UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” Campus de Ilha Solteira PLANTIO DIRETO DE SOJA E MILHO NO SISTEMA INTEGRAÇÃO AGRICULTURA-PECUÁRIA: condicionamento do solo e rotação de culturas �������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ����� Ilha Solteira Estado de São Paulo – Brasil agosto/2008 Campus de Ilha Solteira PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA PLANTIO DIRETO DE SOJA E MILHO NO SISTEMA INTEGRAÇÃO AGRICULTURA-PECUÁRIA: condicionamento do solo e rotação de culturas �������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ��������� � ��� �������� ��� ����� Orientador: Prof. Dr. Luiz Malcolm Mano de Mello Tese apresentada à Faculdade de Engenharia – UNESP – Campus de Ilha Solteira, para obtenção do título de Doutor em Agronomia. Especialidade: Sistemas de Produção Ilha Solteira – SP Agosto/2008 FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação da UNESP - Ilha Solteira. Narimatsu, Karem Cristine Pirola. N229p Plantio direto de soja e milho no sistema integração agricultura-pecuária : condicionamento do solo e rotação de culturas / Karem Cristine Pirola Narima- tsu. -- Ilha Solteira : [s.n.], 2008. 181 f. : il. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Especialidade: Sistemas de Produção, 2008 Orientador: Luiz Malcolm Mano de Mello Bibliografia: p. 132-160 l. Braquiária. 2. Solos – Manejo. 3. Escarificação. 4. Calcário. 5. Pastagens - Calagem dos solos. BIOGRAFIA DA AUTORA Karem Cristine Pirola Narimatsu, filha de Jorge Sigueru Narimatsu e Elza Pirola, nasceu em Andradina, Estado de São Paulo, em 26 de outubro de 1977. Graduou-se em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP – Faculdade de Engenharia – Campus de Ilha Solteira, em 2002. Foi aluna de iniciação científica, sob orientação do Professor Doutor Luiz Malcolm Mano de Mello, do Departamento Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos, de 1998 a 2002. Em 2003 iniciou o curso de Pós-Graduação em Agronomia – Especialidade: Sistemas de Produção, na UNESP – Faculdade de Engenharia – Campus de Ilha Solteira, sob orientação do Professor Doutor Luiz Malcolm Mano de Mello, obtendo o título de mestre em novembro de 2004 e o título de doutor em agosto de 2008. Desde março de 2007 é professora do Centro Paula Souza, na Escola Técnica Estadual “Sebastiana Augusta de Moraes” de Andradina, ministrando disciplinas no Curso Técnico em Produção Agropecuária e professora substituta do Departamento de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos na UNESP – Faculdade de Engenharia – Campus de Ilha Solteira, ministrando disciplinas no Curso de Graduação em Zootecnia. Aprendi que... ...se aprende errando ...crescer não significa fazer aniversário ...o silêncio é a melhor resposta, quando se ouve uma bobagem ...trabalhar não significa ganhar dinheiro ...sonhos estão aí para serem alcançados ...amigos a gente conquista mostrando o que somos ...os verdadeiros amigos sempre ficam com você ate o fim ...a maldade se esconde atrás de uma bela face ...não se espera a felicidade chegar, mas se procura por ela ...quando penso saber de tudo, ainda não aprendi nada ...a natureza é a coisa mais bela da vida ...amar significa se dar por inteiro ...um só dia pode ser mais importante que muitos anos ...se pode conversar com estrelas ...se pode confessar com a lua ...se pode viajar alem do infinito ...ouvir uma palavra de carinho faz bem à saúde ...dar um carinho também faz... ...sonhar é preciso ...se deve ser criança a vida toda ...nosso ser é livre ...o julgamento alheio não é importante ...o que realmente importa é a paz interior ...não podemos viver apenas para nós mesmos. Aproveite ao máximo cada instante da sua vida, pois ele é único! (Autor Desconhecido) Aos meus pais ������ ������������������������ �����, que compartilharam comigo os meus ideiais, incentivando-me a prosseguir na jornada, fossem quais fossem os obstáculos... ...a minha gratidão pelo amor que ajudaram a formar a pessoa que sou hoje... ...sem eles, eu não chegaria até aqui. À minha querida irmã ���������� ���������������, pelo apoio e pela presença constante em meu coração. Dedico esse trabalho com carinho. Amo vocês! Ao grande mestre e incentivador das pesquisas relacionadas ao sistema integração agricultura-pecuária em plantio direto ��������� ��������������!���������"�������� pela grande contribuição à minha formação acadêmica, por me orientar da melhor forma possível, por todo apoio e por se mostrar disposto sempre que precisei... e cujas qualidades como pessoa, educador, profissional e amigo não podem ser expressas apenas em palavras... Ofereço essa conquista com a mais profunda admiração e respeito. AGRADECIMENTOS A Deus, que sempre esteve ao meu lado, nas minhas quedas, nas minhas fraquezas, nas lutas e controvérsias, vitórias e derrotas. Obrigada por permitir a realização de mais um sonho. Obrigada pelas graças. Obrigada pela vida! Ao Professor Doutor Luiz Malcolm Mano de Mello, pela confiança e quebra de paradigmas ao acreditar no meu potencial desde a escolha para iniciação científica durante a graduação... pela paciência na transferência dos ensinamentos e orientação nos trabalhos desenvolvidos... pela compreensão frente aos momentos de dificuldades, desânimos ou ausência... e por proporcionar que o relacionamento professor-aluna se estendesse além do âmbito acadêmico e superasse as fronteiras da admiração, do respeito, do carinho e da amizade... Jamais poderei ser suficientemente grata! À Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP – Faculdade de Engenharia – Campus de Ilha Solteira, seu corpo docente e funcionários, pela formação de Engenheira Agrônoma e pela valiosa oportunidade proporcionada para a realização desse curso. Aos docentes do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pelos ensinamentos e amizade. À Fazenda de Ensino e Pesquisa, assim como todos os funcionários, pela concessão da área experimental e condições para a realização desse trabalho. Aos professores da banca examinadora desse trabalho, pelas sugestões. Aos professores Antônio Fernando Bergamaschini, Edson Lazarini, Fernando Braz Tangerino Hernandez, João Antônio da Costa Andrade, João Luis Zocoler, Marcelo Andreotti, Max José de Araújo Faria Júnior, Morel de Passos e Ricardo Antônio Ferreira Rodrigues e às professoras Ana Maria Rodrigues Cassiolato, Marlene Cristina Alves e Regina Maria Monteiro de Castilho, pela amizade e pelo incentivo a esse trabalho. À equipe de orientados do Professor Doutor Luiz Malcolm de Mello, pelo auxílio indispensável no desenvolvimento e condução do experimento. Aos secretários do DEFERS, Ângela e Domingos, pela disposição e pela amizade. Aos funcionários do Laboratório de Fertilidade do Solo e Física do Solo, pelo auxílio na coleta e análise dos dados. Aos funcionários da Seção de Pós-Graduação e da Biblioteca, pelos serviços prestados e atenção dispensada. Aos funcionários: Ângela, Badeco, Domingos, Dona Maria, Jorge, Romero, Ronaldo e Valdivino, em nome dos quais agradeço os demais funcionários dessa instituição, pelo carinho, amizade e palavras de incentivo. Aos colegas do Curso de Pós-Graduação em Agronomia, pela amizade. Ao Diretor da Escola Técnica Estadual “Sebastiana Augusta de Moraes” de Andradina José Geraldo de Souza, em nome do qual agradeço os funcionários, estagiárias e professores, pelo apoio, incentivo, compreensão e substituição nas minhas ausências. Aos alunos de Mecânica Aplicada e Mecanização Agrícola do Curso de Graduação em Agronomia, pela amizade durante o Estágio Docência e aos alunos do Curso de Gradução em Zootecnia e do Curso Técnico em Agropecuária da Escola Técnica Estadual “Sebastiana Augusta de Moraes” de Andradina, pela amizade e paciência. Aos grandes amigos: não cito nomes para não ser injusta com aqueles que me auxiliaram até onde cheguei... por serem tão especiais. À amiga Flávia de Andrade Meira, pela amizade e pelo auxílio nas análises estatísticas e sugestões durante a execução desse trabalho. À belíssima amiga Elza Militão, pela cumplicidade, amizade, companheirismo e sinceridade nas palavras. À querida amiga de infância Débora Guariento, pela sinceridade de uma amizade, onde vimos que a distância não é suficiente para separar duas amigas. Ao amigo Lauro Kenji Komuro, pelas caronas de Andradina à Ilha Solteira e vice- versa, pelas palavras amiga nos momentos mais difíceis da minha vida e pela valiosa amizade. Ao Paulo Sérgio Moretto Mantovani, pelo amor, carinho e compreensão. Ao Paulo Rodrigo Muñoz (in memoriam), pelo carinho... Você estará sempre no meu coração. Saudade, eterna saudade! Áquelas pessoas que, embora seus nomes não estejam citados, porém jamais serão esquecidos... pela amizade, carinho, respeito ou pelo simples convívio ao longo desses anos e que, de uma forma ou de outra, contribuíram para a realização desse trabalho. Muito obrigada! NARIMATSU, K.C.P. Plantio direto de soja e milho no sistema integração agricultura- pecuária: condicionamento do solo e rotação de culturas. 2008. 181f. Tese (Doutorado em Sistemas de Produção) – Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2008. Autora: Karem Cristine Pirola Narimatsu Orientador: Prof. Dr. Luiz Malcolm Mano de Mello RESUMO: O oeste do Estado de São Paulo tem como característica a produção pecuária de corte. Entretanto, devido às oscilações do mercado de carne, os produtores têm buscado alternativas de renda para diminuir a dependência exclusiva da pecuária. Uma das alternativas mais viável para esses produtores é a prática da integração agricultura-pecuária, porém pairam dúvidas sobre como iniciar o sistema no que diz respeito ao manejo do solo no 1º ano. Diante da necessidade de gerar informações para a adequada implantação do sistema integração agricultura-pecuária, o presente trabalho foi proposto com o objetivo de: a) avaliar a necessidade de mobilização inicial do solo e incorporação de calcário para implantação do sistema integração agricultura-pecuária; b) avaliar alguns atributos químicos e físicos do solo, após a colheita nas áreas cultivada com soja e milho, em função dos condicionamentos físicos do solo e seqüências de culturas; e c) comparar a produção de soja e milho, em plantio direto, nos sistemas de monocultivo e rotação de culturas, nos 2º e 3º ano de implantação do sistema integração agricultura-pecuária. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas 2004/05 e 2005/06, na Fazenda de Ensino e Pesquisa da UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria (MS), entre as coordenadas geográficas de Latitude 20º18’16’’ S e Longitude 52º40’15’’ W. O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico típico muito argiloso. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com 4 repetições. Os tratamentos principais foram SM – calcário na superfície do solo, sem incorporação; CM – cultivo mínimo – incorporação de calcário com escarificador; e PC – preparo convencional – incorporação de calcário com grade pesada. Os tratamentos secundários constituíram de diferentes seqüências de culturas: rotação milho-soja-milho e soja-milho-soja; e monocultivo de soja e milho. Nos tratamentos com as culturas da soja e do milho foram avaliados os atributos químicos e físicos do solo, características agronômicas e produções de massa verde e massa seca, produção de grãos, produção de forragem e análises bromatológicas. A prática da calagem, realizada em fevereiro de 2003, permitiu elevação da saturação por bases, na camada de 0-10 cm, alcançando valores próximos do almejado, apresentando efeito residual até em 2006 nos tratamentos cultivo mínimo e preparo convencional. O tráfego de máquinas e equipamentos e o pastejo não provocaram alterações significativas nos atributos físicos do solo. A produção de grãos de soja e de milho não sofreu influência dos tratamentos de condicionamentos do solo. Após 3 anos de cultivo houve redução da densidade do solo, evidenciando a importância do tempo de cultivo na interferência desse atributo. A rotação de culturas foi favorável à produção de soja, apresentando diferença de 14% a mais que o monocultivo. O preparo convencional e o cultivo mínimo propiciaram maiores produções de massa seca de forragem de milho, com acréscimo de 29% e 25%, respectivamente, em relação ao tratamento sem mobilização inicial do solo. Todos os tratamentos estudados proporcionaram boa qualidade de forragem do milho. Recomenda-se a escarificação do solo para incorporação de calcário ao iniciar o sistema integração agricultura-pecuária, principalmente para a cultura do milho, bem como a rotação de culturas. Palavras-chave: braquiária, manejo do solo, escarificação, incorporação de calcário, calagem superficial NARIMATSU, K.C.P. No tillage soybean and corn on the integrated agriculture-pasture system: soil condioning and crop rotation. 