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Manejo do Solo e Água:
Manejo da cobertura,
estrutura e carbono
Jeferson Dieckow
Departamento de Solos e Engenharia Agrícola
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
Universidade Federal do Paraná
Tópicos
Sistema de preparo
Sistema de culturas
Práticas conservacionistas estruturais
Sistemas integrados de produção
Litoral PR
Cobertura
Estrutura
Carbono
Importânica dos solos tropicais e subtropicais
• Solos: excelentes, quando limitações químicas são corrigidas
• Clima: Em geral excelente, em termos de radição solar e chuvas
Papel da cobertura do solo (dossel e superficial)
• Reduzir o impacto (energia cinética) da gota;
• Manter umidade do solo (diminuir evaporação);
• Melhorar ambiente para fauna edáfica;
• Melhorar ambiente para atividade microbiana;
Papel da estrutura do solo
• Estabilidade de agregados (aumento da resistência à erosão);
• Proporcionar ambiente físico favorável ao crescimento radicular
• Aeração e drenagem por macroporos;
• Retenção de água em microporos;
Foto: Sá, J.C.M.
Papel do carbono do solo (matéria
orgânica)
• CTC: 60-80 % da CTC em solos tropicais;
• Complexação do Al;
• Substrato para a atividade microbiana;
• Estabilização da estrutura do solo;
• “Elasticidade” ao solo – suporte de carga;
• Atributos hidráulicos do solo (infiltração /
percolação);
• Reservatório global de C (mitigação do
aquecimento global);
Avaliação por penetrometria
Indice de cone
Restritivo: 1,0 a 1,5 MPa (compactação)
Impeditivo: > 2,0 MPa
Tempo, minutos
0 10 20 30 40 50 60
Taxa d
e In
filt
ração
, m
m/h
0
10
20
30
40
50
60
PD = 45 mm/h
Esc. 35 mm/h
PC = 26 mm/h
Escarificador (y = 95,12 x-0,25
r=0,98)
Preparo Convenc. (y = 129,65 x-0,39
r=0,99)
Plantio direto (y = 80,23 x-0,15
r=0,98)
Taxa de Infiltração de água
Latossolo Vermelho distroférrico (Londrina PR), Soja 1982/83
Chuva simulada (60 mm/h)
Derpsch et al. (1986). Soil & Till. 8:253-263
Temperatura do Solo
Latossolo Vermelho distróférrico (Londrina PR). Soja 3-4 folhas (Dez)
Sidiras & Pavan (1986). RBCS 10:181-184
Perda de solo em função do preparo (Wünsche & Denardin, 1978)Dados de um ano agrícola - Soja 76/77 e trigo 77 Embrapa Trigo, Passo Fundo RS
PC c/queimada
PC s/queimada
P.Direto
Perd
a d
e s
olo
, to
n/h
a
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1816,6
4,2
1,7
Latossolo Vermelho
Tempo
Est
oque
de
C n
o s
olo
A.K
1/K
2.C 1
C=0 C<0 C=0 C>0
Manejo
tradicional
Manejo
conservacionista
C=0
Nativo Convencional Plantio Direto
Dinâmica temporal do carbono
Campo PC PD
C o
rgâ
nic
o,
Mg
ha
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
64,4
48,4
54,1
0,23 Mg ha-1 a-1
Estoque de C (0-20 cm)
Latossolo Vermelho, Santo Ângelo RS, >70% argila, 25 ANOS
Conceição, 2005
Aveia preta (Avena strigosa Schreb.) Graminea de Inverno
Aveia branca
(Avena sativa L.)
2 – 11 t MS / ha
0.7 – 1.7 % N
1.1 – 3.1 % K
Ervilhaca peluda (Vicia villosa Roth )
Leguminosa de Inverno
3 – 5 t MS / ha
2.5 – 3.5 % N
2.3 – 2.6 % K
Aveia preta (Avena strigosa Schreb. )
Ervilhaca peluda (Vicia villosa Roth )
Consórcio Leguminosa + Graminea de Inverno
2 – 10 t MS / ha
0.9 – 1.4 % N
1.2 – 1.5 % K
Tremoço azul (Lupinus angustifolius L. )
Leguminosa de Inverno
3 – 6 t MS / ha
0.9 – 2.1 % N
1.4 – 1.5 % K
Leguminosa de Inverno
Tremoço amarelo
(Lupinus luteus L. )
Tremoço branco
(Lupinus albus L. )
4 – 5 t MS / ha
1.2 – 2.0 % N
1.0 – 1.8 % K
Nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)
Crucífera de Inverno
3 – 9 t MS / ha
1.8 – 3.4 % N
0.9 – 1.4 % K
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
ch
ích
aro
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iro
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ilh
ac
a p
elu
da
mil
ho
(k
g h
a-1)
Efeito residual de diferentes coberturas verdes de inverno no
rendimento do milho
6410 6320
4270
3140 3530
4100
5800
4940
3890
Fonte: Derpsch, 1984
3 – 8 t MS / ha
1.6 – 2.3 % N
1.6 – 2.0 % K
Crotalária spectabilis (Crotalaria spectabilis )
Leguminosa de Verão
Mucuna cinza, mucuna preta, mucuna anã, mucuna verde
Mucuna (Mucuna pruriens var. utilis (Wallich ex Wight) Baker ex Burck )
Leguminosa de Verão
2 – 5 t MS / ha
1.6 – 2.4 % N
1.0 – 1.6 % K
Guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp. )
Leguminosa de Verão
5 – 15 t MS / ha
1.2 – 3.4 % N
1.8 – 4.0 % K
Tolera baixa fertilidade
Caupi, feijão-miúdo (Vigna unguiculata (L.) Walp.)
