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Diversificação de sistemas produtivos através do uso adequado de
plantas de cobertura, rotação de culturas no sistema plantio direto
Ademir Calegari,
Eng Agr. Dr. Pesquisador IAPAR
IAPAR, Londrina-PR
calegari@iapar.br
1. Introdução
Registros históricos mostram que a prática a milenar do uso de plantas de cobertura, foi desenvolvi-
da com sucesso por antigas civilizações: romanos, gregos, chineses, e outros povos na antiguidade e,
graças ao intenso uso de insumos “modernos” esta prática foi quase esquecida neste século. Feliz-
mente nas últimas 3 décadas, estudos e experiências de agricultores em várias partes do mundo fize-
ram com que esta eficiente prática começasse a retomar o seu importante lugar nas diferentes condi-
ções agro-ecológicas e sistemas de produção dos diferentes países, contribuindo para a manutenção
e melhoria dos atributos do solo (físicos, químicos e biológicos).
Desde primórdios em que se pratica a agricultura, um aspecto marcante e comum em grande parte
dos agro-ecossistemas a nível Nacional e, inclusive Mundial, é o uso intensivo e a má gestão dos
recursos naturais, o que tem, ao longo dos anos, contribuído para o agravamento dos processos de
degradação dos recursos, principalmente solo e água. Isto, ao longo dos anos vem comprometendo
severamente a produção agropecuária e, colocando em risco o equilíbrio ambiental, impondo cada
vez mais dificuldades nas relações de sobrevivência harmônica entre os seres vivos, tanto do reino
vegetal quanto animal, além de comprometer a qualidade de vida das diferentes populações humanas.
Os inadequados processos de ocupação das áreas, bem como a rapidez da necessidade de produção
de alimentos têm contribuído para o agravamento dos processos de erosão do solo nas mais de
diversas regiões agrícolas brasileiras. Isto tem promovido uma alteração nos atributos físicos,
químicos e biológicos que, somados à mineralização da matéria orgânica, com conseqüente
diminuição da fertilidade, tem provocado uma crescente diminuição do potencial produtivo das
terras nas mais diversas regiões agroecológicas. Essa situação aliada a outros aspectos ligados ao
clima (temperaturas extremas, ocorrência de secas prolongadas, inundações, ataque severo e
inesperado de pragas e/ou doenças), tem provocado em maior ou menor grau, nas mais distintas
regiões, sérios riscos de insegurança alimentar às populações.
O adequado planejamento de um sistema de rotação de culturas deverá visar não apenas objetivos
imediatos, mas que, ao longo dos anos, seja conduzido numa factível e racional seqüência de
culturas. A implementação de sistemas como a integração com a pecuária, floresta, possível
utilização de espécies com potencial de produção de óleo para biodiesel, e outros fins, além de
efeitos favoráveis ao sistema, proporciona uma maior estabilidade de produção, ou seja, sistemas
mais equilibrados com menores riscos de infestação de pragas e doenças, melhoria da capacidade
produtiva do solo com maior rentabilidade líquida na propriedade e conseqüente desenvolvimento de
uma agricultura sustentável.
A contribuição do plantio direto para a redução nas perdas de solo e água foi e vem sendo estudada
1
tanto em nível de macroparcelas quanto através de estimativas com o uso de modelos de simulação.
Também existem várias informações provenientes do monitoramento de microbacias piloto
implantadas em projetos de manejo integrado de microbacias hidrográficas no Paraná e Santa
Catarina, os quais consolidam as evidências dos efeitos benéficos do plantio direto na redução das
perdas de solo por erosão.
2. Uso adequado das Plantas de cobertura do solo
Para se obter o máximo benefício do uso de plantas de cobertura e rotação de culturas, é necessário
fazer um bom diagnóstico prévio da área em uso, considerando todos os aspectos relacionados ao
solo, clima, infra-estrutura da propriedade, conhecimento e manejo das espécies de plantas a serem
rotacionadas, capacitação e gerenciamento do produtor (Calegari, 2006, 2006b). Em geral, áreas
cujos solos apresentam baixo potencial produtivo, tanto para grãos quanto para forragem, têm um
histórico de mau manejo: não reposição de nutrientes, aumento da acidez do solo, compactação,
erosão, espécies forrageiras inaptas, infestação de invasoras, rotação inadequada, devendo-se antes
de adotar a técnica, conhecer detalhadamente o histórico da área.
Após esse criterioso levantamento, passa-se à escolha de espécies que, além de cobrir a camada
superficial do solo, também ajudem a melhorar os atributos físicos, químicos e biológicos, inclusive a
profundidades significativas, caso se utilizem as chamadas plantas “aeradoras”. Um desafio
permanente é compatibilizar o uso das diferentes espécies de adubo verde com os sistemas de
produção específicos de cada região ou de cada propriedade, considerando aspectos como clima,
solo, infra-estrutura na propriedade e condições de socioeconômicas do agricultor. Cada espécie tem
características próprias e é preciso saber explorar seu potencial isoladamente ou em associação. Essa
última alternativa é muito interessante, pois permite somar pontos positivos de várias plantas,
fazendo uma espécie de “salada” benéfica à saúde do solo e, inclusive algumas como opção nutritiva
para os animais, principalmente no sistema agricultura-pecuária.