2008. 181f. Tese (Doutorado em Sistemas de Produção) – Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2008. Authoress: Karem Cristine Pirola Narimatsu Adviser: Prof. Dr. Luiz Malcolm Mano de Mello ABSTRACT: The West of São Paulo State has as characteristic beef cattle production, however, due to beef market oscillations, the producers have searched alternativ of income for reduce the dependence exclusive of beef cattle. The alternative more viable for these producers is the practice of integrated agriculture-pasture system, but hover doubt about as to begin the system regarding soil management on the 1st year. Before of the necessity to beget information for the adequate implantation of integrated agricultue-pasture system, the present research was proposed with the objective of: a) evaluate the need of soil initial tillage and limestone incorporation for the implantation of integrated agricultue-pasture system; b) evaluate some soil chemical and physical attributes, after the harvest in the cultivated areas with soybean and corn, in function of soil condioning physical and culture seqüences; and c) to compare the soybean and corn production, in no tillage, in the monocropping and crop rotation system, on the 2st e 3rd year of implantation of integrated agriculture-pasture system. The experiment was carried out in period of 2004/05 and 2005/06 harvest, at the Research and Teaching Farm from UNESP, Campus de Ilha Solteira, situated at Selvíria (Mato Grosso do Sul State), between the geographic coordinates of Latitude 20º 18’ 16’’ S and Longitude 52º 40’ 15’’ W. The soil from the experimental area was classified as oxisol. The experimental design utilized was a split plot, with 4 replications. The main treatments were SM - limestone over soil superficial, witouth incorporation; CM - Minimum Tillage – limestone incorporation with the chisel; e PC - Conventional Tillage – limestone incorporation with a heavy plow. The secondary treatments were constituted of different culture seqüences: crop rotation corn- soybean-corn and soybean-corn-soybean; and monocropping soybean and corn. In soybean crop and corn were evaluate the soil chemical and physical attributes, agronomyc characteristics green mass and dry mass yield, grain yield, forage yield and bromatologic analysis. The limming practice, effectuated in february 2003, permited increase saturation by basis, on depth 0-10 cm, reacheding craved values, presenting residue effect until in 2006 on the minimum tillage and conventional tillage treatments. The machine and equipament traffic and graze did not provoked significant alteration on soil physical attributes. The soybean and corn grain yield did not suffer influence of soil conditioning treatments. After 3 tillage years, there was reduction of bulk density, evidencing the importance of tillage time in interference this attribute. The crop rotation was favourable for the soybean grain yield, showing difference of 14% more than the monocropping. The conventional tillage and minimum tillage propitiated more dry mass corn forage yield, with increase of 29 and 25%, respectiving, in comparison with treatment without soil initial mobilization. Every the treatments estudied provided good quality corn forage. It recommend the soil chisel for the limestone incorporation before to begin the integrated agriculture-pasture system,�mainly for the corn crop, as the crop rotation.� Index terms: Brachiaria, chiseling, soil management, limestone incorporation, superficial limming SUMÁRIO Página 1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................24 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................................26 2.1. Sistema integração agricultura-pecuária em plantio direto................................................26 2.2. Condicionamento físico do solo.........................................................................................34 2.3. Formas de aplicação do calcário........................................................................................43 2.4. Monocultivo e rotação de culturas.....................................................................................49 2.5. Cultura da soja...................................................................................................................53 2.6. Cultura do milho................................................................................................................57 3. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................................60 3.1. Material..............................................................................................................................60 3.1.1. Campo experimental.......................................................................................................60 3.1.2. Histórico da área.............................................................................................................60 3.1.3. Solo.................................................................................................................................61 3.1.4. Máquinas e equipamentos agrícolas...............................................................................61 3.1.5. Outros materiais..............................................................................................................62 3.1.6. Insumos básicos..............................................................................................................62 3.1.6.1. Fertilizantes..................................................................................................................62 3.1.6.1.1. Ano agrícola 2004/05................................................................................................62 3.1.6.1.1.1. Cultura da soja.......................................................................................................62 3.1.6.1.1.2. Cultura do milho....................................................................................................62 3.1.6.1.2. Ano agrícola 2005/06................................................................................................63 3.1.6.1.2.1. Cultura da soja.......................................................................................................63 3.1.6.1.2.2. Cultura do milho....................................................................................................63 3.1.6.2. Sementes......................................................................................................................63 3.1.6.2.1. Ano agrícola 2004/05................................................................................................63 3.1.6.2.1.1. Cultura da soja.......................................................................................................63 3.1.6.2.1.2. Cultura do milho....................................................................................................63 3.1.6.2.2. Ano agrícola 2005/06................................................................................................63 3.1.6.2.2.1. Cultura da soja.......................................................................................................63 3.1.6.2.2.2. Cultura do milho....................................................................................................64 3.1.6.3. Inoculantes...................................................................................................................64 3.1.6.3.1. Ano agrícola 2004/05................................................................................................64 3.1.6.3.1.1. Cultura da soja.......................................................................................................64 3.1.6.3.2. Ano agrícola 2004/05................................................................................................64 3.1.6.3.2.1. Cultura da soja.......................................................................................................64 3.1.6.4. Defensivos....................................................................................................................64 3.1.6.4.1. Ano agrícola 2004/05................................................................................................64 3.1.6.4.1.1. Cultura da soja.......................................................................................................64 3.1.6.4.1.2. Cultura do milho....................................................................................................65 3.1.6.4.2. Ano agrícola 2005/06................................................................................................65 3.1.6.4.2.1. Cultura da soja.......................................................................................................65 3.1.6.4.2.2. Cultura do milho....................................................................................................65 3.2. Métodos..............................................................................................................................66 3.2.1. Delineamento experimental............................................................................................66 3.2.2. Descrição dos tratamentos..............................................................................................67 3.2.3. Determinação dos atributos químicos do solo................................................................78 3.2.4. Determinação dos atributos físicos do solo.....................................................................78 3.2.5. Avaliações na cultura da soja..........................................................................................79 3.2.5.1. População inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas.......................................................................................................................79 3.2.5.2. Determinação das características agronômicas............................................................80 3.2.5.2.1. Altura de planta e altura de inserção de primeira vagem..........................................80 3.2.5.2.2. Diâmetro do caule.....................................................................................................80 3.2.5.2.3. Número de vagens por planta....................................................................................80 3.2.5.3. Avaliações referentes à produção................................................................................80 3.2.5.3.1. Produção de massa verde e massa seca.....................................................................80 3.2.5.3.2. Produção de grãos.....................................................................................................80 