Práticas alternativas de manejo visando a conservação do solo e da água

187 Pages·2016·10.29 MB·English

by  Fabio Mallmann

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Práticas alternativas de manejo visando
a conservação do solo e da água

Organizador:
Tales Tiecher
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2016
Tales Tiecher
Organizador

Manejo e conservação do solo e da água em
pequenas propriedades rurais no sul do Brasil:
práticas alternativas de manejo visando a
conservação do solo e da água

Porto Alegre, Rio Grande do Sul
2016

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Revisão linguística: Tales Tiecher
Revisão metodológica: Tales Tiecher
Capa/arte: Tales Tiecher
Fotografias capa: George Wellington de Melo/Marciel Redin/Henrique Debiasi

O conteúdo dos textos é de responsabilidade exclusiva dos(as) autores(as).
Permitida a reprodução, desde que citada a fonte.

UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Faculdade de Agronomia
Porto Alegre, RS
Avenida Bento Gonçalves, 7712 – CEP 91540-000
Tel.: [phone]

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Impresso no Brasil n
Printed in Brazil ági
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SUMÁRIO

CAPÍTULO I – Plantas de cobertura de solo e agricultura sustentável: espécies, matéria seca e
ciclagem de carbono e nitrogênio. Marciel Redin, Sandro José Giacomini, Paulo Ademar Avelar
Ferreira & Daniel Pazzini Eckhardt ........................................................................................................ 7

CAPÍTULO II – Benefícios do uso de plantas de cobertura de solo na ciclagem de fósforo. Carlos
Alberto Casali, Tales Tiecher, João Kaminski, Danilo Rheinheimer dos Santos, Ademir Calegari & Ro-
gério Piccin ............................................................................................................................................ 23

CAPÍTULO III – Benefícios das plantas de cobertura sobre as propriedades físicas do solo. Mo-
acir Tuzzin de Moraes, Henrique Debiasi, Julio Cezar Franchini & Vanderlei Rodrigues da Silva ...... 34

CAPÍTULO IV – Compactação do solo em sistemas intensivos de integração lavoura-pecuária
leiteira. André Pellegrini, Gilmar Roberto Meinerz & Douglas Rodrigo Kaiser ................................. 49

CAPÍTULO V – Benefícios do uso de inoculantes bacterianos e os impactos sobre o consumo
de fertilizantes nitrogenados no Brasil. Paulo Ademar Avelar Ferreira, Cláudio Roberto Fonsêca
Sousa Soares, Rafael Dutra De Armas, Wesley De Melo Rangel & Marciel Redin ............................. 65

CAPÍTULO VI – Vermicompostagem como alternativa para o tratamento de resíduos nas pro-
priedades rurais do sul do Brasil. Daniel Pazzini Eckhardt, Zaida Inês Antoniolli, Gustavo Schiedeck,
Natielo Almeida Santana, Marciel Redin, Jorge Dominguez & Rodrigo Josemar Seminoti Jacques............ 87

CAPÍTULO VII – Caracterização de agroindústrias e seus resíduos da região da Quarta Colônia
de Imigração Italiana no RS. André Carlos Cruz Copetti, Danilo Rheinheimer dos Santos, João Ba-
tista Rossetto Pellegrini, Viviane Capoane & Gilmar Luiz Schaefer .................................................... 100

CAPÍTULO VIII – Manejos indicados pela pesquisa para mitigar o excesso de metais pesados
nos solos do sul do Brasil. Fábio Joel Kochem Mallmann, Alcione Miotto, Natielo Almeida Santana
& Rodrigo Josemar Seminoti Jacques ................................................................................................... 118

CAPÍTULO IX – Manejo da fertilidade de solos em pomares de frutíferas de clima temperado.
Gustavo Brunetto, Danilo Eduardo Rozane, George Wellington Bastos de Melo, Jovani Zalamena, Edu-
ardo Girotto, Cledimar Lourenzi, Rafael Rosa Couto, Tales Tiecher & João Kaminski ........................ 141

CAPÍTULO X – Potencial de uso da análise foliar para avaliar o status de N e P em pastagens e
culturas de grãos. Leandro Bittencourt de Oliveira, Anderson Cesar Ramos Marques, Rogério Piccin
& Pablo Cruz ........................................................................................................................................ 159

CAPÍTULO XI – Fertirrigação na horticultura. Paulo de Tarso Lima Teixeira ............................... 167

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PREFÁCIO

Esse livro é a terceira parte de uma obra que foi fruto do esforço de mais de 40 autores das
mais diversas instituições de ensino e pesquisa do Sul do Brasil e do exterior visando suprir
uma grande lacuna do conhecimento que é o manejo e conservação do solo e da água em
pequenas propriedades rurais, como as que são encontradas majoritariamente no Norte do
Rio Grande do Sul (RS), no Oeste de Santa Catarina (SC), e no Sudoeste do Paraná (PR).

