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Curso de capacitação “introdutório” de multiplicadores do Plano ABC
•Conceitos de Sistema Plantio Direto (SPD) •Estratégias para implantação do Sistema Plantio Direto (SPD)
Eng. Agr. Dr. Júlio Cesar Salton Embrapa Agropecuária Oeste
Dourados,MS
CONSERVACIONISMO Gestão da utilização dos elementos da biosfera, de modo a produzir benefícios à humanidade, mantendo suas potencialidades necessárias às gerações futuras.
PRESERVAÇÃO Compreende o resguardo de elementos da biosfera que não admitem interferências de natureza antrópica
MANUTENÇÃO Compreende a utilização de elementos da biosfera, mediante a correção de suas deficiências sem reduzir suas potencialidades primitivas
RESTAURAÇÃO ou RECUPERAÇÃO Compreende a reabilitação de elementos da biosfera a exercerem suas funções primitivas, suprimindo, primordialmente, os fatores que concorrem para sua degradação
CONCEITOS INERENTES À CIÊNCIA CONSERVAÇÃO DO SOLO
SOLO ENFOQUE ELEMENTAR Corpo da paisagem natural representado por uma matriz de sólidos que abriga líquidos, gases e organismos vivos. ENFOQUE FUNCIONAL
Recurso natural renovável, patrimônio da coletividade, essencial à vida e à soberania do país, independente de sua utilização e posse.
Na escala de tempo do ser humano, solo é tratado como recurso natural não-renovável.
ENFOQUE FUNCIONAL AGRÍCOLA
Ambiente natural onde se desenvolvem as plantas, atuando como elemento de suporte e de disponibilização de água e nutrientes, e determinante da produtividade do sistema produtivo em função de limitações de sua fertilidade
CONSERVAÇÃO DO SOLO Ciência que estuda e apregoa ações de preservação, manutenção e restauração ou recuperação das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo, estabelecendo critérios para sua utilização, em comprometer sua capacidade produtiva. AGRICULTURA CONSERVACIONISTA Agricultura praticada em conformidade aos preceitos da ciência conservação do solo.
Agricultura conduzida sob proteção de um complexo de tecnologias de caráter sistêmico, objetivando preservar, manter e restaurar ou recuperar os recursos naturais, mediante o manejo integrado do solo, da água e da biodiversidade, devidamente compatibilizado com o uso de insumos externos.
AGRICULTURA CONSERVACIONISTA
Respeito à capacidade de utilização do solo;
Preservação de ecossistemas sensíveis;
Redução/supressão de mobilizações de solo;
Preservação de resíduos culturais na superfície do solo;
Manutenção de cobertura permanente do solo;
Aporte de material orgânico ao solo em quantidade, qualidade e frequência compatíveis
com a demanda biológica do solo;
Ampliação da biodiversidade; Diversificação de sistemas produtivos; Redução do intervalo de tempo entre colheita e semeadura; Adoção de práticas mecânicas para controle da erosão; Uso preciso de insumos; Controle de tráfego de máquinas e equipamentos; Manejo integrado de pragas. . . Mecanismo de transformação, reorganização e sustentação do agroecossistema. Competitividade ao agronegócio Atendimento às necessidades socioeconômicas Segurança e qualidade alimentar Respeito ao ambiente
SUSTENTABILIDADE
Emergência de benefícios de natureza econômica, social e ambiental, tanto para a atual como para as futuras gerações, a partir do relacionamento entre o homem e os elementos da biosfera.
Emergência de ambiência ou de bem estar a toda a biodiversidade do Planeta, a partir do relacionamento estabelecido entre o homem e os elementos da biosfera.
SEMEADURA DIRETA Ato de depositar no solo sementes ou partes de plantas na ausência de mobilizações intensas de solo, tradicionalmente promovidas por arações ou escarificações e gradagens.
