Manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná com soja, Manuais, Projetos, Pesquisas de Física do Solo

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Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná

cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo

ISSN 2176- Novembro/

DOCUMENTOS

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa Soja Ministério da Agricultura e Pecuária Embrapa Soja Londrina, PR 2023

Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná

cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo

Júlio Cezar Franchini Henrique Debiasi Alvadi Antonio Balbinot Junior José Renato Bouças Farias José Eduardo Boffino de Almeida Monteiro Esmael Lopes dos Santos Anderson Antônio da Conceição Sartori Emerson da Silva Nunes Rafael Herrig Furlanetto Rodrigo Berger da Silva Vanei Tonini Fabricio Bueno Corrêa Hudson Carlos Lissoni Leonardo

DOCUMENTOS 456

ISSN 2176- Novembro/

Autores

Júlio Cezar Franchini

Engenheiro-agrônomo, doutor em Ciências, pesquisador da Embrapa Soja, Londrina, PR.

Henrique Debiasi

Engenheiro-agrônomo, doutor em Ciências do Solo, pesquisador da Embrapa Soja,

Londrina, PR.

Alvadi Antonio Balbinot Junior

Engenheiro-agrônomo, doutor em Produção Vegetal, pesquisador da Embrapa Soja,

Londrina, PR.

José Renato Bouças Farias

Engenheiro-agrônomo, doutor em Fitotecnia, pesquisador da Embrapa Soja, Londrina,

PR.

José Eduardo Boffino de Almeida Monteiro

Engenheiro-agrônomo, doutor em Agrometeorologia, pesquisador da Embrapa Agricultura

Digital, Campinas, SP.

Esmael Lopes dos Santos

Engenheiro-agrônomo, doutor em Agronomia, professor do Centro Universitário Fundação

Assis Gurgacz (FAG), Cascavel, PR.

Anderson Antônio da Conceição Sartori

Engenheiro-agrônomo, doutor em Agronomia, Bolsista de Inovação Embrapa Soja/Itaipu/

FAPED, Londrina, PR.

Emerson da Silva Nunes

Engenheiro-agrônomo da Cocamar, Maringá, PR

Rafael Herrig Furlanetto

Engenheiro-agrônomo da Cocamar, Maringá, PR

Rodrigo Berger da Silva

Engenheiro-agrônomo do Departamento de Assistência Técnica, Coopavel Cooperativa

Agroindustrial, Cascavel, PR

Vanei Tonini

Engenheiro-agrônomo da Superintendência Agrícola, Cooperativa Agroindustrial

Consolata - Copacol, Cafelândia, PR

Fabricio Bueno Corrêa

Engenheiro-agrônomo, coordenador do Departamento de Inovações Tecnológicas

Agropecuárias, Coamo Agroindustrial Cooperativa, Campo Mourão, PR

Hudson Carlos Lissoni Leonardo

Engenheiro-agrônomo, doutor em Solos e Nutrição de Plantas, Engenheiro Sênior Itaipu

Binacional, Foz do Iguaçu, PR

Sumário

10 DOCUMENTOS 456 Tabela 1. Critérios e indicadores para enquadramento das áreas de soja e milho nos níveis de manejo (Debiasi et al., 2022). Indicador Nível de manejo (NM) NM1 NM2 NM3 NM

1. Tempo sem preparo do solo em área total (anos) < 3 3 a 5 6 a 8 > 8
2. Porcentagem de cobertura do solo na semeadura da soja < 45 45 a 60 61 a 75 > 75
3. V% (0-20 cm)^1 CTC < 7,0 cmolc dm- CTC 7,1 a 10,0 cmolc dm- CTC > 10,0 cmolc dm-

35 a 40 40 a 45 50 a 55 41 a 50 46 a 55 56 a 65

4. Teor de Ca2+^ (cmolc dm-3) (20-40 cm) < 0,5 0,5 a 0,7 0,8 a 1,0 > 1,
5. m% (20-40 cm)^2 > 20 10 a 20 5 a 9 < 5
6. IQEs - DRES^3 < 2,0 2,0 a 3,0 3,1 a 4,0 >4,
7. Diversidade de culturas considerando os últimos 3 anos agrícolas Requisitos dos outros NMs não atendidos ou não informados