A partir dos livros “Manejo e conservação do
solo e da água em pequenas propriedades ru-
rais no sul do Brasil: contextualizando as ativi-
dades agropecuárias e os problemas erosivos” e
“Manejo e conservação do solo e da água em
pequenas propriedades rurais no sul do Bra-
sil: impacto das atividades agropecuárias na con-
taminação do solo e da água”, essa obra foi ela-
borada buscando apresentar práticas alterna-
tivas de manejo visando a conservação do
solo e da água para as pequenas proprieda-
des rurais do sul do Brasil.

A versão eletrônica desse livro foi criada para
facilitar a sua circulação e tem como objetivo
servir de material didático de apoio para as
instituições de ensino das Ciências Agrárias e
Mesorregiões do Norte Colonial do Rio Grande do Sul, no
Ambientais do Sul do Brasil.
Oeste de Santa Catarina, e no Sudoeste do Paraná.

Tales Tiecher

Porto Alegre, Setembro de 2016

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PARTICIPANTES

Autor Instituição Cidade Local
Ademir Calegari IAPAR Londrina PR
Alcione Miotto IFSC São Miguel do Oeste SC
Anderson Cesar Ramos Marques UFSM Santa Maria RS
André Carlos Cruz Copetti UNIPAMPA São Gabriel RS
André Pellegrini UTFPR Dois Vizinhos PR
Carlos Alberto Casali UTFPR Dois Vizinhos PR
Cláudio Roberto Fonsêca Sousa Soares UFSC Florianópolis SC
Cledimar Lourenzi UFSC Florianópolis SC
Daniel Pazzini Eckhardt UNIPAMPA Dom Pedrito RS
Danilo Eduardo Rozane UNESP Rgistro SP
Danilo Rheinheimer dos Santos UFSM Santa Maria RS
Douglas Rodrigo Kaiser UFFS Cerro Largo RS
Eduardo Girotto IFRS Ibirubá RS
Fábio Joel Kochem Mallmann UCR Riverside EUA
George Wellington Bastos de Melo EMBRAPA Bento Gonçalves RS
Gilmar Luiz Schaefer UFSM Santa Maria RS
Gilmar Roberto Meinerz UFFS Cerro Largo RS
Gustavo Brunetto UFSM Santa Maria RS
Gustavo Schiedeck EMBRAPA Pelotas RS
Henrique Debiasi EMBRAPA Londrina PR
João Batista Rossetto Pellegrini IFF Júlio de Castilhos RS
João Kaminski UFSM Santa Maria RS
Jorge Dominguez UVIGO Vigo Espanha
Jovani Zalamena UFSM Santa Maria RS
Julio Cezar Franchini EMBRAPA Londrina PR
Leandro Bittencourt de Oliveira URI Frederico Westphalen RS
Marciel Redin UERGS Três Passos RS
Moacir Tuzzin de Moraes UFRGS Porto Alegre RS
Natielo Almeida Santana UFSM Santa Maria RS
Pablo Cruz INRA Castanet-Tolosan França
Paulo Ademar Avelar Ferreira UFSM Cachoeira RS
Paulo de Tarso Lima Teixeira URI Frederico Westphalen RS
Rafael Dutra De Armas UFSC Florianópolis SC
Rafael Rosa Couto UFSM Santa Maria RS
Rodrigo Josemar Seminoti Jacques UFSM Santa Maria RS
Rogério Piccin UFSM Santa Maria RS
Sandro José Giacomini UFSM Santa Maria RS
Tales Tiecher UFRGS Porto Alegre RS
Vanderlei Rodrigues da Silva UFSM Frederico Westphalen RS

