Fertilidade do solo e adubação no contexto da lavoura arrozeira gaúcha em sistemas associados de produção

Ibanor Anghinoni1, Felipe de Campos Carmona2,Anderson Vedelago2 e Rodrigo Schoenfeld21Professor do Departamento de Solos, Faculdade de Agronomia/UFRGS. Porto Alegre RS.E-mail: ibanghi@ufrgs.br - Bolsista do CNPq2Pesquisadores da Estação Experimental do Arroz, EEA/IRGA. Cachoeirinha RS.E-mails: felipe.c.carmona@gmail.com; andersonvedelago@hotmail.com; rodrigoschoenfeld@yahoo.com

Introdução

O arroz irrigado é um cultivo tradicional, por mais de um século, na metade sul do Estado e arraigado à cultura da família arrozeira. Na última década, fruto de uma nova estratégia empregada pelo IRGA junto à classe produtora (Menezes et al., 2012), essa cultura trouxe muitos benefícios para o arrozeiro, especialmente no aumento de produtividade (média de 2,3 t/ha) em todas a Regiões Arrozeiras. Benefícios também resultaram para a cadeia orizícola e aos diversos setores do Estado, pelo aumento da área cultivada (de 960 para 1.100 mil ha), da produção dessa cultura (5,10 para até 9,20 milhões de t), no emprego, na renda para o setor privado e na geração de impostos e tributos para o setor público, uma vez que o Estado é atualmente responsável por mais de 60 % da produção brasileira desse cereal (CONAB, 2013).

O fator responsável para essa mudança radical no processo produtivo do arroz no Estado foi, sem dúvida, a substituição do fluxo tradicional de geração e difusão de tecnologia entre pesquisadores, extensionistas e arrozeiros, para um novo modelo, onde os extensionistas e os produtores também participam, de forma ativa em conjunto com a pesquisa, das decisões e dos processos de geração e difusão de tecnologia (Menezes et al., 2012). Dentro dessa mudança institucional (IRGA) de postura, o manejo integrado da cultura do arroz (MICA), com a integração das práticas agronômicas relacionadas à ”construção” e à ”manutenção” da produtividade foi, sem dúvida, o grande fator de sucesso.

Apesar dos incrementos em produtividade e da adequação ambiental, pela adoção, por parte dos produtores, das Boas Práticas Agrícolas, inseridas no programa Selo Ambiental (Mundstock et al., 2011; Menezes et al., 2012), permanecem os riscos relacionados tanto à dificuldade no controle de plantas daninhas, pela rápida perda do tecnologia Clearfield®, quanto à volatilidade de custos de insumos e, especialmente, à instabilidade do preço do arroz ao longo dos anos (Santos et al., 2013). Nesse contexto, a lavoura arrozeira deve buscar alternativas para a diversificação de renda na propriedade pelo uso de culturas e sistemas de produção associados ao arroz irrigado. Dentre elas, atualmente se destacam a rotação com soja e milho e os sistemas de integração, com a inserção da pecuária integrada ao cultivo da pastagem, em sucessão ou rotação aos cultivos de verão, e sua influência na Fertilidade do Solo, conforme abordado neste trabalho.

Fertilidade do solo e adubação do arroz irrigado e das culturas de grãos associadas

A prática da adubação na lavoura de arroz irrigado foi, de certo modo, negligenciada em sua história recente, pois a produtividade era baixa e as respostas à fertilização eram pequenas e incertas (Figura 1a), sendo atribuída à disponibilização de nutrientes e à autocalagem promovidas pelo alagamento do solo. Entretanto, em decorrência da mudança do manejo (MICA), as respostas dessa cultura à adubação tornaram-se significativas (na média de ensaios do IRGA, de 4,3 t/ha), consistentes (Figura 1b) e com alto retorno econômico, constituindo-se em um dos fatores mais importantes da ”construção da produtividade” (Menezes et al., 2012). Tendo em vista a resposta diferenciada dessa cultura a diferentes cenários de produção (cultivares e níveis tecnológicos), essas recomendações passaram a ser efetuadas com base na expectativa de resposta à adubação (SOSBAI, 2012), constituindo-se, sem dúvida, em um dos mais avançados sistemas de recomendação de adubação do arroz irrigado no mundo.

