Resumo:
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo de plantas de cobertura na floração e na maturação fisiológica sobre a produtividade do milho cultivado em sucessão. O experimento, em delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, foi realizado em Latossolo Vermelho, em sistema plantio direto, com nove espécies. Foram avaliados: produtividade de matéria seca; tempo de ciclagem dos resíduos vegetais; teores de N das plantas de cobertura; e produtividade de grãos e teores de N nas folhas do milho. As espécies Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan e Canavalia brasiliensis apresentaram as maiores produtividades de matéria seca na floração. Na maturação fisiológica, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea e C. cajan apresentaram produtividades mais elevadas de fitomassa. Não houve efeito da época de corte e da interação planta de cobertura e época de corte sobre a produtividade do milho. As maiores produtividades de milho foram obtidos após cultivo de Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum e Raphanus sativus, e estão relacionadas ao maior acúmulo de matéria seca e ao menor tempo de ciclagem dos resíduos vegetais das plantas de cobertura.
Termos para indexação:
Brachiaria ruziziensis; Canavalia brasiliensis; Pennisetum glaucum; decomposição de resíduos vegetais; plantio direto; ciclagem de nutrientes.
Abstract:
The objective of this work was to evaluate the effect of cover crop management at flowering and physiological maturity on maize yield cultivated in succession. The experiment, in a randomized complete block design in a split-plot arrangement, was carried out on a Cerrado Oxisol under no-tillage system, with nine species. The following were evaluated: dry matter yield; turnover time of plant residues; N contents in cover crop plants; and maize grain yield and N contents in leaves. The species Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan, and Canavalia brasiliensis showed the highest dry matter yields during flowering. In physiological maturity, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea, and C. cajan showed higher phytomass contents. There was no effect of mowing time and of the interaction between cover crop species and mowing time on maize yields. The highest maize yields were obtained after planting of Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum, and Raphanus sativus, and are associated with the higher dry matter yield and lower turnover time of the plant residues of the cover crop species.
Index terms:
Brachiaria ruziziensis; Canavalia brasiliensis; Pennisetum glaucum; plant residue decomposition; no-tillage; nutrient turnover time
Introdução
A área cultivada com soja e milho no Brasil é de aproximadamente 45 milhões de hectares, dos quais a maioria é cultivada em sistema plantio direto (Companhia Nacional de Abastecimento, 2013COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento da safra brasileira [de] grãos - segundo levantamento - safra 2013/2014. Brasília: Conab, 2013. v.1, n.2, 66p.). Porém, para que este sistema seja eficiente, é fundamental um adequado manejo do solo, com uso de práticas conservacionistas mecânicas, edáficas e vegetativas, entre as quais se destaca o uso de plantas de cobertura.
A indicação sistemática de plantas de cobertura, associada a um
sistema de rotação e de sucessão de culturas diversificadas para
uso em sistema plantio direto no Bioma Cerrado, é uma estratégia
para acúmulo de palhada na superfície do solo (Wutke et al., 2014WUTKE, E.B.; CALEGARI, A.; WILDNER, L. do P.
Espécies de adubos verdes e plantas de cobertura e
recomendações para seu uso. In: LIMA FILHO, O.F. de;
AMBROSANO, E.J.; ROSSI, F.; CARLOS, J.A.D. (Ed.).
Adubação verde e plantas de cobertura no Brasil:
fundamentos e prática. Brasília: Embrapa, 2014. v.1,
p.59-168.).
Entretanto, as condições climáticas nessa região favorecem a
decomposição dos resíduos vegetais. Nessas condições, estudos
mostram que a decomposição da palhada é maior aos 42 dias (Torres et al., 2005TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; ANDRIOLI, I.;
POLIDORO, J.C.; FABIAN, A.J. Decomposição e liberação
de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de
cobertura em um solo de cerrado. Revista Brasileira de
Ciências do Solo, v.29, p.609-618, 2005. DOI:
10.1590/S0100-06832005000400013.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200500...
) e
aos 90 dias após o manejo (Lara-Cabezas et al., 2004LARA CABEZAS, W.A.R.; ALVES, B.J.R.; CABALLERO,
S.S.U.; SANTANA, D.G. Influência da cultura antecessora
e da adubação nitrogenada na produtividade de milho em
sistema semeadura direta e solo preparado. Ciência
Rural, v.34, p.1005-1013, 2004. DOI:
10.1590/S0103-84782004000400006.
https://doi.org/10.1590/S0103-8478200400...
). Normalmente, essa
decomposição é controlada pela relação C/N e pelo teor de
lignina, bem como pelo manejo que definirá o tamanho dos
fragmentos, o que, em conjunto com a ação do clima, sobretudo
temperatura do ar e precipitação (Torres et al., 2008TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; FABIAN, A.J.
Produção de fitomassa por plantas de cobertura e
mineralização de seus resíduos em plantio direto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, p.421-428,
2008. DOI:
10.1590/S0100-204X2008000300018.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200800...
), influencia a
atividade dos organismos decompositores.
Entre as vantagens do uso de sistemas apropriados de rotação e de
sucessão de culturas, figuram: a estabilidade de produtividade
de grãos, pela quebra do ciclo de pragas e de doenças, e pela
diminuição da infestação de plantas daninhas; a alternância no
padrão de extração e de ciclagem de nutrientes com uso de
espécies com diferentes sistemas radiculares; e a manutenção ou
a melhoria das condições físicas do solo (Silva et al., 2007aSILVA, A.A.; SILVA, P.R.F.; ARGENTA, G.;
STRIEDER, M.L.; RAMBO, L. Sistemas de coberturas de
solo no inverno e seus efeitos sobre o rendimento de
grãos do milho em sucessão. Ciência Rural, v.37,
p.928-935, 2007a. DOI:
10.1590/S0103-84782007000400002.; Lopes et al., 2007LOPES, R.A.P.; NÓBREGA, L.H.P.; URIBE-OPAZO,
M.A.; PRIOR, M.; PEREIRA, J.O. Propriedades físicas de
latossolo vermelho distroférrico típico sob sistemas de
manejo na sucessão soja-milho no período de três anos.
Acta Scientiarum. Agronomy, v.29, p.721-727, 2007. DOI:
10.4025/actasciagron.v29i5.755.
https://doi.org/10.4025/actasciagron.v29...
).
