Nitrogênio no solo sob plantio direto
Sírio WiethölterPesquisador, Embrapa Trigo, Cx. Postal 451, 99001-970 - Passo Fundo-RS
O nitrogênio na forma mineral é o macronutriente mais móvel no solo e isso é devido a sua forma química principal ser o ânion NO, para o qual os sítios positivos do solo não têm preferência de adsorção. Em razão disso, o NO se desloca no solo junto com a solução do mesmo. Portanto, se a evapotranspiração de um solo for menor que a precipitação recebida por esse solo, parte do nitrato será transportado para camadas profundas do solo e muitas vezes fora do alcance das raízes. Outra forma química importante de N é NH que pode ser absorvido pelas plantas mas também adsorvido aos sítios negativos do solo, contribuindo com pequena fração na CTC. NO é a forma preferida de absorção de N pelas plantas. O N é essencial para todas as formas de vida e a matéria seca de plantas em desenvolvimento apresentam de 1 a 4 % de N. Os restos culturais variam de 0,6 % a 1,0 % de N (Tabela 1). No solo o N está principalmente ligado à matéria orgânica, constituindo cerca de 5 % desta. Já o teor de C na matéria orgânica varia de 50 a 58 %, resultando numa relação C/N de 10/1 a 12/1. Muitos trabalhos têm demonstrado que a maioria dos solos apresenta teor insuficiente de N para atender a demanda de crescimento das plantas, principalmente de milho. Portanto, o aporte de N ao solo é prática necessária na cultura do milho.
Plantio Direto
Um dos propósitos do sistema plantio direto é desacelerar a taxa de decomposição da palha, com o intuito de manter o solo permanentemente coberto. Outro objetivo é aumentar o teor de matéria orgânica do solo, de maneira a aumentar o estoque de N e beneficiar a estrutura física do solo em termos de densidade, uma vez que um solo com adequada estruturação física facilita as operações de semeadura e evita o aparecimento de fatores físicos que prejudicam o desenvolvimento das plantas. Porém, ao aumentar o teor de matéria orgânica do solo deverá também aumentar o teor de N do solo, uma vez que o teor de N nesta é relativamente constante (5 %). Portanto, aumentar o estoque de N no solo tem custo. O N poderá ser adicionado através de fertilizantes comerciais, aumentando dessa forma a produção de palha e de raízes e disso ser elaborado matéria orgânica após a colheita das culturas, ou através da inclusão de espécies fixadoras de N2 atmosférico na seqüência de culturas, conforme demonstrado por Bayer & Mielniczuk (1997). Esses autores constataram, em comparação com o sistema convencional de preparo do solo e usando as culturas de aveia e milho, um acréscimo de 490 kg N/ha na camada de 0 a 17,5 cm (Tabela 2), após cinco anos de cultivo com duas leguminosas por ano [aveia+trevo (Trifolium subterraneum) e milho+caupi (Vigna unguiculata)] no sistema plantio direto. O total de N aportado correspondeu a 98 kg/ha/ano. Outros autores têm encontrado valores da ordem de 25 kg N/ha/ano e 100 kg C/ha/ano (Dalal, 1989) ou pequenos acréscimos após 10 anos (Havlin et al., 1990), mas proporcionais à quantidade de palha produzida. Em conseqüência, a disponibilidade de N poderia ser menor sob sistema plantio direto, pelo menos nos primeiros anos de cultivo sob esse sistema, o que faz sentido se estiver havendo agregação de matéria orgânica ao solo (ou seja, imobilização de N). Por essa razão, às vezes, se sugere aumentar a dose de N nos anos iniciais do plantio direto (Recomendações..., 1999). Ehlers & Claupein (1992), na Alemanha, verificaram que o teor de matéria orgânica na camada de 0 a 2,5 cm dobrou em 20 anos de plantio direto, tendo constatado que nos anos iniciais de plantio direto cerca de 800 a 900 kg C/ha/ano e 70 a 90 kg N/ha/ano foram acrescentados ao solo em comparação com o preparo convencional. Verificaram também que o acúmulo de C e N estabilizou-se após 10 anos. Deve ser levado em conta que os rendimentos de grãos de trigo e de aveia variaram de 5 a 6 t/ha, gerando, portanto 5 a 6 t de palha/ha/ano, o que corresponde a 2,2 a 2,6 t C/ha, ou seja, cerca de 1/3 do C contido nas plantas foi incorporado ao solo. Barber (1979) verificou que cerca de 11 % do C dos resíduos da cultura de milho foram convertidos e incorporados na MO do solo. Ehlers & Claupein (1992) observaram que nos anos iniciais de plantio direto era necessário aplicar 80 kg N/ha no plantio direto para atingir o mesmo rendimento de aveia obtido no sistema convencional, tornando, portanto, menos eficiente a adubação nitrogenada. Posteriormente, os rendimentos de trigo, para várias doses de N, foram equivalentes nos dois sistemas, evidenciando que a demanda maior de N no início do sistema plantio direto tende a desaparecer, uma vez atingido um novo equilíbrio na taxa de mineralização de N. Após esse período (cerca de 10 anos), a taxa de mineralização de N talvez seja menor no sistema plantio direto, mas a taxa menor será compensada por um pool maior de N orgânico, de maneira que, no tempo, o suprimento de N do solo e a eficiência da adubação nitrogenada se igualam nos dois sistemas de cultivo.
Tabela 1. Teores de N na resteva de algumas culturas por ocasião da colheita de grãos. Embrapa Trigo.
Espécie
% N na resteva*
Trigo, cevada
0,6
Milho
0,6
Soja
1,0
* Valores médios obtidos em parcelas sem aplicação de N.Fonte: Wiethölter (1996).
Tabela 2. Conteúdo de N total na camada de ) a 17,5 cm de solo em três métodos de manejo do solo e três seqüências de culturas.
Culturas
Método de manejo do solo
Convencional
Reduzido
Sem preparo
-------------------------------- kg N/ha --------------------------------
Aveia/milho
2.200
2.103
2.317
Aveia + trevo/milho
2.342
2.264
2.684
Aveia + trevo/milho + caupi
2.292
2.294
2.690
Fonte: Bayer & Mielniczuk (1997).Valores médios de 0 e 120 kg N/ha aplicados na cultura do milho.
Desta forma, a aplicação de N ao solo (ou fixação por leguminosas) nas primeiras safras sob plantio direto parece ser fundamental para que possa ocorrer acúmulo de C e, em conseqüência, de N, aumentando a quantidade de matéria orgânica no solo. Uma vez tendo havido acúmulo de C e de N no solo, a taxa de mineralização de N sob sistema plantio direto ao longo do desenvolvimento das plantas pode até ser menor porque o estoque de N é maior. A demanda de N para rendimentos iguais deve, então, ser semelhante nos dois sistemas – plantio direto e preparo convencional. Em síntese, em havendo acúmulo de matéria orgânica em solo manejado no sistema plantio direto, necessariamente estará ocorrendo também acúmulo de N nesse solo. O mesmo é válido para o aumento de P e de S na fração orgânica do solo, pois ambos constituem cerca de 0,5 % da matéria orgânica, conforme indicado na. P e S não necessariamente necessitam ser acrescentados ao solo para aumentar seu teor na fração orgânica do solo, pois eles podem simplesmente migrar da fração mineral do solo para a orgânica.