Figura 1. A produtividade de grãos e a resposta à adubação do arroz irrigado são menores com o manejo tradicional (a) em relação ao manejo integrado (b).

Nos últimos anos, vem aumentando de forma intensa o cultivo de soja nas áreas tradicionalmente cultivadas com arroz irrigado, como alternativa eficiente para reduzir o banco de sementes de plantas daninhas, especialmente o arroz vermelho e que, ao mesmo tempo contribua para a sustentabilidade econômica da propriedade (Vedelago et al., 2012). Esse avanço foi muito rápido: de 66.000 ha na safra 2010/11; para 182.000 ha na safra 2011/12; e 282.000 ha na última safra; e com previsão de 350.000 ha na próxima safra. Cabe salientar que essa áreas são efetivamente ainda maiores, uma vez que muitos produtores arrendatários não são inscritos no IRGA e, portanto, não fizeram parte dos levantamentos.

O ambiente de terras baixas, entretanto, apresenta limitações para o cultivo da soja, quer seja pelo excesso hídrico no estabelecimento (pela baixa condutividade hidráulica e topografia plana), quer seja pela deficiência hídrica em períodos de estiagem (pouca profundidade para o crescimento das raízes). Neste contexto, duas alternativas vêm sendo estudadas pelo IRGA: a) Melhoramento Genético, iniciado em 2004; e b) Manejo do Solo e da Cultura, a partir de 2011. Como resultado da primeira ação, uma cultivar tolerante ao excesso hídrico (TEC-IRGA 6070, de ciclo médio, hábito indeterminado e alto potencial produtivo) foi recentemente lançada. No âmbito do manejo, é grande a importância da drenagem e da irrigação, cuja alternativa do momento é o cultivo dessa cultura em microcamalhões, que podem cumprir as duas funções pelos sulcos formados (Figura 2).

Figura 2. O cultivo em microcamalhões permite a drenagem (a) e a irrigação (b) das culturas de soja e milho pelos sulcos formados(c).

Diante desse quadro e, como inexistiam trabalhos de calibração e de resposta da soja à adubação em terras baixas, foram adotadas, pelos técnicos e produtores as recomendações da CQFS RS/SC (2004), elaboradas para as terras de coxilha do Estado. Isto, mesmo sem conhecer a sua funcionalidade em solos mal drenados, de textura franco-arenosa, ácidos e pobres em matéria orgânica e nutrientes. Os primeiros estudos de validação dessas recomendações e de resposta da soja à adubação nesse ambiente foram recentemente realizados pelo IRGA, sendo a cultura cultivada em microcamalhões (com drenagem e irrigação) e seguindo-se as demais recomendações técnicas (Indicações..., 2010). Apesar da soja, ao contrário do arroz, pouco demonstrar respostas aos níveis de adubação no desenvolvimento vegetativo (Figura 3), devido à fixação biológica do nitrogênio, diferenças, devido a esse fator, são mais bem observadas na maturação fisiológica (Figura 4) e no rendimento de grãos, tanto nos experimentos de validação (Tabela 1) como de resposta à adubação fosfatada e potássica (Tabela 2). Três fatos são importantes a ressaltar: o primeiro é a alta produtividade (em torno de 3,00 t/ha) nos tratamentos sem adubação (testemunha); o segundo é que sempre houve resposta à adubação, que foi similar (em torno de 1,30 t/ha) em todos os experimentos; e o terceiro, a alta produtividade alcançada pela adubação nesses solos, ultrapassando o patamar de 5,0 t/ha (Tabela 1).