SISTEMA PLANTIO DIRETO Complexo de processos tecnológicos destinado à exploração de sistemas produtivos, envolvendo: mobilização de solo apenas na linha de semeadura cobertura permanente do solo diversificação de espécies, via rotação e/ou consorciação de culturas e minimização ou supressão do intervalo de tempo entre colheita e semeadura. PLANTIO DIRETO E PLANTIO DIRETO NA PALHA Termos genéricas, que tratam, indistintamente, semeadura direta e sistema plantio direto
MANEJO DE SISTEMAS PRODUTIVOS
Gestão, gerência, administração de tecnologias pertinentes à exploração de sistemas agrícolas
produtivos.
Tecnologias de produto Tecnologias de processo Tecnologias de serviço
MANEJO CONSERVACIONISTA DE SISTEMAS AGRÍCOLAS PRODUTIVOS COMO FATOR DE DESENVOLVIMENTO DA AGRICULTURA
Fundamentado na QUANTIDADE, na QUALIDADE e na FREQUÊNCIA de aporte de FITOMASSA ao solo,
proporcionado pelo sistema agrícola produtivo.
AGRICULTURA CONSERVACIONISTA &
SISTEMA PLANTIO DIRETO
O que é Sistema Plantio Direto?
Plantio Direto na Palha
Semeadura direta Plantio direto com qualidade
Plantio na Palha
O que é Sistema Plantio Direto?
É o uso conjunto de muitas tecnologías, tem como
fundamentos:
A) não revolvimento do solo
B) cobertura permanente do solo, com palha ou plantas vivas
C) rotação de culturas
Ausência de revolvimento do solo (sem preparo do solo) • degradação de agregados • pulverização do solo • menor resistência à impactos • compactação • menor taxa de infiltração do solo • menor macro-porosidade • maior perda de solo por erosão • etc. ...
• Perdas de solo por erosão, 7 vezes menor que no PC;
• Perdas de Ca, Mg, P, K e MOS 5 a 7 vezes inferior;
• Maior disponibilidade de água no solo;
• To do solo, no mínimo 5ºC inferior à do PC;
• Produtividade da soja, após o 3º ano, em média 17% superior à do PC (uma safra a
mais a cada 6);
• Produtividade média de soja superior a 60 sc/ha em anos normais e de 45 sc/ha em
anos com veranicos;
• Custo de produção inferior ou semelhante ao do PC;
• Menor consumo de combustível;
• Redução de 45% no uso de máq. e equipam.;
• Maior reciclagem de nutrientes e eficiência dos adubos;
• Aumento no teor de MOS e na fertilidade do solo;
• Maior diversidade biológica (insetos, minhocas, etc);
• Menor incidência e severidade de pragas e doenças.
Sistema Plantio Direto
Fonte: Embrapa Agropecuária Oeste
Mato Grosso do Sul
Safra
77/7
878/7
979/8
080/8
181/8
282/8
383/8
484/8
585/8
686/8
787/8
888/8
989/9
090/9
191/9
292/9
393/9
494/9
595/9
696/9
797/9
898/9
999/0
000/0
101/0
202/0
303/0
404/0
505/0
606/0
707/0
8
Áre
a (
ha)
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
área cultivada com sojaestimativa de área sob PD
Nestes 30 anos pode-se estimar que a adoção do SPD produziu + 6 milhões de t de soja, ou o equivalente a R$ 4,2 bilhões,... - Economia de R$ 700 milhões no custeio das lavouras de soja (PD x PC)
Deixou de perder:
• 90 milhões de t de solo ou o equivalente a 43.000 ha de terras • 1,3 milhões de m3 de água • 620 mil t de calcário • 140 mil t de super fosfato triplo • 225 mil t de KCl
Impacto da gota de chuva sobre a
superfície do solo
crosta superficial
Se a infiltração é reduzida...!
no solo descoberto há formação de crosta superficial que limita a infiltração da água no solo...