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Viviane Capoane UFSM Santa Maria RS
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Wesley De Melo Rangel UFSM Santa Maria RS n
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Zaida Inês Antoniolli UFSM Santa Maria RS á
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Capítulo I
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LANTAS DE COBERTURA DE SOLO E AGRICULTURA
: ,
SUSTENTÁVEL ESPÉCIES MATÉRIA SECA E CICLAGEM

DE CARBONO E NITROGÊNIO

Marciel Redin1, Sandro José Giacomini2, Paulo Ademar Avelar Ferreira3 & Daniel Pazzini Eckhardt4

1 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Ciência do Solo, Professor Agroecologia da Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS), Rua Cipriano
Barata, 47, Três Passos, CEP 98600-000, RS, Brasil. E-mail: [email protected]. Autor para correspondência
2 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Ciência do Solo, Professor do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Avenida
Roraima, 1000, Bairro Camobi, Santa Maria, CEP 97105-900, RS, Brasil. Pesquisador 2–CA/AG do CNPq. E-mail: [email protected]
3 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Ciência do Solo, Pós-Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo da UFSM. E-mail:
[email protected]
4 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Ciência do Solo, Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA), Rua 21 de abril, 80, Bairro São Gregório, Dom
Pedrito, CEP 96450-000, RS, Brasil. E-mail: [email protected]

INTRODUÇÃO químicas, por exemplo, a ciclagem de fósforo; como
será visto no Capítulo II desse livro (CASALI et al.,
Em escala global, muitas espécies de plantas de 2016), físicas, como será visto no Capítulo III desse li-
cobertura de solo são usadas em sistemas de rotação e vro (MORAES et al., 2016), e principalmente biológicas
sucessão de culturas. Ainda, em muitas situações as do solo. Assim, desenvolve-se um ambiente favorável
plantas de cobertura de solo são utilizadas em consór- ao crescimento das plantas, contribuindo para a estabi-
cios com outras espécies de plantas de cobertura de lização da produção agrícola, sustentabilidade do solo,
solo, culturas comerciais ou espécies perenes. Na Re- além da menor dependência de insumos externos aos
gião Sul do Brasil diversas espécies de plantas de co- agroecossistemas. Ainda, as plantas de cobertura de
bertura de solo de primavera/verão e outono/inverno solo auxiliam no controle natural de pragas e doenças,
tanto de Fabaceae e não Fabaceae tem sido avaliada e como por exemplo, os nematóides fitopatogênicos,
selecionada pela pesquisa. Assim, proporcionam uma com menor incidência em solos com maiores teores de
grande diversidade, quantidade e proporção de resí- matéria orgânica. Finalmente, os resíduos culturais das
duos da parte aérea e raízes das plantas que retornam plantas de cobertura de solo são de extrema importân-
ao solo, que promovem a ciclagem de nutrientes. Muita cia, pois são as principais formas de entrada e constru-
ênfase tem se dado à parte aérea, porém, pouco se co- ção do carbono (C) orgânico no solo, proporcionam ni-
nhece sobre o sistema radicular das plantas de cober- trogênio (N) pela capacidade de fixação biológica pelas
tura de solo. Na maioria dos trabalhos realizados com espécies de Fabaceae e possibilitam o incremento de
raízes das plantas em condições de campo, são utiliza- outros nutrientes para as culturas em sucessão.
dos métodos destrutivos, trabalhosos e que demandam Neste trabalho, inicialmente será apresentada
tempo. Por esses motivos, são raros os resultados de uma breve descrição das principais espécies de plantas
pesquisa relacionados à produção de matéria seca (MS) de cobertura de solo de primavera/verão e outono/in-
de raízes e acúmulo de nutrientes de plantas, especial- verno utilizadas na Região Sul do Brasil. Posterior-
mente das espécies de cobertura de solo. mente, serão apresentados resultados de produção de
O sucesso e a sustentabilidade dos agroecossiste- MS e acúmulo de C e N da parte aérea, e principal-
mas de produção agrícola empresarial, familiar ou mente das raízes das plantas de cobertura de solo. Por
agroecológica dependem, entre outros fatores, da pre- fim, será discutida a importância do resgate cultural, os
sença de resíduos culturais no solo com ênfase daque- benefícios do uso de plantas de cobertura de solo no
les oriundos das espécies de plantas de cobertura de manejo ecológico e qualidade do solo no atual processo
solo. Os resíduos culturais deixados por plantas de co- de transição da agricultura tradicional para um modelo