• 4 cultivos; e
• 2 espécies vegetais; e
• 2 famílias botânicas.
• 6 cultivos; e
• 2 espécies vegetais; e
• 2 famílias botânicas; e
• 1 cultivo exclusivo envolvendo plantas de cobertura do solo (solteiro ou consorciado) por mais de 4 meses OU 3 cultivos de consórcio grãos + cobertura ou 3 cultivos de cobertura na janela outonal ou de fim de inverno, com permanência na área por menos de 4 meses. Sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) envolvendo o cultivo de pastagens por um ano ou mais na mesma área
• 6 cultivos; e
• 4 espécies vegetais; e
• 2 famílias botânicas; e
• 3 cultivos envolvendo plantas de cobertura do solo (solteiro ou consorciado com outras plantas de cobertura ou para produção de grãos), com pelo menos 1 cultivo exclusivo por mais de 4 meses. (^1) V% = saturação por bases (Ca2+ (^) + Mg2+ (^) + K+ (^) / CTC pH 7,0); 2 m% = saturação por alumínio (Al3+/CTC efetiva); 3 IQEs = Índice de quali- dade estrutural do solo, pelo diagnóstico rápido da estrutura do solo (DRES) - Ralisch et al. (2017).

A categorização dos NM pode ser utilizada para várias finalidades. Debiasi et al. (2022) propuse-

ram a utilização dos NM para gerar resultados de Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC)

específicos para cada NM. Essa abordagem representa um importante avanço na metodologia do

ZARC, uma vez que quantifica a redução de risco de déficit hídrico com manejo conservacionista

do solo e, por conseguinte, estimula a adoção de boas práticas de manejo pelos produtores rurais.

Conforme Sentelhas et al. (2015), aproximadamente 85% da diferença entre a produtividade poten-

cial e a observada deve-se ao não atendimento pleno das necessidades hídricas das plantas. Isso

significa que, mesmo em safras consideradas normais do ponto vista climático, a produtividade das

culturas de grãos no Paraná tem sido limitada pela ocorrência de déficit hídrico.

Além de limitar a produtividade potencial, a ocorrência de secas tem frequentemente levado a redu-

ções drásticas na produtividade das culturas em relação à média das safras consideradas normais.

Franchini et al. (2016) estimaram que a ocorrência de secas ocasionou perdas de 20,8 milhões de

toneladas de grãos de soja em 16 safras (1999/2000 a 2014/2015). As regiões Norte e, sobretudo,

Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo 11

Noroeste do Estado, foram as que apresentaram as maiores perdas, com maior variabilidade tem-

poral da produtividade. Isso decorre do predomínio de baixas altitudes, temperaturas médias mais

altas, distribuição irregular de chuvas e, no caso específico da região noroeste (Arenito Caiuá), de

solos de textura média a arenosa.

A utilização dos sete indicadores para enquadramento em NM necessita de um processo de valida-

ção, considerando situações reais de lavouras comerciais. Nesse contexto, o objetivo desse traba-

lho é apresentar e discutir resultados da avaliação da qualidade do manejo do solo em 62 glebas

agrícolas do Paraná e enquadramentos das mesmas nos NM propostos por Debiasi et al. (2022).

Metodologia empregada para avaliação da qualidade do manejo e resultados

As avaliações foram realizadas em 62 glebas agrícolas nas regiões Norte, Noroeste e Oeste do

Paraná (Figura 1) nas safras 2019/2020 e 2021/2022, no âmbito dos projetos: “Transferência de

tecnologias e difusão de conhecimentos com base em avaliações de impacto regionalizadas para o

aprimoramento do manejo do solo em sistemas de produção de grãos no Estado do Paraná”, finan-

ciado pela Cocamar Cooperativa Agroindustrial, e “Inovações na abordagem temática para a con-

servação de solo e água em bacias hidrografias no entorno da Represa de Itaipu”, financiado pela

Itaipu Binacional. As glebas avaliadas estão localizadas em regiões com expressivas diferenças de

altitude, variando de 267 m (Iporã) a 805 m (Cambira) (Tabela 2). A variação de altitude se reflete

em distintos padrões climáticos, sobretudo a temperatura. As glebas foram selecionadas para re-

presentar diferentes histórico de manejo do solo, sem, contudo, ter a pretensão de representar em

plenitude o universo de manejos de solo nas regiões consideradas na pesquisa.

