Ecofisiologia e manejo de milho para altos rendimentos

Elmar FlossEngenheiro Agrônomo, Licenciado em Ciências, Professor Emérito, Doutor em Agronomia, Consultor em Agronegócios, Comunicador, Escritor, Membro da Academia Passo-fundense de Letras.Instituto de Ciências Agronômicas – Incia - www.incia.com.brE.mail: elmar@grupofloss.com - Passo Fundo-RS

Introdução

O milho (Zea mays L.) é a principal cultura produtora de grãos no mundo e a segunda no Brasil, utilizado como alimento humano e animal, produção de etanol e matéria prima para outros produtos industrializados. A principal utilização do milho é na alimentação de frangos de corte e postura, suínos e até mesmo de bovinos de leite, associado com o farelo de soja, o que representa um aumento da demanda pelo grão. Trata-se de um cereal de alta adaptabilidade, sendo cultivado, atualmente, em quase todas as regiões do globo. É a cultura de maior potencial de rendimento de grãos, o que reduz o custo da unidade de grão produzida.

O milho é a terceira cultura de maior importância no mundo quanto a área cultivada e a primeira em produção de grãos, graças ao elevado potencial de rendimento. Na safra de 2010, foram cultivados 161,9 milhões de ha, uma produção de 844,4 milhões de toneladas e um rendimento de 5.215 kg/ha (FAO, 2012). No Brasil, o milho é a segunda cultura em área cultivada e produção, suplantado pela soja. Na safra 2010, a área cultivada foi de 12.683 milhões de ha, uma produção de 55.395 milhões de t e um rendimento de 4.368 kg/ha (Conab, 2012). No Rio Grande do Sul, o milho é a terceira cultura em área cultivada e produção, suplantado pela soja e arroz. No mesmo ano, a área cultivada foi de 1.099 milhão de ha, uma produção de 5.776 milhão de t e um rendimento médio de 5.255 kg/ha. Esses rendimentos médios são baixos quando se considera os potenciais de rendimento obtidos nas propriedades que adotam a moderna tecnologia de manejo hoje disponível.

Além da importância econômica, o milho desempenha uma importante função agronômica nos sistemas de produção do sul do Brasil. Com o crescimento da área cultivada através da semeadura direta, aumentaram significativamente os problemas com moléstias na cultura da soja, o que exige a rotação de culturas com milho. Esta cultura também tem a vantagem da maior produção de palha, com alta relação C/N, portanto de decomposição lenta, fundamental na estabilização do sistema de semeadura direta.

Essa importância econômica, aliado aos elevados potenciais genéticos, hoje alcançados pelos híbridos, exige a adoção de tecnologias de manejo para a expressão desses altos potenciais de rendimento.

Para que altos rendimentos sejam obtidos há necessidade da conjugação de todos os fatores para que as plantas tenham um funcionamento adequado, como eficiência na absorção de água e nutrientes (sub-sistema de absorção); o transporte de nutrientes e água das raízes para a parte aérea e de açúcares, aminoácidos, vitaminas e hormônios da parte aérea para as raízes (sub-sistema de transporte); a produção ou fonte (sub-sistema de produção); a floração (sub-sistema de reprodução); e, a formação de grãos, o dreno (sub-sistema de armazenamento).

Histórico

Durante escavações arqueológicas no Novo México, grãos de milho, foram encontrados em cavernas e abrigos de pedras, com idade estimada em 4.500 anos. Com essa origem, grãos de pólen de Zea, Tripsacum e Euchlaena, foram encontrados a mais de 50 m de profundidade em México City. Na época do descobrimento da América, o milho era cultivado em diversos locais do continente. Especialmente, nas regiões de maior desenvolvimento do México e América Central e do Sul, constituindo-se na base alimentar da população indígena, como civilizações Asteca, dos Mayas e Incas. Era considerado um alimento sagrado pois ”alimentava os homens e deuses”.