Considera-se que a condição ideal é aquela em que o solo tenha
sempre uma espécie de planta se desenvolvendo, o que determina
alto fluxo de carbono e de energia no sistema
solo-planta-atmosfera (Silva et
al., 2006SILVA, E.C. da; MURAOKA, T.; BUZETTI, S.;
TRIVELIN, P.C.O. Manejo de nitrogênio no milho sob
plantio direto com diferentes plantas de cobertura, em
latossolo vermelho. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.41, p.477-486, 2006. DOI:
10.1590/S0100-204X2006000300015.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200600...
). As plantas de cobertura, sobretudo
as leguminosas, devem ser recomendadas para associação (rotação,
sucessão e consórcio) às culturas, principalmente pelo potencial
de adição de N, sendo, também, importantes para o sequestro de C
no solo (Sisti et al.,
2004SISTI, C.P.J.; SANTOS, H.P.; KOHHANN, R.; ALVES,
B.J.R.; URQUIAGA, S.; BODDEY, R.M. Change in carbon and
nitrogen stocks in soil under 13 years of conventional
or zero tillage in Southern Brazil. Soil and Tillage
Research, v.76, p.39-58, 2004. DOI:
10.1016/j.still.2003.08.007.
https://doi.org/10.1016/j.still.2003.08....
).
O cultivo de milho em sucessão a leguminosas proporciona maior
quantidade de N à cultura, além de melhor aproveitamento do N
proveniente do fertilizante nitrogenado pela planta e maior
produtividade de grãos, seja por meio da fixação biológica ou
pela ciclagem do N absorvido das camadas subsuperficiais com a
incorporação de biomassa, o que resulta em economia de
fertilizantes nitrogenados (Collier et al., 2006COLLIER, L.S.; CASTRO, D.V.; DIAS NETO, J.J.;
BRITO, D.R.; RIBEIRO, P.A. de A. Manejo da adubação
nitrogenada para o milho sob palhada de leguminosas em
plantio direto em Gurupi, TO. Ciência Rural, v.36,
p.1100-1105, 2006. DOI:
10.1590/S0103-84782006000400009.
https://doi.org/10.1590/S0103-8478200600...
; Silva et al., 2006SILVA, E.C. da; MURAOKA, T.; BUZETTI, S.;
TRIVELIN, P.C.O. Manejo de nitrogênio no milho sob
plantio direto com diferentes plantas de cobertura, em
latossolo vermelho. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.41, p.477-486, 2006. DOI:
10.1590/S0100-204X2006000300015.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200600...
; Albuquerque et al.,
2013ALBUQUERQUE, A.W. de; SANTOS, J.R.; MOURA FILHO,
G.; REIS, L.S. Plantas de cobertura e adubação
nitrogenada na produção de milho em sistema de plantio
direto. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental, v.17, p.721-726, 2013. DOI:
10.1590/S1415-43662013000700005.
https://doi.org/10.1590/S1415-4366201300...
). Porém, as quantidades de nutrientes
liberados pelas gramíneas podem ser iguais ou superiores às
acrescentadas pelas leguminosas, dependendo da produção de
fitomassa e das concentrações de nitrogênio, lignina, celulose e
hemicelulose na parte aérea (Alvarenga et al., 2001ALVARENGA, R.C.; CABEZAS, W.A.L.; CRUZ, J.C.;
SANTANA, D.P. Plantas de cobertura de solo para sistema
plantio direto. Informe Agropecuário, v.22, p.25-36,
2001.; Kliemann et al., 2006KLIEMANN, H.J.; BRAZ, A.J.P.B.; SILVEIRA, P.M.
da. Taxa de decomposição de resíduos de espécies de
cobertura em latossolo vermelho distroférrico. Pesquisa
Agropecuária Tropical, v.36, p.21-28,
2006.; Torres et al., 2008TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; FABIAN, A.J.
Produção de fitomassa por plantas de cobertura e
mineralização de seus resíduos em plantio direto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, p.421-428,
2008. DOI:
10.1590/S0100-204X2008000300018.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200800...
;
Teixeira et al.,
2010TEIXEIRA, C.M.; CARVALHO, G.J.; SILVA, C.A.;
ANDRADE, M.J.B.; PEREIRA, J.M. Liberação de
macronutrientes das palhadas de milheto, solteiro e
consorciado com feijão-de-porco sob cultivo de feijão.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.34, p.497-505,
2010. DOI:
10.1590/S0100-06832010000200023.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683201000...
; Carvalho
et al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
; Carvalho et al., 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
; Doneda et al., 2012DONEDA, A.; AITA, C.; GIACOMINI, S.J.; MIOLA,
E.C.C.; GIACOMINI, D.A.; SCHIRMANN, J.; GONZATTO, R.
Fitomassa e decomposição de resíduos de plantas de
cobertura puras e consorciadas. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.36, p.1714-1723, 2012. DOI:
10.1590/S0100-06832012000600005.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683201200...
). Torres et al. (2008)TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; FABIAN, A.J.
Produção de fitomassa por plantas de cobertura e
mineralização de seus resíduos em plantio direto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, p.421-428,
2008. DOI:
10.1590/S0100-204X2008000300018.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200800...
constataram que o milheto e a crotalária juncea, cultivados no
Cerrado sob Latossolo Vermelho, resultaram em maior
produtividade de fitomassa seca e acúmulo de N, aos 110 dias
após a semeadura. As maiores taxas de decomposição dessas
plantas de cobertura e de liberação de nutrientes ocorreram com
os resíduos dessecados aos 42 dias, sendo que os maiores tempos
de meia-vida foram observados no período de menor precipitação
pluvial.
Fatores bióticos e abióticos - como microrganismos do solo,
temperatura do ar e do solo, precipitação pluvial, umidade do
solo, quantidade e composição química das plantas de cobertura -
influenciam o processo de decomposição e, consequentemente, a
ciclagem de nutrientes e a produtividade das culturas
subsequentes (Silva et al.,
2007bSILVA, M.B.; KLIEMANN, H.J.; SILVEIRA, P.M.;
LANNA, A.C. Atributos biológicos do solo sob influência
da cobertura vegetal e do sistema de manejo. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v.42, p.1755-1761, 2007b. DOI:
10.1590/S0100-204X2007001200013.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200700...
; Carvalho
et al., 2008CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
; Carvalho et al., 2009CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M.C.;
ALCÂNTARA, F.A.; RESCK, I.S.; LEMOS, S.S.
Characterization by solid-state CPMAS 13C
NMR spectroscopy of decomposing plant residues in
conventional and no-tillage systems in central Brazil.
Soil and Tillage Research, v.102, p.144-150, 2009. DOI:
10.1016/j.still.2008.08.006.
https://doi.org/10.1016/j.still.2008.08....