3.2.5.3.3. Massa de 100 grãos...................................................................................................81 3.2.6. Avaliações na cultura do milho.......................................................................................81 3.2.6.1. População inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas.......................................................................................................................81 3.2.6.2. Determinação das características agronômicas............................................................82 3.2.6.2.1. Altura de planta e altura de inserção de espiga.........................................................82 3.2.6.2.2. Diâmetro do colmo....................................................................................................82 3.2.6.3. Avaliações referentes à produção................................................................................82 3.2.6.3.1. Produção de massa verde e massa seca.....................................................................82 3.2.6.3.2. Produção de grãos.....................................................................................................82 3.2.6.3.3. Massa de 100 grãos...................................................................................................83 3.2.6.4. Avaliações referentes à produção de forragem e às análises bromatológicas..............83 3.2.6.4.1. Produção de forragem...............................................................................................83 3.2.6.4.2. Análises bromatológicas...........................................................................................83 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO..........................................................................................84 4.1. Ano agrícola 2004/05.........................................................................................................84 4.1.1. Cultura da soja................................................................................................................84 4.1.1.1. Atributos químicos do solo cultivado com soja...........................................................84 4.1.1.2. Atributos físicos do solo cultivado com soja...............................................................87 4.1.1.3. Produção de massa verde e massa seca da cultura da soja...........................................91 4.1.2. Cultura do milho.............................................................................................................92 4.1.2.1. Atributos químicos do solo cultivado com milho........................................................92 4.1.2.2. Atributos físicos do solo cultivado com milho............................................................96 4.1.2.3. População inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura do milho........................................................................................................101 4.1.2.4. Altura de planta, altura de inserção de espiga e diâmetro do colmo da cultura do milho.........................................................................................................................102 4.1.2.5. Produção de massa verde e massa seca, produção de grãos e massa de 100 grãos da cultura do milho........................................................................................................104 4.2. Ano agrícola 2005/06.......................................................................................................105 4.2.1. Cultura da soja..............................................................................................................105 4.2.1.1. Atributos químicos do solo cultivado com soja.........................................................105 4.2.1.2. Atributos físicos do solo cultivado com soja.............................................................108 4.2.1.3. População inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura da soja...........................................................................................................111 4.2.1.4. Altura de planta, altura de inserção de primeira vagem, diâmetro do caule e número de vagens por planta da cultura da soja....................................................................113 4.2.1.5. Produção de massa verde e massa seca, produção de grãos e massa de 100 grãos da cultura da soja...........................................................................................................115 4.2.2. Cultura do milho...........................................................................................................117 4.2.2.1. Atributos químicos do solo cultivado com milho......................................................117 4.2.2.2. Atributos físicos do solo cultivado com milho..........................................................120 4.2.2.3. População inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura do milho........................................................................................................122 4.2.2.4. Altura de planta, altura de inserção de espiga e diâmetro do colmo da cultura do milho.........................................................................................................................123 4.2.2.5. Produção de forragem e análises bromatológicas da cultura do milho.......................................................................................................................125 4.2.2.5.1. Produção de massa verde e massa seca de forragem da cultura do milho....................................................................................................................125 4.2.2.5.2. Análises bromatológicas da cultura do milho.........................................................127 5. RECOMENDAÇÃO...........................................................................................................130 6. CONCLUSÕES..................................................................................................................131 7. REFERÊNCIAS..................................................................................................................132 8. APÊNDICE.........................................................................................................................161 LISTA DE TABELAS Tabela Página 01 Caracterização química do solo da área experimental, nas camadas de 0- 10 cm; 10-20 cm e 20-30 cm, antes da instalação do experimento (2002)... 60 02 Seqüência de atividades desenvolvidas durante o período de condução do experimento em 2003/04, 2004/05 e 2005/06............................................... 76 03 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 0-10 cm na área cultivada com soja (2004/05)........................... 85 04 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 10-20 cm na área cultivada com soja (2004/05)......................... 86 05 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 20-30 cm na área cultivada com soja (2004/05)......................... 86 06 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 0-10 cm na área cultivada com soja (2004/05)...................................................... 89 07 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 10- 20 cm na área cultivada com soja (2004/05)................................................. 90 08 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 20- 30 cm na área cultivada com soja (2004/05)................................................. 91 09 Valores médios, DMS, valores de F e CV para massa verde e massa seca da cultura da soja (2004/05).......................................................................... 92 10 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2004/05)......................... 93 11 Desdobramento da interação condicionamentos físicos do solo x seqüências de culturas, significativa para teores de Ca (mmolc dm-3) na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2004/05)........................ 94 12 Desdobramento da interação condicionamentos físicos do solo x seqüências de culturas, significativa para teores de Mg (mmolc dm-3) na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2004/05)......................... 94 13 Desdobramento da interação condicionamentos físicos do solo x seqüências de culturas, significativa para valores de SB (mmolc dm-3)na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2004/05)......................... 94 14 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 10-20 cm na área cultivada com milho (2004/05)....................... 95 15 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 20-30 cm na área cultivada com milho (2004/05)....................... 96 16 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2004/05)................................................... 97 17 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 10- 20 cm na área cultivada com milho (2004/05).............................................. 98 18 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 20- 30 na área cultivada com milho (2004/05).................................................... 99 19 Desdobramento da interação condicionamentos físicos do solo x seqüências de culturas, significativa para densidade do solo (kg dm-3) na camada de 20-30 cm na área cultivada com milho (2004/05)....................... 100 20 Valores médios, DMS, valores de F e CV para população inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura do milho (2004/05)............................................................................................. 102 21 Valores médios, teste de Tukey, DMS, valores de F e CV para altura de planta, altura de inserção de espiga e diâmetro do colmo de plantas da cultura do milho (2004/05)............................................................................ 103 22 Valores médios, DMS, valores de F e CV para massa verde, massa seca, produção de grãos e massa de 100 grãos da cultura do milho (2004/05)...... 105 23 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 0-10 cm na área cultivada com soja (2005/06)........................... 106 24 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 10-20 cm na área cultivada com soja (2005/06)......................... 107 25 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 20-30 cm na área cultivada com soja (2005/06)......................... 108 26 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 0-10 cm na área cultivada com soja (2005/06)...................................................... 109 27 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 10- 20 cm na área cultivada com soja (2005/06)................................................. 110 28 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 20- 30 cm na área cultivada com soja (2005/06)................................................. 111 29 Valores médios, DMS, valores de F e CV para população inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura da soja (2005/06)................................................................................................ 113 30 Valores médios, DMS, valores de F e CV para altura de planta, altura de inserção de primeira vagem, diâmetro do caule e número de vagens por planta da cultura da soja (2005/06)............................................................... 115 31 Valores médios, DMS, valores de F e CV para massa verde e massa seca, produção de grãos e massa de 100 grãos da cultura da soja (2005/06)......... 117 32 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 0-10 na área cultivada com milho (2005/06).............................. 