Cristóvão Colombo, o descobridor da América (1492), escreveu sobre a nova gramínea encontrada no interior de Cuba, descrita por dois membros de sua tripulação. Ele chamou a nova planta de maize (milho). Ainda é discutível quando este cereal chegou à Europa pela primeira vez. Alguns historiadores admitem que Colombo levou sementes deste cereal já em sua primeira viagem de retorno para a Europa, após a descoberta da América. Membros da segunda expedição retornaram a Espanha com amostras de sementes de milho.

De início o milho era cultivado em jardins, como planta ornamental raríssima, mas logo foi descoberto seu valor como alimento. Então, o milho espalhou-se por largas áreas da Espanha, Portugal, França, Itália, Sudeste Europeu e Norte da África. Os portugueses introduziram o milho na costa africana, no início do século XVI e um pouco mais tarde, na Índia e China. Na América, onde o milho já era bastante difundido, continuou seu cultivo.

Na Europa o milho ganhou uma série de nomes, tais como ”milho da Turquia”, ”milho da Ásia”, e ”milho da Índia”. Isso significava dúvidas quanto a sua origem real, até que De Candolle (1884), baseado em todos os dados concretos e evidentes, decidiu, sem dúvidas, o Novo Mundo como sua origem. Linnaeus (1737), em seu trabalho ”Genera Plantarum”, chamou o milho de Zea mays. A palavra Zea de origem grega, era utilizada para classificar vários tipos de cereais. O nome, mays, tem origem indígena ”mahis” ou ”maisi”.

A forma silvestre do milho é ainda desconhecida. Várias teorias tentam explicar seus ascendentes e regiões de origem. Por muito tempo pensou-se que o milho descendesse de um híbrido entre o Teosinto (Euchlaena mexicana Schrad) e uma planta silvestre desconhecida. Hibridações, com sucesso, do milho Tripsacum por um lado e por outro, análises das diferenças genéticas do milho Tripsacum e Teosinto, mostraram que o Teosinto não poderia dar origem ao milho. Possivelmente a primeira forma cultivada de milho era originada por mutação de uma forma selvagem tunicado conhecido pelos indígenas de terras baixas, da América do Sul, provavelmente vegetando na base oriental dos Andes onde teria sido domesticado e melhorado. Esse milho tunicado, primitivo provavelmente resultou em muitas variedades quando cultivado através dos tempos, dando de uma dessas variedades por mutação, o atual milho de grãos desprovidos de palha.

Na América Central e México, uma dessas variedades, também chamado de ”milho dos Andes”, hibridado com Tripsacum deu origem ao Teosinto e outras formas de milho.

As pesquisas realizadas nos Estado Unidos, especialmente após Segunda Guerra Mundial, são responsáveis pela obtenção dos modernos genótipos de milho hoje disponíveis. De maneira especial, a criação de híbridos.

Características do milho

A semente do milho é um fruto, botanicamente denominado de cariopse. A camada denominada aleurona é rica em proteínas e enzimas, tornando-se ativas quando da germinação. O embrião encontra-se ao lado do escutelo, que se encosta ao endosperma ou albúmem e dele recebe substâncias nutritivas. O sistema radicular primário desenvolve-se inicialmente por uma só raiz seminal (embrionária) e logo a seguir, pelas demais. Estas penetram cerca de 40 cm no solo em solos permeáveis. Os milhos precoces resistem às secas e apresentam bom desenvolvimento inicial dessas raízes, superando mesmo o desenvolvimento do caule. O caule é do tipo colmo, suportando uma série de folhas dispostas alternadamente e diametralmente opostas (dísticas). As folhas se inserem no colmo na região dos nós. Cada entrenó é envolvido pela bainha da folha inserida no seu nó basal. Nos nós inferiores nascem raízes adventícias cuja função principal é sustentar a planta, podendo também absorver nutrientes do solo. Formam um ângulo de 15º com o colmo. Quanto maior a compactação do solo maior é a formação de raízes adventícias, com função respiratória.

Uma planta de milho com 15 cm de estatura já possui o caule completamente formado com sua folha, primórdios da inflorescência feminina (espiga) na axila das folhas, e a inflorescência masculina (flecha ou pendão) no ápice do caule. Daí em adiante o desenvolvimento da planta será decorrente do aumento das células, em número e volume.