Impacto no ciclo hidrológico Taxa de infiltração da água no solo Permeabilidade do solo Volume armazenado de água no solo Volume de enxurradas Assoreamento de corpos d'água Etc...
Efeito do preparo do solo na perda
de matéria orgânica do solo
mg
CO
2 m
-2 h
ora
-1
0
50
100
150
200
250
300
350
PC PD
*
*
* *
*
* *
0
Tempo (Dias após 28/09)
9 18 27 36 45
Fonte: Franchini,J. 2009
Cobertura do solo
1) proteção da superfície do solo
controle da erosão
2) ...
3) ...
O efeito da palhada é apenas de proteção da superfície do solo?
Física
Química
Biologia
Qualidade do solo
•Pousio •Milheto •Ruziziensis •Decumbens •Tanzânia •Xaraés
Acompanhamento da decomposição da palhada e monitoramento da umidade e temperatura do solo
2010 2011
f m a m j j a s o n d j f m a m
forrageiras soja
Umidade gravimétrica do solo ao longo do ciclo da soja Safra 2010/11 – Dourados,MS
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
6/12/
2010
20/12
/201
0
3/1/2
011
17/1/
2011
31/1/
2011
14/2/
2011
28/2/
2011
14/3/
2011
dias
UG
(%
)
pousiomilhetoruziziensisaruanadecumbenstanzâniaxaraés
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
6/12/
2010
20/12
/201
0
3/1/2
011
17/1/
2011
31/1/
2011
14/2/
2011
28/2/
2011
14/3/
2011
dias
UG
(%
)
pousiomilhetoruziziensisaruanadecumbenstanzâniaxaraés
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
6/12/
2010
20/12
/201
0
3/1/2
011
17/1/
2011
31/1/
2011
14/2/
2011
28/2/
2011
14/3/
2011
dias
UG
(%)
pousiomilhetoruziziensisaruanadecumbenstanzâniaxaraés
0 - 10 cm
10 – 20 cm
Brevileri et al, 2011
20,0
22,0
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
34,0
36,0
38,0
6/12/
2010
20/12
/201
0
3/1/2
011
17/1/
2011
31/1/
2011
14/2/
2011
28/2/
2011
14/3/
2011
dias
Tem
per
atu
ra (
˚C)
pousiomilhetoruziziensisaruanadecumbenstanzâniaxaraés
Temperatura do solo a 5 cm de profundidade
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
6/12/
2010
20/12
/201
0
3/1/2
011
17/1/
2011
31/1/
2011
14/2/
2011
28/2/
2011
14/3/
2011
dias
UG
(%
)
pousiomilhetoruziziensisaruanadecumbenstanzâniaxaraés
Brevileri et al, 2011
Palha Produtividade kg/ha
Pousio 2025 2724 Tanzânia 3316 2827 Milheto 4346 2988 Decumbens 8409 3273 Xaraés 9983 2989 Ruziziensis 14147 3172
y = 1509,3x0,079 R² = 0,7256
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
Pro
du
tivi
dad
e d
a so
ja (
kg/h
a)
Palha na semeadura da soja (kg/ha)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500P
rod
uti
vid
ad
e d
a s
oja
(kg
/ha)
Brevileri et al, 2011
549 kg/ha
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1,00 21 41 61 81 101 121
Mas
sa s
eca
(kg
ha-1
)
Tempo (dias)
Decumbens Massai
Mombaça Tanzânia
Xaraés
Marcha de decomposição da massa vegetal de forrageiras cultivadas na entressafra , durante o ciclo de desenvolvimento da cultura da soja em São Gabriel do Oeste, na safra 2008/09.