Necessidade interna de nitrogênio do milho
A demanda interna de N independe de fatores climáticos e de solo, mas pode variar entre híbridos. No estádio de maturação a planta de milho contém cerca de 1,15 a 1,25 % de N. No grão o teor de N é cerca de 1,4 a 1,7 %. Na palha, por ocasião da colheita dos grãos, o teor de N é cerca de 0,6 % (Tabela 1). Assim, por exemplo, em 10 t/ha de plantas no estádio de maturação com índice de colheita de 0,4, ter-se-á 4.000 kg de grãos x 0,015 = 60 kg N/ha nos grãos. Na palha, ter-se-á, 6.000 x 0,006 = 36 kg N/ha. Supondo que o sistema radicular constitui 20 a 25 % da biomassa aérea, ter-se-á, cerca de 25 kg N/ha nas raízes, perfazendo um total de 125 kg N/ha, aproximadamente. Com base nessas quantidades, pode-se deduzir que a planta de milho necessita incorporar cerca de 25 a 30 kg N para produzir uma tonelada de grãos. Em geral, a quantidade de N nos grãos corresponde a 65 a 70 % do N contido na parte aérea (Meisinger et al., 1992). Em termos de aplicação de N, a quantidade de N necessária para produzir uma tonelada pode variar, pois em situações de deficiência de N uma pequena quantidade de N aplicado (~10 kg N/ha) pode aumentar o rendimento em uma tonelada de grãos. Já numa situação intermediária, 17 a 33 kg N/ha podem promover o incremento no rendimento de 1 t/ha (Magdoff et al., 1992). No primeiro caso, a razão do incremento de rendimento é o efeito adicional (priming effect) que uma pequena quantidade de N aplicado promove no aumento da taxa de mineralização do N nativo do solo (Jansson & Persson, 1982). Nos Estados Unidos utiliza-se um fator que varia de 19 a 28 para multiplicar pelo rendimento esperado em t/ha, para obter a dose de N a aplicar (Cantarella, 1993).
Estimativa teórica da necessidade de aplicação de nitrogênio na cultura de milho
A quantidade de N a aplicar pode ser estimada pela seguinte equação:
Nsolo = N-NO + Nmin + FERTorgânico + Nresteva, kg/ha;[9]
onde, Nmin é a grande incógnita, pois sua estimação é difícil.
Efertilizante = índice de eficiência do fertilizante (0,5 a 0,75).
Exemplo: Rendimento de grãos = 6 t/ha. NNO3 = 10 mg/kg = 30 kg/ha. MO = 4 %, corresponde a 80.000 de MO com 5 % de N = 4.000 kg N/ha. Supondo que a taxa de mineralização da MO seja 3 %/ano e 2 % na safra de verão, ter-se-á 80 kg N/ha = Nmin. Assim,
o que é próximo do valor recomendado atualmente (Tabela 3). Para situações não previstas na Tabela 5, a equação acima pode auxiliar na definição da dose de N a aplicar.
Se Nresteva = leguminosa, Nfertilizante pode ser reduzido em 50 %.
Se a resteva for uma gramínea de cobertura no sistema plantio direto, pode-se considerar Nresteva ~ 30 % do N contido nas plantas ao serem dessecadas, pois presume-se que 30 % do N das plantas será liberado rapidamente (Yamada, 1996). A recuperação dos fertilizantes nitrogenados pelas culturas, ou seja, a absorção de N provido do fertilizante varia muito. Em termos gerais, geralmente se considera um valor médio de 50 % para várias culturas produtoras de grãos (Parish, 1993).
Tabela 3. Recuperação atual de N para a cultura do milho no RS e SC (Comissão ..., 1995).
MO no solo, %
Rendimento, t/ha
< 3
3 a 6
> 6
<= 2,5
80
130
160
2,6 a 3,5
70
110
140
3,6 a 4,5
60
90
120
4,6 a 5,5
50
80
100
> 5,5
<= 40
<= 65
<= 80
A quantidade de N a ser aplicado na base é de 30 kg/ha. A época de aplicação de N em cobertura é quando as plantas apresentarem 4 a 8 folhas, ou 40 a 60 cm de altura, que geralmente ocorre 30 a 40 dias após a semeadura (Recimendações ..., 1996; 1999).
Tabela 4. Rendimento de grãos de milho em função de épocas de aplicação de N sob sistema plantio direto em três municípios da Região dos Campos Gerais, Centro Sul do Paraná.
