Resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio em sistema de colheita sem queima

Sugarcane ratoon response to nitrogen application in a no burn harvesting system

SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio em sistema de colheita sem queima

Sugarcane ratoon response to nitrogen application in a no burn harvesting system

Renato de Mello PradoI, III, ^*; Márcio Alexandre Pancelli^II

^IDepartamento de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária/Unesp, Campus Jaboticabal. Via de Acesso Paulo Donato Castellane, s/n.°, 14884-900 Jaboticabal (SP). E-mail: [e-mail]

^IIGraduando em Agronomia, Departamento de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária/Unesp, Campus Jaboticabal

^IIIBolsista do CNPq

RESUMO

São restritas as informações sobre a resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio em colheita sem a despalha a fogo. Diante deste contexto, objetivou-se avaliar a nutrição nitrogenada em soqueiras de cana-de-açúcar, em sistema de colheita sem queima, através de análises químicas do solo, da diagnose foliar, de avaliações biológicas (altura da planta, diâmetro de colmos e número de colmos industrializáveis e da produtividade de colmos). Para esse estudo, instalou-se um experimento em campo, na Fazenda Experimental Santa Terezinha, município de Jaboticabal (SP), em soqueira de cana-de-açúcar cultivar SP 79-1011, em Latossolo Vermelho distrófico, com as doses de nitrogênio: zero; 50; 100 ; 150 e 200 kg ha^-1 de N. Os tratamentos foram aplicados após o corte da cana-planta em junho/2005. Foram avaliados durante os dois primeiros cortes da soqueira de cana-de-açúcar a fertilidade do solo (camadas 0-20 e 20-40 cm), o estado nutricional, o desenvolvimento e a produtividade de colmos. A adubação nitrogenada em soqueira de cana-de-açúcar promoveu acidificação do solo restrita à camada superficial (0-20 cm); entretanto, não aumentou significativamente os teores de macro e micronutrientes nas folhas, exceto o N na segunda soqueira. A resposta das duas primeiras soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio, em sistema de colheita sem queima, ocorreu apenas no segundo corte. A dose de 200 kg ha^-1 de N promoveu aumento no desenvolvimento da cultura, na nutrição da planta e na produtividade de colmos da soqueira da cana-de-açúcar.

Palavras-chave:Saccharum officinarum, uréia, nutrição mineral, diagnose foliar, cana-crua.

ABSTRACT

Information about the responses of sugar cane ratoon to nitrogen application in harvest without the use of fire are restricted. The objective of this work is to evaluate nitrogen nutrition in sugarcane ratoons in harvest without the use of fire through chemical analysis of soil, foliar diagnosis, biological evaluations - plant height, stalk diameter and number of industrialized stalks - and production of stalks. A field experiment was setup at Santa Terezinha Experimental Farm in Jaboticabal (SP), with sugarcane ratoons cv. SP 79-1011, planted in a dystrophic Rhodic Hapludox with nitrogen doses of: zero; 50; 100; 150 and 200 kg ha^-1 of N. The doses were applied after sugarcane harvest in June 2005. During the two cuts of sugarcane ratoon, soil fertility in the layers of 0-20 and 20-40 cm, the plant nutritional condition and the development and production of stalks were evaluated. Nitrogen fertilization of the sugarcane ratoon increased soil acidification only in the superficial layer (0-20), however it didn't raise significantly macro and micronutrients in the leaves, except for N in the second ratoon. The response of the two first sugarcane ratoons in relation tonitrogen application in harvest without burn occurred only in the second cut. The dose of 200 kg ha^-1 of N enhanced development of the crop, nutrition of the plant and production of stalks of sugarcane ratoon.

Key words:Saccharum officinarum, urea, mineral nutrition, foliar diagnosis, green sugarcane harvest.

1. INTRODUÇÃO

O manejo da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar constitui-se fator de produtividade importante especialmente nas soqueiras. O nitrogênio na planta é importante, tendo função estrutural, participando de diversos compostos orgânicos e processos fisiológicos vitais para as plantas (MALAVOLTA et al., 1997). A adubação do N feita na forma de uréia incrementa o nutriente disponível às plantas, embora possam ocorrer perdas, por lixiviação, que são pouco significativas (OLIVEIRA et al., 2002), e também pode aumentar a acidificação do solo (MACLAREN e CAMERON, 1996).