Leguminosa de Verão
2 – 6 t MS / ha
1.7 – 2.2 % N
1.8 – 2.8 % K
Espécie Matéria seca parte aérea (kg ha-1)
1 2 3 4 5 6 7 8 média
Crotalaria Juncea 6147 16100 9933 4800 15631 10522
Feião de porco 4226 5482 5300 4813 6052 3200 7700 4291 5133
Guandu anão 3857 3391 5322 6000 3918 4498
Crotalaria spectab. 3904 4401 5614 4900 9018 9705 6257
Mucuna cinza 4349 7404 6800 7060 10600 7252
Mucuna preta 4877 9100 7287 8000 5780 7329 7062
Espécie N acumulado parte aérea (kg ha-1)
1 2 3 4 5 6 média
Crotalaria Juncea 175 --- --- --- 253 138 189
Feijão de porco 124 193 92 157 146 154 144
Guandu anão 70 148 89 102 --- 108 103
Crotalaria spectabilis 153 260 60 115 --- --- 147
Mucuna cinza 234 210 93 --- --- --- 179
Mucuna preta 136 170 --- --- 192 146 161
Produção de matéria seca e N acumulado por plantas estivais
Aumentar estoque de C no solo
• Diminuir mineralização: estamos no limite(?!)
• Aumentar adição de C no sistema: CULTURAS E
stoq
ue
de
C (
Mg
ha
-1)
0
20
25
30
35
40
27.8
Bb
32.8
Ba 31.1
Ab
37.3
Aa
39.3
Av/M
i
Av/M
i
Av+
Er/M
i+C
p
Av+
Er/M
i+C
p
Ca
mp
o N
ati
vo
PC PD
Conceição et al,
preparação
Produção de fitomassa – Adição de C
Adição de C (Mg ha-1
ano-1
)
0,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5
Esto
que
de
C (
Mg
ha
-1)
0
45
46
47
48
49
50
51
52
53
1. Tr-So
2. Av-Mi-Tr-So
3. Er-Mi-Tr-So
4. Er-Mi-Av-So-Tr-So
5. Az-Mi-Az-So
6. Alf-Mi
14
3
5
2
6
y = 35.90 + 1,774x
R2 = 0.51
Zendonadi et al, 2009, preparação
Estoque de C vs. adição de C: 17º ano de sistemas de culturas em plantio direto.
Latossolo Vermelho (0-20 cm). Ponta Grossa PR (Fundação ABC).
Campo Inicio PC PD
C o
rgâ
nic
o,
Mg
ha
-1
0
10
20
30
40
50
44,7
33,4
29,3
33,6
Estoque de C (0-20 cm)
Argissolo Vermelho, Eldorado do Sul RS, 22% argila
Zanatta, 2005
Campo Inicio PC PD
C o
rgâ
nic
o,
Mg
ha
-1
0
10
20
30
40
50
44,7
33,4 33,8
39,4
aveia+ervilhaca/
milho+caupi aveia/milho
0,31 Mg ha-1 a-1
0,24 Mg ha-1 a-1
1969 2003 1985 2003
3. Praticas conservacionistas estruturais
• Regra:
“Minimizar energia cinética do
escoamento superficial”
Pastagem
Milho
Feijão
Pastagem
Milho
Feijão
Pastagem
Milho
Feijão
Pastagem
Milho
Feijão
Verão 1º ano Verão 2º ano
3.1. Cultivo em faixas
Milho
Milho
Milho
Milho
Faixas de
Retenção
(3-10 m largura)
Perene
Faixas de
Culturas
Faixas de Retenção
Faixas de retenção
Iowa EUA. Cortesia: NRCS/USDA
Faixas de RETENÇÃO
Faixa de Retenção
(alfafa para feno)
Faixa de Cultura
(cultura anual – milho)
Classificação dos terraços quanto a função
Terraços de absorção
• Demarcados e construídos em nível, com a finalidade de possibilitar a
infiltração da água no fundo do canal.
• Utilizado em solos com boa permeabilidade (Ex. Latossolos)
• Extremidades fechadas.
Ex.: base larga 5 a 6 m de largura
0,5% de caimento = 20 a 30 cm
Terraços de drenagem
• Possuem um gradiente (caimento 0,1% a 0,5%) a fim de escoar, de forma
"disciplianda", a enxurrada para fora da gleba, para um local seguro.
• Utilizado em solos de baixa permeabilidade (Ex. Argissolos)
• Necessidade de um local seguro onde conduzir a água da enxurrada e riscos de
erosão no canal.
• Extremidades são abertas
Para onde jogar a enxurrada?
O sistema de terraços deve estar integrado com o sistema de drenagem
da propriedade (ou bacia).
• Canal escoadouro vegetado
• Pastagens perenes de gramínea (terraços da parte de cima desaguam
mais para dentro da pastagem)
• Via de drenagem com vegetação nativa
• Mata ciliar
raízes deraízes de
pastagenspastagens
macromacro--agregadosagregados
proteção física proteção física
da MOSda MOS
acúmulo de C acúmulo de C
(C(C--MOM)MOM)
Conserve seu solo com pasto!
Esto
qu
e d
e C
Anos
Não pastejado 0,65 t/ha/ano
Baixa Pressão Pastejo 1,41 t/ha/ano
Alta Pressão Pastejo 1,40 t/ha/ano
Feno 0,29 t/ha/ano
Efeito de Pastejo no
acúmulo de C no solo
Cynodon dactilon “Coastal”
Franzluebbers et al. (2001, SSSAJ)
Taxas de sequestro de C