O manejo de solos, da água e das culturas é fundamental conforme o DIAGNÓSTICO prévio das
condições em que se encontra o ambiente (talhões da lavoura). Portanto, o produtor deve conhecer
com detalhes as áreas ou glebas/talhões de suas propriedade, ou seja, o histórico, a ocorrência de
determinada praga, doença/nematóide e qual (is) espécie (s) ocorre, além de verificar se há boa
infiltração de água, boa cobertura de resíduos vegetais no solo, nível e equilíbrio de nutrientes e as
produções/produtividade das culturas ao longo dos anos. Com isso em mãos, através de uma
assistência técnica de qualidade, o produtor poderá melhor planejar e definir os passos a seguir para
um adequado Programa de Manejo Sustentável da Propriedade.
O sistema de plantio direto, associado às plantas de cobertura, permite, portanto, organizar o
trabalho durante todo o ano, resultando em economia de mão-de-obra direta e diversificação. Este
sistema promove maior biodiversidade, contribuindo para menores riscos do ataque de pragas,
doenças/nematóides, melhor redistribuição e aproveitamento dos nutrientes no solo, maior
estabilidade de produção com redução de custos e, consequentemente, aumento na renda líquida da
propriedade. Ou seja, trata-se de uma forma eficiente de produção contínua, em sistemas econômico
e ecologicamente sustentável.
Além das plantas individuais, o consórcio (mix ou coquetel) proporciona resultados favoráveis ao
solo e às culturas posteriores.
As principais espécies utilizadas como coberturas e alternativas na rotação de culturas são:
2.1 Espécies de Outono/Inverno (principalmente região Sul do Brasil)
2
Aveia (preta e branca)
Nabo forrageiro
Ervilhaca (peluda e comum)
Tremoço (branco e azul)
Ervilha forrageira
Centeio
Azevém
2.2 Espécies de Primavera/Verão (“safrinha”), Cerrados e diversas regiões brasileiras:
Crotalarias (juncea, spectabilis, ochroleuca, etc)
Milheto
Guandu (comum e anão)
Cunhã (Clitoria ternatea)
Stylosanthes Campo Grande
Brachiarias (ruziziensis e outras)
Capim pé-de-galinha gigante
Trigo mourisco
Sorgo forrageiro
Sudangras (Sorgo do Sudão)
As diferentes espécies utilizadas apresentam um protocoloa diferenciado quanto à semeadura e
Dados fenológicos (Tabela 1).
Tabela 1 . Espécies vegetais recomendadas na rotação de culturas
Época Espaçam
Peso Floração Massa vegetal
Espécie plantio entre linhas 1000
grãos
Cob. Solo plena Verde Seca
(cm) (g) (kg/ha) (dias) (t/ha/ano) (t/ha/ano)
Ervilha forrag-
Iapar-83
Março-
junho
0,20-0,40 95-125 80-90 75-120 15-28 3,9-4,5
Ervilhaca peluda Março-
junho
0,20-0,40 27-38 50-60 130-180 14-35 3,0-6,0
Ervilh. comum Março-
junho
0,20-0,40 30-57 60-80 120-150 12-35 2,0-5,5
Tremoço azul
Iapar-24
Março-
junho
0,20-0,40 130-180 65-100 120-140 20-50 3,0-6,0
Tremoço branco Março-
junho
0,20-0,40 350-400 120-140 120-140 20-50 3,0-6,0
Aveia preta Março-
junho
0,20-0,50 12-18 50-60 120-140 15-45 2,5-7,0
Aveia branca Março-
junho
0,20-0,50 32-45 70-75 120-140 15-35 2,5-4,5
Centeio Março-
junho
0,20-0,30 18 50-80 100-120 12-35 2,0-4,5
Nabo forrageiro Março-
junho
0,20-0,40 6.0-14.0 20 100-120 20-60 2,0-6,0
Girassol Fev-abr/ 0,20-0,80 70-120 30-50 90-120 20-40 2,0-4,0
Ago-set
Sorgo Ago-Nov/
Fev./Abr.
0,20-0,60 25-33 10-30 60-120 10-80 3.5-18.5
Crotalarias
(juncea,
spectabilis,
ochroleuca)
Ago./Out.
Fev./Abr.
0,20-0,60 40-60 20-40 90-130 15-60 4,0-12,0
Milheto Ago-out
Fev.-Mar.
0,20-0,60 0,8-1,2 15-20 60-90 15-40 1,5-6,0
Guandu Ago./Out.
Fev./Abr.
0,40-0,80 70 (anão)
120-140
25-30 (anão)
45-60
60-90(anão)
120-180
10-26(anão)
15-60
2,0-8,0(anão)
3,0-12,0
Estilosantes sp. Nov. 0.20 –0.60 2,4-2,7 2- 3 (indiv.) 120 - 150 12 - 38 4.0 – 8.0
3
1-1.5 (cons.)
Fonte: Calegari, IAPAR.
2.3 Consórcios de espécies de plantas de cobertura
O uso de plantas de cobertura isoladas é mais antigo, entretanto o uso de consórcio, ou coquetéis
(Mix) de plantas de cobertura vem sendo testado, validado e recomendado pelo IAPAR, através de
trabalhos desenvolvidos pelo Pesquisador Ademir Calegari do IAPAR, há mais de 17 anos (Calegari,
2010). Nas regiões mais quentes, onde o processo de decomposição da matéria orgânica é mais
acelerado, para uma maior estabilidade da cobertura morta no plantio direto, recomendam-se como
plantas de cobertura na rotação uma maior utilização de gramíneas ou o consórcio de gramíneas x
leguminosas e/ou outras famílias.
1) Os consórcios mais recomendados e com melhores resultados para os cultivos de milho, soja,
feijão, algodão nas regiões Sul, Sudeste e parte do Centro Oeste do Brasil, são:
•Aveia preta Iapar-61 ou IPR-126 (20-25 kg/ha) + Ervilha forrageira (40-45 kg/ha).