Figura 1. Distribuição espacial das 62 glebas avaliadas em duas safras agrícolas, quanto à qualidade do manejo do solo, sobre mapa que representa a variação de altitude no Paraná. Embrapa Soja, 2023. Fonte: INPE (2008).

Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo 13 33 Maria Helena 384 Arenito Pasto em ILP (2019/2020) Pasto em ILP (2020/2021) Pasto em ILP/Soja 1º ano (2021/2022) 34 Maria Helena 355 Arenito Pasto em ILP (2019/2020) Pasto em ILP/Soja (2020/2021) Braquiária ruziziensis/Soja (2021/2022) 35 Maria Helena 375 Arenito Braquiária ruziziensis/Soja 36 Maria Helena 340 Arenito Pasto perene 37 Umuarama 343 Arenito Milho/Soja 38 Perobal 384 Arenito Milho/Soja (2019/2020) Milho + Braquiária ruziziensis/Soja (2020/2021) Milho + Braquiária ruziziensis/Soja (2021/2022) 39 Campo Mourão 599 Basalto Aveia/Soja (2019/2020) Aveia/Soja (2020/2021) Trigo/Milho verão (2021/2022) 40 Campo Mourão 581 Basalto Trigo/Soja Milho/Soja Trigo/Soja 41 Campo Mourão 661 Basalto Trigo/Soja 42 Campo Mourão 644 Basalto Aveia preta/Milho verão (2019/2020) Trigo/Soja (2020/2021) Trigo/Soja (2021/2022) 43 Luiziana 702 Basalto Aveia/Soja Trigo/Soja Milho/Soja 44 Peabiru 479 Basalto Milho/Soja 45 Floresta 380 Basalto Milho/Soja 46 Ivatuba 361 Basalto Milho/Soja 47 Doutor Camargo 346 Basalto Milho/Soja 48 Doutor Camargo 333 Basalto Milho/Soja 49 São Jorge do Ivaí 333 Basalto Milho/Soja 50 São Jorge do Ivaí 343 Basalto Milho + Braquiária ruziziensis/Soja 51 Cascavel 702 Basalto Milho/Soja 52 Cascavel 647 Basalto Trigo/Soja 53 Santa Tereza do Oeste 546 Basalto Milho/Soja 54 Cascavel 627 Basalto Milho/Soja 55 Cascavel 654 Basalto Milho/Soja 56 Corbélia 714 Basalto Trigo/Soja 57 Cascavel 685 Basalto Milho/Soja 58 Cafelândia 615 Basalto Milho-trigo(5)/soja (2019/2020) Milho+ braquiária ruziziensis/Soja (2020/2021) Milho + braquiária ruziziensis/Soja (2021/2022) 59 Assis Chateaubriand 475 Basalto Milho + Braquiária ruziziensis/Soja 60 Assis Chateaubriand 567 Basalto Milho/Soja 61 Jesuítas 480 Basalto Milho/Soja 62 Corbélia 630 Basalto Trigo/Milho verão (2019/2020) Trigo/Soja (2020/2021) Milho + Braquiária/Soja (2021/2022) (1) (^) Áreas de 1 a 25 avaliadas na safra 2019/2020 e áreas de 26 a 62 avaliadas na safra 2021/2022; (2) (^) O símbolo “/” separa culturas semeadas no outono- -inverno (ou 2ª safra) das implantadas na primavera-verão em um mesmo ano agrícola; (3)^ O símbolo “+” indica consorciação entre as espécies citadas; (4) (^) Milheto cultivado na janela outonal, entre a colheita da soja e a semeadura do trigo; (4) (^) Milheto cultivado na janela outonal, entre a colheita da soja e a semeadura do trigo; (5)^ Trigo 3ª safra, cultivado no período entre a colheita do milho 2ª safra e a semeadura da soja; (6)^ Sucessões de culturas, com a sequ- ência anual repetida nas três safras; (7)^ Áreas ocupadas por pasto degradado, cana-de-açúcar ou mandioca até a primavera de 2021, quando foram então cultivadas pela 1ª vez com soja. Tabela 2. Continuação

