Fertilizante mineral e resíduo orgânico sobre características agronômicas da
soja e nutrientes no solo
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Introdução
A produção de soja [Glycine max (L.) Merrill ] no país é muitas vezes limitada
pelos altos custos de produção e, entre os insumos, o fertilizante é o mais
oneroso, com participação da ordem de 23 a 27% no custo total de produção,
variando a cada safra (CASTRO;REIS; LIMA, 2006; MENEGATTI; BARROS, 2007).
O Brasil importa grande parte dos fertilizantes minerais. Visando diminuir essa
dependência e otimizar a utilização de fertilizantes, o país deve atentar para
alternativas de fertilização dos solos, em muitas regiões existe a
possibilidade de aproveitamento de resíduos, os quais constituem opção
interessante, quando bem utilizados. O uso de estercos animais pode favorecer a
infiltração e a absorção da água e aumentar a capacidade de troca de cátions
dos solos (HOFFMANN et al., 2001). Entre outros atributos, ressalta-se a
redução na capacidade máxima de adsorção de P (SOUZA et al., 2006).
Andreola et al. (2000), estudando adubações orgânica e mineral, observaram que
o uso de esterco de aves proporcionou acúmulo de K, o que corrobora com Moreti
et al. (2007), que constataram que esterco de galinha e esterco de galinha +
metade da adubação mineral foram os que mais contribuíram para a melhoria dos
atributos químicos do solo. Dentre vários resíduos testados para a cultura da
soja, Lemainski e Silva (2006), concluíram que o aproveitamento do biossólido
líquido (resíduo do tratamento de esgotos) como fertilizante é viável. Corrêa
et al. (2008), por sua vez, concluíram que a produtividade da soja é favorecida
pela aplicação de lodo de esgoto centrifugado e de biodigestor, escória de
aciaria (resíduo da indústria da fundição do aço e do ferro-gusa) e lama cal
(resíduo da fabricação de papel e celulose). Bhattacharyya et al. (2008)
relataram que as culturas da soja e do trigo, cultivadas em sucessão,
responderam à aplicação de NPK minerais, mas o rendimento máximo foi obtido com
o NPK + esterco bovino, demonstrando a importância da matéria orgânica. Os
autores observaram ainda que os rendimentos diminuíram com o tempo nas parcelas
sem adubação e nos tratamentos com apenas fertilizantes minerais, ao passo que
nos tratamentos onde foi utilizado o esterco foram observados incrementos,
ainda relataram que a eficiência agronômica dos fertilizantes foram maiores nas
parcelas que receberam adubo mineral mais o resíduo orgânico. Ghosh et al.
(2009), trabalhando com consórcio soja-sorgo sob seis combinações de adubação
orgânica e mineral, observaram que a aplicação de 75% NPK mineral recomendado +
esterco de galinha ou esterco bovino ou fósforo composto é uma opção viável de
gestão de nutrientes para atender a demanda.
Na agricultura brasileira, o uso de adubos orgânicos como cama de aves, tem se
tornado alternativa interessante, devido ao aumento da oferta (COSTA et al.,
2009). Por isso os trabalhos realizados demonstrando a viabilidade da
utilização da cama de frango como fertilizante são de suma importância (COSTA
et al., 2009; MELLO; VITTI, 2002; MENEZES et al., 2004; RIBEIRO et al., 2009).
Esse fato, aliado ao aumento do custo dos fertilizantes minerais e a crescente
poluição ambiental, gera aumento na demanda por pesquisas para avaliar a
viabilidade técnica e econômica da utilização de resíduos orgânicos (MELO et
al., 2008). De acordo com LIU et al. (2009), a combinação de condicionadores
orgânicos com fertilizantes minerais é fundamental para desenvolver estratégias
de adubações mais sustentáveis.
Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a utilização do fertilizante
mineral NPK associado ao resíduo orgânico "cama de frango", sobre
características agronômicas da soja e nos teores de nutrientes em um Cambissolo
do sul de Minas Gerais.
Material e métodos
O experimento foi conduzido em 2008/09, na Fazenda Milanez localizada em
Itutinga - MG, situada a 21º 23' latitude S e 44º 39' longitude W de Greenwich,
com altitude média de 958 m. A região apresenta inverno seco e verão chuvoso,
com as maiores precipitações em dezembro e janeiro, quando a média mensal chega
a 254 e 321 mm, respectivamente; a precipitação média anual é de 1.460 mm.