•Aveia preta Iapar-61 ou IPR-126 (20-25 kg/ha) + Tremoço (branco e azul) (50- 70 kg/ha).
•Aveia preta Iapar-61 ou IPR-126 (20-25 kg/ha) + Ervilhaca (peluda e comum) (40-45
kg/ha).
•Aveia preta Iapar-61 ou IPR-126 (20-25 kg/ha) + Nabo forrageiro (10Kg/ha).
•Av. Preta Iapar-61 ou IPR-126 (15-20 kg/ha) + Erv. Forrag.(25-30kg/ha) + Nabo (5-8
kg/ha).
•Av. Preta Iapar-61 ou IPR-126 (15 kg/ha) + Erv. Forrag.(25 kg/ha) + Nabo (5 kg/ha) +
Ervilhaca (20-25 kg/ha).
•Av. Preta Iapar-61 ou IPR-126 (15 kg/ha) + Tremoço branco (25-30 kg/ha) + Nabo (5 kg/ha)
+ Ervilhaca (20-25 kg/ha).
•Aveia preta (15 kg/ha) + centeio (15 kg/ha) + ervilha forrageira ou ervilhaca (20-25kg/ha).
•Aveia preta (15 kg/ha) + centeio (15 kg/ha) + nabo (5-7 kg/ha) + ervilha forrageira ou
ervilhaca (20kg/ha).
•As quantidades de aveia preta são para as cultivares do IAPAR, cv. Iapar-61 e/ou cv. IPR-126
(alta capacidade de perfilhamento), caso seja aveia preta comum, aumentar em 30-50% a quanti-
dade de sementes recomendada.
•* Nas regiões frias (Sul do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul) pode ainda ser emprega-
do o azevém na mistura com aveia, ervilhaca, centeio, etc.
•* É possível também consorciar estas diferentes leguminosas com Centeio ou com triticale.
•Após a colheita de trigo, ou do milho safrinha, ou mesmo após a colheita da soja ou do milho é
possivel semear coberturas de curto período (50-70 dias): crotalaria juncea, milheto, sorgo for-
rageiro, moha; em algumas regiões é possível semear o nabo forrageiro e a ervilha forrageira
(nestes casos antecedendo trigo, cevada, que podem ser semeados em maio/junho). etc.
2) Na região dos Cerrados, diversas espécies de plantas vêm sendo empregadas com sucesso
como cobertura e rotação com soja, milho, feijão e algodão: milheto, Crotalarias (juncea e
spectabilis), guandu, mucunas (cinza e preta), capim pé-de-galinha gigante, sorgo (forrageiro,
granífero e sudan-grass), etc.
a) Sorgo forrageiro (10-15 kg/ha), milheto (20 kg/ha). Pode-se semear o milheto + crotalaria jun-
cea (10 + 20-30 kg/ha), guandu + sorgo (30 + 8 kg/ha) ou ainda milheto + sorgo + c. juncea (8 +
6 + 10-15 kg/ha) (região dos Cerrados e também PR, SC, RS). Em algumas regiões é possível a
semeadura do milheto + nabo forrageiro (10 + 8-10 kg/ha), ou a mistura de aveia + nabo + giras-
4
sol (20 + 7-8 + 15-20 kg/ha), que poderá rotacionar com milho, soja, algodão, etc. Também o
guandu é uma espécie muito rústica e recomendada para melhoria de solos e pastagens degrada-
das.
b) Também as Brachiarias tem apresentado grande potencial na seqüência com culturas anuais (soja,
milho, algodão, feijão), como cobertura e melhoria da biodiversidade do solo. Dentre as diversas
espécies, a Brachiaria ruziziensis, que é uma gramínea rústica, que produz elevada biomassa aé-
rea e radicular, que além de proteger o solo, controlar invasoras, melhora os atributos físicos,
químicos e biológicos do solo, contribuindo na diminuição de algumas espécies de nematóides
(Meloydogine sp., e outros), adicionando elevada quantidade de carbono orgânico ao solo, tem
se destacado e vem sendo empregada na integração lavoura-pecuária, ou mesmo na melhoria e
recuperação de solos (aumento da matéria orgânica, diminuição de doenças radiculares – Fusa-
rium sp. (Costa & Rava, 2003), etc., e algumas espécies de nematóides.
3. Efeitos das Plantas de cobertura e rotação nos atributos do solo
O uso de cobertura de solo tende a promover pela própria dinâmica do sistema de plantio direto,
uma maior inter-relação entre fluxo de água, oxigenação, temperatura, fauna e flora do solo e
ciclagem de nutrientes, sendo difícil atribuir as melhorias a um fator isoladamente. É geralmente
aceito que o SPD (sistema de plantio direto), incluindo o uso de plantas de cobertura e rotação de
culturas, além de diminuir riscos de erosão, aumenta a agregação das partículas do solo, incrementa
a biologia do solo, promove efeitos benéficos na fertilidade do solo através do aumento na
reciclagem de nutrientes além de aumento do potencial dos teores de COS (Calegari, 2006; Bolliger
et al., 2007).
Diversos são os efeitos do uso de plantas de cobertura e rotação de culturas no sistema plantio
direto (palhada cobrindo o solo) nos atributos físicos (água, temperatura, densidade e porosidade),
químicos (nutrientes e matéria orgânica) e biológicos do solo (macro, meso e microorganismos).