Espécie N P K Ca Mg
kg/ha
Xaraés 46,6 4,7 33,9 24,2 13,6
B. ruziziensis 62,8 5,7 22,8 36,5 11,9
B. decumbens 54,4 5,2 28,1 29,9 12,6
Milheto 47,1 4,4 19,2 22,6 10,7
Mombaça 82,7 7,1 45,9 54,7 23,8
Tanzânia 67,7 5,5 47,6 43,5 20,0
Massai 51,8 4,3 16,6 40,5 11,2
Sorgo 36,0 3,6 14,7 19,9 10,3
Quantidades de nutrientes liberados com a decomposição da palha de diferentes espécies durante o ciclo da soja, safra 2008/09, Dourados.
Produtividade de fibra do algodoeiro, cultivar BRS 269 - Buriti, cultivado
em Plantio Direto sobre restos culturais de diferentes espécies, em
Santa Helena de Goiás, GO no ano agrícola 2007/08.
Fonte: adaptado Ferreira et al., 2010
Matéria Orgânica do Solo
Atributos físicos
Atributos químicos
Atributos biológicos
O acúmulo de Matéria Orgânica no solo, por meio
de culturas com elevada produção de massa vegetal
da parte aérea e de raízes é a forma de conferir
QUALIDADE ao solo, visando manter ou ampliar a
capacidade produtiva e a sustentabilidade da
agricultura
0
1
2
3
4
5
6
Milhosolteiro
Milho +Marandu
Milho +Xaraés
Milho +Piatã
Milho +Ruziziensis
Milho +Tanzânia
Milho +Mombaça
Milho +Decumbens
DM
P (
mm
)
Tamanho médio dos agregados (DMP) obtidos por peneiramento em água para camada de 0 a 10 cm do solo, sob cultivo de espécies forrageiras de entressafra e após
a colheita da soja, safra 2009/10, cultivado em sequência. Campo Grande, MS.
Distribuição do sistema radicular da cultura da soja sob sistemas de manejo , safra 2009/10. Dourados,MS
ILP SPD PC
Soares, 2011
Maturação da soja, cv BRS 133, semeada em 19/11/2001. Imagem do dia 19/3/2002 com estiagem desde 22/2/2002 com elevada
temperatura e baixa UR, Dourados,MS
ILP - 3282 kg/ha
Qualidade do solo >> propriedade emergente >> 25 dias sem chuva
PC - 2739 kg/ha
02/02/2008 Embrapa Soja
Soja após milho
safrinha
Soja após milho +
Brachiaria ruzizienses
50 scs/ha
56 scs/ha
•maior resistência à erosão
•maior taxa de infiltração da água
•maior retenção de água no solo
•aumento na capacidade de retenção de cátions
•aumento no estoque de nutrientes
•adequada disponibilidade de nutrientes
•maior ciclagem de elementos químicos
•maior adsorção e complexação de compostos
•maior seqüestro de carbono atmosférico
•maior atividade e diversidade biológica do solo
•aumento na resistência a perturbações
•...
Guia Rural Abril
Matéria Orgânica
Aumento da disponibilidade de nutrientes
Redução da toxidez de Al
Aumento da CTC do solo
Suprimento de nutrientes às culturas
(N, SO4, micros,...)
Aumento da disponibilidade de
P
mineralização adsorção em sítios reativos de minerais (óxidos)
complexação de metais
Propriedade emergente decorrente do acúmulo de C no solo e organização
da estrutura do solo
Indicador e elemento chave em todos os processos >>>> >>>>> Matéria Orgânica do Solo
y = 0,1288x + 9,9266 R2 = 0,0838
y = 0,2651x - 0,6517 R2 = 0,506
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
28 30 32 34 36 38 40 42 44 46
Carbono orgânico, g/kg
CT
C (
cm
l c/d
m3)
CTCpot
CTCefet
Latossolo Vermelho distroférrico, com 675g kg-1 de argila, em Chapecó, SC BAYER et al., 2003
Latossolo Vermelho distroférrico, com 560g kg-1 de argila, em Maracaju,MS
Latossolo bruno (629g kg-1 de argila), em SPD e SPC, num experimento instalado em 1978, na área experimental da FAPA-Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária, em Guarapuava, PR. CIOTTA et al., 2003
Entrada
Saída
Entrada
Saída
Taxa de decomposição e perdas
Aporte de resíduos
A
CO CO 2 2
K K 1 1
K K 2 2
Erosão Lixiviação
Dec
om
po
siçã
o
Temperatura Umidade Aeração Manejo do solo Tipo do solo Proteção da MOS
Temperatura Umidade
Qualidade do material Tipo do solo
Manejo do solo
Palha Restos de culturas
Exsudatos Raízes
Insetos Dejetos de animais
Microrganismos
Manejo do solo Tipo do solo
MOS
Taxa de decomposição e perdas por erosão
Aporte de carbono (palha, raízes,
exudatos, dejetos,...)