Fenologia

Para obtenção de altos rendimentos do milho todo o desenvolvimento das plantas deve ocorrer com o menor estresse. Especialmente, nos estádios de desenvolvimento em que ocorrem os principais processos morfo-fisiológicos envolvidos com a formação econômica (componentes de rendimento) do milho.

Destaques para os estádios V3-V4 onde inicia a diferenciação do primórdio floral, iniciando a definição do potencial de rendimento. No estádio V7-V8, ocorre a definição do número de fileiras na espigas e no estádio V11-V12, a definição do comprimento da espiga ou número de grãos por fileira.

A fase reprodutiva (R1 a R6), ocorre a fecundação definindo o número final de grãos por espiga e a fase de enchimento de grãos.

Figura 1. Visão sistêmica da produção do milho.

Fatores para altos rendimentos

Para obtenção de altos rendimentos do milho, com qualidade, há necessidade da conjugação de mais de 50 fatores, dentre os genéticos (híbridos), ambiente (solo e clima), manejo da cultura (tratos culturais) e fatores fisiológicos internos da planta.

Para obtenção de altos rendimentos, há necessidade de otimizar todos os fatores envolvidos com a lavoura, antes e durante o desenvolvimento das plantas. Temos que sair da mentalidade do ”mínimo” para o ”máximo”. Saber o ideal e fazer ”o possível”, para aliar o aumento da produtividade com aumentos na rentabilidade.

a) Fatores edáficos

O milho exige solos com boa estrutura física, soltos ou friáveis, com boa permeabilidade à água e ao ar. Podem ser de textura argilosa ou areno-argilosa desde que tenham boa estrutura. Os solos argilosos armazenam mais água do que os solos arenosos. Apesar de necessitar de pouca água em relação a quantidade de matéria seca produzida o milho tem pequena tolerância a déficit hídrico na fase reprodutiva. Não suporta solos encharcados, pois necessita de boa aeração junto às raízes.

A formação de raízes é de fundamental importância na obtenção de altos rendimentos. Com o aumento do potencial de rendimento e a redução no ciclo, as plantas precisam ser mais eficientes. Como a eficiência de absorção é uma relação de volume de raízes em contato com o volume de solos, o investimento em raízes é essencial para obtenção de altos rendimentos. Como a prioridade da plantas na formação de raízes é principalmente até o estádio V5-V6, essas tecnologias de manejo devem ser realizadas no tratamento de sementes, com inseticidas e fungicidas eficientes no controle de pragas e patógenos predominantes na área. Solos com boa estrutura física, para garantir permeabilidade ao crescimento de raízes, aeração e armazenamento de água. Cinco nutrientes são essenciais na formação de raízes: nitrogênio, fósforo, cálcio, enxofre e boro, bem como a ausência de alumínio tóxico. Indica-se a aplicação de bioreguladores, pois as citocininas promovem o aumento do número de raízes e as auxinas, o aumento do volume.

Solos com uma saturação de bases superior a 70%, alta CTC e descompactados.

b) Fatores de nutrição

O milho de altos rendimentos exige muito nitrogênio, uma quantidade menor de potássio e menos de fósforo assimilável. O pH ótimo situa-se próximo de 6,0 e 6,5. Uma tonelada de milho remove do solo, em média, 27,9 kg de N; 20,5 kg de K; 10,3 kg de P; 1,6 kg de Ca; 1,6 kg de Mg e 1,3 kg de S (adaptado por Floss, 2010).

O milho exige pouco N inicialmente, aumenta entre os estádios V4 até a floração, e reduz no final do ciclo. O ideal é que um terço da adubação nitrogenada seja aplicada na semeadura e dois terços em cobertura (metade no estádio de 4 a 5 folhas e a outra metade no estádio 7 a 8 folhas. A necessidade de K e P se distribui durante todo período de crescimento vegetativo do milho. Com respeito aos micronutrientes, é mais exigente de zinco e boro (especialmente, em solos arenosos e no cerrado brasileiro, excesso de calcário em superfície, excesso de fósforo na linha de semeadura ou em condições de déficit hídrico, pois esses nutrientes são imóveis na planta.).