Figura 3. O desenvolvimento vegetativo da soja é pouco afetado pelos níveis de adubação.

Figura 4. A resposta da soja à adubação é mais evidente na maturação fisiológica.

Tabela 1. As recomendações de adubação da soja elaboradas nas terras de coxilha da metade Norte são, em princípio, também válidas para o seu cultivo nas terras baixas da metade Sul do Estado.

Tabela 2. A soja responde de forma semelhante á adubação fosfatada e potássica nas terras baixas da metade Sul do Estado.

A evolução do manejo da soja na várzea, pela alternativa da drenagem e da irrigação (uso de microcamalhões), abriu a possibilidade de nova tentativa de cultivo do milho na várzea, uma cultura mais sensível aos estresses hídricos do que a soja. Pela alta demanda e potencial produtivo, o milho é uma alternativa de renda, especialmente para a pequena propriedade, de controle de plantas daninhas e viável na várzea desde que se domine o manejo da água e se utilize da tecnologia RR.

A partir da safra 2012/13, iniciou-se um projeto piloto de pesquisa desenvolvido pelo IRGA, envolvendo épocas de semeadura, cultivares e irrigação em diferentes locais. Os primeiros resultados demonstram a importância da irrigação (Figura 5) e da adubação e da calagem (Figura 6) para que o milho demonstre o seu alto potencial produtivo - acima de 10 t/ha de grãos. A importância da irrigação se manifesta de forma significativa, mesmo em um ano agrícola com boa e uniforme precipitação (Figura 6).

Figura 5. A irrigação do milho em várzea é fundamental para alta produtividade, mesmo em ano com precipitação bem distribuída durante o seu ciclo (valores médios de épocas e cultivares).

Figura 6. Adubação e calagem de acordo com as recomendações técnicas fazem a diferença entre produzir e não produzir milho em várzea.

Fertilidade do solo e adubação no arroz irrigado em sistemas de associados de produção

O manejo integrado da cultura do arroz irrigado (MICA) e as estratégias de geração e de transferência de tecnologia, utilizadas pelo Projeto 10 do IRGA, trouxeram imensos benefícios para o setor arrozeiro do Estado, conforme muito bem ilustrado por Menezes et al. (2012). Esse é um exemplo típico da agricultura contemporânea, decorrente da revolução verde, que se especializou e se simplificou (sensu diversidade), tornando-se altamente dependente de insumos, o que aumenta o risco operacional do negócio arroz e, de uma forma geral tem, como consequência, impactos ambientais indesejáveis (Santos et al., 2013).

Essa situação pode ser exemplificada com os resultados de um protocolo experimental de longa duração envolvendo o cultivo do arroz no sistema tradicional (arroz-pousio), conduzido na Estação Experimental do Arroz (EEA/IRGA). A alta produtividade e o respectivo alto incremento pela adubação (Tabela 3) são consistentes e o retorno econômico será mais ou menos compensador, dependendo dos custos dos insumos e dos preços do produto, no caso arroz. Afora isso, ao se efetuar um balanço dos nutrientes no sistema, verifica-se que é praticamente nulo para nitrogênio e matéria orgânica, um balanço negativo para fósforo, com diminuição drástica de sua disponibilidade no solo, e uma diminuição também drástica da disponibilidade de potássio no solo, apesar de um grande superávit (257 kg K2O/ha) na comparação das entradas (via adubação) em relação às saídas produtivas (no grão).

Tabela 3. O ganho em produtividade pela adubação em cultura extreme é consistente e significativo, sendo o retorno econômico dependente da relação de preços arroz/insumos, mas o balanço dos nutrientes no solo é predominantemente desfavorável.