Época de aplicação
Locais
Semeadura da aveia
Manejo da aveia
Semeadura do milho
Cobertura do milho
Ponta Grossa
Tibagi
Castro
kg N/ha
kg grãos/ha
0
6.101
5.227
4.356
30
0
7.156
6.261
4.918
60
0
7.533
-----
Média
6.930
5.744
4.637
0
30
90
8.893
7.122
7.625
30
0
30
90
9.310
7.737
7.742
60
0
30
90
9.477
-----
Média
9.227
7.429
7.683
0
90
30
0
8.930
7.777
7.869
30
90
30
0
9.599
8.142
7.397
60
90
30
0
9.748
-----
Média
9.426
7.959
7.633
Fonte: Sá (1997).
Tabela 5. Rendimento de grãos de milho em função de épocas de aplicação de N sob sistema plantio direto em três municípios da Região dos Campos Gerais, Centro Sul do Paraná.
Época de aplicação
Safra
Pré-semeadura(1)
Semeadura
Cobertura
1996/1997
1997/1998(2)
------------------------------ kg N/ha ------------------------------
------------------ kg grãos/ha ------------------
0
5.616 d
2.812 e
0
30
90
6.804 c
5.786 a
30
60
6.867 bc
5.174 b
60
30
7.756 a
4.322 c
90
30
0
7.230 ab
3.647 d
Fonte: Basso et al. (1998).(1) Alguns dias após a dessecação da aveia preta.(2) Excesso de precipitação em outubro e novembro de 1997.
Tabela 6. Rendimento de grãos de milho após aveia preta, em função do método e da época de aplicação de nitrogênio. Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS.
Época de aplicação
Safra
Pré-semeadura(1)
Semeadura
Cobertura
1997/1998(2)
1998/1999(2)
------------------------------ kg N/ha ------------------------------
------------------ kg grãos/ha ------------------
100 lanço
0
6.404 bc
8.604 a
100 linha de 45 cm
0
6.897 b
9.148 a
70 lanço 30 linha
0
6.170 c
9.087 a
70 linha 45 cm
30 linha
0
6.653 bc
9.313 a
0
100 lanço
0
6.538 bc
9.106 a
0
70 entrelinha e30 linha
0
6.354 bc
9.260 a
0
30 linha
70 lanço
8.128 a
8.880 a
0
30 linha
70 incorp.
8.534 a
9.133 a
Testemunha
-----
6.556 b
CV, %
-----
6,8
6,4
Fonte: Pöttker & Wiethölter (1998) e dados não publicados.Médias seguidas pelas mesmas letras não são diferentes, pelo Teste de Duncan (5%).(1) Alguns dias apõs dessecação da aveia preta.(2)Excesso de precipitação em outubro e novembro de 1997.
Aplicação antecipada de N em milho
Os dados obtidos no Brasil com a aplicação antecipada de N em milho, em anos de precipitação normal e sem excesso de percolação de água, apresentam certa analogia com dados obtidos por Ehlers & Claupein (1992). Exemplo dessa constatação está representado nas Tabelas 4, 5 e 6. Aplicações antecipadas de N em milho podem favorecer o rendimento quando comparado com a aplicação somente em cobertura (Sá, 1996). O milho demonstrou não ter redução de rendimento em função da aplicação antecipada de N, talvez devido o estoque de N nesses solos, há anos sob plantio direto, ser maior. Por isso, mesmo com a aplicação sendo realizada antes do período de demanda máxima de N, os rendimentos foram maiores. Porém, na safra de 1997/1998, em que ocorreram elevadas precipitações em Santa Maria, RS, e em Passo Fundo, RS (550 mm em outubro e 350 mm em novembro), as melhores épocas de aplicação de N foram na base (25 a 3 0 %) e em cobertura (70 a 75 %) (Tabelas 5 e 6). Em síntese, portanto, a possibilidade de aplicação antecipada de N em milho depende da ocorrência de chuvas. Se houver chuva em excesso na primavera, a lixiviação de N certamente ocorrerá e a aplicação de N mais próxima dos períodos de maior demanda (a partir de 6 a 8 folhas) será a melhor época de aplicação.
Referências
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