Nitrogênio em Milho Safrinha: Plantas de Cobertura

O estudo, realizado no ano agrícola de 2017/2018 em Cerro Largo, Rio Grande do Sul, teve como objetivo avaliar o uso de plantas de cobertura de verão no fornecimento de nitrogênio para o milho safrinha, em sistema de plantio direto. A pesquisa ocorreu em um Latossolo Vermelho, utilizando um delineamento de blocos ao acaso, com parcelas de 10 x 3,5 m e 4 repetições. A escolha de Cerro Largo como local de estudo é relevante, pois permite a análise do impacto das plantas de cobertura em condições específicas de solo e clima da região sul do Brasil. A utilização do sistema de plantio direto é um fator chave, já que este é o modelo agrícola mais comum na região, principalmente com plantas de cobertura de inverno, enquanto o uso de plantas de cobertura de verão é pouco difundido. O estudo busca preencher essa lacuna de conhecimento, analisando o potencial das plantas de cobertura de verão em fornecer nitrogênio para o milho, impactando diretamente no rendimento e reduzindo a necessidade de adubação nitrogenada.

Cinco plantas de cobertura foram avaliadas: milheto (Pennisetum glaucum L.), capim sudão (Sorghum bicolor cv. sudanense), crotalária juncea (Crotalaria juncea L.), feijão de porco (Canavalia ensiformes) e um tratamento controle (pousio). A seleção dessas espécies se justifica pela sua adaptação às condições climáticas da região e seu potencial para produção de biomassa e fixação de nitrogênio. Foram realizadas avaliações de rendimento de matéria seca da parte aérea (MSPA), quantidade de nitrogênio (N) acumulado nas plantas, decomposição e liberação de N da MSPA. A escolha desses parâmetros é fundamental para entender a dinâmica do nitrogênio no sistema, desde o acúmulo nas plantas até sua disponibilidade para a cultura subsequente (milho). A análise da MSPA é crucial para determinar a quantidade de biomassa produzida por cada planta e sua contribuição para a matéria orgânica do solo. A avaliação do nitrogênio acumulado permite comparar o potencial de fixação de nitrogênio das leguminosas (crotalária e feijão de porco) com as gramíneas (milheto e capim sudão). A monitoração da decomposição e liberação de nitrogênio ao longo do tempo é vital para determinar a disponibilidade deste nutriente para o milho.

O milheto apresentou a maior quantidade de MSPA, com acúmulo de nitrogênio semelhante ao feijão de porco, embora a leguminosa tenha produzido apenas 52% da MSPA da gramínea. Essa diferença na produção de biomassa, porém similaridade no acúmulo de nitrogênio, indica que o milheto, apesar de gramínea, apresenta potencial para fornecer nitrogênio para o milho. O feijão-de-porco, crotalária e milheto aumentaram a produtividade do milho em relação ao pousio e ao capim sudão na ausência de adubação nitrogenada. Mesmo com a aplicação de nitrogênio mineral, as plantas de cobertura ainda contribuíram para o aumento do rendimento, principalmente o feijão de porco e o milheto. A análise comparativa entre os tratamentos permite concluir sobre a eficiência de cada planta de cobertura na disponibilização de nitrogênio para o milho, considerando tanto a produção de biomassa quanto a taxa de decomposição e liberação de nutrientes. A comparação com o tratamento controle (pousio) demonstra o benefício adicional das plantas de cobertura sobre a produtividade do milho. A constatação da influência positiva mesmo com adubação nitrogenada reforça a importância das plantas de cobertura para otimizar a nutrição do milho.

A pesquisa foi conduzida no ano agrícola de 2017/2018, no município de Cerro Largo, Rio Grande do Sul, localizado a 28º 11’ 7’’ S e 54º 41’ 18’’ O, a 193 metros de altitude. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho (Embrapa, 2006), pertencente à unidade de mapeamento Santo Ângelo. O estudo utilizou um delineamento de blocos casualizados, com parcelas principais de 10 x 3,5 metros e quatro repetições. Antes do início do experimento, uma amostra de solo foi coletada para análise das propriedades químicas nas camadas de 0-10 cm e 10-20 cm. A área escolhida para o estudo havia sido previamente utilizada para o cultivo de milho/trigo em sistema de plantio direto, garantindo a representatividade das condições de manejo agrícola da região. A precisão do delineamento experimental e a caracterização do solo são fundamentais para a validade e interpretação dos resultados obtidos na pesquisa. A escolha de um Latossolo Vermelho é relevante por ser um tipo de solo comum na região e a utilização do delineamento em blocos ao acaso minimiza os efeitos de fatores externos indesejáveis.