Segundo a classificação internacional de Köppen, o clima é do tipo Cwa,
temperado chuvoso e mesotérmico, com as maiores temperaturas ocorrendo em
dezembro, janeiro e fevereiro, com médias de 22,2; 22,6 e 22,8 ºC,
respectivamente (DANTAS; CARVALHO; FERREIRA, 2007).
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com três
repetições em esquema de parcela subdividida. Os tratamentos aplicados às
parcelas foram quatro doses de cama de frango (0; 3; 6 e 9 Mg ha-1) aplicadas
em área total no dia anterior à semeadura e incorporadas com gradagem leve.
Cada parcela experimental foi constituída de 50 m2. O resíduo orgânico
denominado "cama de frango" foi obtido de galpões de avicultura sendo
constituído de palha de arroz, excretas, penas e restos de ração, cuja
características físicas e químicas estão apresentadas na Tabela_1. Nas
subparcelas foram utilizadas cinco doses do fertilizante mineral formulado NPK
04-30-10 (0; 100; 200; 300 e 400 kg ha-1) com 6,10% de Ca + 2,97% de S + 0,06%
de B + 0,97% de Mn + 0,31% de Zn, aplicados manualmente ao sulco de semeadura.
A subparcela foi 10 m2, sendo constituída de 4 fileiras de plantas de 5 metros
de comprimento, espaçadas em 0,5 m. As duas fileiras externas e 0,5 m de cada
extremidade das fileiras úteis constituíram as bordaduras.
O solo da área experimental foi classificado como Cambissolo (EMBRAPA, 2006),
com as seguintes características químicas e físicas, avaliadas de acordo com
Ribeiro et al. (1999), na camada de 0,00 - 0,20 m de profundidade, amostrado
antes da instalação do experimento: pH em água de 5,4 (acidez média); 2,0 mg
dm-3 de P (muito baixo), determinado com extrator Mehlich 1; 98 mg dm-3 de K
(bom); 14,9 mg dm-3 de S (muito bom), determinado com extrator fosfato
monocálcico em ácido acético; 1,5 cmolc dm-3de Ca (médio); 0,4 cmolc dm-3 de
Mg (baixo); 0,5 mg dm-3 de Zn (baixo); 32,6 mg dm-3de Fe (bom); 4,8 mg dm-3 de
Mn (baixo); 1,5 mg dm-3 de Cu (bom); 0,4 mg dm-3 de B (médio); 0,2 cmolc dm-
3 de acidez trocável (Al3+) (muito baixo); 4,0 cmolc dm-3de acidez potencial
(H+Al) (médio); 2,2 cmolc dm-3de soma de bases (médio); 9,0% de saturação por
Al3+(m) (muito baixo); 35,0% de saturação por bases (V) (baixo); 2,4 cmolc dm-
3de CTC efetiva (t) (médio); 6,2 cmolc dm-3de CTC a pH 7 (T) (médio); 4,0 dag
kg-1 de matéria orgânica (bom); 31, 29 e 40 dag kg-1 de areia, silte e argila,
respectivamente. Pelas recomendações de Ribeiro et al. (1999), seriam
necessários 400 kg ha-1 do fertilizante mineral formulado NPK 04-30-10, para
atender às necessidades da cultura.
O preparo do solo foi constituído por uma aração e a gradagem. A aplicação do
resíduo orgânico foi feita a lanço, com posterior incorporação ao solo, seguido
da abertura dos sulcos de semeadura com tração mecanizada. Antes da semeadura,
sementes da cultivar BRS Favorita RR foram inoculadas com Bradyrhizobium
japonicum, utilizando-se inoculante turfoso na proporção de 1.200.000 bactérias
por semente. A semeadura foi realizada em 27 de novembro de 2008 e o desbaste
foi realizado 15 dias após emergência das plântulas, mantendo-se 15 plantas por
metro.