; Carvalho et al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
; Talbot & Treseder,
2012TALBOT, J.M.; TRESEDER, K.K. Interactions among
lignin, cellulose, and nitrogen drive litter
chemistry-decay relationship. Ecology , v.93,
p.345-354, 2012. DOI:
10.1890/11-0843.1.
https://doi.org/10.1890/11-0843.1...
). Entretanto, dependendo da época de corte,
da quantidade de matéria seca e de nutrientes das plantas de
cobertura, esses fatores podem atuar de forma a acelerar, ou
não, o processo de decomposição e a liberação de nutrientes para
as culturas (Torres et al.,
2008TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; FABIAN, A.J.
Produção de fitomassa por plantas de cobertura e
mineralização de seus resíduos em plantio direto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, p.421-428,
2008. DOI:
10.1590/S0100-204X2008000300018.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200800...
; Pacheco et
al., 2011PACHECO, L.P.; LEANDRO, W.M.; MACHADO, P.L.O. de
A.; ASSIS, R.L. de; COBUCCI, T.; MADARI, B.E.; PETTER,
F.A. Produção de fitomassa e acúmulo e liberação de
nutrientes por plantas de cobertura na safrinha.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.46, p.17-25, 2011.
DOI: 10.1590/S0100-204X2011000100003.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
; Carvalho et al., 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
).
O atraso ou a não dessecação da planta de cobertura com herbicida não
seletivo é uma prática de manejo que pode aumentar o tempo de
permanência de resíduos de fabáceas na superfície do solo, o que
resulta em maior sincronismo entre a liberação de N de seus
resíduos e o período de maior demanda pela planta (Pacheco et al., 2011PACHECO, L.P.; LEANDRO, W.M.; MACHADO, P.L.O. de
A.; ASSIS, R.L. de; COBUCCI, T.; MADARI, B.E.; PETTER,
F.A. Produção de fitomassa e acúmulo e liberação de
nutrientes por plantas de cobertura na safrinha.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.46, p.17-25, 2011.
DOI: 10.1590/S0100-204X2011000100003.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
).
Além disso, esse tipo de manejo pode aumentar a produtividade de
matéria seca da planta de cobertura, por mantê-la vegetando por
um período de tempo mais longo do que no sistema de manejo
convencional, com dessecação aos 15-20 dias antes da semeadura
do milho, o que fornece maior quantidade de N ao sistema.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo de plantas de cobertura na floração e na maturação fisiológica sobre a produtividade do milho cultivado em sucessão.
Material e Métodos
O experimento de milho (Zea mays L.) em sucessão às plantas de cobertura foi implantado em 2005, em área da Embrapa Cerrados, em Planaltina, DF (15º35'30"S, 47º42'30"W, at 1.000 m of altitude). Entre 1995 e 2005, a área encontrava-se em pousio. O solo da área experimental é classificado como Latossolo Vermelho distrófico típico, A moderado, caulinítico, fase Cerrado tropical subcaducufólio, relevo suave-ondulado, de textura argilosa (Santos et al., 2013SANTOS, H.G. dos; JACOMINE, P.K.T.; ANJOS, L.H.C. dos; OLIVEIRA, V.A. de; LUMBRERAS, J.F.; COELHO, M.R.; ALMEIDA, J.A. de; CUNHA, T.J.F.; OLIVEIRA, J.B. de. (Ed.). Sistema brasileiro de classificação de solos. 3.ed. Brasília: Embrapa, 2013. 353p.). As avaliações foram realizadas no ano agrícola 2009/2010 e 2010/2011. A análise química do solo, coletado na camada de 0-10 cm de profundidade, ao final do ano agrícola 2010/2011, de acordo com Claessen (1997)CLAESSEN, M.E.C. (Org.). Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro: Embrapa-CNPS, 1997. 212p. (Embrapa-CNPS. Documentos, 1)., apresentou os seguintes resultados: pH 5,9 em H2O; 26,3 g kg-1 de matéria orgânica; 8,3 mg dm-3 de P-Mehlich-1; 0,07 cmolc dm-3 de Al; 3,6 cmolc dm-3 de Ca+Mg; e 0,2 cmolc dm-3 de K.
O clima é classificado como tropical estacional, Aw, conforme Köppen, sendo caracterizado por duas estações bem definidas (seca e chuvosa) e pela ocorrência de períodos de estiagem durante a estação chuvosa (Adámoli et al., 1986ADÁMOLI, J.; MACEDO, J.; AZEVEDO, L.G.; NETTO, J.M. Caracterização da região dos cerrados. In: GOEDERT, W.J. (Ed.). Solos dos cerrados: tecnologias e estratégias de manejo. Planaltina: Embrapa-CPAC; São Paulo: Nobel, 1986. p.33-74.). Os dados de precipitação pluvial e temperatura média da área experimental estão descritos na Figura 1.
Precipitação pluvial e temperatura média mensais no período de 2010/2011. Dados da Estação Climatológica da Embrapa Cerrados, Planaltina, DF.
Em abril de 2010, as seguintes espécies vegetais foram semeadas na área, para cobertura do solo: braquiária ruziziensis (Urochloa ruziziensis, syn.: Brachiaria ruziziensis), crotalária juncea (Crotalaria juncea L.), feijão-bravo-do-ceará (Canavalia brasiliensis Mart. ex Benth.), guandu 'BRS mandarim' [Cajanus cajan (L.) Millsp.], milheto 'BR05' [Pennisetum glaucum (L.) R.Br.], mucuna-preta (Mucuna aterrima Merr.), nabo-forrageiro (Raphanus sativus L.), sorgo 'BR 304' [Sorghum bicolor (L.) Moench] e trigo (Triticum aestivum L.). A testemunha foi constituída de parcelas com plantas de ocorrência natural na área (vegetação espontânea). A densidade de plantas foi de: 20 plantas por metro linear, para crotalária juncea, guandu, sorgo, trigo e braquiária ruziziensis; 40 plantas por metro linear, para milheto e nabo-forrageiro; e 10 plantas por metro linear, para feijão-bravo-do-ceará e mucuna-preta. O espaçamento entre linhas de semeadura foi de 0,5 m para todas as espécies vegetais (Carvalho & Amabile, 2006CARVALHO, A.M. de; AMABILE, R.F. Plantas condicionadoras de solo: interações edafoclimáticas, uso e manejo. In: CARVALHO, A.M. de; AMABILE, R.F. (Ed.). Cerrado: adubação verde. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2006. p.143-170.).