Figura 2. Principais estádios fenológicos do milho e a definição do rendimento.

c) Fatores climáticos

Embora o habitat natural do milho seja os trópicos, seu cultivo, graças a sua variação típica e ao melhoramento genético, é praticado em uma larga faixa de condições climáticas. A maior concentração da cultura acha-se na faixa de temperatura e umidade tropical e subtropical/temperada, não sendo indicado para regiões semi-áridas. Exige durante o período vegetativo abundância de calor para desenvolver-se e produzir normalmente.

A produtividade do milho está diretamente relacionada com a disponibilidade de luz, pois é classificada como planta C4, como a cana-de-açúcar, o sorgo, o capim elefante, o colonião, a braquiária, dentre outras. No entanto, para que ocorra alta intercepção de radiação luminosa (90-95% de absorção foliar máxima) para a cultura do milho, há necessidade de alta disponibilidade de água e nutrientes, temperatura adequada e um índice de área foliar ideal (IAF = 3,5 a 5).

O milho, praticamente, não é cultivado em áreas em que a temperatura média diária do verão vem abaixo de 19,5°C, ou onde a temperatura média da noite cai abaixo de 12,8°C. A temperatura ideal para germinação é superior a 18°C (ideal: 25-30°C). O milho tolera geadas até 4-5 folhas, mas há atraso no desenvolvimento (ponto de crescimento). Já temperaturas superiores a 35°C, alteram o teor de proteína nos grãos; acima de 30°C, redução na produção de grãos de pólen; acima de 25°C (noite), menor produção, devido ao aumento da taxa respiratória.

A indução à floração do milho depende do somatório térmico, dividindo-se os cultivares em: tardias > 925 unidades de calor ou graus dia (GD), precoces de 801 a 929 GD, super-precoces < 800 GD. O somatório térmico é calculado pela diferença entre a temperatura média (temperatura máxima menos a temperatura mínima) do dia (a partir de 10°C.) e temperatura base (10°C.) para cultivares de clima temperado.

Abaixo de 200 mm faz-se necessário a irrigação, considerando-se como precipitação ideal de 350 a 500 mm/ano. A necessidade de água para o milho é de: a) 3,5 a 5 mm água/dia (até 8 folhas); b) 5,0 a 7,5 mm água/dia (próximo ao florescimento); e, c) 10mm/dia em condições especiais

É indispensável a chuva ou a irrigação precedente a época de fecundação dos óvulos nas espigas. Considera-se como limitante a falta de água no período de 15 dias antes e 15 depois da floração do milho. Um dos efeitos do déficit hídrico é o atraso da emissão da espiga em relação ao pendão. Por outro lado, chuvas contínuas e prolongadas, na época do pendoamento, resultam no arrastamento do pólen sem que se dê a fecundação, provocando baixa formação de grãos.

d) Fatores genéticos

Diversificar híbridos de diferentes ciclos (reduzir o risco de ocorrência de estiagens na floração), estatura baixa (resistentes ao acamamento e mais responsivos à adubação nitrogenada), folhas curtas eretas (reduz o auto-sombreamento), com sementes de alto vigor e uniformes, dentre aqueles de maior potencial e estabilidade de rendimento, adaptados a cada região edafo-climática, época de semeadura, nível de fertilidade do solo (propriedades físicas, químicas e biológicas) e com uma qualidade de grãos requerida pelo mercado.

e) Fatores relacionados à semeadura

Realizar a semeadura do milho quando a temperatura do solo estiver acima de 15°C. (emergência rápida e uniforme), com velocidade de semeadura não superior a 6 -8 km/h, numa profundidade entre 3 a 5 cm, em diferentes épocas (minimizar efeitos de estiagem na floração), numa densidade de plantas recomendada para cada híbrido, disponibilidade hídrica na região e nível de fertilidade do solo.