14 DOCUMENTOS 456

A diversidade de espécies utilizadas nos últimos três anos e o tempo sem revolvimento do solo foram

obtidos por meio de questionário aplicado aos proprietários das glebas. Recentemente, Franchini

et al. (2023) propuseram que essas informações podem ser coletadas de forma independente por

sensoriamento remoto. Nas áreas avaliadas, houve utilização de vários modelos de produção, com

diferentes graus de diversificação de espécies cultivadas (Tabela 2). Cerca de 39% das glebas ha-

viam utilizado a sucessão milho 2ª safra/soja nos últimos três anos. No entanto, foram considerados

outros modelos de produção, inclusive integração lavoura-pecuária e soja após a cana, mandioca e

pastagem degradada. Isso ilustra a diversidade de modelos de produção em que a soja está inse-

rida nas regiões consideradas.

O tempo sem revolvimento do solo variou de 1 a 13 anos (Tabela 3). Observou-se que 47% das

glebas apresentaram preparo do solo nos últimos 5 anos, demonstrando que a mobilização do solo,

visando a incorporação de corretivos e fertilizantes, controle de plantas daninhas resistentes a her-

bicidas e descompactação é algo frequente. Além disso, é interessante notar a ausência de glebas

sem mobilização em longo prazo - período superior a 20 anos. Isso é algo preocupante, pois há

resultados de pesquisas que indicam que a longevidade do SPD é relevante para o aprimoramento

da qualidade do solo e para o aumento da produtividade e da estabilidade da produção face à ocor-

rência de estresses climáticos (Franchini et al., 2012; Debiasi et al., 2013).

Tabela 3. Tempo sem revolvimento do solo, cobertura do solo na semeadura da cultura, Índice de Qualidade da Estrutura do Solo (IQEs), CTC a pH 7,0 na camada de 0-20 cm, saturação da CTC por bases (V), teor de cálcio na camada de 20- 40 cm, saturação da CTC por alumínio (m), teores de areia, silte e argila na camada de 0-20 cm, água disponível (AD) e classes de AD nas 62 glebas avaliadas quanto à qualidade do manejo do solo. Embrapa Soja, 2023. Área Tempo Cobertura IQEs^ CTC pH 7,0 V Ca2+^ m Areia Silte Argila AD(1)^ Classes (anos) (%) (cmol/dm^3 ) % cmol/dm^3 % mm/cm 1 3 24 1,68 5,0 51 1,11 5 80 4 17 0,61 AD 2 6 62 3,87 4,6 29 0,72 23 85 2 13 0,50 AD 3 13 100 4,08 3,9 43 0,55 11 85 3 12 0,48 AD 4 1 63 2,03 11,9 67 4,71 0 21 16 64 1,00 AD 5 3 72 2,21 10,7 64 3,71 0 12 10 79 0,83 AD 6 12 86 4,88 11,2 51 4,05 0 16 14 70 0,94 AD 7 9 84 3,80 12,0 50 3,93 1 11 17 72 0,92 AD 8 2 82 3,32 10,7 36 2,36 2 10 10 80 0,81 AD 9 3 73 2,95 13,7 68 7,30 0 9 17 74 0,90 AD 10 9 75 5,05 12,0 56 5,24 0 16 15 69 0,95 AD 11 12 63 4,13 12,1 59 4,40 0 14 11 75 0,88 AD 12 12 88 4,00 11,3 50 2,00 24 9 8 83 0,75 AD 13 3 53 1,42 6,0 50 1,73 4 72 4 24 0,77 AD 14 8 94 3,19 4,8 55 1,19 1 81 1 18 0,60 AD 15 8 87 4,48 11,7 64 5,44 0 13 15 73 0,91 AD 16 1 55 1,67 9,6 45 2,76 2 22 10 68 0,97 AD 17 5 62 3,13 13,7 60 4,24 4 13 15 72 0,92 AD 18 2 63 2,30 14,2 57 6,38 0 8 16 76 0,88 AD 19 9 90 3,76 11,4 52 2,57 10 14 10 76 0,86 AD 20 13 81 3,93 10,7 57 3,55 0 24 12 64 1,00 AD 21 2 72 3,00 5,7 39 0,76 38 73 4 23 0,75 AD 22 3 59 2,61 14,3 53 5,53 0 9 20 71 0,96 AD 23 4 45 2,48 10,7 53 3,23 2 18 11 71 0,93 AD 24 9 75 2,91 11,6 39 3,77 0 14 12 74 0,89 AD Continua...