A semeadura das plantas de cobertura foi realizada diretamente sobre os restos culturais do milho cultivado no ano agrícola anterior, safra 2009/2010. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram representadas pelas espécies de cobertura (12x8 m), e as subparcelas (12x4 m), pelas épocas de corte na floração e na maturação fisiológica (Tabela 1), o que totalizou 3.420 m2 de área total.
Épocas de corte das plantas de cobertura avaliadas, na floração e na maturação fisiológica (MF) no ano de 2010.
O corte das plantas foi realizado rente ao solo, com duas repetições de 1,0 m2 por subparcela, nos períodos de floração e maturação fisiológica, para determinar a produtividade de matéria seca da parte aérea e obter o material vegetal para avaliação da decomposição. Na colheita das plantas de cobertura, os grãos produzidos foram considerados para avaliação de matéria seca; contudo, o milheto e o sorgo não produziram grãos, em razão do forte ataque de pássaros no campo.
Para a avaliação da decomposição das plantas de cobertura, foram
utilizados "litter bags" (sacolas de decomposição de tela de
nylon de malha de 2,0 mm) de 20x20 cm, contendo 20 g do material
cortado - inclusive sementes do material que sementeou - e seco
em estufa, a 65°C, durante 72 horas (Carvalho et al., 2008CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
). Essas sacolas
foram depositadas diretamente na superfície do solo, na estação
seca, uma semana após o corte das plantas de cobertura, na
floração ou na maturação fisiológica. Mensalmente, após a
deposição dos "litter bags" no campo e até a colheita do milho,
em 20 de outubro de 2011, foram coletadas três sacolas de cada
subparcela, tendo-se determinado as quantidades médias de
matéria vegetal remanescente, convertidas em percentagens, em
relação aos 20 g de matéria seca inicial (Carvalho et al., 2008CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
).
Aos resultados, foi ajustado o modelo exponencial, com a percentagem
de resíduo remanescente (Y) em função do tempo (t, dias): Y =
100e-kt. Com base na constante de
decomposição (k) da equação exponencial, calculou-se o tempo de
ciclagem (τ) do material vegetal (τ = 1/k), que corresponde ao
período (dias) para decomposição de 100% dos resíduos vegetais
(Santos & Whitford,
1981SANTOS, P.F.; WHITFORD, W.G. The efects of
microarthropods on litter decomposition in a
Chihuazhuan ecosystem. Ecology, v.62, p.654-663,
1981.; Carvalho
et al., 2008CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
).
O híbrido simples de milho Pioneer 30F53H foi cultivado em sucessão às plantas de cobertura, com semeadura mecanizada em novembro de 2010, com cinco sementes viáveis por metro linear e espaçamento entre linhas de 0,70 m, o que totalizou uma população de 71.500 plantas por hectare. Na semeadura da cultura, foi realizada adubação de manutenção no sulco de plantio, tendo-se utilizado 500 kg ha-1 da fórmula NPK 4-30-16, acrescida de 2 kg ha-1 de Zn (ZnSO4.7H2O) e de 10 kg ha-1 de FTE BR 12, como fonte de micronutrientes, com a seguinte composição química: 3,2% de S; 1,8% de B; 0,8% de Cu; 2,0% de Mn; 0,1% de Mo; 9,0% de Zn; e 1,8% de Ca. Foram realizadas duas fertilizações com 65 kg ha-1 de N, em cobertura, tendo como fonte a ureia, aplicadas quando as plantas emitiram o quarto e o oitavo par de folhas, respectivamente, o que totalizou 150 kg ha-1 de N de acordo com as recomendações de Sousa & Lobato (2004SOUSA, D.M.G. de; LOBATO, E. Adubação com nitrogênio. In: SOUSA, D.M.G. de; LOBATO, E. (Ed.). Cerrado: correção do solo e adubação. 2.ed., Planaltina: Embrapa Cerrados 2004. p.129-144.).
A amostragem de folhas do milho para determinação do teor de N foi realizada logo após o aparecimento da inflorescência feminina, tendo-se amostrado a folha abaixo da espiga de 20 plantas em cada subparcela (Sousa & Lobato, 2004SOUSA, D.M.G. de; LOBATO, E. Adubação com nitrogênio. In: SOUSA, D.M.G. de; LOBATO, E. (Ed.). Cerrado: correção do solo e adubação. 2.ed., Planaltina: Embrapa Cerrados 2004. p.129-144.). A concentração de N no tecido foliar foi determinada pelo método de digestão nítrico-perclórica e analisada de acordo com o método semimicro Kjeldahl. Na maturação, em março de 2011, quatro linhas de 4 m de comprimento foram colhidas em cada subparcela, para quantificação da produtividade de grãos de milho, após a correção da umidade dos grãos para 13%.
A análise de variância permitiu avaliar os efeitos das espécies de plantas de cobertura (parcelas) e dos períodos de corte (subparcelas), bem como da interação entre esses fatores, no teor de N na folha e na produtividade de grãos do milho, com uso do Proc Mixed do programa SAS, versão 8.1 (SAS Institute, Cary, NC, EUA). Para avaliar o grau de correlação entre as variáveis, utilizou-se o coeficiente de correlação linear de Pearson.
Resultados e Discussão
As espécies milheto, mucuna-preta, guandu e feijão-bravo-do-ceará apresentaram as maiores produtividades de matéria seca na floração, em comparação a braquiária ruziziensis, crotalária juncea, nabo-forrageiro, trigo e vegetação espontânea (Tabela 2). Na maturação fisiológica, o sorgo destacou-se significativamente, com maior produção de matéria seca (3,08 Mg ha-1) do que braquiária ruziziensis, mucuna-preta, nabo-forrageiro, trigo e vegetação espontânea. As produtividades de matéria seca de trigo, nabo-forrageiro, braquiária ruziziensis e vegetação espontânea foram significativamente menores do que os de feijão-bravo-do-ceará, milheto e sorgo, na maturação. Essa menor produtividade de matéria seca na maturação, para várias das espécies avaliadas, pode ser atribuído, em parte, à senescência e à queda de folhas, no caso do nabo-forrageiro e da vegetação espontânea, e à diminuição da produção, pelo consumo de grãos por pássaros, no caso do milheto.