A utilização de plantas de cobertura em sucessão ao arroz, ao longo do tempo, mesmo cultivando essa cultura safra após safra por 16 anos, traz benefícios ao solo, pelo aumento do teor de matéria orgânica (Tabela 4) e, certamente na sua agregação e qualidade, especialmente pelo uso de leguminosas, como o cornichão. Outro grande benefício da presença das coberturas de inverno está na manutenção dos nutrientes no sistema, pela ciclagem, que se refletiu no caso (Tabela 5) em alta produtividade de arroz mesmo sem adubação e consequente menor necessidade de aplicação de adubo.

Tabela 4. A utilização de plantas de cobertura no inverno aumenta o teor de matéria orgânica do solo mesmo em cultivo contínuo (1996/2012) de arroz irrigado

Tabela 5. A utilização de plantas de cobertura no inverno aumenta a produtividade do arroz (safra 2011/12) por efeito da ciclagem de nutrientes e diminui a necessidade de adubação.

Ao tornar o sistema de produção de arroz irrigado mais diversificado, em sucessão ao azevém, como planta de cobertura e em rotação com soja ao longo do tempo, resulta em produtividade elevada e semelhante do arroz (Tabela 6), independentemente do nível de adubação utilizado. Parece haver também um benefício mútuo (sinergismo) nesse sistema, pois ao longo do tempo, a soja também é beneficiada, com aumento de produtividade no nível baixo de adubação, igualando-se ao nível alto de adubação, em um patamar de 4,00 t/ha (Tabela 7).

Tabela 6. A utilização de plantas de cobertura no inverno e a rotação com a soja resultam em alta produtividade do arroz e diminui a necessidade de adubação.

Tabela 7. A utilização de plantas de cobertura no inverno e a rotação com arroz resultam em aumento de produtividade da soja e diminui a necessidade de adubação.

A tecnologia do plantio direto é assumida por Instituições internacionais, como o Banco Mundial e a FAO, como bandeira da agricultura do III milênio, elevando-o à categoria de uma verdadeira ”Revolução Azul”, por suas amplas e favoráveis implicações ambientais, produzindo alimentos para a humanidade e preservando os recursos naturais para futuras gerações (Bartz, 2001). Essa tecnologia, que trouxe grandes benefícios à agricultura de coxilha no ambiente tropical e subtropical brasileiro, parece não ter sido ainda dominada para o cultivo de terras baixas. A área de arroz irrigado, que chegou próximo de 10 % há pouco tempo atrás, é atualmente, tão baixa, que sequer aparece nas estatísticas. O insucesso dessa missão levou ao abandono dessa tecnologia mesmo por instituições de pesquisa, pois sistematicamente a produtividade do arroz tem sido mais baixa em relação aos demais sistemas de cultivo (preparo convencional, pré-germinado e preparo antecipado com semeadura direta - cultivo mínimo). Isso pode ser verificado ao longo de 14 safras de um experimento conduzido na EEA/IRGA (Tabela 8). Mesmo que seus benefícios não tenham sido constatados no arroz, eles se manifestam, de forma significativa, na cultura de sequeiro em rotação, no caso a soja, o que leva a questionar a falta de continuidade da pesquisa.

Tabela 8. A menor produtividade de arroz ao longo do tempo em plantio direto, em relação aos demais sistemas de cultivo, demonstra a falta de domínio dessa tecnologia na várzea, mas mesmo assim resulta em grande benefício para a cultura da soja cultivada no final do período.

A interação arroz-pastagem, na sua interface com a produção animal (integração lavoura-pecuária) chegou a ser amplamente difundida e mesmo adotada em ambiente de terras baixas (várzea) no Estado na década de 1980, como uma alternativa científica e econômica ao uso sustentável da terra. Foi, porém, lentamente abandonada, quando a lavoura arrozeira tomou o rumo de cultivo extreme, focada no aumento da produção e da sua produtividade (Santos et al., 2013).