bertura no solo, somados aos resíduos das culturas co- de produção ecológico e sustentável. 7
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merciais em sucessão ou rotação promovem a recupe- n
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ração, manutenção e/ou melhoria das propriedades á
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1. Espécies de plantas de cobertura de solo de primavera/verão e outono/inverno utilizadas nos
mais diversos sistemas de culturas na agricultura em-
Diversas espécies de plantas de cobertura de solo, presarial, familiar, e ecológica na Região Sul do Brasil.
principalmente Fabaceae (leguminosas) e Poaceae (gra-
míneas) podem ser utilizadas como adubação verde 1.1. Espécies de primavera/verão
em cultivo solteiro ou em sistemas de consórcios com
outras plantas de cobertura de solo, culturas comerci- De maneira geral, entre as espécies de plantas de
ais ou espécies perenes na Região Sul do Brasil. No en- cobertura de solo de primavera/verão às da família das
tanto, estas espécies de plantas de cobertura de solo Fabaceae compreendem o maior número e também são
ainda são pouco conhecidas entre técnicos, extensionis- as mais conhecidas e difundidas entre os técnicos, ex-
tas e agricultores. Atualmente, para a maioria das es- tensionistas e agricultores. Ainda, as espécies de pri-
pécies existe boa disponibilidade de sementes no mer- mavera/verão são utilizadas em menor proporção
cado para venda aos agricultores. Antes de apresentar quando comparadas àquelas de outono/inverno (Item
e discutir aspectos relativos a produção de MS e acú- 1.2), pois na estação quente a maioria das áreas agríco-
mulo de C e N é importante conhecer as plantas de co- las são destinadas a produção de grãos pelas culturas
bertura de solo. comerciais. As espécies de primavera/verão são sensí-
Na Tabela 1 estão listadas as principais espécies veis ao frio, e por esse motivo, devem ser semeadas
com potencial de uso em sistemas agrícolas na Região logo após o inverno, principalmente nos estados do RS
Sul do Brasil. A rusticidade é uma característica co- e SC e na Região Sudoeste do PR, que são regiões pro-
mum a todas as espécies, especialmente quanto à tole- pensas a formação de geadas (Figura 1 a, b).
rância ao déficit hídrico. Normalmente, são plantas As crotalárias pertencem à família das Fabaceae.
pouco exigentes em fertilidade do solo e tratos cultu- Na Região Sul do Brasil são difundidas e utilizadas por
rais, além de adaptadas as diferentes condições edafo- técnicos, extensionistas e agricultores basicamente
climáticas regionais. duas espécies de crotalárias, a crotalária juncea (Crota-
laria juncea) e espectabilis (Crotalaria spectabilis). A cro-
Tabela 1. Principais espécies de plantas de cobertura de solo talária juncea (Figura 1 c, d) é originária da Índia com
de primavera/verão e outono/inverno utilizadas em sistemas ampla adaptação às regiões tropicais, inclusive no Bra-
de culturas na Região Sul do Brasil.
sil. São plantas arbustivas de rápido desenvolvimento
Nome comum Nome científico Família
inicial, de crescimento ereto e determinado, podendo
Primavera/verão
alcançar até 3,5 metros de altura. Esta espécie é reco-
Crotalária juncea Sunn hemp Fabaceae
mendada para adubação verde, em cultivo isolado, in-
Crotalária spectabilis Crotalaria spectabilis Fabaceae
tercaladas com espécies perenes ou em rotação com
Feijão de porco Canavalia ensiformis Fabaceae
culturas comerciais de graníferas.
Guandu anão Cajanus cajan Fabaceae
Milheto Pennisetum glaucum Poaceae A crotalária spectabilis (Figura 1 e, f) é uma espé-
Mucuna cinza Stizolobium niveum Fabaceae cie de ampla adaptação, recomendada também para
Mucuna preta Mucuna aterrima Fabaceae adubação verde. Suas plantas são arbustivas, de cresci-
mento ereto e determinado, relativamente precoces, e,
Outono/inverno
quando maduras, têm de 1,0 a 1,5 m de altura, porém,
Aveia preta Avena strigosa Poaceae
de desenvolvimento inicial lento. Devido ao seu porte
Azevém Lolium multiflorum Poaceae
médio, pode ser utilizada nas entrelinhas de culturas
Ervilha forrageira Pisum arvensis Fabaceae
perenes sem prejudicar o trânsito de máquinas ou pes-
Ervilhaca Vicia sativa Fabaceae
soas. Podem acumular N na parte aérea com valores
Nabo forrageiro Raphanus sativus oleiferus Brassicaceae
Tremoço azul Lupinus angustifolius Fabaceae superiores a 150 kg ha-1. Estas duas espécies de crotalá-
Tremoço branco Lupinus alba Fabaceae rias apresentam grande potencial para utilização como
Tremoço nativo Lupinus albescens Fabaceae planta armadilha em solos infestados por nematóides
Trevos Trifolium sp. Fabaceae fitopatogênicos formadores de galhas nas raízes. As-
sim, são espécies de grande importância na agricultura
Atualmente, no Brasil as escolas de agronomia es- de base ecológica, pois além da proteção do solo e do
tão preocupadas principalmente com o enfoque teórico incremento da fertilidade do solo, atuam no controle
e com pouca ênfase no aprendizado prático, como por biológico de pragas e, por consequência auxiliam na
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exemplo, o reconhecimento das principais plantas de promoção da agricultura sustentável.
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cobertura de solo. Nesse sentido, a seguir serão breve- n
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mente apresentadas as principais espécies de cobertura á
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A B