Subsistema Solo
CO2
N2O
CH4
Energia
Produtos
Erosão, lixiviação
CC
Sub-subsistema
biota
CC
CC
CC
Sub-subsistema
mineral
CC
Subsistema Vegetal
CC
Fo
toss
ínte
se
Subsistema Animal
CC
MOS
+
agregados
CC
Modelo conceitual do sistema de produção agropecuário (iLPF) e a dinâmica do carbono (Salton,2005)
Nível atual
Perda de MOS (carbono)
do solo e desagregação do
solo
Reduzido aporte de C
Produção insuficiente de
plantas, (grãos, fibras,...) palha,
raízes
Auto-organização
Novo nível
Energia dissipada –
perdida por erosão
e degradação do
solo Perda de
qualidade e
capacidade
produtiva
Nível atual
Auto-organização
Novo nível
Manifestação de
novas
propriedades do
solo “propriedadesemergentes”
Acúmulo de MOS
(carbono) no solo e
maior agregação do
solo
Aporte de C
Plantas, Produtos (grãos,
fibras,...) Palha, Raízes
Que sistemas de culturas são adequados?
Quanto é necessário adicionar de C ao solo?
Esto
qu
e d
e C
no
so
lo a
pó
s 1
3 a
no
s (
Mg
ha
-1)
Adição anual de C (Mg ha-1 ano-1)
Esto
qu
e d
e C
no
so
lo a
pó
s 1
3 a
no
s (
Mg
ha
-1)
Adição anual de C (Mg ha-1 ano-1)
SPD
SC
Como aportar a quantidade necessária de palhada (carbono) ao solo?!
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
1990 1996 1998 2001 2004 2006
MO
S (%
)
L-PC L-PD
ILP PP
Evolução do teor de Matéria Orgânica do Solo (%) em sistemas de produção. Embrapa Agropecuária Oeste, Dourados,MS
São Gabriel do Oeste
COT (g kg-1
)
0 5 10 15 20 25 30 35
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
Dourados
COT (g kg-1
)
0 5 10 15 20 25 30 35
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
ns
ns
ns
ns
ns
ns
São Gabriel do Oeste
COT (g kg-1
)
0 5 10 15 20 25 30 35
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
Dourados
COT (g kg-1
)
0 5 10 15 20 25 30 35
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Alteração no teor de Carbono do solo, após o cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra em consórcio com milho, safra 2007/08.
< 53mm
Matéria Orgânica do Solo
Matéria orgânica particulada - MOP Matéria orgânica associada aos minerais- MOM
> 53mm
Fração lábil, alteração rápida, afetada pelo manejo do solo
Fração não-lábil, alteração muito lenta, afetada pelo manejo do solo em longo prazo
C-MOP (g kg-1
)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)0
5
10
15
20
Decumbens
Marandú
Mombaça
Pousio
Ruziziensis
Tanzânia
Xaraés
COT (g kg-1
)
0 15 25 3520 30
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Decumbens
Marandú
Mombaça
Pousio
Ruziziensis
Tanzânia
Xaraés
Alteração no teor de Carbono na matéria orgânica particulada do solo, após o cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra, em São Gabriel do Oeste, safra 2006/07.