No Brasil, os trabalhos que tiveram por objetivo avaliar a reação das soqueiras à adubação, foram amplamente divulgados na década de 1980. No Estado de São Paulo, SILVA e ABRAMIDES (1976) relataram que as pesquisas sobre a adubação da cana-de-açúcar estavam restritas à cana-planta, com poucas informações para as soqueiras. E especificamente com relação à adubação nitrogenada, para a maioria dos Estados canavieiros do Brasil, MARINHO (1974), em Pernambuco e na Paraíba; AZEREDO et al. (1984), no Espírito Santo; AZEREDO et al. (1980), em Minas Gerais; ZAMBELLO JÚNIOR e AZEREDO (1983), SPIRONELLO et al. (1987) e ORLANDO FILHO e ZAMBELLO JÚNIOR (1983), em São Paulo, relataram que, nos ciclos da cana-soca, a resposta à fertilização nitrogenada foi maior que na cana-planta. Entretanto, outros trabalhos não indicaram efeitos positivos do nitrogênio no rendimento da soqueira de cana-de-açúcar (GALLO et al., 1974, ANJOS et al., 1998).

Na revisão de literatura de CANTARELLA e RAIJ (1986), na maioria dos experimentos, foram observadas respostas das soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio. Os autores acrescentaram, ainda, que os experimentos sem respostas significativas ao nitrogênio não devem ser interpretados como se em todos esses casos as plantas pudessem prescindir do nutriente.

Nos últimos anos, ocorreram profundas mudanças no sistema de produtividade da cana-de-açúcar, passando da colheita manual com uso da despalha a fogo - cana queimada - à colheita mecanizada - cana crua - atendendo aos aspectos da legislação ambiental que condena o uso da queima de cana-de-açúcar e, também, aos aspectos econômicos, diante do menor custo de colheita mecanizada, cerca de 30% a 40% inferior à colheita manual (OLIVEIRA, 2003). Nas áreas sob sistema de cana crua comparado às de cana queimada, o solo possui maior teor de umidade, de matéria orgânica e de alguns nutrientes (ORLANDO FILHO et al., 1998). Desse modo, parte importante do cultivo da cana-de-açúcar da Região Centro-Sul do País é colhida mecanicamente, atingindo em torno de 39% (NUNES JÚNIOR et al., 2005).

Nesse novo sistema de colheita de cana, as folhas secas, os ponteiros e as folhas verdes são cortados e deixados sobre a superfície do solo, formando uma cobertura morta. No Estado de São Paulo, estima-se que a massa de palhada de cana que permanece sobre o solo após o corte da cana, varie de 13 a 20 t ha^-1 de matéria seca (OLIVEIRA et al., 1999). Assim, uma lavoura produzindo 106 t ha^-1 de colmos deixará cerca de 15 t ha^-1 de palhada (ABRAMO FILHO et al., 1993), ou seja, cerca de 1/7 do massa total da cana (colmos + palhada + raízes) permanece na superfície do solo após a colheita. Essa palhada na superfície do solo pode conter, por hectare, cerca de 55 kg de nitrogênio (MANECHINI, 1997); entretanto, é baixa a taxa líquida de mineralização do nitrogênio no período de um ano agrícola (TRIVELIN et al., 1995), atingindo o total de N acumulado na parte aérea da soqueira, em média, 4% do N mineralizado da palhada (GAVA et al., 2003).

Esse resíduo vegetal sobre o solo provoca mudanças na dinâmica de nutrientes no solo, exigindo reformulação das práticas até então empregadas no manejo da cana colhida depois de queimada (COSTA et al., 2003). Esses autores acrescentam que, com relação ao manejo da adubação, o maior problema é quanto ao uso do nitrogênio na adubação das soqueiras, pois a fonte principal é a uréia e, quando aplicada sobre a palha, verificaram-se elevadas taxas de perda de N-NH₃ por volatilização por causa da ação da urease do solo e da palha.