C D

E F

Figura 1. Danos provocados pela geada em plantas de mucuna cinza (A) e guandu anão (B); plantas de Crotalaria juncea em
estágio inicial (C) e pleno florescimento (D); plantas de Crotalaria spectabilis em estágio inicial (E) e pleno florescimento (F).
Santa Maria, RS. 2010. Fotos: Marciel Redin.

O feijão de porco (Canavalia ensiformis) é uma es- senta grande potencial de controle de plantas de cres-
pécie de Fabaceae de folhas grandes com crescimento cimento espontâneo, principalmente da tiririca (Cype-
inicial e fechamento rápido do solo, inclusive em solos rus rotundus). Devido ao seu porte baixo, além de uso
ácidos e pobres em N, pois apresenta grande potencial solteiro é perfeitamente adequada em cultivos nas en-
de fixação biológica de nitrogênio (FBN) que pode atin- trelinhas de culturas perenes. Além disso, das plantas
gir valores superiores a 250 kg ha-1 (Figura 2 a, b). O do feijão de porco têm sido extraídos princípios ativos
feijão de porco produz legumes de até 20 centímetros de compostos alelopáticos que podem ser utilizados
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de comprimento, com grandes feijões brancos. Apre- como inseticidas, herbicidas e fungicidas.
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Figura 2. Plantas de feijão de porco logo após a emergência das plantas (A) e florescimento/formação de vagens (B) (Santa
Maria, RS. 2010); porte arbustivo do guandu anão em fase inicial de crescimento (C) e milheto (D) no pleno florescimento (Três
Passos, RS, 2016). Fotos: Marciel Redin.

O guandu anão (Cajanus cajan) é uma espécie de parte aérea e eficiente fixação de nitrogênio, com valo-
Fabaceae de verão originária da África Tropical, arbus- res em muitos casos superiores de 10.000 kg ha-1 e 200
tiva de porte baixo e ciclo anual (Figura 2 c). Em alguns kg ha-1, respectivamente.
casos apresenta ciclo bianual quando é cortado verde O milheto (Pennisetum glaucum) é uma espécie da
ou utilizado no pastejo para alimentação de animais, família Poaceae utilizada para adubação verde, cober-
fenação e silagem. O guandu anão apresenta porte de tura morta e pastejo de animais (Figura 2 d). Seme-
1, 0 a 1,2 m de altura. Planta rústica resistente a seca, lhante a crotalária juncea e spectabilis, o milheto apre- 0
apresenta bom desenvolvimento radicular, descom- senta habilidade de reduzir a reprodução de nematói- 1
pactando solos adensados e reciclando nutrientes, es- des fitopatogênicos da soja cultivada sobre seus resí- a
n
pecialmente o N. Produz boa quantidade de MS da duos culturais. gi
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