Também foram observados baixas produtividades de grãos e a não
finalização do ciclo de produção de grãos, para algumas espécies
como braquiária ruziziensis, o que reflete a limitada
disponibilidade de água no solo com a semeadura na entressafra,
no final da estação chuvosa. Produtividades relativamente baixas
para essas espécies, quando semeadas na mesma época na região do
Cerrado, também são relatadas em outros trabalhos (Burle et al., 1999BURLE, M.L.; LATHWELL, D.J.; SUHET, A.R.;
BOULDIN, D.R.; BOWEN, W.T.; RESCK, D.V.S. Legume
survival during the dry season and its effect on the
succeeding maize yield in acid savannah tropical soils.
Tropical Agriculture, v.76, p.217-221,
1999.;
Carvalho et al.,
2004CARVALHO, M.A.C. de; SORATTO, R.P.; ATHAYDE,
M.L.F.; ARF, O.; SÁ, M.E. de. Produtividade do milho em
sucessão a adubos verdes no sistema de plantio direto e
convencional., Pesquisa Agropecuária Brasileira v.39,
p.47-53, 2004. DOI:
10.1590/S0100-204X2004000100007.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200400...
; Sodré
Filho et al., 2004SODRÉ FILHO, J.; CARDOSO, A.N.; CARMONA, R.;
CARVALHO, A.M. de. Fitomassa e cobertura do solo de
culturas de sucessão ao milho na região do cerrado.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, p.327-334,
2004. DOI:
10.1590/S0100-204X2004000400005.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200400...
; Torres et al., 2005TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; ANDRIOLI, I.;
POLIDORO, J.C.; FABIAN, A.J. Decomposição e liberação
de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de
cobertura em um solo de cerrado. Revista Brasileira de
Ciências do Solo, v.29, p.609-618, 2005. DOI:
10.1590/S0100-06832005000400013.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200500...
; Carvalho et al.,
2008CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
). No entanto, produtividades duas a três vezes
superiores de matéria seca são comumente obtidas com o cultivo
dessas espécies no início ou mesmo no final da estação chuvosa,
com precipitações excepcionalmente mais elevadas e melhor
distribuição de chuvas (Carsky et
al., 1990CARSKY, R.J.; REID, W.S.; SUHET, A.R.; LATHWELL,
D.J. Screening legume green manures as nitrogen sources
to succeeding non-legume crops. Plant and Soil, v.128,
p.275-282, 1990. DOI:
10.1007/BF00011119.
https://doi.org/10.1007/BF00011119...
; Boer
et al., 2007BOER, C.A.; ASSIS, R.L. de; SILVA, G.P.; BRAZ,
A.J.B.P.; BARROSO, A.L. de L.; CARGNELUTTI FILHO, A.;
PIRES, F.R. Ciclagem de nutrientes por plantas de
cobertura na entressafra em um solo de cerrado.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.42, p.1269-1276,
2007. DOI:
10.1590/S0100-204X2007000900008.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200700...
; Lima et al., 2010LIMA, J.D.; SAKAI, R.K.; ALDRIGHI, M.; SAKAI, M.
Arranjo espacial, densidade e época de semeadura no
acúmulo de matéria seca e nutrientes de três adubos
verdes. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.40,
p.531-540, 2010. DOI:
10.1590/S1983-40632010000400015.
https://doi.org/10.1590/S1983-4063201000...
; Marcelo et al., 2012MARCELO, A.V.; CORÁ, J.E.; FERNANDES, C.
Sequências de culturas em sistema de semeadura direta.
I - Produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.36,
p.1553-1567, 2012. DOI:
10.1590/S0100-06832012000500020.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683201200...
).
Os valores de tempo de ciclagem dos resíduos vegetais de
feijão-bravo-do-ceará e braquiária ruziziensis foram, em geral,
inferiores aos das outras espécies, particularmente na maturação
fisiológica (Tabela 2).
Na floração, além dessas duas espécies, o nabo-forrageiro e o
milheto também apresentaram decomposição mais rápida do que as
demais plantas de cobertura. Na decomposição dos resíduos de
guandu e sorgo, os tempos de ciclagem foram elevados, tanto no
corte realizado na floração, aos 179 e 172 dias, quanto na
maturação fisiológica, aos 185 e 222 dias, respectivamente. A
crotalária juncea apresentou tempo de ciclagem entre os mais
elevados nos dois períodos de corte, aos 238 e 213 dias,
respectivamente, na floração e na maturação fisiológica. Esses
resultados são explicados pela relação C/N e pela composição
química em relação ao C mais recalcitrante do grupo de ligninas.
O guandu apresentou concentrações de lignina bem mais elevadas,
e o sorgo apresenta relação C/N mais elevada do que as do
feijão-bravo-do-ceará e da braquiária ruziziensis (Carvalho et al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
;
2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
). Já o
nabo-forrageiro apresentou decomposição significativamente mais
rápida quando cortado na floração (τ=96 dias), em comparação à
maturação (τ=200 dias). Isso pode ser explicado pelo predomínio
de folhas sobre talos na primeira época, sendo que, na
maturação, o material vegetal é composto basicamente de talos,
com concentração de lignina mais elevada em relação à floração
(Carvalho et al.,
2014CARVALHO, A.M. de; MARCHÃO, R.L.; BUSTAMANTE,
M.M. da C.; ALCÂNTARA, F.A. de; COSER, T.R.
Characterization of cover crops by NMR spectroscopy:
impacts on soil carbon, nitrogen and phosphorus under
tillage regimes. Revista Ciência Agronômica, v.45,
p.968-975, 2014.; Wutke et
al., 2014WUTKE, E.B.; CALEGARI, A.; WILDNER, L. do P.
Espécies de adubos verdes e plantas de cobertura e
recomendações para seu uso. In: LIMA FILHO, O.F. de;
AMBROSANO, E.J.; ROSSI, F.; CARLOS, J.A.D. (Ed.).
Adubação verde e plantas de cobertura no Brasil:
fundamentos e prática. Brasília: Embrapa, 2014. v.1,
p.59-168.). De acordo com as avaliações
realizadas neste mesmo experimento no ano anterior (Carvalho et al.,
2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
), a concentração de lignina do nabo-forrageiro,
comparada à de N (lignina/N), é significativamente mais baixa na
floração (0,76) do que na maturação (5,91), o que favorece o
processo de decomposição.
O nabo-forrageiro e a crotalária juncea apresentaram teores de N significativamente mais elevados na floração, enquanto o sorgo mostrou o menor valor de concentração desse nutriente (Tabela 3). Na maturação, os maiores teores de N foram analisados na parte aérea das espécies feijão-bravo-do-ceará, mucuna-preta, crotalária juncea e braquiária ruziziensis.
