Adubação nitrogenada em sorgo biomassa antecedendo a soja em sistemas de manejo de longa duração

Abstract

Uma das principais dificuldades do sistema de semeadura direta (SSD) em condições de clima tropical é a manutenção da palhada sobre o solo, devido à baixa produção de fitomassa da cultura de entressafra e pela rápida decomposição do resíduo vegetal. Neste sentido, o sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] pode ser uma alternativa de cultivo na entressafra, pois possui alta capacidade de produção de fitomassa, mesmo com baixa disponibilidade hídrica. Junto a isso, a adubação nitrogenada em cobertura na cultura em segunda safra, pode maximizar o desenvolvimento do sorgo, com reflexo na cultura sucessora. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adubação nitrogenada em cobertura no sorgo após soja no verão em sistema de preparo convencional (SPC) e SSD, nas propriedades do solo e no desenvolvimento radicular das culturas, bem como nas respostas fisiológicas, bioquímicas e produtivas e verificar o efeito destes parâmetros na produtividade da soja. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado (UNESP/FCA - Botucatu-SP), nas safras 2019/20 e 2021/22. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram compostas pelos sistemas de manejo do solo (SPC e SSD). E as subparcelas pela adubação nitrogenada em cobertura no sorgo (0, 50 e 100 kg ha-1 de N). Foram avaliadas a produção e persistência de palha do sorgo durante o cultivo da soja, ciclagem de nutrientes pela palhada, aporte de carbono no solo, propriedades físicas do solo, parâmetros fisiológicos, bioquímicos e de produção da soja, cultivada em sucessão ao sorgo. Em SPC a produtividade de fitomassa do sorgo no estádio de pleno florescimento foi maior com a dose de 50 kg ha-1 de N, produzindo em média 37% e 49% a mais que a ausência de aplicação e 100 kg ha-1 de N, respectivamente. Em SSD a produção de fitomassa foi 36% maior com adubação nitrogenada. O SPC aumentou os teores de carbono orgânico total e particulado em subsuperfície. E o SSD com adubação nitrogenada proporcionou maiores teores das frações de carbono orgânico na camada superficial. O SSD aumentou a qualidade de agregação do solo e dos parâmetros físico-hídricos, principalmente com adubação nitrogenada no sistema de produção. A adubação nitrogenada em cobertura no sorgo com 50 kg ha-1 aumentou o teor relativo de água na folha de soja, reduziu o potencial hídrico e resultou em maior eficiência no uso da água, o que refletiu no aumento da produtividade de grãos de soja. O SSD promoveu maior disponibilidade de água às plantas de soja. A produtividade da soja associou-se à ciclagem de nutrientes pela palhada em cobertura, aos teores de nitrogênio total e frações de carbono orgânico no solo, a agregação do solo, as propriedades físicas, desenvolvimento radicular, parâmetros fisiológicos, bioquímicos e aos componentes de produção. Todos estes fatores afetados pela produção de fitomassa da cultura de entressafra. A adubação nitrogenada na dose de 50 kg ha-1 em sistema de produção com sorgo e soja melhora as propriedades do solo e favorece o desenvolvimento destas culturas em SSD e SPC, resultando em maior produtividade da soja.

One of the main difficulties of the no-tillage system (NT) in tropical climate conditions is the maintenance of straw on the soil, due to the low phytomass production of the off-season crop and the rapid decomposition of plant residue. In this sense, sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] can be an alternative for off-season cultivation, as it has a high phytomass production capacity, even with low water availability. Along with this, nitrogen fertilization in top dressing in the crop in the second season can maximize sorghum development, with an impact on the successor crop. In view of this, the aim of this work was to evaluate the effect of topdressing nitrogen fertilization on sorghum after soybean in summer in conventional tillage system (CT) and NT, on soil properties and on the root development of crops, as well as on the physiological, biochemical and productive characteristics of soybean and verify the effect of these parameters on soybean yield. The experiment was carried out at the Experimental Lageado Farm (UNESP/FCA - Botucatu-SP), in the 2019/20 and 2021/22 seasons. The experimental design used was randomized blocks, in a split-plot scheme, with four replications. The plots were composed by soil management systems (CT and NT). And the subplots by topdressing nitrogen fertilization in sorghum (0, 50 and 100 kg ha-1 of N). The production and persistence of sorghum straw during soybean cultivation, nutrient cycling by straw, carbon input into the soil, soil physical properties, physiological, biochemical and production parameters of soybean grown in succession to sorghum were evaluated. In CT, sorghum phytomass productivity at the full flowering stage was higher with the N dose of 50 kg ha-1, producing on average 37% and 49% more than the absence of N application and 100 kg ha-1 of N, respectively. In NT, phytomass production was 36% higher with nitrogen fertilization. CT increased total and particulate organic carbon levels in the soil subsurface. And, the NT with nitrogen fertilization provided higher levels of organic carbon fractions in soil surface layer. The NT system increased the quality of soil aggregation and physical-hydric parameters, mainly with nitrogen fertilization in the production system. Topdressing nitrogen fertilization in sorghum with 50 kg ha-1 increased the relative water content in the soybean leaf, reduced the water potential and resulted greater in the water use efficiency, which was reflected in the increase in soybean grain yield. NT promoted greater water availability to soybean plants. Soybean yield was associated with the nutrients cycling by the cover straw, total nitrogen and organic carbon fractions in the soil, soil aggregation, soil physical properties, root development, physiological and biochemical traits and production components of soybean. All factors are affected by the phytomass production of the off-season crop. Nitrogen fertilization at a dose of 50 kg ha-1 in a production system with sorghum and soybean improves soil properties and favors the development of these crops in NT and CT system, resulting in higher soybean yield.