118 33 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 10-20 cm na área cultivada com milho (2005/06)....................... 119 34 Valores médios, DMS, valores de F e CV para pH, Ca, Mg, SB e V% na camada de 20-30 cm na área cultivada com milho (2005/06)....................... 119 35 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 0-10 cm na área cultivada com milho (2005/06)................................................... 120 36 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 10- 20 cm na área cultiva com milho (2005/06).................................................. 121 37 Valores médios, DMS, valores de F e CV para macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo na camada de 20- 30 cm na área cultiva com milho (2005/06).................................................. 122 38 Valores médios, DMS, valores de F e CV para população inicial, população final e porcentagem de sobrevivência de plantas da cultura do milho (2005/06)............................................................................................. 123 39 Valores médios, teste de Tukey, DMS, valores de F e CV para altura de planta, altura de inserção de espiga e diâmetro do colmo de plantas da cultura do milho (2005/06)............................................................................ 125 40 Valores médios, DMS, valores de F e CV para massa verde e massa seca da cultura do milho (2005/06)....................................................................... 127 41 Valores médios, DMS, valores de F e CV para proteína bruta (PB), fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA) e nitrogênio digestível total (NDT) da cultura do milho (2005/06).................................. 129 LISTA DE FIGURAS Figura Página 1 Aspectos gerais da área experimental, no 1º ano de introdução do sistema integração agricultura-pecuária, em julho de 2003 (135 dias após os condicionamentos físicos do solo): preparo convencional (a), sem mobilização do solo (b), cultivo mínimo (c – à esquerda) e pastejo (d)....... 68 2 Aspectos gerais das culturas de soja e milho na fase inicial de desenvolvimento (a, b), soja na época de floração (c), milho na fase de enchimento de grãos (d) e na época de colheita da soja (e) e do milho (f), no 1º ano de introdução do sistema integração agricultura-pecuária (2003/04)....................................................................................................... 69 3 Croqui da área experimental dos anos agrícolas 2004/05 e 2005/06.......................................................................................................... 71 4 Aspectos gerais das culturas da soja e milho na fase inicial de desenvolvimento (a, b), na época de floração (c, d), na época de colheita (e, f) e da regeneração da braquiária em área não plantada (f – carreador), no ano agrícola 2004/05 (1º ano do experimento e 2º ano de introdução do sistema integração agricultura-pecuária)....................................................... 72 5 Aspectos gerais da área experimental dessecada na época da semeadura da soja e do milho (a), soja e milho após a emergência (b), soja e milho na fase inicial de desenvolvimento (c, d), na época de floração da soja (e) e milho na fase de enchimento de grãos (f), no ano agrícola 2005/06 (2º ano do experimento e 3º ano de introdução do sistema integração agricultura- pecuária)........................................................................................................ 74 6 Aspectos gerais da área experimental no dia da colheita da soja (a, c) e do milho para forragem (b, d), no ano agrícola 2005/06 (2º ano do experimento e 3º ano de introdução do sistema integração agricultura- pecuária)........................................................................................................ 75 24 1. INTRODUÇÃO Dentre as tecnologias mais recentes que procuram viabilizar, tanto a produção animal como a produção de grãos, tem-se a integração agricultura-pecuária. Uma das formas do sistema preconiza o plantio direto de culturas de verão em rotação com pastagens, e na mesma área, o plantio de culturas de outono/inverno para formação de palhada e/ou suplementação animal por meio de pastejo, feno ou silagem. Neste sistema, a pastagem aproveita a correção do solo e a adubação residual aplicados na lavoura, que por sua vez se beneficia do condicionamento físico do solo e da palhada proporcionados pela pastagem (VILELA et al., 2003, p.145-170). O sistema é uma alternativa muito eficiente, mantendo a produtividade agrícola e promovendo indiretamente a recuperação e renovação de pastagens (SPERA et al., 2006, p.1193-2000). Dentro dessa ótica concilia-se a produção de grãos com a pecuária tendo como objetivos recuperar o solo, aumentar a área plantada com grãos, diversificar investimentos, otimizar o uso da terra, da infra-estrutura e da mão-de-obra e aumentar a receita líquida das propriedades agrícolas (MELLO et al., 2004, p.121-129). Antes de sua instalação, há necessidade de se estudar a melhor maneira de promover o condicionamento físico do solo, bem como se há ou não, a necessidade de incorporação de calcário. Ao iniciar o sistema integração agricultura-pecuária, usualmente os agricultores utilizam o sistema convencional para a implantação da lavoura no 1º ano, visando as correções físicas do solo e incorporação do calcário. A proposta desse trabalho difere desta técnica por preconizar o condicionamento do solo e incorporação de calcário em período que antecede a implantação da lavoura, efetuados ainda na pastagem, porém, evitando períodos com chuvas de grande intensidade e a implantação das culturas em plantio direto, já no 1º ano. Assim, a mobilização do solo é efetuada em fevereiro/março. Neste esquema, o solo permanece pouco tempo exposto, com pequeno risco de erosão, pois neste período as chuvas são suficientes para que a pastagem se regenere rapidamente e possa ser aproveitada no período seco (junho a setembro) como alimentação animal. No início da nova estação das chuvas (outubro), após a rebrota da pastagem, a lavoura deve ser implantada em plantio direto sobre a palhada da pastagem dessecada. Segundo Kluthcouski e Stone (2003, p.501-522) a braquiária é uma alternativa para formação de cobertura morta e proteção da superfície do solo no sistema plantio direto, devido à sua longevidade, alta produção de biomassa e plena adaptação ao Cerrado. 25 O uso da soja é importante no referido sistema, não apenas pelos aspectos econômicos, como também por se tratar de uma leguminosa e, portanto, ser eficiente fixadora de nitrogênio, constituindo-se numa excelente opção de rotação de cultura com pastagens (MACHADO et al., 1998, p.217-232). O milho se destaca na integração agricultura-pecuária devido às inúmeras aplicações que possui nos sistemas de produção agropecuários, quer seja na alimentação animal na forma de grãos ou de forragem, na alimentação humana ou na geração de receita mediante a comercialização da produção excedente (ALVARENGA et al., 2006, 12p.), além da produção de palhada de elevada relação C/N, que colabora para maior cobertura do solo, tanto em quantidade como em tempo de permanência na superfície (CRUZ et al., 2007, 6p.). Diante da necessidade de gerar informações para a adequada implantação do sistema integração agricultura-pecuária, o presente trabalho foi proposto com o objetivo de: a) avaliar a necessidade de mobilização inicial do solo e incorporação de calcário para implantação do sistema integração agricultura-pecuária; b) avaliar alguns atributos químicos e físicos do solo após a colheita nas áreas cultivada com soja e milho em função dos condicionamentos físicos do solo e seqüncias de culturas; e c) mensurar a produção de soja e milho em plantio direto na rotação com soja e milho e em monocultivo, nos 2º e 3º ano de implantação do sistema integração agricultura-pecuária. 26 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Sistema integração agricultura-pecuária em plantio direto O Brasil é um dos países de maior potencial de produção pecuária a pasto, determinado principalmente pelas suas condições climáticas e vasta extensão territorial (COSTA et al., 2001, p.87-127). Segundo Borges (2004, p. 353-384) a região do Cerrado Brasileiro é naturalmente composta por solos com baixa fertilidade, presença de alumínio com teores considerados tóxicos e vegetação típica (associação de gramíneas, arbustos e árvores de caule retorcido) sendo que o manejo inadequado das pastagens contribui para os baixos índices zootécnicos: abate entre 36 e 48 meses, capacidade inferior a 0,8 unidade animal por hectares (U.A ha-1) e produção de carne inferior a 4 arrobas por hectare por ano (@ ha-1 ano-1). Estimativas contabilizam que o Brasil possui 167 milhões de bovinos (LUZ et al., 2004, p.63-100) e cerca de 180 milhões de hectares de pastagens (SPAROVEK et al., 2004, p.33-62), área bem superior à cultivada com algodão, amendoim, arroz, feijão, girassol, mamona, milho soja, sorgo, aveia, centeio, cevada, trigo e triticale, que totaliza 47,2 milhões hectares (COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO – CONAB, 2008, 39p.). A Região Centro-Oeste possui em torno de 50 milhões de hectares de pastagens nativas e cultivadas, das quais se estimam que mais de 30 milhões de hectares estejam degradadas, sendo que somente no Mato Grosso do Sul existem 16 milhões de hectares de pastagens degradadas, com baixa lotação animal (DÖWICH, 2005, p.108-114), produzindo 2 a 4 @ de carne ha-1 ano-1 (MELLO, 2000, p.73). Freqüentemente observa-se baixa cobertura do solo e/ou oferta de alimentos para os animais em pastejo, principalmente em agosto, em anos com menor disponibilidade hídrica, fazendo com que muitos produtores utilizem indiscriminadamente as pastagens, comprometendo o desempenho animal e a rebrota das forrageiras (RICCE et al., 2005, p.247- 249). Recentemente, tem crescido o emprego de uma alternativa muito eficiente, porém mais complexa, de manter a produtividade agrícola e indiretamente promover a recuperação e renovação de pastagens, que é a integração entre agricultura e pecuária (SPERA et al., 2006, p.1193-1200), o que vem reduzindo o pousio de inverno, contribuindo para a criação de bovinos na cobertura vegetal (CASA et al., 2004, p.45-71) e aberto novas perspectivas para produção de carne, leite e grãos (SATURNINO, 2005, p.60-65). No entanto, alguns requisitos são necessários para implementar o sistema, tais como: máquinas e implementos agrícolas 27 mais diversificados, infra-estrutura de estradas e armazéns, mão-de-obra qualificada e domínio da tecnologia de lavouras anuais e de pecuária (MACEDO, 2001, p.257-283). Segundo Mello (2001, 72p.) concilia-se a produção de grãos com a pecuária com o objetivo de recuperar pastagens, aumentar a área plantada com grãos, diversificar investimentos, otimizar o uso da terra, da infra-estrutura e da mão-de-obra e aumentar a receita líquida das propriedades agrícolas. A integração agricultura-pecuária tem como base o plantio direto, aproveitando a produção de palhada oriunda da pastagem (PICANÇO et al., 2004, p.171-205). A utilização do plantio direto com culturas anuais em rotação e/ou sucessão com pastagens na integração agricultura-pecuária, quando bem manejados, tem proporcionado excelentes resultados, que dependerão do estado em que se encontra a pastagem (SILVA et al., 2004, p.117-169). A integração agricultura-pecuária é a diversificação, rotação, consorciação ou sucessão das atividades agrícolas e pecuárias dentro da propriedade rural de forma harmônica, constituindo um mesmo sistema, de tal maneira que há benefícios para ambas (ALVARENGA et al., 2006, 12p.). De acordo com Broch et al. (2000, p.79-85) a integração agricultura-pecuária está voltada para a produção de grãos e carne simultaneamente e de