Na floração, quanto ao acúmulo de N na parte aérea, a mucuna-preta, a crotalária juncea e o feijão-bravo-do-ceará apresentaram maiores quantidades do que todas as outras espécies, com exceção do nabo-forrageiro. Nesse mesmo período de manejo, o conteúdo de N foi menor para sorgo e trigo. Na maturação, o feijão-bravo-do-ceará apresentou o maior valor de N acumulado, e o trigo, o menor.
Ao se comparar os períodos de corte, as plantas de cobertura
crotalária juncea, milheto, nabo-forrageiro, sorgo, trigo e
vegetação espontânea apresentaram teores de N significativamente
superiores na floração, em comparação à maturação. As demais
espécies - braquiária ruziziensis, feijão-bravo-do-ceará, guandu
e mucuna-preta - não apresentaram diferenças significativas
quanto aos teores de N na parte aérea. Ao se analisar o conteúdo
de N na parte aérea, as plantas de cobertura apresentaram os
maiores valores com corte na floração, exceto o
feijão-bravo-do-ceará e o sorgo, o que indica uma combinação de
produtividade de fitomassa e N mais favorável para a cultura em
sucessão. No entanto, a eficiência do uso do N dependerá da
sincronia entre a decomposição dos resíduos vegetais das plantas
de cobertura e a absorção do nutriente pela cultura (Torres et al., 2008TORRES, J.L.R.; PEREIRA, M.G.; FABIAN, A.J.
Produção de fitomassa por plantas de cobertura e
mineralização de seus resíduos em plantio direto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, p.421-428,
2008. DOI:
10.1590/S0100-204X2008000300018.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200800...
;
Carvalho et al.,
2009CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M.C.;
ALCÂNTARA, F.A.; RESCK, I.S.; LEMOS, S.S.
Characterization by solid-state CPMAS 13C
NMR spectroscopy of decomposing plant residues in
conventional and no-tillage systems in central Brazil.
Soil and Tillage Research, v.102, p.144-150, 2009. DOI:
10.1016/j.still.2008.08.006.
https://doi.org/10.1016/j.still.2008.08....
; Marcelo et
al., 2012MARCELO, A.V.; CORÁ, J.E.; FERNANDES, C.
Sequências de culturas em sistema de semeadura direta.
I - Produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.36,
p.1553-1567, 2012. DOI:
10.1590/S0100-06832012000500020.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683201200...
).
Não houve efeito das plantas de cobertura manejadas nas duas épocas de
corte sobre os teores de N na folha do milho cultivado em
sucessão, nos anos agrícolas 2009/2010 e 2010/2011 (Tabela 4),
possivelmente em decorrência da aplicação do fertilizante
nitrogenado na dose recomendada de 150 kg ha-1 de N à
cultura. No geral, quando doses adequadas de N são aplicadas no
solo, a maior fração de N absorvida pelo milho advém do N do
fertilizante, seguido, em ordem decrescente, do solo e dos
adubos verdes (Silva et al.,
2009SILVA, E.D.; MURAOKA, T.; VILLANUEVA, F.C.A.;
ESPINAL, F.S.C. Aproveitamento de nitrogênio pelo
milho, em razão da adubação verde, nitrogenada e
fosfatada., Pesquisa Agropecuária Brasileira v.44,
p.118-127, 2009. DOI:
10.1590/S0100-204X2009000200002.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200900...
). Supõe-se, portanto, que a maior fração do
N dos resíduos vegetais das plantas de cobertura não foi
absorvida pelo milho, tendo permanecido no solo, principalmente
sob formas orgânicas, e se qualificado como reserva orgânica de
nutrientes, sobretudo N (Silva
et al., 2006SILVA, E.C. da; MURAOKA, T.; BUZETTI, S.;
TRIVELIN, P.C.O. Manejo de nitrogênio no milho sob
plantio direto com diferentes plantas de cobertura, em
latossolo vermelho. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.41, p.477-486, 2006. DOI:
10.1590/S0100-204X2006000300015.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200600...
; Silva et al., 2009SILVA, E.D.; MURAOKA, T.; VILLANUEVA, F.C.A.;
ESPINAL, F.S.C. Aproveitamento de nitrogênio pelo
milho, em razão da adubação verde, nitrogenada e
fosfatada., Pesquisa Agropecuária Brasileira v.44,
p.118-127, 2009. DOI:
10.1590/S0100-204X2009000200002.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X200900...
; Collier et al., 2011COLLIER, L.S.; KIKUCHI, F.Y.; BENÍCIO, L.P.F.;
SOUZA, S.A. de. Consórcio e sucessão de milho e
feijão-de-porco como alternativa de cultivo sob plantio
direto. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.41,
p.306-313, 2011.).
Não houve efeito da época de corte e nem da interação época de corte e espécies de planta de cobertura na produtividade de grãos do milho. Contudo, o efeito das plantas de cobertura foi significativo em relação a produtividade de grãos, o qual foi alto, tendo variado de 11.666 kg ha-1 (após trigo) a 12.780 kg ha-1 (após braquiária ruziziensis) na safra 2010/2011 (Tabela 4). As produtividades na safra 2010/2011 foram superiores para braquiária ruziziensis, crotalária juncea, feijão-bravo-do-ceará e guandu, em comparação a mucuna-preta e trigo. As maiores produtividades de milho estão relacionadas à decomposição mais acelerada dos resíduos vegetais de algumas dessas espécies, as quais são associadas à quantidade de matéria seca produzida. A composição química de plantas de cobertura com baixos teores de lignina, como braquiária ruziziensis e feijão-bravo-do-ceará, e a produção mais elevada de matéria seca devem ter favorecido, não apenas a quantidade de nutrientes, mas, também, a sincronia de liberação à cultura do milho. O feijão-bravo-do-ceará, além de se destacar pela maior produção de matéria seca, pelo menor tempo de ciclagem e pelos baixos teores de lignina, apresenta conteúdo de N elevado (82,22 kg ha-1) na floração.
Menores produtividades de milho também foram observadas após
mucuna-preta, em comparação às demais espécies, no ano agrícola
2008/2009 (Carvalho et al.,
2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
), e após trigo e vegetação espontânea, no
ano subsequente (2009/2010) (Carvalho et al., 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
). Entretanto, resultados
diferentes daqueles obtidos nos anos agrícolas anteriores
(2008/2009 e 2009/2010) foram verificados para algumas espécies,
como guandu, cujas produtividades de milho foram: próximas ao
mínimo, quando comparados aos das outras espécies no ano
agrícola 2008/2009 (Carvalho et
al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
); intermediários, no ano agrícola
2009/2010 (Carvalho et al.,
2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
); e próximas ao máximo, no ano agrícola
2010/2011 (Tabela 4). O
guandu é uma leguminosa rica em N (Tabela 3); porém, em razão dos elevados
teores de lignina (Carvalho et
al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
, 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
), apresenta liberação mais lenta de
nutrientes (Carvalho et al.,
2009CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M.C.;
ALCÂNTARA, F.A.; RESCK, I.S.; LEMOS, S.S.