Apesar da importância do nitrogênio para a soqueira da cana-de-açúcar devido à baixa disponibilidade de N em solos tropicais, os resultados de pesquisa que avaliaram as respostas dessa cultura à aplicação de nitrogênio, em sistemas com emprego exclusivo de colheita sem a despalha a fogo, com emprego da colheita mecanizada, iniciaram-se recentemente, no fim da década de 90. Resumindo, os experimentos que obtiveram respostas das soqueiras à adubação nitrogenada em sistema de colheita mecanizada são contraditórios, tendo efeito positivo (COSTA et al., 2003; VITTI et al., 2007) e também ausência de resposta, como o de OITICICA et al. (1999), que avaliaram a aplicação de nitrogênio (até 60 kg ha^-1) com vinhaça, em um Argissolo Vermelho-Amarelo.

Diante deste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a nutrição nitrogenada em soqueiras de cana-de-açúcar em sistema de colheita mecanizada, através de análises químicas do solo, da diagnose foliar, de avaliações biológicas e da produtividade de colmos.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido na Fazenda Experimental Santa Terezinha, município de Jaboticabal (SP). Segundo a classificação de Köppen, o clima local é do tipo Cwa subtropical com inverno curto, moderado e seco, verão quente e chuvoso, caracterizando duas estações distintas. O solo é Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa.

O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. A unidade experimental foi representada pelo cultivo da cultura da cana-de-açúcar (SP 79-1011) de segundo corte, ou primeira soqueira, com parcelas de quatro linhas de 20 m de comprimento e espaçamento de 1,5 m entre linhas, sendo as duas linhas centrais consideradas úteis. Empregou-se o N na forma de uréia em cobertura incorporada a 10 cm de profundidade, e a cultura foi colhida manualmente e com a despalha a fogo, atingindo produtividade de colmos médios de 103 t ha^-1 e 13,9 t ha^-1 de palhada.

Antes da implantação do experimento, foram coletadas 15 subamostras de terra para compor a amostra composta, na camada de 0-20 cm, para a análise química, para fins de fertilidade. O resultado da análise química para fins de fertilidade foi: pH=5,5; M.O.= 23 g dm^-3; P (resina)= 9 mg dm^-3; K= 1,2; Ca=33; Mg= 12; H+Al=25; SB=46,2; T=71,2 mmol_c dm^-3, e V=65%.

Foram estudados os efeitos das doses de 0; 50; 100; 150 e 200 kg ha^-1 de N, considerando-se que 100 kg ha^-1 é a recomendada para a soqueira no Estado de São Paulo, para a produtividade esperada de 80-100 t ha^-1 de colmos, segundo SPIRONELLO et al. (1997). O adubo foi aplicado ao lado das linhas da soqueira, de 5 a 10 cm de profundidade um mês após o corte da cana-planta, em agosto de 2004 (SPIRONELLO et al.,1997). Para isso, removeu-se parcialmente a palhada próximo à linha e fez-se o sulcamento mecanizado com sulcador acoplado com disco de corte e, em seguida, realizou-se a distribuição manual dos fertilizantes no sulco.

Os nutrientes, P (30 kg P₂O₅/ha) e K (130 kg K₂O/ha), respectivamente, na forma de superfosfato triplo e cloreto de potássio, foram aplicados juntamente com a adubação nitrogenada, de maneira uniforme em todos os tratamentos. As doses foram baseadas na análise química do solo e em função da recomendação de adubação, segundo SPIRONELLO et al. (1997).

O estado nutricional das plantas foi determinado nas amostras de folhas +3, coletadas aos quatro meses após a brotação da primeira (outubro/2004) e da segunda (setembro/2005) soqueiras de cana-de-açúcar, conforme sugerem GALLO (1962) e MALAVOLTA (1992). As amostras foram secas em estufa de circulação forçada de ar, até obter-se massa constante, e determinados os teores de nitrogênio, bem como os demais macro e micronutrientes, segundo método descrito por BATAGLIA et al. (1983).