forma programada, em que uma atividade beneficia a outra e ambas beneficiam o solo e o proprietário. Borges (2004, p. 353-384) definiu o sistema integração agricultura-pecuária como sendo uma técnica de exploração, rotacionando a agricultura com a pecuária, de forma econômica e lucrativa e ao mesmo tempo conservacionista para o produtor rural. A integração agricultura-pecuária caracteriza-se basicamente pela utilização de pastagens anuais de inverno para pastoreio bovino e a ocupação destas mesmas áreas com as culturas da soja e do milho durante o verão (NICOLOSO et al., 2006, p.1799-1805). Segundo os autores o correto manejo das pastagens de inverno é decisivo não somente para a obtenção de bons rendimentos zootécnicos, mas também para definir o potencial produtivo das culturas de verão, especialmente no sistema plantio direto. Roos (2000, p.40-41) relatou que o sistema integração agricultura-pecuária visa a recuperação das pastagens degradadas com a introdução da agricultura na forma de plantio direto, sobre as pastagens, principalmente a soja. Conforme Silva et al. (2004, p.117-169) as pastagens degradadas se constituem, atualmente, em um dos maiores problemas da pecuária brasileira. Segundo os autores a degradação é um processo evolutivo de perda de vigor e produção da forrageira que afeta o desempenho animal. Döwich (2005, p.108-114) definiu pastagem degradada aquela pastagem perene que apresenta minimização da capacidade produtiva, produção de 40% ou menos do seu potencial em condições ideais de fertilidade do 28 solo, manejo e precipitação pluviométrica. Dentre os fatores mais importantes relacionados com a degradação das pastagens destacam-se o manejo animal inadequado (lotação animal excessiva), a falta de reposição de nutrientes (adubação de manutenção) (Macedo, 2001, p.257-283) e aumento da presença de invasoras (SOUZA NETO; PEDREIRA, 2004, p.7-31). Pereira (2004, p.287-330) afirmou que em regiões onde as limitações edafoclimáticas são mais severas, como Cerrados e Caatingas, o declínio na produção das pastagens parece ser mais acelerado, concomitante à queda de fertilidade do solo. Tendo em vista que as pastagens representam a forma mais prática e econômica de alimentação dos bovinos, constituindo a base de sustentação da pecuária de corte do Brasil, a alternativa que traz melhor retorno econômico é a renovação das pastagens degradadas e a recuperação da fertilidade do solo (SANTOS, 2004, p.269-285). Para Calegari (2000, p.145-152) o insucesso no processo de recuperação de pastagens degradadas, na maioria das vezes, decorre da inadequada condução das lavouras, devendo-se atentar para o adequado manejo do solo, entre os quais se destacam a fertilidade, descompactação e métodos de conservação, bem como a correta implantação das culturas que farão parte do sistema de rotação. Conforme Garcia et al. (2004, p.331-351) a rotação de pastagens com culturas anuais produtoras de grãos tem efeito positivo na produção subseqüente do pasto, devido, principalmente, ao maior investimento no preparo e na fertilidade do solo destinado às culturas anuais. Segundo Pantano (2003, 60p.) a integração agricultura-pecuária permite proteção do solo nos períodos de seca, retorno financeiro com criação do gado e/ou plantio da lavoura, e ainda, contribui com o sucesso do plantio direto e com a viabilização econômica das propriedades rurais. Em área de integração agricultura-pecuária em Cristalina (GO), Altmann (2002, p.51- 53) obteve ganho de peso para novilhos da raça nelore de 6,60 @ de carne ha-1 no período das águas (novembro a março) e de 5,00 @ de carne ha-1 na seca (abril a outubro), com pastoreio de tanzânia cultivada simultaneamente com o milho, enquanto que a pecuária tradicional proporcionou, respectivamente, ganhos de peso de 0,98 e 0,34 @ de carne ha-1, nos mesmos períodos. Dados da Fundação MS e da Embrapa Gado de Corte apresentados por Borges (2004, p.353-384) apontam os seguintes índices zootécnicos, utilizando o sistema integração agricultura-pecuária: idade de abate com 18 meses, capacidade de 3,0 U.A ha-1 e produção de 18 @ de carne ha-1 ano-1. 29 Trabalhos realizados por Ambrosi et al. (2005, p.150-152), em Passo Fundo (RS), indicaram que a integração agricultura-pecuária em plantio direto foi viável para a engorda de animais bovinos no período invernal e na rotação com culturas de inverno e de verão. A maioria dos agricultores paulistas realiza apenas um cultivo anual, preparando o solo convencionalmente para a cultura de verão, sendo as culturas de soja e milho as mais freqüentes (PONTES, 1999, 73p.). Ainda segundo o autor, no período compreendido de outubro a março predominam condições climáticas ideais para implantação e desenvolvimento dessas culturas. Todavia, após a colheita, o solo permanece em pousio, devido a ocorrência de temperaturas baixas e pouca disponibilidade hídrica no solo. Entretanto, conforme Magnabosco et al. (2003, p.461-495), o sistema integração agricultura- pecuária permite, após a colheita das culturas de verão, produção de forrageira abundante e de boa qualidade na entressafra, em áreas ociosas em período de seca. No sistema integração agricultura-pecuária as culturas anuais são geralmente semeadas em outubro/novembro e a colheita é efetuada em fevereiro/março, sendo oportuno utilizar nessas áreas forrageiras perenes, tais como as braquiárias (AIDAR et al., 2003, p.237-262). Para Broch (2000, p.53-60) quando a colheita da soja é realizada até março ocorre formação espontânea da pastagem pelas sementeiras que estavam no solo em 80 dias, de excelente qualidade para o período seco. Kluthcouski e Aidar (2003, p.409-441) relataram que no estabelecimento de culturas de verão sobre palhada de braquiária a aplicação de herbicida dessecante deverá ser em torno de 10 a 25 dias antes da semeadura. Os autores recomendam que a forrageira deve ter área foliar suficiente para absorção do herbicida e que o sucesso do plantio direto sobre a palhada de braquiária dependerá do desempenho de uma boa semeadora, equipada com disco de corte e facão. Döwich (2005, p.108-114) recomendou a dessecação da pastagem com antecedência de 7 a 10 dias antes da semeadura. Constantin (2005, p.200-204) relatou que culturas implantadas por períodos curtos após a dessecação apresentam amarelecimento das folhas e estiolamento no período inicial, com redução do desenvolvimento vegetativo, podendo ocorrer queda da produção, sugerindo que a dessecação deve ser feita de 15 a 20 dias antes da semeadura. O autor recomenda que não se deve retardar a semeadura, mas sim antecipar a dessecação. Cobucci e Portela (2003, p.445-458) aconselham que no momento da dessecação a braquiária tenha o máximo possível de folhas novas para melhor ação dos herbicidas dessecantes. Borges (2003, p.113-117) sugere manejar corretamente a pastagem com os animais, rebaixando-a aproximadamente 20 a 30 cm de altura e que esta apresente vigor vegetativo, por ocasião da aplicação do herbicida. O autor adverte que o excesso de palha pode ser prejudicial ao desenvolvimento inicial da soja, 30 portanto, o manejo adequado da pastagem antes da dessecação e o plantio direto da soja é fator fundamental. Mello (2003, p.18-19) relatou que a retirada dos animais deve ocorrer entre 35 a 50 dias antes da semeadura da soja, para regeneração da forragem e cobertura do solo, além de permitir a descompactação pelo sistema radicular. Floss (2000, p.21-28) recomendou que os animais sejam retirados da área com uma antecedência mínima de 21 dias antes da dessecação, permitindo a rebrota das plantas e produção de biomassa, para não prejudicar o plantio direto da soja em sucessão. Com essa rebrota, além da formação de palha, o crescimento radicular reduz a compactação superficial do solo. O sistema plantio direto e a integração agricultura-pecuária são alternativas de manejo que conciliam a manutenção e até mesmo a elevação da produção, com maior racionalidade dos insumos empregados (SANTOS et al., 2008, p.115-122). Segundo os autores o sucesso desses sistemas no Cerrado deve-se ao fato de que a palhada, acumulada pelas plantas de cobertura ou das pastagens e restos culturais de lavouras comerciais proporcionam um ambiente favorável à recuperação ou manutenção das propriedades do solo. Conforme Machado et al. (1998, p.217-232) na integração agricultura-pecuária o plantio direto pode viabilizar-se pela palha que a pastagem bem manejada proporciona ao sistema, em regiões onde o cultivo de espécies anuais para formação de palha é difícil. Segundo os autores a pastagem oferece à lavoura um solo melhor estruturado em função de seu sistema radicular abundante e o resíduo de material orgânico deixado na superfície. A integração agricultura-pecuária é uma das estratégias mais promissoras para desenvolver sistemas de produção menos intensivos no uso de insumos e, por sua vez, mais sustentáveis (ASSMANN et al., 2003, v.27, p.675-683). Na integração agricultura-pecuária as áreas de produção são intensamente usadas, portanto, o sistema deve ser otimizado, com a busca da melhor combinação de manejo e gerenciamento das atividades, tanto no verão como no inverno, de forma que a produção animal não prejudique a produção de grãos e vice-versa (CONTE et al., 2007, v.27, p.220- 228). � � sistema integração agricultura-pecuária promove a reciclagem e eficiência no uso dos nutrientes, o aumento dos teores de matéria orgânica do solo, o incremento da biomassa microbiana, a diminuição de pragas e doenças no ciclo agrícola e o aumento da profundidade de reação do calcário aplicado em cobertura (CARVALHO, 2007). Aliado ao plantio direto, a integração agricultura-pecuária é uma alternativa promissora, favorecendo ao aumento da eficiência de utilização de recursos naturais e a 31 preservação do meio ambiente, da oferta de forragem para o período seco do ano e a formação de palhada para o plantio direto, beneficiando o produtor (CARVALHO et al., 2005, p.1-19). A integração da atividade de lavoura com a de pecuária no sistema plantio direto em áreas que permanecem apenas com culturas de cobertura no inverno a serem usadas em pastejo pode se tornar uma opção de renda para os produtores de grãos no verão. No entanto, muitos deles resistem em adotar esse sistema de integração, pelo receio de que a presença dos animais nas áreas de lavoura de verão possa favorecer os efeitos negativos do pisoteio sobre atributos do solo, principalmente aqueles relacionados à compactação (BORGES, 2004, p.353-384, FLORES et al., 2007, p.771-780). Em áreas de integração agricultura-pecuária pode ocorrer compactação superficial do solo (CEPIK et al., 2005, p.447-457). Aumento da densidade do solo foi observado por Spera et al. (2005, p.238-240) em sistemas de rotação de culturas em pastagens de inverno e de verão, na integração agricultura-pecuária, em Latossolo Vermelho distroférrico, em Passo Fundo (RS). De acordo com Carvalho (2007) paradigmas quanto à compactação do solo provocada pelo pisoteio animal em sistema integração agricultura-pecuária em plantio direto impedem o avanço mais relevante dessa tecnologia. Entretanto, quando a intensidade de pastejo é manejada adequadamente, a cultura em sucessão não é prejudicada. Casa et al. (2004, p.45-71) relataram que o manejo inadequado do pastoreio, como a população de animais em excesso, pode fazer com que ocorra pouca produção de palha e provoque problemas de compactação do solo. Portanto, a formação de palhada é fundamental para a proteção, estruturação e redução da erosão, por meio de sistemas radiculares capazes de permitir a manutenção do solo em densidades adequadas ao desenvolvimento radicular das culturas (BORTOLINI, 2005, p.115-118). A compactação pelo pisoteio animal no sistema integração agricultura-pecuária ocorre quando não