Characterization by solid-state CPMAS 13C
NMR spectroscopy of decomposing plant residues in
conventional and no-tillage systems in central Brazil.
Soil and Tillage Research, v.102, p.144-150, 2009. DOI:
10.1016/j.still.2008.08.006.
https://doi.org/10.1016/j.still.2008.08....
, 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
, 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
) e tempo de ciclagem de 179 a 185 dias.
Apesar de o trigo apresentar baixos teores de lignina, essa
gramínea acumula pouco N, tanto na floração quanto na maturação
fisiológica (Tabela 3), o
que justifica as baixas produtividades de milho em sucessão
(Carvalho et al.,
2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
). A mucuna-preta, ao contrário, acumula
mais N por ser leguminosa, mas apresenta elevada quantidade de
lignina, o que dificulta a sua decomposição para liberação de
nutrientes dos seus resíduos vegetais.
A ausência de resposta à mucuna-preta, em relação ao tratamento
testemunha (vegetação espontânea), verificada no presente
trabalho e também no ano agrícola 2008/2009 (Carvalho et al.,
2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
), contrasta com os resultados de outros
experimentos, em que o milho, sem fertilização nitrogenada, foi
cultivado em sucessão a diferentes espécies de leguminosas
(Bowen et al.,
1988BOWEN, W.T.; QUINTANA, J.O.; PEREIRA, J.;
BOULDIN, D.R.; REID, W.S.; LATHWELL, D.J. Screening
legume green manures as nitrogen sources to succeeding
non-legume crops. Plant and Soil, v.111, p.75-80, 1988.
DOI: 10.1007/BF02182039.
https://doi.org/10.1007/BF02182039....
; Carsky et
al., 1990CARSKY, R.J.; REID, W.S.; SUHET, A.R.; LATHWELL,
D.J. Screening legume green manures as nitrogen sources
to succeeding non-legume crops. Plant and Soil, v.128,
p.275-282, 1990. DOI:
10.1007/BF00011119.
https://doi.org/10.1007/BF00011119...
; Burle
et al., 1999BURLE, M.L.; LATHWELL, D.J.; SUHET, A.R.;
BOULDIN, D.R.; BOWEN, W.T.; RESCK, D.V.S. Legume
survival during the dry season and its effect on the
succeeding maize yield in acid savannah tropical soils.
Tropical Agriculture, v.76, p.217-221,
1999.). Segundo Carvalho et al. (2008)CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M. da C.; SOUSA
JUNIOR, J.G. de A.; VIVALDI, L.J. Decomposição de
resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e
plantas de cobertura. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.2831-2838, 2008. DOI:
10.1590/S0100-06832008000700029.
https://doi.org/10.1590/S0100-0683200800...
, o plantio de
milho sob palhada de mucuna-preta e sem a aplicação de
fertilizante nitrogenado em cobertura pode propiciar aumentos
significativos nas produtividades de grãos, bem como acúmulo de
N pelo milho, em razão da elevada capacidade dessa planta de
cobertura de acumular N na parte aérea. No entanto, no presente
trabalho, não foram observados aumentos significativos na
produtividade de grãos de milho sob palhada de mucuna-preta.
Esse resultado pode ser atribuído à decomposição mais lenta dos
resíduos vegetais dessa leguminosa, que apresenta elevados
teores de lignina (Carvalho et
al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
, 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
), ou seja, há predomínio de carbono mais
recalcitrante, do grupo "aromáticos" (Carvalho et al., 2009CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M.C.;
ALCÂNTARA, F.A.; RESCK, I.S.; LEMOS, S.S.
Characterization by solid-state CPMAS 13C
NMR spectroscopy of decomposing plant residues in
conventional and no-tillage systems in central Brazil.
Soil and Tillage Research, v.102, p.144-150, 2009. DOI:
10.1016/j.still.2008.08.006.
https://doi.org/10.1016/j.still.2008.08....
, 2014CARVALHO, A.M. de; MARCHÃO, R.L.; BUSTAMANTE,
M.M. da C.; ALCÂNTARA, F.A. de; COSER, T.R.
Characterization of cover crops by NMR spectroscopy:
impacts on soil carbon, nitrogen and phosphorus under
tillage regimes. Revista Ciência Agronômica, v.45,
p.968-975, 2014.). Assim, não
houve liberação do N em sincronia com a necessidade da cultura
de milho, para o seu melhor aproveitamento.
A produção de matéria seca, o conteúdo de N e a decomposição dos resíduos vegetais influenciaram positivamente a produtividade de grãos, principalmente no caso do feijão-bravo-do-ceará, que se destacou quanto a produtividade mais elevada de matéria seca e ao conteúdo de N associados à rápida decomposição indicada pelos valores mais baixos de tempo de ciclagem, nos dois períodos de corte (Tabela 2). A braquiária ruziziensis, apesar das baixas produtividades de matéria seca, tanto na floração quanto na maturação, apresentou teores mais elevados de N na maturação e baixos valores de tempo de ciclagem, nos dois períodos de corte, o que pode ter favorecido a ciclagem desse nutriente e, consequentemente, a produtividade do milho.
A correlação linear de Pearson foi realizada tanto para produtividade de grãos de milho, em cada época de manejo das plantas de cobertura (floração e maturação), quanto para produção de matéria seca (MS), tempo de ciclagem (TC), produto (MS x TC) e quociente (MS/TC); porém, foi significativa apenas para o último, com corte na maturação fisiológica (r=0,552; GL=11) (Tabela 5). Esse resultado é indicativo de que as produtividades de milho estão diretamente associados à maior ciclagem dos resíduos, expressa pela maior quantidade de resíduos produzida e pela maior taxa de decomposição, isto é, pelo menor tempo de ciclagem.
Estimativas dos coeficientes de correlação linear de Pearson para produção de matéria seca (MS), tempo de ciclagem (TC), produto (MS x TC), quociente (MS/TC) e produtividade de grãos de milho na floração e na maturação das plantas de cobertura, bem como produtividade média dos grãos de milho.