Por ocasião da colheita, estádio R8(FEHR et al., 1971), foram avaliadas as
seguintes características: número de legumes por planta e número de grãos por
legume (amostrados em 10 plantas das fileiras úteis), massa de 100 grãos,
rendimento de grãos em kg ha-1 (após conversão para 13% de umidade), altura da
planta e altura de inserção do primeiro legume (tomadas aleatoriamente, em cm,
de 10 plantas das fileiras úteis) e índice de acamamento (avaliado segundo
BERNARD; CHAMBERLAIN; LAWRENCE, 1965: nota 1 todas plantas eretas, 2 algumas
plantas inclinadas ou ligeiramente acamadas, 3 todas as plantas moderadamente
inclinadas ou 25-50% acamadas, 4 todas as plantas severamente inclinadas ou 50-
80% acamadas e 5 mais de 80% acamadas). Após a colheita ainda foram realizadas
amostragens de solo (profundidade 0,00 - 0,20 cm) nas subparcelas que não
receberam fertilizante mineral, com intuito de verificar a influência do
resíduo orgânico sobre parâmetros de fertilidade do solo (P, K, Ca2+, Mg2+, S,
Zn, Fe, Mn, Cu, B, Al3+, H +Al, P-rem, SB, t, T, m, V, MO e pH).
Os dados foram submetidos à análise de variância (GOMES, 2000) com auxílio do
software Sisvar® (FERREIRA, 2008), a 1; 5 e 10% de probabilidade pelo teste F.
Quando pertinente, foi realizada análise de regressão polinomial com a escolha
de modelos matemáticos com maior valor de coeficiente de determinação,
significativos ao nível de 5%. Os dados de índice de acamamento foram
previamente transformados em (x+1)½.
Resultados e discussão
A análise de variância (TAB._2) revelou que as doses de cama de frango
alteraram significativamente, todas as características, exceto o número de
grãos por legume. Por sua vez, a produtividade, altura de planta, altura de
inserção do primeiro legume e número de legumes por planta foram
significativamente influenciadas pelas doses do fertilizante mineral. A única
interação significativa foi relacionada à altura de planta, indicando
dependência entre doses de cama de frango e do fertilizante mineral.
O número de legumes por planta aumentou linearmente em função das doses do
resíduo orgânico e do fertilizante mineral. Em relação à cama de frango, a cada
megagrama adicionada por hectare, o número médio de legumes por planta foi
acrescido em aproximadamente 2 unidades, no primeiro ano após aplicação, neste
tipo de solo (FIG._1a), alcançando, com a utilização de 9 Mg ha-1, 48 legumes
por planta. Com relação à adubação mineral, na sua ausência, observou-se 34
legumes por planta, ao passo que com a utilização de 400 kg ha-1 do
fertilizante NPK esse valor chegou a 45 legumes por planta (FIG._1b). Esses
dados mostram que esse componente de produção da soja responde mais ao aporte
de nutrientes que número de grãos por legume, que não foi influenciado
significativamente por nenhum fator, e o componente massa de 100 grãos, somente
afetado significativamente pela cama de frango (TAB._2), o que corrobora com
Ritchie et al. (1997).
Houve efeito linear das doses do resíduo orgânico e do fertilizante mineral
sobre a produtividade da soja (FIG._1c e FIG._1d). Nota-se que sem a utilização
da cama de frango, a produtividade estimada de grãos foi de 2.474 kg ha-1, ao
passo que com a utilização de 9 Mg ha-1 essa produtividade foi de 4.990 kg ha-1
(dobrando a produção), com acréscimo médio de 279,5 kg ha-1 de grãos a cada
megagrama de cama de frango adicionada por hectare (FIG._1c).
Considerando o custo da cama de frango disponível na região (R$ 90,00 por
megagrama) e da saca de 60 kg de soja (R$ 40,00), preços cotados em janeiro de
2010 junto às empresas compradoras locais, obtem-se um lucro adicional de R$
96,33 por megagrama de cama de frango aplicada por hectare, sem considerar o
custo do serviço de aplicação, que é variável conforme a região. Esses
resultados indicam que o uso da cama de frango pode ser economicamente viável
na produção de soja, dependendo da disponibilidade, dose e preço na região,
mesmo porque Ribeiro et al. (2009) e Ghosh et al. (2009) ressaltam que as
vantagens físicas, químicas e biológicas no solo não se limitam ao ano de
aplicação do resíduo. Por outro lado, é importante atentar quanto ao
desequilíbrio de nutrientes na constituição dos resíduos orgânicos, em
comparação às necessidades das culturas (WESTERMAN; BICUDO, 2005), então se
torna interessante a associação com fertilizante mineral, para que, a
utilização contínua de resíduo orgânico não proporcione um desequilíbrio de
nutrientes no sistema solo planta.