São Gabriel do Oeste
C-MOP (g kg-1
)
0 1 2 3 4 5
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
aabbb
abb
a
ns
Dourados
C-MOP (g kg-1
)
0 1 2 3 4 5
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
0
5
10
15
20
Milho
Milho + Ruziziensis
Milho + Xaraés
Milho + Tanzânia
ns
ns
ns
Alteração no teor de Carbono na matéria orgânica particulada do solo, após o cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra em consórcio com milho, em São Gabriel do Oeste, safra 2007/08.
Milho safrinha + Xaraés Ponta Porã
Milho safrinha + B. ruziziensis Ponta Porã
Soja sobre palhada de milho safrinha solteiro e em consorcio com B. ruziziensis
Ponta Porã,MS 35% de argila
650 m Unidade implantada em 2009
Ponta Porã, 19/outubro/2011
Pastagem de B. brizantha cv Xaraés em SILPF
Ponta Porã, 19/outubro/2011
Soja semeada em Plantio Direto sobre pastagem de B. ruziziensis dessecada
Soja sobre palhada de milho + B. ruziziensis (out/2011 – Ponta Porã,MS)
Soja sobre palhada de B. brizantha cv. Xaraés
Emissões de GEE durante o ano agrícola
2009/10
CO
2 (
mg
C m
-2 h
-1)
emissões de N2O
emissões de CH4
emissões de CO2
0 50 100 150 200 250 300 350
0
20
40
60
80
100
PC
SPD
ILP
0 50 100 150 200 250 300 350
-40
-20
0
20
Dias após semeadura soja
0 50 100 150 200 250 300 350 0
100
200
300
400
500
600
CH
4 (
mg
C m
-2 h
-1)
N2O
(m
g N
m-2
h-1
)
Estoque C no solo = (Entrada C) – (Saída C)
Zanatta & Salton (2010)
15 anos de experimento – Embrapa Agropecuária Oeste
Camada do solo
Estoque de C
Taxa de acúmulo
de C
Custo equivalente
C
Taxa de sequestro
de C t/ha t/ha/ano
0 a 30 cm SC 52,1 - 0,074 -
SPD 55,3 0,21 0,126 0,11 ILP 62,2 0,67 0,033 0,66
0 a 100 cm SC 102,1 - 0,074 -
SPD 104,1 0,13 0,126 0,03 ILP 115,8 0,92 0,033 0,91
Rotação de culturas
Três Lagoas,MS LE 9% de argila, 300 m
Dourados,MS
Período anterior aos anos 70
Experimento implantado em 1995/96 na Embrapa Agropecuária Oeste -
Dourados,MS
Experimento após 1996
Área (LVd argiloso) com lavouras em PC por
mais de 20 anos transformada em quatro
sistemas de manejo:
1) Monocultura de soja em PC
2) SPD
3) Rotação soja/pastagem / soja
4) Pastagem permanente
L-PD y = -27,228x 2 + 109208x - 1E+08 R 2 = 0,86
L-PC y = -4,3862x 2 + 17745x - 2E+07 R 2 = 0,83
S2P2 y = -16,296x 2 + 65433x - 7E+07 R 2 = 0,85
0 500
1000
1500 2000 2500 3000
3500 4000 4500
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
kg/h
a PC SPD ILP
Rendimento médio de grãos
de soja
aumentar a eficiência de
utilização dos recursos
naturais
Uso e preservação do ambiente
usufruir do sinergismo
das atividades
Equipe Dr Fábio Mercante
Drª Josiléia Zanatta Drª Michely Tomazi
Dr Germani Concenço Dr Guilherme Asmus Drª Marciana Retore
Dr Wiliam Marra Silva
67 34169748 Rodovia BR 163, km 253
Dourados,MS
[email protected] http://www.cpao.embrapa.br