há sobra de material orgânico para a proteção do solo, sendo superficial, em torno de 5 a 10 cm, e a utilização de sistema de corte constituído por disco + facão nas semeadoras tem sido bastante eficiente (MACHADO et al., 1998, p.217-232, Santos, 2004, p.269-285), realizando o rompimento das camadas do solo juntamente com a semeadura (BENEZ, 2002, p.121-123). Takahashi (2000, 60p.) em Latossolo Vermelho distroférrico em Selvíria (MS) conseguiu aumento de 11% na produção de milho utilizando facão em comparação ao mecanismo de disco duplo, em área de 10 anos de plantio direto com compactação na superfície do solo. 32 Scaléa (2007, p.67-72) afirmou que no sistema integração agricultura-pecuária o pisoteio do gado origina uma camada compactada superficial, alcançando 10 cm de profundidade, e essa compactação deve ser rompida pelo dispositivo de corte das semeadoras. Conforme Broch (2000, p.53-60) a compactação do solo sob pastagem é superficial (até 8 cm) e temporária. Segundo o autor, tomando alguns cuidados no plantio ela não trará problemas ao desenvolvimento da cultura da soja, pois na linha de plantio a descompactação é feita pelo disco de corte e sulcador e após a morte e decomposição do sistema radicular das forrageiras ocorre a formação de canais que permite a infiltração de água, do ar e do deslocamento de nutrientes em profundidade, descompactando naturalmente o solo. Segundo Döwich (2005, p.108-114) cerca de 70% das raízes das braquiárias estão localizadas até 10 cm de profundidade, tendo um papel importante na descompactação natural do solo, após a dessecação e morte do sistema radicular. As forrageiras, quando pastejadas ou cortadas para silagem ou feno, com posterior regeneração, apresentam maior produção de raízes devido à ocorrência de perfilhamento e emissão de novas raízes, quando comparadas com as não pastejadas ou cortadas (MELLO, 2002, p.117-120). Segundo o autor, com o processo de dessecação ocorre morte do sistema radicular e formação de canalículos no solo, aumentando a aeração, infiltração de água, teor de matéria orgânica e agregação do solo. A matéria orgânica é um agente cimentante que mantém as partículas do solo fortemente aderidas uma às outras, conferindo a ele maior agregação e assim, maior resistência à compactação (BIANCHINI, 2003, p.85-88) e porosidade (BONAMIGO, 2005, p.152-161). Spera et al. (2004, v.28, p.533-542) trabalhando com o sistema integração agricultura- pecuária em Latossolo Vermelho distrófico textura muito argilosa em Passo Fundo (RS) observaram que o pisoteio animal não interferiu negativamente na produção das culturas e nos atributos físicos do solo, exceto por um pequeno aumento na densidade na camada superficial. Marchão et al. (2007, v.42, p.873-882) em Latossolo Vermelho em Planaltina (DF) constataram aumento da densidade do solo na rotação soja-braquiária sob preparo convencional, provavelmente em virtude da compactação em subsuperfície, resultante da operação de condicionamento físico do solo. Já na rotação soja-braquiária sob plantio direto os maiores valores de densidade foram observados na camada de 0-5 cm. Lanzanova et al. (2007, v.31, p.1131-1140) estudando os atributos físicos do solo, no sistema integração agricultura-pecuária, em Argissolo Vermelho-Amarelo em Jari (RS) com diferentes freqüências de pastejo, verificaram que a compactação do solo decorrente do pisoteio bovino, durante os 3 anos de estudo, segundo os valores de densidade do solo, 33 limitou-se à camada superficial do solo, de 0-5 cm. Nas camadas subseqüentes não houve diferença significativa entre os valores observados. O plantio direto, sistema conservacionista de manejo do solo, que mantém os resíduos culturais em sua superfície, constitui uma importante técnica para a manutenção e recuperação da capacidade produtiva de solos manejados convencionalmente e de áreas degradadas (TORRES et al., 2005, p.609-618). Grande parte das vantagens do plantio direto está relacionada à quantidade de fitomassa disponível para a cobertura do solo e a dificuldade de produção e persistência dessa palha é um dos entraves na consolidação desse sistema no Estado de São Paulo (BRANCALIÃO et al., 2008, p.184) ou no Cerrado, onde o regime hídrico, com um longo período seco, limita o estabelecimento e o crescimento adequado das culturas em sucessão sob esse sistema (RESCK, 2005, p.72-80). Espécies forrageiras perenes como Brachiaria decumbens, B. brizantha, Panicum maximum cv. Tanzânia e P. maximum cv. Mombaça, além de fornecerem grande quantidade de matéria seca, que é fundamental para o plantio direto, apresenta alta relação C/N, retardando a velocidade de decomposição da palha, aumentando a possibilidade de utilização em regiões mais quentes, e dessa maneira, protege o solo por mais tempo contra erosão e radiação solar (PANTANO, 2003, 60p., TIMOSSI et al., 2007, p.617-622). No início da década de 70 teve início a introdução de espécies do gênero Brachiaria na região do Cerrado, adaptando-se bem a esse ecossistema, de solos ácidos e de baixa fertilidade natural (MACEDO, 2001, p.257-283). As braquiárias constituem numa das melhores espécies para cobertura do solo no sistema plantio direto (JULIATTI et al., 2004, p.73-115, PAULA JÚNIOR et al., 2004, p.11- 44). São conhecidas pela adaptação às condições de clima e solos tropicais de baixa fertilidade e produzem matéria seca em abundância durante todo o ano, proporcionando excelente cobertura vegetal do solo, se as suas condições de temperatura e de umidade forem favoráveis (KLUTHCOUSKI; STONE, 2003, p.61-104, TIMOSSI et al., 2007, p.617-622) e se manejadas corretamente (VILELA et al., 2003, p.145-170). As espécies do gênero Brachiaria mais utilizadas em sistemas de integração agricultura-pecuária são Brachiaria decumbens e B. brizantha, ocupando cada vez mais espaço na região de Cerrados, com vantagens sobre outras espécies, em razão da capacidade de proporcionar produções satisfatórias de forragem em solos de baixa e média fertilidade (GARCIA et al., 2004, p.331-351). O grande aporte de palhada, somado ao grande volume de raízes em profundidade proporcionados pela braquiária, melhora a fertilidade do solo e o sistema radicular vigoroso e profundo apresenta elevada tolerância à deficiência hídrica, 34 sendo eficientes na produção de cobertura morta (COSTA et al., 2008, p.214), contribui para a melhoria de infiltração de água, agregação e aeração do solo (HECKLER et al., 1998, p.37- 49). Conforme Stone et al. (2003, p.173-181) a utilização de braquiárias em consorciação ou rotação com culturas anuais exercem efeito benéfico nos atributos físicos do solo, que devido ao sistema radicular fasciculado, possuem maior facilidade de penetrar suas raízes em camadas compactadas, em relação às plantas de sistema radicular pivotante. Segundo Calegari (2000, p.68-78) as raízes fasciculadas das gramíneas promovem agregação e estruturação do solo. Para Kluthcouski e Aidar (2003, p.409-441) as principais vantagens da palhada da braquiária para o plantio direto são: maior longevidade da cobertura do solo e controle/minimização de doenças. Na implantação do milho ou da soja sobre Brachiaria decumbens ou B. brizantha a forrageira é dessecada, gerando excelente palhada, além do pastoreio já ocorrido no inverno (SCALÉA, 2007, p.67-72). 2.2. Condicionamento físico do solo O condicionamento físico do solo consiste num conjunto de operações realizadas com objetivo de propiciar condições favoráveis à semeadura, ao desenvolvimento e à produção das plantas cultivadas, por tempo ilimitado e para que esses objetivos sejam atingidos, é imprescindível a adoção de diversas práticas, priorizando o uso do plantio direto, que fundamenta-se na ausência de preparo do solo e na cobertura permanente do terreno, por meio de rotação de culturas (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA, 2006, p.27-40). Contudo, segundo Pedrotti et al. (2005, p.141-143) esses objetivos nem sempre são alcançados, principalmente quando o cultivo é inadequado e intenso, verificando nessas circunstâncias, deterioração da estrutura do solo, diminuição na infiltração de água e aumento da densidade e resistência à penetração. O condicionamento físico do solo deve contribuir para a manutenção ou melhoria de sua qualidade e do ambiente, bem como para a obtenção de adequadas produções das culturas a longo prazo (COSTA et al., 2003, p.527-535). O condicionamento físico do solo atua diretamente na sua estrutura que, além das modificações na porosidade e densidade do solo, provoca alterações que afetam a retenção de água e a resistência mecânica (KLEIN; CÂMARA, 2007, p.221-227, VIEIRA; KLEIN, 2007, p.1271-1280). 35 O solo preparado por muitos anos pelo método convencional sofre destruição de sua estrutura natural, favorecendo o processo erosivo, podendo acarretar diminuição na produção das culturas (FURLANI, 2000, 218p.). Conforme Silva (2000, 95p.) o uso inadequado de equipamentos de preparo do solo é o principal fator da sua degradação dos solos e dependendo do grau de alteração das propriedades físicas, estas podem produzir condições limitantes ao desenvolvimento das culturas e conseqüentemente, afetar a produção. Segundo Spera et al. (2005, p.238-240) a degradação dos solos é atribuída às práticas agrícolas inadequadas e promove perdas na produção de grãos, mediante redução do estande de plantas e decréscimos na sua qualidade estrutural. Döwich (2005, p.108-114) comentou que solo degradado é aquele que apresenta alta acidez, baixa fertilidade e superfície erodida. O preparo convencional degrada o solo, pois pulveriza e compacta o mesmo, diminui a infiltração de água e o teor de matéria orgânica, eleva a temperatura e deixa exposto à erosão. Dessa forma, diminui-se a eficiência da adubação química e o armazenamento de água no solo. A alternativa para evitar tais problemas é a adoção do plantio direto sobre palhada e a rotação de culturas (ZANINE et al., 2006, p1-23). O preparo convencional degrada as propriedades físicas, pois o revolvimento rompe os agregados, compacta o solo abaixo da camada preparada e o deixa descoberto. O plantio direto, em virtude da pequena mobilização do solo, preserva os agregados e a sua cobertura (BERTOL et al., 2004, p.155-163). Spera et al. (2005, p.238-240) afirmou que solos manejados sob preparo convencional apresentam sérios problemas de compactação, como o desenvolvimento de uma camada subsuperficial endurecida. Segundo Landers (2000, p.201-216) o preparo convencional destrói a continuidade dos canais de comunicação dos macroporos e dos canais deixados por raízes de culturas anteriores, dificultando a penetração dessas no solo e reduzindo a infiltração de água no solo. Para Chueri e Vasconcellos (2000, p.129-130) no preparo convencional os resíduos culturais são incorporados na camada arável do solo, fragmentados e transformados em matéria orgânica, cujos nutrientes nela contidos são rapidamente mineralizados. Um grande aporte de nutrientes ocorre, muitas vezes, num momento em que a cultura ainda não foi semeada, portanto, passíveis de não serem aproveitados pelas plantas ou quando semeadas, as plântulas, no início de seu desenvolvimento, utilizam os nutrientes reservados na semente, além de possuir sistema radicular de tamanho reduzido, resultando em pequeno consumo de nutrientes do solo nesses estádios iniciais. 