Os resíduos orgânicos que irão proteger a superfície do solo irão fornecer o carbono orgânico
adicionado ao solo, o qual em um primeiro momento irá fazer parte da biomassa microbiana,
passando em seguida para a fração lábil da matéria orgânica do solo, e finalmente para a formação de
complexos polimerizados, estabilidade física e/ou química nos estágios mais avançados do carbono.
Além de ser um componente da fase sólida, o húmus, como colóide orgânico, apresenta efeitos
muito valiosos na melhoria das características físicas, químicas, físico-químicas e biológicas do solo.
A rotação de culturas, incluindo diferentes espécies de plantas de cobertura adaptadas regionalmente,
adequadamente distribuídas temporal e espacialmente, contribuirá sobremaneira para uma maior
biodiversidade no meio ambiente e conseqüente maior equilíbrio do sistema como um todo.
Os esquemas de rotação dependerão da região em questão, do tipo de solo, clima, manejo
empregado, das características das áreas específicas e da infra-estrutura da propriedade. O uso da
rotação de culturas em propriedades diversificadas dependerá de um planejamento ordenado e de
uma criteriosa adequação temporal e espacial das atividades.
As plantas de cobertura, e a rotação de culturas promovem através dos efeitos de suas raízes e
resíduos, uma maior infiltração e armazenamento de água no solo, diminuição de problemas
fitossanitários, controle da erosão, reciclagem de nutrientes, apesar de percebidas, nem sempre são
devidamente valorizadas. Das diferentes alterações nas propriedades do solo, vários aspectos são
influenciados favoravelmente pela adição e aumento dos níveis de matéria orgânica do solo, dentre
os quais podemos enumerar:
•melhor agregação das partículas e maior aeração do solo;
5
• melhoria nos níveis de infiltração de água no perfil do solo e aumento na capacidade de ar-
mazenamento de água;
•Aumento da biodiversidade com um incremento na biologia do solo (macro, meso e micro
fauna e flora), conseqüente aumento no número de inimigos naturais;
•Aumento na disponibilidade de nutrientes, quer pela maior reciclagem de nutrientes, adição
de nitrogênio (fixação biológica) e também pela ação de ácidos orgânicos e organismos do
solo no aumento da disponibilidade de alguns nutrientes;
•redução das perdas de nutrientes, favorecendo sensivelmente o seu suprimento às plantas;
•complexação do alumínio e manganês que encontram-se em níveis tóxicos no solo;
•aumento da CTC (capacidade de troca de cátions) efetiva do solo;
•pelos efeitos alelopático e de sombreamento de algumas coberturas vegetais no solo ocorre
uma diminuição das populações de invasoras no solo;
•a rotação de plantas de cobertura com as culturas comerciais anuais/perenes, contribuem para
uma diminuição na ocorrência de pragas (insetos, nematóides e outros) e doenças ;
•melhoria do desenvolvimento e rendimento final das culturas.
3.1 Efeitos das plantas de cobertura, rotação de culturas (SPD) nos atributos físicos do solo
As plantas de cobertura, juntamente com a ausência de preparo do solo e aliadas à compressão do
tráfego durante os anos, atuam positivamente no incremento da agregação, na microporosidade e no
aporte de carbono ao solo. Estas plantas possibilitam aos sistemas de manejo um dos principais
fatores determinantes da sustentabilidade nas áreas dos trópicos, onde o solo é mantido
permanentemente coberto por resíduos ou pelas plantas em fase vegetativa (Calegari et al. 1993;
Bolliger et al.,2006). Desta forma, verifica-se uma interação positiva entre o uso de culturas de
cobertura e o PD, que resulta na gradativa melhoria da qualidade do solo.
Resultados obtidos por produtores dos Cerrados têm permitido a eles adotarem a estratégia de
semear o milheto (Pennisetum americanum L.) no início da estação chuvosa e, por possuir um
crescimento rápido, raízes de 1,5-2,4 m de profundidade, o que lhes permite realizar uma ciclagem
de nutrientes, tais como os nitratos, que poderiam ser perdidos por mineralização e lixiviação após
os ciclos de umedecimento e secagem no final da estação (Birch, 1985). A substituição do preparo
do solo pelo plantio direto na região dos Cerrados têm mostrado as vantagens do sistema de plantio
direto, incluindo adequada diversificação com plantas de cobertura (Séguy et al.,1996) e, além de
outros benefícios técnicos e ambientais (Landers et al., 1994).
Conforme Denton e Wagger (1992), a presença de resíduos na superfície do solo em PD contribui
para uma maior disponibilidade de água no solo e no aumento do rendimento de grãos.
Kemper e Derpsch (1981) relatam que a rotação de culturas incluindo plantas de cobertura que
possuem raízes profundas e robustas, tais como, guandu (Cajanus cajan L.), nabo forrageiro-
pivotante (Raphanus sativus L.), girassol (Helianthus annuus L.), mamona (Ricinus communis L.),
ervilhaca peluda (Vicia villosa L.), assim como, resultados obtidos por Calegari et al.(1993) com
tremoço (Lupinus sp.), crotalárias (Crotalaria sp.), tephrosia (Tephrosia sp.), mostraram efeitos
biológicos positivos no aumento da porosidade e no rompimento de camadas compactadas do solo.
Estas plantas, pelo agressivo sistema radicular, contribuem para a eliminação de camadas
compactadas do solo, além de favorecer a formação de bioporos e, conseqüente melhoria da
porosidade e infiltração de água no solo.