Realizou-se a colheita da primeira (junho/2005) e da segunda (junho/2006) soqueiras da cana-de-açúcar, das quais se obteve produtividade de colmos, considerando 4,0 m linear. Além da produtividade de colmos, foram determinados a altura da planta, o diâmetro do colmo (em 20 colmos/parcela) e o número de colmos industrializáveis (em duas linhas de 6 metros lineares por parcela).

Foi realizada amostragem de solo (janeiro/2005; julho/2005; janeiro/2006) nas camadas de 0-20 cm e 20-40 cm. A operação foi realizada na entrelinha da cultura, na faixa adubada (cerca de 10 a 15 cm da linha), a partir de 10 pontos na parcela útil. As determinações analíticas nas amostras de terra, para fins de fertilidade, seguiram os métodos descritos por RAIJ et al. (2001).

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância. Os resultados, cujas médias apresentaram diferenças significativas, foram submetidos à análise de regressão polinomial.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Efeitos dos tratamentos no solo

As propriedades químicas do solo, avaliadas aos 6, 12 e 18 meses após a aplicação dos tratamentos, estão relacionadas na tabela 1. Observa-se que a adubação nitrogenada afetou algumas das variáveis e somente da camada de 0-20 cm, especialmente com a maior dose do nutriente. Na camada superficial, observou-se, aos 6 meses, que a adubação nitrogenada diminuiu apenas o valor pH, e nas demais amostragens, além do pH, houve aumento na concentração do H+Al, e também diminuição significativa das bases Ca e Mg, refletindo na soma de bases e na saturação por bases do solo (Tabela 1). Nota-se que a adubação nitrogenada promoveu importante acidificação do solo, apenas com o uso da maior dose de N, ou seja, 200 kg ha^-1 de N. Esses efeitos da adubação nitrogenada, na acidificação do solo, são bastante conhecidos (MACLAREN e CAMERON, 1996) e derivam de reações que produzem H⁺ (nitrificação).

A lixiviação de nitrato é influenciada diretamente pelos fatores que determinam o fluxo de água no solo e pela concentração de NO₃^- na solução (WHITE, 1987).

É possível que parte do N lixiviado da camada abaixo de 0-20 cm seja parcialmente aproveitado pela cana-de-açúcar, pois parte importante do sistema radicular da cultura pode atingir camadas profundas do solo; Ball-COELHO et al. (1992) observaram que 63% do sistema radicular da cana-de-açúcar distribuía-se na camada de 0 a 50 cm de profundidade.

Portanto, os efeitos da adubação nitrogenada nas propriedades químicas do solo são detectáveis apenas à camada superficial (0-20 cm de profundidade) e ocorrem de forma mais pronunciada a partir de 12 meses da aplicação do fertilizante nitrogenado.

Efeitos dos tratamentos no estado nutricional

A adubação nitrogenada não alterou os teores de macro e micronutrientes nas folhas da cana-de-açúcar, tanto no primeiro como no segundo corte da soqueira, exceto do nitrogênio (Tabela 2). Assim, a aplicação de N incrementou de forma quadrática o teor foliar de N na primeira (17,1 ao 18,2 g kg^-1) e linear na segunda soqueira (15,2 ao 17,8 g kg^-1). Segundo MALAVOLTA (1992), são considerados teores médios. Observa-se que a aplicação de N promoveu concentração no teor de N na segunda soqueira (15%), em relação à primeira (6%). Essa diferença pode ser decorrente da maior precipitação pluvial acumulada, para os meses que antecederam a colheita (abril a junho), na primeira soqueira (217,1 mm), comparada à segunda (24,7 mm). Não foram verificados sintomas de deficiência de N nas plantas da testemunha, na primeira soqueira (N=17,1 g kg^-1), entretanto, na segunda soqueira (N=15,2 g kg^-1), verificaram-se os sintomas característicos de deficiência como a clorose das folhas mais velhas. A ausência de sintomas de deficiência nutricional na testemunha da primeira soqueira ocorreu pelo fato de que o teor de N esteve acima da faixa que poderia induzir esta desordem. Segundo um levantamento do estado nutricional em soqueiras de cana-de-açúcar, realizado pelo IAC em São Paulo, citado por MALAVOLTA et al. (1997), verificou-se que o teor de N de 10,8 a 16,0 g kg^-1 (folha +3, aos 4 meses após o corte) é que poderia induzir deficiência de N na cultura.