A amplitude da variação na produtividade obtida com as doses do fertilizante
mineral foi menor em detrimento à observada com as doses do resíduo orgânico
(FIG._1c e FIG._1d). Em relação à adubação mineral, na sua ausência a
produtividade foi de 3.285 kg ha-1 e com 400 kg ha-1 esse valor foi de 4.179 kg
ha-1, equivalente a aumento de 27% (FIG._1d). Esses resultados indicam que
aplicação de altas doses de fertilizantes minerais em solos com baixa e média
capacidade de troca de cátions pode não elevar proporcionalmente o rendimento.
Uma das maneiras de melhorar a sustentabilidade e a eficiência agronômica dos
fertilizantes minerais é a utilização conjunta com resíduos orgânicos
(BHATTACHARYYA et al., 2008; LIU et al., 2009). Essa melhoria na eficiência
agronômica pode ser percebida no desdobramento da interação doses de cama de
frango x doses de fertilizante mineral para altura de planta (FIG._2).
A altura de inserção do primeiro legume é característica importante, pois de
acordo com Marcos Filho (1986), a partir de 10 - 12 cm (ideal 15 cm) pode-se
minimizar as perdas na colheita. Para as doses de resíduo orgânico o efeito foi
quadrático (FIG._1e), com altura do primeiro legume mínima de 23,9 cm e máxima
de 27,2 cm, esta obtida com a dose de 8,64 Mg ha-1. Com as doses do
fertilizante mineral o efeito foi linear (FIG._1f), com o menor valor em 24,5
cm e o maior em 27,5 cm com a utilização de 400 kg ha-1. As variações foram de
pequena magnitude, visto que se trabalhou com apenas uma cultivar, valores que
se apresentaram dentro de padrões adequados para colheita mecanizada.
A interação doses de cama de frango x doses do fertilizante mineral foi
significativa para altura de planta, sendo que os efeitos das doses do
fertilizante mineral foram significativos nas doses 0 e 3 Mg ha-1(FIG._2). Na
ausência da utilização da cama de frango o efeito foi quadrático, com a altura
máxima, 72 cm, alcançada com 337 kg ha-1 do fertilizante mineral NPK. A partir
desse ponto, a altura das plantas foi decrescendo, evidenciando que neste tipo
de solo o aporte de nutrientes através de altas doses de fertilizante mineral
pode não ser eficiente, visto que as perdas de nutrientes são grandes. Uma das
maneiras de otimizar o uso dos fertilizantes minerais é a utilização associada
à aplicação de resíduos orgânicos (BHATTACHARYYA et al., 2008; LIU et al.,
2009), como a cama de frango. Observa-se que com a utilização de 3 Mg ha-
1 desse resíduo, o efeito do fertilizante mineral sobre a altura das plantas
foi linear, atingindo 84 cm com 400 kg ha-1 do formulado NPK, mostrando maior
eficiência na utilização dos nutrientes, visto que o valor máximo não foi
atingido neste caso (efeito linear). Uma das causas desse efeito dos resíduos
orgânicos na eficiência dos fertilizantes minerais é o aumento dos radicais
orgânicos no solo, que se ligam aos nutrientes, evitando que esses sejam
lixiviados. Neste sentido, Hoffmann et al. (2001) observaram que o uso de
estercos animais aumentou a capacidade de troca de cátions dos solos.
A massa de 100 grãos somente foi afetada pelas doses do resíduo orgânico, com
efeito linear. Verificou-se o menor valor (15 g) na ausência do resíduo
orgânico e o maior (16,6 g) com 9 Mg ha-1 (FIG._3a). O índice de acamamento
também variou em função das doses do resíduo orgânico, sendo o menor acamamento
obtido sem o uso da cama de frango, índice próximo a 1, ou seja, todas as
plantas eretas, sem problema para a colheita mecanizada (FIG._3b). À medida que
se aumenta a dose do resíduo orgânico o número de plantas acamadas se eleva,
até representar problema à colheita mecanizada, por favorecer as perdas. Com 3
e 6 Mg ha-1 os índices de acamamento (1,63 e 2,22, respectivamente), não
representam problema para a colheita mecanizada. Já a dose 9 Mg ha-1, cujo
acamamento praticamente atingiu nota 3 (todas as plantas moderadamente
inclinadas ou 25-50% acamadas), favorece as perdas no momento da colheita
mecanizada, restringindo assim o uso da cama de frango em doses superiores.