O uso de plantas de cobertura de solo, pela constante adição, melhora a proteção do COS contra a
biodegradação e, por sua vez, a própria quantidade de COS contribui para a estabilidade desses
6
agregados (Monnier, 1965). Golchin et al. (1994) propuseram um esquema descritivo de interação
entre dinâmica da matéria orgânica, formação de microagregados e proteção do COS baseado na
caracterização química e na estimativa do movimento do COS em diferentes valores de densidade do
solo. Conforme esses autores, o material derivado das plantas é colonizado rapidamente pelos
microorganismos, os quais se decompõem formando um material humificado. Simultaneamente, a
população microbiana e sua mucilagem aderem às partículas de argila ao COS constituindo os
microagregados.
Conforme Grandy et al. (2002), uma estratégia para melhorar a estrutura do solo é aumentar o COS
que irá favorecer a agregação das partículas de solo, tais como a fração leve (FL) e os carboidratos
solúveis em água (CSA). Os produtos da decomposição das FL incluem os polissacarídeos e outros
materiais que auxiliam na estabilização dos agregados (Greenland et al.,1992; Angers e Giroux,
1996; Six et al., 1998,1999). Também a FL pode ser uma importante fonte de nutriente às plantas
(Wander et al., 1994). Os CSA agem diretamente na estabilização dos agregados (Angers e Mehuys,
1989) e têm apresentado alta correlação com a agregação (Haynes e Swift, 1990).
Num Latossolo Vermelho aluminoférrico argiloso no sudoeste do Paraná, Calegari e Pavan (1995),
observaram que todos os tratamentos de inverno (aveia, azevém, chicharo, ervilhaca comum, nabo,
serradella, tremoço azul e trigo) em PD e PC, rotacionados com milho, apresentaram maior
agregação das partículas (0,00-0,10 m profundidade) quando comparados ao pousio. Foram ainda
observados por Calegari e Pavan (1995) maiores valores de DMP, DMG e IEA nos tratamentos em
PD que em PC, mostrando os efeitos favoráveis na melhoria dos atributos físicos através do sistema
de plantio direto.
Castro Filho et al. (2002), avaliando um experimento de longa duração (21 anos) em um Latossolo
Vermelho distrófico em Londrina, Norte do Paraná, observaram que o diâmetro geométrico (DMG)
foi sempre maior em PD (0,0-0,20 m) quando comparado com o PC. A ausência das operações de
revolvimento do solo contribuiu para a elevação dos teores de carbono orgânico do solo, o que
propiciou maiores valores de DMG.
Resultados obtidos por Giacomini et al. (2003) com a mistura de aveia preta ou nabo forrageiro com
ervilhaca peluda mostraram elevada produção de biomassa, com efeitos físicos favoráveis pela
manutenção da cobertura por longo tempo, e um elevado aporte de N em PD, no sul do Brasil.
Trabalhos conduzidos por Calegari et al., (2006c) no oeste do Paraná, mostrou que na área ocupada
com mata apresentou os maiores valores de agregação total do solo (IEA), correlacionando
diretamente com os teores de carbono orgânico (Figura 1). A área que se apresentava com plantas de
cobertura e rotação de culturas (PD integral) com um maior aporte de resíduos orgânicos ao longo
dos anos, apresentou os valores mais próximos ao da mata, embora não tenha diferenciado
estatisticamente da mata e da área tradicional do produtor (plantio direto com palhada, mas sem
coberturas e uma rotação ou seqüência planejada de culturas). Isto demonstra que, através de
sistemas adequadamente conduzidos é possível manter o solo em condições físicas de agregação,
mais próximas à condição de mata. O sistema de plantio direto tradicional, embora não venha sendo
conduzido com rotação e plantas de cobertura previamente planejada, demonstrou que após 8 anos
sem preparo e, com adição anual de resíduos na superfície, não prejudica a condição de agregação
do solo; ao contrário, do convencional que apresentou os menores valores de agregação. Os
resultados observados em Entre Rios d’Oeste foram semelhantes aos de Santa Helena, ou seja os
valores obtidos nas áreas de mata, PD integral e tradicional não diferiram entre si, e foram superiores
ao convencional, que por sua vez apresentou diferenças significativas em relação aos demais
tratamentos com uma agregação de 89,04% (0-0,1 m) e 87,99% (0,1-0,2 m).
7
A
A
A
A
A
A
B
B
0
20
40
60
80
100
0-0,10 .0,10-0,20
IEA %
MATA INTEGRA L TRA DIC. CONVENC.
Figura 1. Índice de estabilidade de agregados.
Prof. 0-0,10m e 0,10-0,20m. Santa Helena.
Letras maiúsculas comparação entre os tratamentos (Tukey) 0,05;
Obs. As comparações são apenas dentro de cada profundidade específica.
3.2 Efeitos das plantas de cobertura, rotação de culturas (SPD) nos atributos químicos do solo
A cobertura morta afeta a disponibilidade de nutrientes quer pelas modificações físicas do solo, como
o balanço de água no solo, quer através da decomposição dos resíduos no solo, onde os nutrientes
imobilizados serão gradativamente mineralizados e colocados à disposição das plantas. Os resíduos
da superfície decompõem-se mais lentamente que quando incorporados pelo preparo do solo. Assim,
os nutrientes reciclados, no caso de plantas usadas como cobertura morta, serão colocados na
superfície do solo para posterior mineralização e aproveitamento pelas culturas posteriores.
Portanto, a presença de cobertura morta sobre o solo interfere diretamente na relação solo-água-
planta. Portanto, um solo protegido com “mulch”, incorrerá numa maior proteção ao solo, melhor
armazenamento de água, mais eficiente controle de plantas invasoras, contribui para um maior
equilíbrio entre os organismos do solo, contribuindo assim na maioria das situações para um
conseqüente aumento no rendimento das culturas. Dessa forma constitui-se numa prática
fundamental a ser considerada na maioria dos sistemas de manejo de solos tropicais.