Segundo MALAVOLTA (1992), os teores dos demais nutrientes (Tabela 2) estão dentro da faixa considerada média ou adequada, exceto o K para as duas soqueiras, o Ca na segunda soqueira e o Zn na primeira soqueira, que estão na faixa considerada baixa.

De forma geral, essas diferenças entre os teores de nutrientes obtidos no trabalho e os da literatura, possivelmente, estão relacionadas às condições edafoclimáticas e de cultivares até o nível de produtividade distinto. Em área de alto potencial produtivo os nutrientes nos tecidos poderiam ser "diluídos". Desse modo, com referência a esse último fator, que é amplamente relatado na literatura, o efeito diluição, ou seja, a concentração dos nutrientes é diluída com o maior crescimento da planta (JARRELL e BEVERLY, 1981).

Efeito dos tratamentos no desenvolvimento e na produtividade de colmos

Pelos resultados, verificou-se que a aplicação do nitrogênio nas soqueiras de cana-de-açúcar afetou significativamente o desenvolvimento (número de colmos industrializáveis, altura, diâmetro de colmos) e a produtividade de colmos apenas na segunda soqueira (Tabela 3).

Essa ausência de resposta da primeira soqueira ao N deve-se possivelmente à maior precipitação pluvial que pode ter elevado as perdas de N no sistema solo-planta e à resposta da soqueira ao N. As perdas de N podem ocorrer especialmente por volatização e/ou lixiviação em áreas de cana-de-açúcar com aplicação de N. COSTA et al. (2003) verificaram que as perdas de N (volatilização) diminui a produtividade da cana-de-açúcar. Alguns autores relataram que a elevada temperatura e a falta de chuva no dia subseqüente à aplicação do fertilizante são importantes componentes de perda do N via volatilização (HARGROVE, 1988). Essa hipótese de perda de N por volatilização é amplamente relatada na literatura; entretanto, ela fica enfraquecida no presente experimento, pois o adubo nitrogenado foi incorporado ao solo. Além disso, o N proveniente da matéria orgânica do solo poderia, com a mineralização, proporcionar incremento do N-disponível à cultura; entretanto, esse fator não foi medido, o que dificulta avaliar a contribuição do N-orgânico do solo na nutrição da cana-de-açúcar. Tem-se que levar em consideração, também, que muitas vezes o erro experimental é elevado em ensaios de campo, não permitindo a detecção de respostas moderadas ao nitrogênio aplicado, resultando em conclusão pela não-significância estatística dos aumentos de produtividade observados em função da adição deste elemento (CANTARELLA e RAIJ, 1986). Entretanto, não é o caso do presente trabalho, visto que o coeficiente de variação obtido nas variáveis de desenvolvimento e produtividade da primeira soqueira de cana-de-açúcar esteve abaixo de 11% (Tabela 3).

Desse modo, os resultados no primeiro ciclo de soqueira da cana-de-açúcar, relatando a ausência de resposta da soqueira à aplicação de N, estão em desacordo com SILVA et al. (1980) e COSTA et al. (2003) e de acordo com os resultados de URQUIAGA et al. (1998).

Na segunda soqueira, observou-se que as doses de N promoveram incremento quadrático no diâmetro do colmo (y=-0,0002x²+0,0639x+22,26, R²=0,99**) e linear na altura (y=0,0021x+1,78 R²=0,80**), e de forma quadrática no número de colmos industrializáveis (y=-0,0001x²+0,0366x+15,08, R²=0,90**). Esse efeito da adubação nitrogenada no desenvolvimento da soqueira da cana-de-açúcar refletiu no aumento de forma linear na produtividade de colmos (y=0,047x+64,53 R²=0,85**) (Tabela 1).