A coleta da parte aérea das plantas de cobertura foi realizada aos 100 dias após a semeadura (DAS). No momento da coleta, o estádio de desenvolvimento de cada espécie foi registrado: capim sudão em florescimento final, milheto e feijão de porco em pleno florescimento, e crotalária juncea em estágio vegetativo. Para a amostragem, utilizou-se um quadro metálico de 0,25 m², coletando-se o material em três pontos aleatórios de cada parcela, totalizando 0,75 m². As amostras foram cortadas, secas em estufa a 65°C até peso constante, pesadas para determinação da produção de matéria seca da parte aérea (MSPA), e então trituradas para análise de nitrogênio. Este procedimento rigoroso de coleta e preparação das amostras garante a precisão das análises subsequentes. A observação do estágio fenológico de cada espécie é importante para a interpretação dos resultados, uma vez que o estágio de desenvolvimento influencia na quantidade e qualidade da biomassa produzida, impactando na liberação de nutrientes. A utilização do método de secagem em estufa é padrão para garantir a remoção da umidade da amostra, permitindo a determinação precisa da matéria seca.

A semeadura do milho (cultivar Biomatrix BM 812), ocorreu em 02/02/2018, após a dessecação das plantas de cobertura com glifosato (3 L ha⁻¹) e manejo mecânico (rolagem). O espaçamento entre linhas foi de 0,5 m, com densidade de 60.000 sementes ha⁻¹. A adubação de plantio consistiu em 142,5 kg ha⁻¹ de P₂O₅ e 75 kg ha⁻¹ de K₂O, aplicados na linha de semeadura. Em subparcelas, foi aplicada adubação nitrogenada em duas etapas: 20 kg ha⁻¹ de N aos 7 DAS e 62,5 kg ha⁻¹ de N aos 40 DAS. O controle de plantas daninhas foi realizado com duas aplicações de glifosato (3 L ha⁻¹), aos 12 e 32 DAS. Para a avaliação da decomposição e liberação de nitrogênio, foram utilizados litter bags (20 x 20 cm, tecido voil, malha de 0,5 mm), distribuídos sete dias após a semeadura do milho em subparcelas sem nitrogênio. A coleta dos litter bags ocorreu aos 30, 60 e 90 dias após a distribuição, com posterior secagem e análise de matéria seca e nitrogênio. Amostras de solo (0-10 cm) foram coletadas nos mesmos períodos para determinação da umidade e teor de nitrogênio mineral. Ao final do ciclo, o rendimento de grãos e o peso de mil grãos do milho foram avaliados. Todo o processo, desde o preparo do solo até a colheita do milho, foi cuidadosamente monitorado e controlado, assegurando a confiabilidade dos dados obtidos.

O milheto se destacou pela maior produção de matéria seca da parte aérea (MSPA), com um acúmulo de nitrogênio similar ao do feijão de porco. Embora o milheto tenha apresentado uma MSPA significativamente maior (o feijão de porco produziu apenas 52% da MSPA do milheto), a quantidade de nitrogênio acumulado foi semelhante entre as duas culturas. Isso indica que, apesar da diferença na biomassa produzida, ambas as espécies possuem um potencial comparável de acúmulo de nitrogênio. As demais plantas de cobertura, crotalária juncea e capim sudão, apresentaram menor produção de MSPA e acúmulo de nitrogênio em comparação ao milheto e ao feijão de porco. A relação C/N nos resíduos das plantas de cobertura influenciou na quantidade de nitrogênio acumulado. As gramíneas, naturalmente com maior relação C/N que as leguminosas, acumularam quantidades de nitrogênio semelhantes às leguminosas devido à maior produção de matéria seca. A velocidade de decomposição dos resíduos, determinada pela relação C/N, é um fator crucial na disponibilização do nitrogênio para a cultura subsequente (milho). A análise da MSPA e do acúmulo de nitrogênio permite uma avaliação comparativa do potencial de cada planta de cobertura como fonte de nitrogênio para o sistema.

A decomposição das plantas de cobertura foi monitorada utilizando-se litter bags, com coletas realizadas aos 0, 30, 60 e 90 dias após a distribuição. Até os 30 dias, a maior porcentagem de decomposição foi observada na maioria das plantas. O milheto e o feijão de porco apresentaram taxas de decomposição semelhantes, assim como a crotalária e o capim sudão, porém o milheto apresentou uma taxa mais acentuada no início, estabilizando posteriormente. Após 90 dias, as porcentagens de MSPA remanescente foram próximas: feijão de porco e milheto (aproximadamente 40%), crotalária e capim sudão (55%), e pousio (48%). O feijão de porco e o milheto não diferiram na quantidade de nitrogênio acumulado (179,1 kg ha⁻¹ em média), assim como a crotalária e o capim sudão. O pousio diferiu significativamente de todos os tratamentos. A liberação de nitrogênio foi mais rápida nas leguminosas (feijão de porco e crotalária), com o feijão de porco liberando 56,5% do N acumulado até os 30 dias. A análise da decomposição e liberação de nitrogênio, combinada com a análise do nitrogênio mineral no solo, forneceu informações importantes sobre a dinâmica do nitrogênio no sistema e sua disponibilidade para o milho.