36 � Nos solos das regiões tropicais e subtropicais, a adoção de condicionamentos físicos do solo com mínimo revolvimento é fundamental para a conservação do solo e da água e acúmulo de matéria orgânica, com vistas em garantir elevadas produções com reduzido impacto ambiental (ARAÚJO et al., 2004, p.495-504). O sistema plantio direto é a opção mais adequada para reverter a situação de degradação do solo que pode ser gerada pelo cultivo convencional (BRANCALIÃO; MORAES, 2008, p.393-404). O plantio direto está inserido em um grupo de tecnologias denominadas de “Plantios Conservacionistas” (Conservation Tillage), em contraposição aos chamados “Plantios Convencionais” (Convencional Tillage), que são dependentes das operações mecanizadas de preparo do solo (SCALÉA, 2007, p.9-10). Segundo Siqueira (1999, 191p.) o preparo conservacionista é voltado para a sua conservação, evitando danos por erosão, com presença de cobertura vegetal e mínima mobilização do solo (PEREIRA, 2000, 115p.). O Brasil conta com uma área superior a 25,5 milhões de hectares (safra 2005/06) sob plantio direto (FEDERAÇÃO BRASILEIRA DE PLANTIO DIRETO NA PALHA – FEBRAPDP, 2008). Esse sistema caracteriza-se pelos seguintes requisitos: mobilização do solo apenas no sulco de semeadura, rotação de culturas e manutenção de restos culturais na superfície (CURY, 2000, p.9-15, HERNANI, 2002, p.115-116, FREITAS, 2005, p.193-197, SATURNINO, 2005, p.60-65, BEUTLER et al., 2007, p.1223-1232), que devem ser adaptados a cada condição de clima e solo (CANALLI, 2005, p.101-107), sendo eficazes na proteção da superfície do solo contra agentes erosivos. Devido ao fato de não ocorrer revolvimento total do solo, pode ocorrer a formação de camadas compactadas na distribuição das pressões exercidas na superfície do solo pelas máquinas/implementos ou casco de animais, em áreas de integração agricultura-pecuária (CRUZ et al., 2003, p.1105-1112). No plantio direto diversos benefícios são proporcionados pela presença da cobertura vegetal sobre o solo, que segundo Carretero et al. (2008, p.145-148), diminui significativamente o escoamento superficial da água e inibe a compactação das camadas subsuperficiais em virtude da redução do uso de máquinas pesadas, além de fornecer matéria orgânica por meio dos restos de cultura. Stone (2005, p.52-54) referem-se à melhor eficiência do uso da água pela redução das perdas por evaporação e aumento na taxa de infiltração e Farias (2005, p.146-151) cita a melhoria nas condições para o crescimento e desenvolvimento das culturas, minimizando os efeitos adversos causados pelo déficit hídrico. A permanência dos resíduos na superfície, aliada ao não revolvimento do solo no plantio direto, mantém os agregados estáveis e assegura condições de temperatura e umidade, 37 que favorecem o aumento da população de microrganismos e conduzem a uma significativa modificação na dinâmica dos nutrientes. A liberação dos nutrientes contidos na matéria orgânica se dá de forma gradual e contínua, reduzindo as perdas por lixiviação, maximizando o aproveitamento ao longo do desenvolvimento das culturas (CHUERI; VASCONCELLOS, 2000, p.129-130). Intermediário ao preparo convencional e ao plantio direto aparece o chamado cultivo mínimo, que implica na redução das operações de preparo do solo (FURLANI et al., 2004, p.388-395). Segundo os autores, esse sistema já está bastante difundido no Brasil, sendo realizado por escarificadores, normalmente equipados com discos de corte à frente das hastes, para trabalhos em solos com palha na superfície e provido de um rolo destorroador, que tem por função diminuir o tamanho dos torrões e nivelar o solo para a semeadura, tornando-se um equipamento conjugado, que realiza mais de uma operação em cada passagem. Siqueira (1999, 191p.) comentou que a escarificação, além de promover boas condições de mobilização, facilita a infiltração de água e protege a superfície do solo pela cobertura morta, diminuindo os problemas de erosão. Conforme Silva (2000, 123p.) as técnicas de plantio direto e de cultivo mínimo com o uso de escarificadores são considerados preparos conservacionistas, que evitam a degradação do solo e têm sido preconizadas como alternativas para evitar os efeitos indesejáveis do preparo do solo realizado de maneira repetitiva e inadequada. A escarificação, como alternativa de condicionamento físico do solo, substitui com vantagem a aração e a gradagem pesada, desde que se reduza o número de gradagens niveladoras. Além disso, possibilita a permanência, do máximo possível, de resíduos culturais na superfície (EMBRAPA, 2006, p.27-40). � A escarificação é recomendada freqüentemente para reduzir a compactação do solo (ABREU et al., 2004, p.519-531) e que tem por objetivos reduzir a densidade e a sua resistência mecânica à penetração das raízes e aumentar a permeabilidade (VIEIRA; KLEIN, 2007, p.1271-1280). Esses autores constataram que a escarificação em Latossolo Vermelho distrófico em Passo Fundo (RS) sob plantio direto tem efeito por até 24 meses. Segundo Klein et al. (2008, p.365-371) a escarificação promove a mobilização do solo, reduzindo significativamente a densidade do solo. Esses autores verificaram em Latossolo Vermelho distrófico que a escarificação apresentou densidade do solo 4,76% inferior ao plantio direto, devendo-se ao não revolvimento do solo e ao tráfego de máquinas. A densidade geralmente é utilizada para avaliar os efeitos dos condicionamentos físicos sobre a compactação do solo (GREGO, 2002, 139p.) e ainda é um dos métodos mais usados para 38 identificar camadas compactadas (SPERA et al., 2005, p.238-240), porém, apresenta vários inconvenientes, como: amostragem demorada, necessidade de transportar para o laboratório grande número de amostras e necessidade de procedimentos laboratoriais para obtenção do valor da densidade do solo (BIANCHINI, 2003, p.85-88). O valor desse atributo varia entre solos e estado de compactação (SUZUKI et al., 2007, p.1159-1167). Experimentos realizados por Marcolan et al. (2007, p.571-579), em Argissolo Vermelho distrófico típico em Eldorado do Sul (RS), revelaram que o revolvimento do solo para incorporação do calcário propiciou condições mais favoráveis de densidade e porosidade do solo, mas diminuiu a estabilidade de agregados e houve necessidade de um período de 4 anos em plantio direto para o retorno da estabilidade de agregados à condição original. Os condicionamentos físicos do solo têm como objetivo oferecer condições adequadas para a otimização do crescimento, desenvolvimento e produção das culturas e a adoção de sistemas de preparo com menor revolvimento do solo resulta numa compactação maior nas camadas superficiais dos solos (TORMENA et al., 2004, p.65-71). Rosa Júnior (2000, 112p.) comentou que alguns autores afirmam que o plantio direto diminui a densidade e a compactação do solo e outros, que aumentam. Assim, alguns fatos devem ser esclarecidos, como as condições de solo e do clima em que o experimento foi conduzido, pois não se pode generalizar os resultados. No sistema plantio direto a semeadura é realizada em solo coberto por palha e com o mínimo de revolvimento da camada superficial do solo. Entretanto, a utilização continuada do plantio direto pode resultar em aumento da densidade (VIEIRA; KLEIN, 2007, p.1271-1280) e diminuição da porosidade do solo (STONE, 2005, p.52-54), pois o tráfego de máquinas e a ausência de revolvimento podem induzir a compactação superficial dos solos de textura argilosa (ASSIS; LANÇAS, 2005, p.515-522, SECCO et al., 2005, p.407-414, MARCOLAN; ANGHINONI, 2006, p.163-170, TORMENA et al., 2007, p.211-219). Ralisch e Tavares Filho (2002, p.125-127) afirmaram que é ingênua a suposição de que no sistema plantio direto não ocorre compactação. Contudo, a drástica redução do volume de solo mobilizado e no número de operações agrícolas, associada à permanente proteção da superfície, diminuem as causas. Conforme Spera et al. (2005, p.238-240) essa compactação não invalida o plantio direto, mas demanda monitoramento dos atributos do solo para acompanhar sua evolução. O aumento da densidade do solo em áreas sob plantio direto tem sido freqüentemente reportado na literatura (SÁ et al., 2005, p.44-52). Segundo Torres et al. (1998, p.103-118), o sistema plantio direto geralmente apresenta elevação da densidade do solo na camada 39 superficial, não ocasionando problema, podendo ser resolvido facilmente pela própria semeadora, desde que o sistema seja bem conduzido (rotação de culturas e cobertura do solo). Para Calegari (2000, p.68-78), em função da cobertura do solo no plantio direto, tem sido observado maior agregação, porosidade total e macroporos do solo. Devido à ausência de preparo do solo antes da semeadura ocorre gradual aumento da compactação com o passar dos anos no sistema plantio direto, até atingir níveis prejudiciais ao crescimento, ao desenvolvimento e à produção das culturas (BEUTLER et al., 2007, p.1223- 1232, KLEIN et al., 2008, p.365-371), o que tem motivado alguns agricultores, ainda que esporadicamente, à mobilização do solo com métodos de preparo tradicionais, com revolvimento parcial ou total do solo, por meio da escarificação ou preparo convencional (GENRO JÚNIOR et al., 2004, p.477-484, CEPIK et al., 2005, p.447-457). A compactação do solo é provocada pela ação e pressão dos implementos de condicionamento físico do solo, especialmente quando essas operações são feitas em condições de solo muito úmido, continuamente na mesma profundidade (EMBRAPA, 2006, p.27-40), quando o tráfego de máquinas pesadas é intenso (GARCIA; RIGHES, 2008, p.833- 842), e pelo pisoteio dos animais em exploração pecuária (VIZZOTTO et al., 2000, p.965- 969, RALISCH; TAVARES FILHO, 2002, p.125-127), apresentando redução da macroporosidade e porosidade e elevação da microporosidade, densidade e resistência à penetração de raízes no solo (TORRES et al., 1998, p.103-118, GONÇALVES et al., 2006, p.67-75, MEGDA et al., 2008, p.781-788), além da redução da taxa de infiltração e capacidade de armazenamento de água do solo (FANCELLI, 2000, p.16-29). A macroporosidade é a principal responsável pela drenagem de água e aeração do solo e a microporosidade é responsável pela retenção e disponibilidade de água no solo (ROSA JÚNIOR, 2000, 112p.). Bertol et al. (2004, p.155-163), em Cambissolo Húmico alumínico em Santa Catarina, verificaram que na camada de 0-10 cm a densidade do solo foi 19% maior no plantio direto do que no preparo convencional, em virtude da pressão exercida no solo pelo tráfego de máquinas e a ausência de mobilização, exceto no sulco de semeadura, no plantio direto. Segundo os autores, os menores valores de densidade no preparo convencional foram influenciados pelo revolvimento do solo executado antes da semeadura das culturas. Secco et al. (2004, p.797-804), em Latossolo Vermelho distroférrico em Cruz Alta (RS), trabalharam com 2condicionamentos físicos do solo (escarificações e plantio direto) e diferentes estados de compactação criado por um rolo compactador. Os autores verificaram que a camada de influência dos estados de compactação do solo foi de 0-10 cm, pois, a partir 40 da profundidade de 10 cm, não houve diferença significativa entre as médias de tratamentos para a macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo. Tormena et al. (2004, v.8, p.65-71), com o propósito de avaliar o efeito dos manejos do solo em algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico em Araruna (PR), concluíram que na camada superficial a densidade do solo foi reduzida sob as condições do preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora) em comparação com o plantio direto (revolvimento do solo apenas na linha de semeadura) e o cultivo mínimo (escarificação a 30 cm + gradagem niveladora). Cruz et al. (2003, v.27, p.1105-1112), em Argissolo Vermelho no Rio Grande do Sul, observaram que o solo sob o preparo convencional apresentou maior porosidade total e macroporosidade na camada de 0-10 cm, resultado imediato dos trabalhos de preparo do solo. Os maiores valores de densidade do solo na camada de 0-10 cm foram no solo sob plantio direto, que em virtude do tráfego de máquinas e do pisoteio animal, tende a apresentar