Com a utilização das diferentes plantas de cobertura é possível quantificar o montante de um
determinado nutriente reciclado e/ou fixado biologicamente pelas leguminosas, considerando a
biomassa produzida e os nutrientes contidos no tecido foliar (Tabela 2).
Tabela 2: Produção de massa vegetal de diferentes espécies de plantas de cobertura e %
de nutrientes na matéria seca .
Nome comum Nome científico Ciclo Massa verde
(t/ha)
Matéria seca
(t/ha)
Nitrogênio Fósforo Potássio
(% na matéria seca)
Aveia preta Avena strigosa Schreb. Anual 15 - 40 2 - 11 0.70 - 1.68 0.14 - 0.42 1.08 - 3.08
Centeio Secale cereale L. Anual 30 - 35 4 - 8 0.58 - 0.66 0.16 - 0.29 0.75 - 1.45
Ervilhaca peluda Vicia villosa L. Anual 20 - 37 3 - 5 2.51 - 4.36 0.25 - 0.41 2.41 - 4.26
ervilhaca comum Vicia sativa L. Anual 20 - 30 3 - 5 2.74 - 3.47 0.27 - 0.38 2.33 - 2.56
Ervilha forrageira Pisum sativum Subesp.
Arvense
Anual 15 - 40 2.5 - 7 1.77 - 3.36 0.14 - 0.41 0.67 - 3.31
Nabo forrageiro Raphanus sativus L. Anual 20 - 65 3 - 9 0.92 - 1.37 0.18 - 0.33 2.02 - 2.65
Tremoço branco Lupinus albus L. Anual 30 - 40 3.5 - 5 1.22 - 1.97 0.25 - 0.29 1.00 - 1.77
8
Tremoço azul Lupinus angustifolius L. Anual 25 - 40 3 - 6 0.85 - 2.15 0.12 - 0.29 1.36 - 1.49
Aveia preta +
ervilhaca comum ─ Anual 15 – 50 2 - 10 0.93 - 1.39 0.15 - 0.16 1.23 - 1.47
Ervilhaca comum +
aveia preta +
tremoço branco
─ Anual 18– 26 3,5 - 6 1,99 - 2,99 0,16 - 0,26 2,86 - 3,86
Ervilha forrageira +
aveia preta ─ Anual 27– 34 4 - 10 1,62 - 2,22 0,13 - 0,18 2,55 - 3,35
Milheto Pennisetum
americanum L.
Anual 11 - 90 3.5 - 21 0.34 - 1.46 0.13 - 0.29 1.05 - 3.12
Caupi Vigna unguiculata L. Anual 20 - 33 2.5 - 6 1.67 - 2.22 0.25 - 0.50 1.82 - 2.77
Mucuna preta Mucuna pruriens var. preta Anual 12-23 2 - 5 2,29 - 2,73 0,11 - 0,17 1,25 - 1,55
Mucuna cinza Mucuna pruriens Var. cinza Anual 10 - 25 2 - 6 1.56 - 2.43 0.46 - 0.57 1.00 - 1.55
Mucuna anã Mucuna pruriens var. anã Anual 10- 18 2 - 4 2,85 - 3,35 0,16 - 0,23 4,14 - 4,84
Guandu Cajanus cajan L. Bi ou Tri-
anual
18 - 45 5 - 12 2,41 - 2,85 0,12 - 0,19 2,40 - 2,84
Guandu anão Cajanus cajan L. Anual 14- 22 2 - 6.5 1.02 - 2.04 0.21 - 0.28 0.92 - 1.47
Crotalaria
spectabilis
Crotalaria spectabilis L. Anual 12-23 4 - 7 2,14 - 2,20 0,07 - 0,12 1,40 - 1,78
Feijão de porco Canavalia ensiformis L. Anual 14 - 26 3 - 7 3,00 - 3,39 0,12 - 0,18 5,30 - 5,94
Feijão bravo do
Ceara
Canavalia brasiliensis L. Anual 14 - 25 3 - 6.5 2,27 - 2,71 0,11 - 0,15 1,58 - 1,78
Feijão mungo Vigna radiata L. Anual 12 - 22 3 - 5.5 2,00 - 2,18 0,15 - 0,27 4,64 - 5,24
Lab Lab Dolichos lab-lab L. Anual 14 - 28 4 - 7 2,15 - 2,57 0, 27 - 0,61 2,14 - 2,53
Leucena Leucaena leucocephala L. perene 20 - 50 10 - 16 4, 17 - 4,43 0,17 - 0,28 1,45 - 1,94
Indigofera Indigofera sp. perene 13 - 24 4 - 7 2,02 - 2,33 0,09 - 0,19 1, 45 - 1,64
Calopogonio Calopogonio mucunoides L. perene 14 - 23 4 - 6 2,05 - 2,28 0,08 - 0,17 1,43 - 1,68
Kudzu tropical Pueraria phaseoloides L. perene 13 – 25 4 - 7 3,47 -3,88 0,23 - 0,36 2,06 - 2,23
Soja perene Glycine wightii L. perene 12 – 23 4 - 6 2,44 - 2,85 0,17 - 0,30 2,24 - 2,45
Centrosema Centrosema pubescens L.perene 14 - 27 4.5 - 6.5 2,21 - 2,48 0,17 - 0,29 1, 03 - 1,34
Crotalaria juncea Crotalaria juncea L.Anual 15 - 35 2.5 - 8.5 1.42 - 1.65 0.19 - 0.21 0.96 - 1.38
Girassol Helianthus annuus L. Anual 20 - 46 4 - 8 1. 02 - 1,12 0.18- 0,24 2,50 - 2.78
Milheto + caupi ─ Anual 19 - 40 3.5 - 10 0.61 - 0.82 0.13 - 0.17 1.08 - 1.12
Fonte: Adaptado de Calegari, 1995, 2000, 2006; Florentin et al., 2001; Bolliger et al., 2006.