Nessa condição, poder-se-ia trabalhar com densidades de plantio menores, para
amenizar esse efeito.
Após a colheita foram realizadas amostragens de solo somente nas subparcelas
que não receberam fertilizante mineral. O resumo da análise de variância é
apresentado na Tabela_3. A análise realizada para os atributos químicos dos
solos revelou que a utilização do resíduo orgânico somente influenciou
significativamente os teores de K e de S do solo (TAB._3).
Os valores médios das características do solo em função da aplicação da cama de
frango são apresentadas na Tabela_4. A matéria orgânica, ao final do cultivo,
não foi afetada pela adição de cama de frango e alguns fatores provavelmente
contribuíram para isto, ou seja, o plantio convencional, a incorporação desse
resíduo orgânico e o clima da região, favorecem a decomposição, o que torna a
elevação da matéria orgânica do solo mais difícil. Moreti et al. (2007) também
verificaram que a utilização do esterco de galinha não afetou a matéria
orgânica na camada de 0,00 - 0,20 m. No presente trabalho, o teor de fósforo do
solo no primeiro ano não foi influenciado pelo aporte da cama de frango,
resultado discordante dos encontrados por Gianello e Ernani (1983) e Moreti et
al. (2007) que observaram elevação do P extraível após aplicação de cama de
frango e esterco de galinha, respectivamente.
Observou-se efeito linear das doses de cama de frango sobre o teor de K. Na
ausência da utilização de cama de frango, o teor foi de 81,97 mg dm-3, ao passo
que com 3; 6 e 9 Mg ha-1 os teores foram, respectivamente, 98,10; 114,23 e
130,36 mg dm-3, representando acréscimos de 19,68 a 59,04% (FIG._4a). Esse
resultado confirma os encontrados por Andreola et al. (2000) e por Moreti et
al. (2007), os quais também observaram que o uso do esterco de aves
proporcionou elevação do teor K no solo. O resíduo utilizado contém teor
considerável de K, 37 g kg-1(TAB._1). Além disso, trata-se do primeiro cultivo
após a aplicação da cama de frango, e o K, ao contrário do N e P, não é muito
afetado pela taxa de mineralização, ficando todo disponível às culturas, por
não integrar estruturas químicas orgânicas que necessitem da mineralização
microbiana (MEURER; INDA JUNIOR, 2004), a liberação de K é mais rápida em
comparação ao N e P (LEITE et al., 2010). Com a utilização de 9 Mg ha-1 de cama
de frango o teor de S no solo foi de 16,09 mg dm-3, representando acréscimo de
76,81% em relação a área onde a cama de frango não foi utilizada (9,10 mg dm-
3). O aumento foi da ordem de 25,60% com a aplicação de 3 Mg ha-1 e de 51,21%
com 6 Mg ha-1 (FIG._4b), indicando que a utilização de cama de frango pode
favorecer o teor de S no solo, no primeiro ano de aplicação. Este resultado é
interessante, visto que Rezende et al. (2009) observaram acréscimos na
produtividade de soja em função da utilização desse nutriente.
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Conclusões
1. A adubação com o fertilizante mineral proporciona aumento na altura de
planta e de inserção do primeiro legume, número de legumes por planta e na
produtividade de grãos de soja;
2. A adubação com o resíduo orgânico "cama de frango" eleva a altura de planta
e de inserção do primeiro legume, massa de 100 grãos, número de legumes por
planta e o rendimento de grãos de soja, porém em doses mais elevadas favorece o
acamamento da plantas;
3. A utilização da cama de frango é viável em termos agronômicos e econômicos
na cultura da soja;
4. A adição de cama de frango eleva os teores de K e S no solo.
Agradecimentos
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela
concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor e à Fundação de Amparo à
Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo auxílio financeiro.