16 DOCUMENTOS 456

IQEs foram avaliados em oito pontos por gleba. Nos mesmos pontos, foram coletadas amostras de

solo nas camadas de 0-20 cm e 20-40 cm por meio de trado holandês, cada uma composta por cin-

co subamostras, para as análises químicas e granulométricas (teores de areia, silte e argila total).

15 cm Pontos a serem verificados em relação à presença ou não de palha Figura 2. Alocação dos pontos de avaliação e amostragem de solo em uma das glebas avaliadas na safra 2019/2020.

A porcentagem de cobertura do solo por resíduos vegetais na semeadura da soja foi estimada pelo

método do transecto (Richards et al., 1984; Morrison et al., 1993). Resumidamente, esse método

envolve a utilização de corda com 15 metros, marcada com abraçadeira de nylon (tipo “enforca

gato”) a cada 15 cm, totalizando 100 pontos marcados (Figura 3). A corda é então esticada em

um ângulo aproximado de 45º em relação às linhas de semeadura em cada um dos oito pontos de

avaliação (Figura 4). O número de marcações na corda sobrepondo pontos cobertos com palha

corresponde diretamente na porcentagem de solo coberto.

Figura 3. Corda marcada com abraçadeiras de nylon a cada 15 cm, utilizada no método do transecto para avaliação da porcentagem de cobertura do solo.

Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo 17 Figura 4. Imagem demonstrando a disposição da corda marcada em relação às linhas de semeadura, para determinação da porcentagem de cobertura do solo pelo método do transecto.

A menor cobertura do solo com palha foi observada na gleba 1, com apenas 24% (Tabela 3), a

qual é manejada com o modelo de sucessão milho segunda safra/soja e se encontra no município

de Iporã, região que apresenta altas temperaturas. Ou seja, possivelmente, nessa gleba, o milho

produziu baixa quantidade de biomassa e o clima quente contribuiu para a rápida decomposição

da palha. Em 47% das glebas, contatou-se que a cobertura foi inferior a 70%, demonstrando a ca-

rência de cobertura do solo, uma das premissas do SPD. Por outro lado, em apenas cinco glebas

a cobertura do solo com palha foi ≥90%, ideal para a semeadura da soja em SPD. Nestas áreas, a

semeadura da soja foi precedida por cobertura do solo com braquiária ruziziensis solteira (gleba 3),

braquiária consorciada com crotalária (gleba 14), milho segunda safra consorciado com braquiária

(gleba 19), pastagem perene (gleba 36) e trigo (gleba 41) (Tabela 3). Ou seja, em nenhuma área de

soja precedida por milho segunda safra solteiro – modelo preponderante nas regiões avaliadas –

houve cobertura do solo superior a 90%. A baixa cobertura do solo proporcionada pelo milho segun-

da safra é associada às características dos seus resíduos culturais, em que grande parte da massa

é concentrada em colmos densos com baixa capacidade de cobrir efetivamente o solo (Debiasi et

al., 2022). Além disso, a existência de um intervalo longo entre a colheita do milho segunda safra e

a semeadura da soja, que em alguns casos se aproxima dos 90 dias, proporciona redução da cober-

tura em função da decomposição da palhada, processo que é acelerado em regiões com invernos

mais quentes.