O aumento do número de colmos e seu reflexo direto na produtividade foram relatados por SIMÕES et al (2005), na cana-de-açúcar (SP-80-1842).

Desse modo, os resultados da 2.ª soqueira deste trabalho concordam com os de ORLANDO FILHO et al. (1999) que também indicaram a resposta favorável da aplicação de nitrogênio em soqueiras, sendo a dose de 60 kg N ha^-1 superior à testemunha em 20%, enquanto a dose de 120 kg N ha^-1 foi superior à testemunha em 35%. Como houve resposta linear à aplicação de N na segunda soca de cana-de-açúcar, infere-se que doses maiores que 200 kg ha^-1 podem resultar ainda em incremento de produtividade, pois a extração de N pelas soqueira é alta (150 kg ha^-1), segundo PRADO et al. (2002); também a eficiência de uso de fertilizantes nitrogenados em soqueiras é relativamente baixa (20%), especialmente em sistema de cultivo de cana crua, segundo GAVA et al. (2005).

A resposta da segunda soca à aplicação de N poderia ser explicada pelo teor foliar de N, dada a correlação positiva e significativa do teor de N e a produtividade de colmos (Figura 1). Observa-se que a maior produtividade de colmos esteve associada com o teor de N igual a 18 g kg^-1, que está acima do indicado por REIS JÚNIOR et al. (2003), em estudos utilizando o DRIS (13,4 g kg^-1), e menor que o sugerido como adequado segundo Malavolta et al. (1992) (20-22 g kg^-1). Essas diferenças possivelmente se devem às condições edafoclimáticas distintas e também aos genótipos. Esses resultados indicam também que a folha +3 é adequada para a diagnose foliar em soqueiras de cana-de-açúcar, conforme sugere MALAVOLTA et al. (1992).

Por fim, a produtividade média obtida no experimento, referente à primeira soqueira (125 t ha^-1), foi maior que a segunda (69 t ha^-1). A diminuição da produtividade das soqueiras da cana-de-açúcar, ao longo dos cortes, já é conhecida. Este fato ocorre por alguns fatores, como o aumento da densidade do solo e também o déficit hídrico durante o período de maior desenvolvimento da cultura. A primeira hipótese fica enfraquecida, pois na época da colheita do 1º. corte da soqueira, a umidade do solo era baixa, e houve precipitação pluvial em junho de 2005 de apenas 30,1 mm; possivelmente, a densidade do solo não tenha sido afetada, ao passo que a segunda hipótese é a mais provável, pois, de março até junho houve déficit hídrico.

A precipitação acumulada foi baixa no ciclo da segunda soqueira (161,6 mm), comparada com o mesmo período da primeira soqueira (345,1 mm). Embora a precipitação pluvial ocorrida na segunda soqueira tenha sido relativamente baixa, entretanto, não comprometeu a resposta da cultura à aplicação de nitrogênio, sendo suficiente para expressar o efeito do nutriente no crescimento da cultura. Entretanto, se a precipitação pluvial fosse elevada nesse cultivo, possivelmente, poderia ter afetado as perdas do nutriente e a produtividade da cultura.

4. CONCLUSÕES

1. A adubação nitrogenada em soqueira de cana-de-açúcar promoveu a acidificação do solo, restrita à camada superficial (0-20 cm) e na faixa de aplicação; entretanto, não aumentou significativamente os teores de macro e micronutrientes nas folhas, exceto o N na segunda soqueira.

2. A resposta das soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio, em sistema de colheita sem queima, ocorreu apenas no segundo corte. A dose de 200 kg N ha^-1 na 2.ª soqueira promoveu incremento no desenvolvimento da cultura, na nutrição da planta e na produtividade de colmos.

AGRADECIMENTOS

À FAPESP pelo auxílio concedido (Processo 2004/07787-7).

Recebido para publicação em 19 de janeiro de 2007 e aceito em 9 de maio de 2008.

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Autor correspondente.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  26 Jan 2009
• Data do Fascículo
  Dez 2008

Histórico

• Recebido
  19 Jan 2007
• Aceito
  09 Maio 2008