f) Fatores de controle sanitário

Com híbridos, que apresentam ciclo cada vez mais curto, menor estatura de plantas e maiores potenciais de rendimento, os cuidados no controle fitossanitário devem ser maiores. Para o controle de pragas e moléstias, além de um adequado tratamento de sementes, é de fundamental importância a rotação de culturas e o equilíbrio nutricional das plantas, especialmente, a relação N/K. Em plantas bem nutridas, a incidência de moléstias é retardada e a evolução da severidade é mais lenta. Na parte aérea monitorar o ataque de lagartas, pulgões, percevejos, dentre outras, pois, é de fundamental importância a manutenção de uma boa área foliar e a duração da área foliar verde e sadia, especialmente durante o enchimento de grãos.

O controle de plantas daninhas inicia com uma dessecação antecipada e a aplicação de herbicidas pós-emergência até o estádio V4.

g) Fatores relacionados a fisiologia da produção (fonte)

Os principais fatores envolvidos com a produção (fonte) são um adequado sistema radicular (eficiência de fornecimento de água e nutrientes), transporte de água e nutrientes das raízes até a folha, folhas curtas e eretas, com adequados teores de clorofila (eficiência na síntese), um índice de área foliar – IAF entre 3,5 a 5 ( tamanho da fábrica), uma maior duração da área foliar verde e sadia (jornada de trabalho).

A capacidade produtiva será maximizada em condições em que as plantas apresentam equilíbrio nutricional (macro e micronutrientes), equilíbrio hormonal (maiores teores de hormônios promotores como citocininas, auxinas e giberelinas e menores teores de hormônios inibidores, etileno e ácido abscísico) e sanidade.

h) Fatores relacionados à fisiologia da produção (dreno)

Os fotoassimilados (açúcares e aminoácidos) produzidos na folha dependem da disponibilidade de água para que sejam transportados até os grãos na espiga. O boro é o micronutriente responsável pela liberação de açúcares da folha para o simplasto. Existe alta correlação entre o rendimento do milho e os teores de nitrogênio na planta nos estádios reprodutivos, o que justifica a aplicação parcelada de fertilizante nitrogenado. O potássio é o principal nutriente envolvido com a síntese de proteínas nos grãos e o fósforo com a síntese e amido, principal constituinte dos grãos.

Portanto, a capacidade de armazenamento (dreno), depende da atividade do aparelho fotossintético, do número de grãos formados e da capacidade de enchimento desses grãos (massa).

Considerações finais

Os altos rendimentos e qualidade dos grãos de milho dependem de mais de 50 fatores, relacionados com a genética, solo, clima, tecnologias de manejo utilizadas e dos processo fisiológicos internos.

Utilizar híbridos de diferentes ciclos e de acordo com o nível de tecnologia utilizado; diversificar épocas de semeadura; cuidado com a densidade de plantas; evitar excesso de calagem em superfície na semeadura direta; adubação nitrogenada adequada (dose e época); e, eficiente controle sanitário.

Bibliografias consultadas

Companhia Nacional de Abastecimento – Conab. Produção brasileira de milho. In: http://www.conab.gov.br Acessado em 22 de agosto de 2012.

Dourado Neto, D.; Fancelli, A.L. Produção de Milho. 2ed. Guaíba: Agropecuária,2004. 360p.

Embrapa Informação Tecnológica - http://www.sct.embrapa.br. Acessado em 27 de agosto de 2012.

Embrapa Milho e Sorgo. Milho. In: http://www.cnpms.embrapa.br. Acessado em 31 de agosto de 2012.

Floss, E. L. Fisiologia das plantas cultivadas. 5ª. Edição. Passo Fundo: Editora UPF, 2010. 733 p.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. Produção de milho. In: http://www.ibge.gov.br. Acessado em 01 de setembro de 2012.

TERUEL, D.A.; SMIDERLE, O.J. Milho. In: CASTRO, P.R.C; KLUGE, R.A. (Coord.). Ecofisiologia de cultivos anuais – trigo, milho, soja, arroz e mandioca. São Paulo: Nobel, 1999. p.41-60.

Publicado na Revista Plantio Direto, edição 130, julho/agosto de 2012.