A produtividade do milho foi significativamente maior nos tratamentos com leguminosas (feijão de porco e crotalária) em comparação ao pousio na ausência de nitrogênio mineral. O feijão de porco proporcionou um aumento de rendimento de 148%, a crotalária juncea 114%, o milheto 104% e o capim sudão 31% em relação ao pousio. Mesmo com a adição de nitrogênio mineral, as plantas de cobertura incrementaram o rendimento de grãos, especialmente com o feijão de porco e o milheto. A baixa precipitação na segunda quinzena de abril de 2018 (34 mm) coincidiu com o florescimento do milho, podendo ter limitado o potencial produtivo, especialmente no tratamento com feijão de porco, que apresentou maior liberação de nitrogênio. A análise da produtividade do milho com e sem adubação nitrogenada, em conjunto com os dados de liberação de nitrogênio pelas plantas de cobertura, permitiu avaliar a contribuição das plantas de cobertura para a nutrição do milho e sua influência no rendimento final. A interação entre a disponibilidade de água e a liberação de nitrogênio pelas plantas de cobertura influenciou na produtividade do milho, demonstrando a complexidade da interação entre fatores bióticos e abióticos no sistema.

O estudo demonstra que o cultivo de plantas de cobertura de verão, em sistema de plantio direto, proporciona benefícios significativos para a cultura sucessora, o milho safrinha. As plantas de cobertura, além de fornecerem palhada, contribuem com quantidades relevantes de nitrogênio para o milho, seja pela reciclagem (gramíneas) ou pela fixação biológica (leguminosas). O milheto, apesar de gramínea, apresentou acúmulo de nitrogênio semelhante ao feijão de porco, uma leguminosa. No entanto, o feijão de porco exibiu uma liberação de nitrogênio quase duas vezes maior que o milheto e a crotalária nos primeiros 30 dias após a distribuição dos litter bags, coincidindo com o período de maior demanda de nitrogênio pelo milho. As culturas de feijão de porco, milheto e crotalária incrementaram a produtividade do milho em relação ao pousio e ao capim sudão, mesmo na presença de nitrogênio mineral. Esses resultados demonstram que as plantas de cobertura atuam de forma sinérgica com a adubação, otimizando o fornecimento de nitrogênio para o milho e aumentando sua produtividade. A pesquisa destaca a importância de considerar o potencial de reciclagem e fixação de nutrientes pelas plantas de cobertura, indo além da visão tradicional de seu uso apenas para o controle de plantas espontâneas.

A baixa precipitação ocorrida na segunda quinzena de abril de 2018 (34 mm acumulados), coincidente com o florescimento do milho, pode ter restringido o potencial produtivo da cultura, especialmente no tratamento com feijão de porco, devido à alta liberação de nitrogênio neste período. Essa baixa disponibilidade hídrica pode ter impactado a resposta do milho ao nitrogênio liberado pelas plantas de cobertura, limitando a expressão do potencial produtivo máximo. Embora o estudo tenha demonstrado os benefícios das plantas de cobertura, é importante considerar as limitações impostas por fatores climáticos adversos. A variabilidade climática é um fator a ser considerado em estudos futuros, a fim de melhor compreender a interação entre as plantas de cobertura, o milho e as condições ambientais. Apesar das limitações, os resultados reforçam a importância de pesquisas adicionais para avaliar os efeitos de diferentes espécies de plantas de cobertura, diferentes níveis de precipitação, e suas interações com a cultura do milho em diversas condições de solo e clima.

Apesar da ampla difusão do sistema de plantio direto no Sul do Brasil, a adoção de plantas de cobertura ainda enfrenta desafios entre os agricultores, que priorizam a produção de grãos em períodos de maior radiação solar. Esta pesquisa demonstra que o cultivo de plantas de cobertura de verão em cultivo solteiro traz benefícios significativos para a cultura sucessora (milho), complementando as práticas do sistema de plantio direto. A pesquisa sugere que estratégias para promover a adoção de plantas de cobertura devem ser desenvolvidas, focando nos benefícios econômicos e ambientais proporcionados. É fundamental considerar a sincronia entre a liberação de nutrientes pelas plantas de cobertura e a demanda da cultura subsequente. Estudos futuros devem focar em estratégias de manejo que otimizem a utilização das plantas de cobertura de verão, levando em conta aspectos como a escolha das espécies mais adequadas para diferentes condições de solo e clima, bem como o desenvolvimento de tecnologias para facilitar a sua incorporação nas práticas agrícolas.