O Índice de Qualidade Estrutural do Solo (IQEs) foi avaliado por meio do Diagnóstico Rápido da

Estrutura do Solo (DRES) (Ralisch et al., 2017). O IQEs pode assumir valores entre 1 e 6, proporcio-

nais à qualidade estrutural do solo para o crescimento das plantas. Constatou-se grande amplitude

de IQEs nas glebas avaliadas, variando de 1,15 (área 29, com alta degradação da estrutura física) a

5,05 (área 10, com alta qualidade estrutural). Em 29 das 62 glebas avaliadas (47%) o IQEs foi ≤ 2,

(estrutura física ruim ou muito ruim). Nessas áreas, indica-se realizar um diagnóstico mais apurado

da área, incluindo as condições químicas e físicas no perfil; revisar as práticas conservacionistas do

Qualidade do manejo do solo em glebas agrícolas do Paraná cultivadas com soja e enquadramento em níveis de manejo 19 Figura 5. Enquadramento das glebas nos níveis de manejo de acordo com os indicadores e critérios. 62 lavouras avalia- das nas safras 2019/2020 e 2021/2022. Embrapa Soja, 2023. Figura 6. Enquadramento das glebas em solos originados do basalto nos níveis de manejo, de acordo com os indicadores e critérios. Embrapa Soja, 2023.

20 DOCUMENTOS 456 Figura 7. Enquadramento das glebas em solos originados do arenito nos níveis de manejo, de acordo com os indicadores e critérios. Embrapa Soja, 2023.

Enfatiza-se que a diversificação de culturas é operacionalizada por meio do planejamento e adoção

de um determinado modelo de produção, que compreende o arranjo temporal e espacial das espé-

cies vegetais e/ou animais que compõem os sistemas agrícolas produtivos (Denardin; Kochhann,

2006). Em um modelo de produção, as estratégias para diversificação de espécies vegetais envol-

vem o uso da rotação, sucessão e/ou consorciação de culturas.

Para o tempo sem revolvimento do solo, 23 glebas foram enquadradas no NM 1, 6 no NM 2, 6 no

NM 3 e 27 no NM 4 (Figura 5). Ou seja, o preparo recorrente do solo, que na maioria dos casos pode

estar sendo realizado sem obedecer a critérios técnicos, é um dos indicadores que impedem 29

áreas (47%) de serem enquadradas nos NM 3 ou 4. Nas áreas de basalto, 15 foram enquadradas

no NM 1, 5 no NM 2, 2 no NM 3 e 20 no NM 4 (Figura 6). Nas áreas de arenito, 8 foram enquadradas

no NM 1, 1 no NM 2, 4 no NM 3 e 7 no NM4 (Figura 7). Em geral, percebeu-se a predominância do

enquadramento nos NM 1 e 4 para esse indicador. Quase metade das glebas avaliadas foi catego-

rizada como NM 1 ou 2, indicando que o preparo esporádico do solo é algo frequente nas regiões

avaliadas. De acordo com os relatos dos produtores, o preparo do solo é realizado fundamental-

mente na pré-semeadura da soja, com o objetivo de descompactar o solo, incorporar corretivos e/

ou controlar plantas daninhas resistentes ao glifosato, especialmente buvas ( Conyza spp.) e ca-

pim-amargoso ( Digitaria insularis ). Enfatiza-se que esse indicador foi obtido por meio do relato dos

produtores, mas pode ser checado por meio de imagens de satélites, assim como a diversificação

de espécies cultivadas e a cobertura do solo por palha (Franchini et al., 2023).

O preparo frequente do solo, sem critério técnico, limita a produção das culturas e prejudica o meio

ambiente. Nesse sentido, o revolvimento do solo aumenta os riscos de erosão hídrica (Dechen et

al., 2015), a magnitude dos picos de temperatura do solo (Bragagnolo; Mielniczuk, 1990; Torres et

al., 2010) e as perdas de água por evaporação (Debiasi et al., 2022), bem como acelera a minera-