Entretanto, a inserção do animal em pastejo em sistemas associados de produção com o arroz irrigado e sua rotação com outras culturas de grãos (soja, milho, sorgo, etc.) altera radicalmente as perspectivas da produção agrícola e pecuária da metade Sul do Estado. Afora as excepcionais vantagens no controle de plantas daninhas, diversificação de renda e estabilidade do negócio, grandes alterações ocorrem no sistema solo rumo à sua fertilidade, entendida como capacidade produtiva do solo, enquanto mantém ou melhora suas funções ecossistêmicas.

Enquanto o solo, nos sistemas integrados, é o compartimento centralizador e mediador e aquele que captura as modificações do sistema de produção, o animal em pastejo (Figura 7), é o agente catalisador, que modifica as taxas e os fluxos dos processos sistêmicos, reciclando o material orgânico e determinando a dinâmica dos nutrientes entre os seus compartimentos (Anghinoni et al., 2013). Nesse sentido, a ciclagem é apresentada como o processo fundamental para caracterizar sistemas integrados, sendo que essa eficiência é reconhecida no meio científico, como a forma de sustentabilidade e resiliência do sistema (Lemaire et al., 2012).

Figura 7. Modelo que integra a pecuária de corte com soja no subtrópico brasileiro.

A pesquisa voltada aos sistemas de integração lavoura-pecuária, tendo o arroz como foco central, em diferentes intensidades e diversidades, com outras culturas: Sucessão rápida, com baixa diversidade; Rotação rápida, com moderada diversidade; Rotação lenta, com alta diversidade; e Rotação lenta, com baixa diversidade (Carmona et al., 2013), está apenas em seu estágio embrionário. Entretanto, estudos recentes de caso (Tabela 9), integrando arroz e pecuária na várzea, envolvendo diversidade, intensidade e temporalidade, ilustram sobremaneira os conceitos aqui emitidos. O animal em pastejo resulta em alta produtividade de arroz, diminui a necessidade de adubação e, à medida que aumenta o tempo do sistema, aumenta também a produtividade de arroz. Fica, assim, evidente a importância do animal em pastejo na ciclagem de nutrientes, o que caracteriza uma agricultura de processos e menos dependente da entrada de insumos. O que falta, ainda, demonstrar nesses estudos de casos, são os efeitos benéficos no sistema solo, especialmente aqueles que refletem o estado de fertilidade do solo, entendido como sua capacidade produtiva e o seu funcionamento em cumprir com suas funções ecossistêmicas.

Tabela 9. Estudos de caso que integram animais em pastejo em diferentes espécies de inverno em ambiente de várzea, ilustrando o seu efeito no aumento da produtividade de arroz no tempo e a menor necessidade de adubação.

Considerações finais

São muitas as evidências de que o futuro da produção agrícola e pecuária na Metade Sul do Estado chegou. Isto, pelas inúmeras possibilidades de diversificação de renda e de sustentação e ampliação do sistema produtivo. A alternativa de rotação do arroz irrigado com outras culturas comerciais em terras baixas é um desafio a ser vencido principalmente pelo manejo integrado das culturas, onde o manejo da água (irrigação e drenagem) se constitui no fator predominante. A disponibilidade de água, que é o grande limitador das culturas de verão na Metade Norte do Estado, se constitui no grande facilitador para o avanço na produção agrícola na Metade Sul, onde existem reservas abundantes e o arrozeiro detém o domínio e a cultura da irrigação.

A introdução de outras culturas comerciais em rotação com o arroz irrigado e a sua integração com a pecuária, com animais em pastejo, além de diversificar a renda, insere as vantagens trazidas pela multifuncionalidade das pastagens. Nesse contexto, o sistema é caracterizado como intensivo e diversificado, passando de uma agricultura de insumos para de processos, o que promove a sua sustentabilidade no tempo e no espaço. Como existem muitas alternativas de sucesso, o grande desafio talvez seja o de encontrar a(s) melhor(es) alternativa(s) para os diferentes cenários que se apresentam na Metade Sul do Estado.

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Publicado na Revista Plantio Direto, edição especial conjunta 135 e 136, maio-agosto de 2013