O montante de nutrientes reciclados ou fixados pelas plantas, demonstram o grande potencial que as
distintas plantas de cobertura possuem em deixar no horizonte superficial dos solo variáveis
quantidades de nutrientes que poderiam ser absorvidos pelas raízes dos cultivos posteriores. Além
desses nutrientes, um dos mais importantes aportes das plantas são os compostos de carbono
orgânico, ou seja a matéria orgânica, que será responsável, directa ou indirectamente pelas
interacções e reacções químicas, físicas e biológicas no sistema solo-água-planta.
Trabalhos conduzidos em lavouras comerciais em Cruz Alta, Rio Grande do Sul, na propriedade da
família Arns, em Latossolo argiloso com mais de 10 anos de plantio direto e rotações de culturas
constataram os efeitos marcantes da contribuição das leguminosas (ervilhaca, tremoço), no
suprimento de nitrogênio ao milho. Ao mesmo tempo, quando foi adicionado nitrogênio mineral
(uréia) sobre os resíduos destas espécies, a decomposição foi acelerada, havendo então perdas de
nitrogênio, principalmente por lixiviação e também volatilização, e conseqüente menor
aproveitamento desse nutriente pelas plantas de milho (Heinzman, 1985). Em outra situação, nas
áreas onde havia resíduos de aveia no inverno (elevada relação C:N e maiores teores de lignina), a
aplicação de nitrogênio (uréia) e a aplicação de nutrientes (N, P, K isolados ou N + P + K na base)
proporcionou maiores rendimentos de milho em relação a área não adubada com N (Tabela 3).
9
Tabela 3. Efeito de diferentes plantas de cobertura de inverno, e formas de adubação (base e de
cobertura) na cultura do milho em plantio direto. Cruz Alta, Rio Grande do Sul,1997.
Tratam. Ervilhaca Comum Nabo Forrageiro Aveia preta Tremoço branco
Com uréia Sem
uréia
Com uréia Sem uréia Com uréia Sem uréia Com uréia Sem
uréia
------------------ kg / ha -------------------
N + P + K 6000 6600 6480 5760 5760 5340 5820 6180
N 6000 6480 5220 6000 6360 5220 5760 6360
P 5760 6780 6240 6060 6360 4980 6360 6900
K 6060 6720 4980 6300 6900 4740 6840 6960
Sem adubo
5700 6960 6720 6180 6900 5100 6360 6720
Média 5904 6708 5928 6060 6456 5076 6228 6624
Fonte: Arns, U. & Fiorin, J.E. 1997. (Dados não publicados).
O nabo forrageiro, na maioria dos casos houve resposta à adubação com uréia em cobertura,
independente da adubação de base.
Pode-se ainda concluir pelos dados que, após alguns anos com rotação de culturas e plantio direto,
no momento em que o solo alcança o equilíbrio da matéria orgânica e elevados níveis de nutrientes, a
utilização de leguminosas (ervilhaca comum e tremoço branco) e nabo forrageiro antecedendo o
milho pode substituir a adubação química na cultura do milho, não havendo necessidade de
fertilização química todos os anos, reduzindo-se dessa forma os custos de produção e aumentando-
se a renda líquida da propriedade.
A adição anual de resíduos na superfície do solo causa uma concentração maior de nutrientes na
camada superior, entretanto resultados de pesquisa e a prática dos agricultores tem mostrado que
essa concentração de nutrientes nas camadas mais superficiais não tem limitado o desenvolvimento
dos cultivos. A Tabela 4, mostra o efeito das constantes adições de resíduos vegetais e do não
revolvimento do solo durante 7 anos em um solo argiloso.
Tabela 4. Efeito da rotação, plantio direto e preparo convencional nos níveis de fertilidade, após 7
anos de manejo (0-20 cm de profundidade). Área Polo-COCAMAR. (Fazenda Santo Antonio –
Floresta), Paraná.
Tratamentos Ano pH CaCl2M.O.
%
P K+Ca++ Mg++ CTC V %
Solo de mata virgem
(ao lado do experimento)
7,1 4,90 9,0 0,45 12,3 1,8 16,4 88
Ano zero 1985 4,4 2,80 4,6 0,30 5,32 1,23 11,80 58
Sucessão: trigo/soja, preparo
convencional
1992 4,8 2,67 8,8 0,61 3,75 1,56 11,27 52
Sucessão: trigo/soja plantio direto 1992 5,7 2,91 19,5 0,67 5,73 2,88 12,96 71
Rotação: trigo/milho/aveia-soja,
plantio direto
1992 5,6 3,00 21,0 1,07 5,78 2,88 13,70 71
Fonte: Calegari et al., 1995
Essas práticas provocaram alterações diretas na fertilidade do solo, contribuindo para um aumento
nos teores de matéria orgânica e para um acúmulo de nutrientes nas camadas superiores do solo.