redução na porosidade. Costa et al. (2003, p.527-535) atribuíram a menor porosidade total e a maior densidade do solo sob preparo convencional em relação ao plantio direto na camada de 10-20 cm à transmissão da pressão realizada na superfície do solo pelas máquinas e implementos, pela compressão exercida pela lâmina dos discos do arado, bem como do pneu do trator no sulco de aração. Segundo os autores esse comportamento pode indicar presença de compactação subsuperficial no solo sob preparo convencional. Bertol et al. (2004, p.155-163) constataram maior compactação a partir dos 10 cm de profundidade no preparo convencional, em contraste à compactação relativamente uniforme em toda a profundidade estudada no plantio direto. De acordo com Costa et al. (2003, p.527- 535), a diminuição da densidade do solo em subsuperfície no plantio direto indica melhoria na qualidade física do solo, decorrente possivelmente da atividade da fauna edáfica e de raízes, as quais atuam na formação de canais (bioporos). Falleiro et al. (2003, p.1097-1104) avaliaram a influência dos condicionamentos do solo nas propriedades físicas do solo em Argissolo Vermelho Amarelo câmbico em Coimbra (MG) e constataram que a densidade do solo foi superior no plantio direto, comparado aos demais (arado de discos, arado de aivecas, grade pesada, grade pesada + arado de discos e grade pesada + arado de aivecas, na média das 3 camadas amostradas (0-5, 5-10 e 10-20 cm). Segundo os autores, a maior densidade do solo em plantio direto deveu-se ao acomodamento natural do solo, dada a ausência de seu revolvimento e os menores valores de densidade, observados nos tratamentos com preparo convencional, foram proporcionados pelo 41 revolvimento do solo que tem, como uma de suas principais finalidades, aumentar a condição de porosidade, tendendo esses valores a elevar conforme aumenta o tempo decorrido entre o preparo e a amostragem do solo, decorrentes do acomodamento natural do solo, aliado ao efeito dos trabalhos nele realizados. Silva et al. (2006, p.329-337), em Argissolo Vermelho distrófico em Eldorado do Sul (RS), verificaram que a macroporosidade foi maior na camada de 7,5-12,5 cm no preparo convencional (1 aração + 2 gradagens) em relação ao cultivo mínimo (escarificação de 15-20 cm de profundidade + gradagem) e plantio direto. Ralisch et al. (2008, p.381-384), em Latossolo Vermelho Amarelo em Goiás, trabalharam com plantio direto há 14 anos (SD14); plantio direto há 8 anos (SD8); plantio direto há 2 anos (SD2); preparo convencional (PC); pastagem (P) e floresta (F). Os autores concluíram que o PC apresentou menor resistência à penetração na camada de 0-10 cm, enquanto o SD2 indicou maior resistência à penetração até 40 cm. Abaixo da camada de 15 cm não houve diferença significativa entre os tratamentos PC, SD8, SD14. Os autores destacaram ainda que os 2 primeiros anos de adoção do sistema de plantio direto são críticos quanto a resistência à penetração nas camadas superficiais do solo. Secco et al. (2005, p.407-414) avaliaram os atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico típico em Cruz Alta (RS) sob diferentes condicionamentos do solo: plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada 3 anos, plantio direto no verão com escarificação no outono/inverno, preparo conservacionista (escarificador + grade niveladora) e preparo convencional (arado de discos + grade niveladora) e concluíram que a densidade do solo apresentou valor superior nos tratamentos que sofreram menor mobilização do solo, entretanto, a produção das culturas da soja e milho não diferiram significativamente entre os condicionamentos utilizados. Calegari (2000, p.145-152) destacou que em áreas onde o preparo convencional vem sendo executado há vários anos, as produções de soja e milho em plantio direto podem ser menores nos 1º e 2º anos e a partir do 3º ano, igualarem ou excederem as produções do preparo convencional, em razão da melhoria das características físicas, químicas e biológicas do solo. Trabalhando com a integração agricultura-pecuária em plantio direto na recuperação de pasto degradado no Paraná, Dijkstra (2002, p.105-109) constatou que a produção de soja aumentou de 2760 para 3380 kg ha-1, do 1º para o 3º ano da implantação do sistema, respectivamente. 42 Altmann (2002, p.51-53) verificou em ensaio conduzido em Goiás que na fase de implantação do plantio direto (1 a 3 anos) houve redução média de 17% na produção das culturas em relação ao preparo com gradagem em pré-plantio e atribuiu esse fato à falta de cobertura, que provocou intenso adensamento do solo, culminando com redução de 27% na produção de grãos de milho no 3º ano. Já na fase intermediária (4 a 6 anos) houve descompactação natural do solo pela intensificação da atividade microbiana, em função da presença de resteva de milho na superfície, com recuperação significativa da produção, permanecendo nos mesmos patamares do preparo com gradagem em pré-plantio. A fase de consolidação (mais que 6 anos) foi marcada pela intensa reciclagem de nutrientes, em razão da decomposição da palhada e do aprofundamento do sistema radicular, com incremento de 11% na produção das culturas. Tormena et al. (2004, p.1023-1031), em Latossolo Vemelho eutroférrico em Palotina (PR), utilizaram 2 condicionamentos físicos do solo: PD – plantio direto com rotação de culturas (milho-trigo-soja-aveia-soja-nabo forrageiro); e PDR – plantio direto com sucessão de culturas (soja-milho safrinha ou trigo), realizando a escarificação do solo a 30 cm de profundidade antes da semeadura da cultura de verão e encontraram maiores valores de densidade do solo no PD em comparação ao PDR, devido à menor mobilização do solo no PD, associada com tráfego de máquinas. Os autores atribuíram o aumento da porosidade e a redução da densidade do solo no PDR à mobilização mecânica do solo com o escarificador. Silveira Neto et al. (2006, p.29-35), trabalhando com sistemas de condicionamentos físicos do solo e rotação de culturas em Latossolo Vermelho distrófico em Santo Antônio de Goiás (GO), verificaram que o plantio direto contínuo propiciou maior valor de densidade do solo e menores valores de macroporosidade e porosidade total do que o sistema plantio direto, seguido anualmente de um preparo do solo, nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, porém não constataram diferenças significativas para microporosidade. Esses atributos não foram afetados pelos sistemas de rotação de culturas, nas camadas de 0-10 e 20-30 cm, no entanto, na faixa compreendida entre 10-20 cm, os valores de macroporosidade, porosidade total e densidade do solo foram afetados. � Araújo et al. (2004, p.495-504) avaliaram as alterações físicas de um Latossolo Vermelho distroférrico em Campo Mourão (PR) e constataram que os valores de densidade do solo na camada de 0-15 cm foram maiores no tratamento de semeadura direta do que no tratamento de semeadura direta com escarificação a 30 cm de profundidade, enquanto na camada de 15-30 cm, não foram constatadas diferenças entre os tratamentos. 43 Costa et al. (2003, p.527-535), em Latossolo Bruno alumínico câmbico em Guarapuava (PR), obtiveram maiores produções de soja e milho em plantio direto do que em preparo convencional em experimentos de longa duração, devido ao fato de que nenhum fator físico restringiu o desenvolvimento do sistema radicular das culturas no solo sob plantio direto, há 21 anos sem revolvimento, demonstrando que havendo o cuidado de realizar o trânsito de máquinas em condições adequadas de umidade do solo, não ocorrem problemas com compactação e, portanto, não há necessidade de revolvê-lo periodicamente. 2.3. Formas de aplicação do calcário � A acidez do solo é um dos fatores que mais limitam a produção das culturas em várias partes do mundo, inclusive no Brasil. Nos solos ácidos existem problemas de deficiência nutricional, baixa capacidade de retenção de água e baixa atividade dos microrganismos (FAGERIA, 2001, v.36, p.1419-1424). A acidificação do solo consiste na remoção de cátions básicos (Ca, Mg, K e Na) do sistema de troca de cargas e substituição dos mesmos por cátions ácidos (H e Al) (COSTA et al., 2001, p.87-127). É conhecido que a toxidez por alumínio e os baixos teores de Ca e Mg são características da maioria dos solos de Cerrado (KLUTHCOUSKI; AIDAR, 2003, p.185-223). Segundo os autores, a correção da acidez se faz necessária para obtenção de melhores produções em áreas de integração agricultura- pecuária. Oliveira e Yokoyama (2003, p.267-302) relataram que a correção da acidez e a suplementação de Ca e Mg para as plantas são fundamentais para a produção de grãos e de forragem nos solos ácidos dos Cerrados. Os resultados quanto à eficiência da calagem na neutralização da acidez de subsolos são aparentemente discordantes na literatura (CAIRES et al., 2003, p.275-286). Pesquisas sobre a correção da acidez do solo em superfície ou com incorporação têm mostrado resultados contraditórios, uma vez que a aplicação superficial de calcário ora é eficiente na correção da acidez, tanto de superfície quanto de subsuperfície (MORAES et al., 2007, p.673- 684). A calagem é a prática mais eficiente para elevar o pH, teores de Ca e V% e reduzir os teores de Al e Mn trocáveis no solo (CAIRES et al., 2004, p.125-136, SABATKE et al., 2005, p.162-164). Segundo os autores, a reação do calcário é geralmente limitada ao local de sua aplicação no solo, não tendo um efeito rápido na redução da acidez do subsolo, que depende da lixiviação de sais no perfil do solo. A correção da acidez dos solos pela aplicação de calcário é uma prática indispensável (DELLA FLORA et al., 2007, p.1592-1598) e como os calcários agrícolas possuem baixa 44 solubilidade, sua incorporação às camadas mais profundas do solo é fundamental para a reação mais efetiva (PRADO, 2003, p.478-482, ALLEONI et al., 2005, p.923-934). Segundo Sousa e Lobato (2004, p.81-96), para que o calcário produza os efeitos desejáveis, é necessário haver umidade suficiente no solo para sua reação. Em áreas com pastagem degradada, Alvarenga et al. (2006, 12p.) sugeriram que a calagem pode ser feita antes do período chuvoso que antecede a semeadura do milho: aplica- se 60-70% do calcário, incorporando-o com grade aradora e aplica-se o restante, incorporando-o com grade niveladora. Em virtude da baixa solubilidade Costa et al. (2001, p.87-127) recomendaram que o calcário deve ser distribuído em área total e incorporados mais profundamente possível em áreas de pastagens e a época mais adequada para a aplicação na região Centro-Sul do Brasil é no início do período chuvoso. Para Kluthcouki e Aidar (2003, p.185-223) os melhores efeitos sobre a produção de forrageiras e de culturas anuais em áreas de integração agricultura-pecuária têm sido obtidos com a incorporação profunda e homogênea do calcário, de acordo com a seqüência: distribuição, incorporação superficial com grade e profunda com arado. Conforme Marcolan et al. (2007, p.571-579) há situações em que a aplicação superficial de calcário resulta em pH muito elevado (> 7,0) na superfície e um eventual revolvimento do solo pode melhorar o espaço poroso, ao mesmo tempo em que mistura o calcário na camada arável do solo (0-20 cm). Segundo os autores, a conseqüente redução da densidade, do aumento da macroporosidade e a incorporação do calcário e do material orgânico acumulado na superfície disponibilizaria nutrientes para as culturas e proporcionaria um ambiente mais propício ao desenvolvimento radicular e crescimento vegetal. A baixa mobilidade dos produtos de dissolução do calcário aplicado na superfície sem incorporação limita sua eficiência na redução da acidez em camadas subsuperficiais de solos, não tendo um efeito rápido na redução da acidez do subsolo (CAIRES et al., 2006