A associação entre quantidade (produção de matéria seca) e qualidade
do material vegetal, ao se considerar a composição química
relacionada aos componentes estruturais (lignina, celulose e
hemicelulose), à relação C/N e à relação lignina/N, expressos
pelo parâmetro meia-vida, explica o processo de decomposição e
liberação de nutrientes e, por conseguinte, a produtividade de
grãos da cultura (Pacheco et
al., 2011PACHECO, L.P.; LEANDRO, W.M.; MACHADO, P.L.O. de
A.; ASSIS, R.L. de; COBUCCI, T.; MADARI, B.E.; PETTER,
F.A. Produção de fitomassa e acúmulo e liberação de
nutrientes por plantas de cobertura na safrinha.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.46, p.17-25, 2011.
DOI: 10.1590/S0100-204X2011000100003.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
; Carvalho et al., 2011CARVALHO, A.M. de; SOUZA, L.L.P. de; GUIMARÃES
JÚNIOR, R.; ALVES, P.C.A.C.; VIVALDI, L.J. Cover plants
with potential use for crop-livestock integrated
systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, v.46, p.1200-1205, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000012.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
, 2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
). Carvalho et al. (2012)CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
mostraram que a relação
lignina/N é o parâmetro que melhor explica o efeito de plantas
de cobertura sobre a produtividade de grãos de milho.
Não houve efeito significativo (p>0,05) da época de corte e da
interação época de corte e espécies de plantas de cobertura
quanto ao teor de N na folha de milho e a produtividade de
grãos, nos anos agrícolas 2009/2010 e 2010/2011 (Tabela 4). Entretanto,
em 2009/2010, houve efeito significativo (p>0,05) das
espécies no teor de N da folha de milho, com teores mais
elevados em sucessão ao feijão-bravo-do-ceará, quando comparado
às espécies guandu, mucuna-preta, nabo-forrageiro, sorgo e
trigo, o qual também apresentou conteúdos significativamente
mais elevados de N (p>0,05) na floração, na safra 2010/2011.
O feijão-bravo-do-ceará resultou nas produtividades mais
elevadas de milho, nos dois anos agrícolas consecutivos, seguido
por braquiária ruziziensis e crotalária juncea. Porém, a
mucuna-preta, entre as plantas de cobertura com maiores
conteúdos de N na floração (Tabela 3), resultou nas menores produtividades
de grãos, juntamente com o trigo (Tabela 5). Esses resultados são
indicativos de que, além do conteúdo de N, a decomposição de
resíduos vegetais e a ciclagem de nutrientes contribuem
positivamente para a produtividade do milho (Carvalho et al., 2009CARVALHO, A.M. de; BUSTAMANTE, M.M.C.;
ALCÂNTARA, F.A.; RESCK, I.S.; LEMOS, S.S.
Characterization by solid-state CPMAS 13C
NMR spectroscopy of decomposing plant residues in
conventional and no-tillage systems in central Brazil.
Soil and Tillage Research, v.102, p.144-150, 2009. DOI:
10.1016/j.still.2008.08.006.
https://doi.org/10.1016/j.still.2008.08....
,
2012CARVALHO, A.M. de; COELHO, M.C.; DANTAS, R.A.;
FONSECA, O.P.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; FIGUEIREDO, C.C.
Chemical composition of cover plants and its effect on
maize yield in no-tillage systems in the Brazilian
savanna. Crop and Pasture Science, v.63, p.1075-1081,
2012. DOI: 10.1071/CP12272.
https://doi.org/10.1071/CP12272...
). Em
2010/2011, os teores de N na folha de milho foram praticamente o
dobro, e as produtividades de grãos foram 5,0 Mg
ha-1, em média, superiores aos obtidos no ano
agrícola 2009/2010.
Plantas de cobertura, como braquiária ruziziensis e
feijão-bravo-do-ceará apresentam decomposição mais acelerada de
seus resíduos vegetais (Tabela
2) e promovem maiores produtividades de grãos de
milho, em função da maior eficiência na ciclagem de nutrientes;
por isso, devem ser associadas a cultura do milho, que apresenta
maior potencial de acúmulo de palhada na superfície do solo.
Efeitos benéficos de braquiárias sobre a produtividade de
culturas, como milho e soja, já vêm sendo comprovados em
sistemas integrados de lavoura-pecuária (Vilela et al., 2011VILELA, L.; MARTHA JUNIOR, G.B.; MACEDO, M.C.M.;
MARCHÃO, R.L.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; PULROLNIK, K.;
MACIEL, G.A. Sistemas de integração lavoura-pecuária na
região do cerrado. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.46, p.1127-1138, 2011. DOI:
10.1590/S0100-204X2011001000003.
https://doi.org/10.1590/S0100-204X201100...
). Como o manejo
das plantas de cobertura, seja na floração ou na maturação
fisiológica, não mostrou diferenças quanto a produtividade do
milho, seu uso fica a critério do produtor, no sentido,
principalmente, de minimizar operações agrícolas excedentes.
Além disso, deve-se destacar que algumas dessas plantas de
cobertura apresentam dormência de sementes, como é o caso da
mucuna-preta e do feijão-bravo-do-ceará (Burle et al., 2006BURLE, M.L.; CARVALHO, A.M. de; AMABILE, R.F.;
PEREIRA, J. Caracterização das espécies de adubo verde.
In: CARVALHO, A.M. de; AMABILE, R.F. (Ed.). Cerrado:
adubação verde. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2006.
p.71-142.); portanto, devem
ser manejadas na floração para que não se estabeleçam
permanentemente na área e dificultem as práticas agrícolas.
Contudo, plantas de cobertura, como sorgo, milheto e trigo,
podem ser deixadas até a maturação dos grãos. No caso da
braquiária ruziziensis, esta pode permanecer como cobertura na
área, caso o objetivo do sistema de produção seja um consórcio
para pastejo.
Conclusões
-
As plantas de cobertura braquiária ruziziensis (Urochloa ruziziensis) e crotalária juncea (Crotalaria juncea), cultivadas no final da estação chuvosa, exercem efeitos positivos sobre a produtividade de grãos de milho, cultivado em sucessão e em sistema plantio direto.
-
O feijão-bravo-do-ceará (Canavalia brasiliensis) destaca-se quanto ao seu conteúdo de nitrogênio.
-
O período de corte das plantas de cobertura no florescimento ou na maturação não tem influência sobre a produtividade de grãos de milho.
Agradecimentos
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), pela concessão de bolsas e apoio financeiro.
Referências
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Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
Jul 2015
Histórico
-
Recebido
28 Nov 2013 -
Aceito
20 Maio 2015