Além de apresentar níveis de nutrientes mais baixos, o conteúdo de matéria orgânica no preparo
convencional baixou de 2,80% para 2,67%. Por outro lado, no sistema de plantio direto a matéria
orgânica aumentou de 2,80% para 2,91% (sucessão Trigo/Soja), enquanto que na rotação (Trigo-
Milho-Aveia-Soja) a matéria orgânica aumentou para 3,00%, mostrando assim que além de melhorar
a qualidade do solo, pode também levar todo o sistema a um maior equilíbrio.
1
Bayer (1996) relatou um significante aumento da CTC do solo em PD, em razão da manutenção dos
resíduos vegetais em superfície, aumento dos teores de COS em superfície, especialmente em solos
com predominância de argilas de baixa atividade ou em solos arenosos, observando ainda uma
elevada redução na lixiviação do potássio em PD quando comparado ao PC.
3.3 Efeitos das plantas de cobertura, rotação de culturas (SPD) nos atributos biológicos do
solo
A manutenção de palhada na superfície do solo tende a favorecer a infiltração de água no perfil do
solo, diminuir as taxas de evaporação de água do solo, atenuar a oscilação térmica (mudanças
bruscas de temperatura), além de através da constante adição de resíduos orgânicos disponibilizarem
fonte de C e N, fundamentais para o incremento da biologia do solo (micro, meso e macro fauna e
flora). Dessa forma, a cobertura do solo, que é uma condição básica para o desenvolvimento do
SPD, favorece o incremento da biologia do solo, principalmente a biomassa microbiana do solo, que
tem efeitos diretos e indiretos na dinâmica dos nutrientes, no crescimento e produção final das
culturas.
Em praticamente todas as regiões produtoras brasileiras, problemas com pragas de solo e nas
culturas tem aumentado, bem como a ocorrência de nematóides nas culturas de soja, algodão, milho,
feijão, e agora também vem ocorrendo com maior intensidade em frutíferas e hortaliças. Assim, é
necessário escolher espécies que tenham baixo ou fator de reprodução Zero (0). O uso de plantas de
cobertura de diferentes famílias, a rotação de culturas, visando o aumento dos níveis de matéria
orgânica do solo e, conseqüente maior biodiversidade, é fundamental para a manutenção e/ou
aumento dos inimigos naturais (organismos antagônicos) e, assim desenvolver condições favoráveis
ao desenvolvimento e melhor rendimento das culturas.
Os principais fatores envolvidos no aumento da população de microrganismos solubilizadores de P,
amonificadores, nitrificadores e fungos micorrízicos foram as menores oscilações térmicas e
temperaturas máximas inferiores, condições estas encontradas nas áreas com solo com cobertura
morta (SPD).
Muito similares às hifas de fungos, as raízes das plantas podem prover a estrutura mecânica para a
formação inicial dos macroagregados ao englobar as partículas e produzindo agentes cimentantes
(exudatos radiculares), os quais irão estimular a atividade microbiana (Jastrow e Miller, 1998). Outro
mecanismo comum de formação de macroagregados do solo ocorre através da atividade da fauna do
solo, principalmente minhocas (Blanchart et al. 1997), formigas e cupins (Marinissen e Dexter,
1990), que, além disso, as minhocas contribuem para uma maior disponibilidade de nutrientes e
consequente melhoria da fertilidade química dos solos.
Normalmente, em PD, observa-se uma elevada biomassa microbiana e abundância de minhocas
superiores em relação a PC (Doran, 1980, 1987). Além da elevada biomassa microbiana, em geral, o
PD favorece mais as populações de fungos que bactérias (Beare et al., 1993; Drijber et al., 2000;
Frey et al., 1999), produzindo uma maior relação de glucosamina (derivados dos fungos) que ácidos
muramico (derivado de bactérias) (Frey et al., 1999; Guggenberger et al., 1999). A estabilização
preferencial de fungos sobre a biomassa bacteriana pode levar a uma ciclagem mais eficiente do
carbono e do nitrogênio (Beare et al., 1992; Frey et al., 1999).
4. Conclusões
1
No manejo dos diferentes sistemas agrícolas, tem se buscado manejar os agroecossistemas no
sentido de que sejam produtivos, competitivos e sustentáveis a longo prazo, assim faz-se necessário
identificar sistemas que consigam integrar e contribuir para uma maior biodiversidade, diversificação
na produção, equilibrado uso/reciclagem/aproveitamento de nutrientes, e manutenção e/ou
recuperação dos atributos do solo (químicos, físicos e biológicos). Dessa forma, apregoa-se a
integração das práticas, ordenadamente sistematizadas, o que irão permitir avanços não apenas na
agricultura como um todo, como também nas condições socio-econômicas dos produtores rurais.
O uso de plantas de cobertura adequadamente conduzidos em rotação de culturas no SISTEMA DE
PLANTIO DIRETO adaptados regionalmente permite uma melhor distribuição do trabalho durante
todo o ano, resultando em economia de mão-de-obra, com a diminuição do emprego de arados,
grades de discos, e o controle mecânico/químico das invasoras. Facilita dessa forma o planejamento
e assim destinar mais tempo para outras atividades na propriedade, contribuindo para uma maior
diversificação e atendimento das diferentes atividades na propriedade rural. Este sistema promove
uma acentuada redução das perdas de solo, melhoria da fertilidade do solo por uma maior reciclagem
de nutrientes, maior diversidade biológica com conseqüente maior equilíbrio e aumento no
rendimento das culturas, maior estabilidade de produção, além de possibilitar o racional e constante
uso da terra, comprovando assim que é uma eficiente e eficaz forma de se produção contínua em
SISTEMAS SUSTENTÁVEIS DE PRODUÇÃO.
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