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Espacios. Vol. 37 (Nº 21) Año 2016. Pág. 10

Efeito da irrigação e da adubação nitrogenada nos parâmetros de desenvolvimento e nos componentes de produção da cultura da soja

Effect of irrigation and nitrogen in the parameters of development and components in the production of soybean crop

Flávia BARZOTTO 1; Adroaldo Dias ROBAINA 2; Marcia Xavier PEITER 3; Rogério Ricalde TORRES 4; Jardel Henrique KIRCHNER 5; Ricardo Benetti ROSSO 6; Leonita Beatriz GIRARDI 7; Wellington MEZZOMO 8

Recibido: 17/03/16 • Aprobado: 12/05/2016

Conteúdo

1. Introdução

2.Material e Métodos

3.Resultados e Discussão

4.Conclusões

Referências

1. Introdução

A obtenção de elevada produtividade na cultura da soja depende muito da demanda hídrica que varia entre 450 a 850 mm, levando em consideração as variações do clima durante o crescimento da cultura (FRANKE, 2000). Pela análise das séries históricas de precipitação pluviométrica, na região do Planalto Central do RS, a quantidade de chuva durante o período de safra é suficiente, numericamente, para atender à demanda hídrica das culturas, porém, devido à sua variabilidade, muitas vezes, ocorrem déficits hídricos, que coincidem com determinadas fases do ciclo, podendo ocasionar reduções significativas de produtividade (VIVAN, 2014).

A irrigação desponta como uma eficiente técnica para a agricultura, podendo suprir déficits enfrentados pelas culturas. Esta técnica, segundo com VIVAN (2014), caracteriza-se pelo suprimento artificial das demandas hídricas das culturas, podendo ser utilizada como única fonte de suprimento da demanda (irrigação total) ou complementando a precipitação (irrigação parcial, complementar, suplementar) e de acordo com PARIZI (2010), no Rio Grande do Sul, irrigações parciais ou suplementares são requeridas ao longo do desenvolvimento da cultura da soja.

Segundo o censo realizado por IBGE (2006), dentre os métodos de irrigação, a aspersão é a mais empregada, 35 % da área total, seguido da inundação (24 %) e pivô central (19 %). Deste total apresentado, a região sul ocupa o segundo lugar em área irrigada.

O manejo da irrigação, segundo BERNARDO et al. (2006), significa decidir quando irrigar e o quanto de água aplicar com o sistema de irrigação utilizado. A quantidade de água é determinada, normalmente, pela necessidade hídrica da cultura, podendo ser estimada através de medidas de solo, planta ou elementos climáticos. Dentro destas categorias, o manejo da irrigação baseado na evapotranspiração da cultura ( ETc) ou por meio da tensão de água no solo são bastante citados e utilizados (SILVA et al., 2005; ALVES JUNIOR, 2006; LIMA et al., 2006).

A redução da disponibilidade de água no solo durante a fase reprodutiva da soja tem influencia no rendimento, uma vez que reduz a taxa fotossintética e a taxa de assimilação de nitrogênio na planta (FREEBORN et al., 2001; PURCELL et al., 2004). Como fonte alternativa, a adubação nitrogenada nessa cultura, vem sendo utilizada como forma de aumento da produtividade (SANTOS et al., 2003).

Existem dúvidas quanto o processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) suprir toda a demanda do nutriente ao longo do ciclo de desenvolvimento da cultura da soja. De acordo com HUNGRIA et al. (2006), a inoculação na cultura da soja com Bradyrhizobium, que possui a capacidade de se associar as raízes da soja convertendo o N2 em compostos nitrogenados para a planta, é suficiente para que a cultura alcance produtividade elevada. Por outro lado, KLARMANN (2004) relatou que a FBN não atendeu adequadamente a demanda desse nutriente pela planta, de modo que a mesma potencializasse sua produtividade, sendo necessária a adubação nitrogenada.

Estes resultados distintos quanto à eficiência da aplicação de nitrogênio em cobertura na cultura da soja se devem a uma diversidade de fatores, como a própria cultivar de soja, a eficiência da simbiose, a fonte de nitrogênio utilizada, a época de semeadura da soja, o tipo de solo e os fatores climáticos (ARATANI et al., 2008).

O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de diferentes lâminas de irrigação e doses de adubação nitrogenada nos parâmetros de desenvolvimento (altura de planta, massa seca da parte aérea e índice de área foliar) e nos componentes de produção (número de legumes por planta, número de grãos por legume e massa média do grão) e na produtividade de grãos da cultura da soja.

2. Material e Métodos

O experimento foi conduzido na safra 2013/2014, no município de Ibirubá (RS) em Latossolo Vermelho Distrófico típico (STRECK et al, 2008), na Agropecuária Guajuvira (28°28´19,31" Sul, 53°11´17,40" Oeste e altitude de 411 metros),  utilizando a cultivar BMX Ativa (ciclo super precoce e grupo de maturação 5,6). Segundo a classificação internacional de Koeppen, o clima da região é do tipo subtropical úmido Cfa, com precipitação pluviométrica média anual de 1800 mm, temperatura média do ar de 17° C, umidade relativa do ar de 75%. (PMSB, 2014).

O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, sendo nas parcelas alocados os tratamentos relacionados aos níveis de irrigação (0, 40, 80, 100 e 120 % da ETc)  e nas sub parcelas os tratamentos referentes  as diferentes doses de nitrogênio (0, 40, 80, 100 e 120 kg de N . ha-1 ). As doses de nitrogênio foram aplicadas aos 59 dias após a emergência, no estádio R1 (inicio do florescimento), segundo escala de FEHR & CAVINESS (1977).

A aplicação de água foi realizada através de um sistema de irrigação por aspersão, com tubos de PVC (diâmetro de 50 mm), disposto na área experimental segundo o sistema de "aspersão em linha" ("line source sprinkler system"). A intensidade de precipitação de água, determinada através de um teste de uniformidade (BERNARDO et al., 2006), apresentou os valores médios de 6,31 mm/h (120%), 5,34 mm/h (100%), 4,42 mm/h (80%) e 2,11mm/h (40%) nas distâncias correspondentes a 0-25, 25-50, 50-75 e 75-100% do raio de alcance dos aspersores.

O momento da aplicação da irrigação foi baseado no turno de rega prefixado (7 dias) quando não ocorria precipitação pluviométrica. O volume de água aplicado (VA) em cada irrigação foi calculado através da multiplicação do coeficiente do tanque (Kp), do coeficiente de cultura (Kc) e do somatório da evaporação do Tanque Classe A (ETA) durante sete dias, considerando uma eficiência de aplicação de 90%, isto é, Va = Kc . Kp . ETA/0,9 . Os valores de Kp utilizados foram os fornecidos por DOORENBOS & PRUITT (1977), corrigidos em função da velocidade do vento (km. dia-1) e umidade relativa do ar (%). Os valores de Kc foram os fornecidos por ALLEN et al. (1998). A precipitação efetiva foi estimada de acordo com o coeficiente de escoamento superficial (MILLAR, 1978), que varia em função da classe de textura, da declividade da área (%) e da cobertura do solo.

O tempo de funcionamento (horas) do sistema de irrigação foi estimado pela relação entre o volume de água a ser aplicado (mm) e a intensidade de aplicação de 5,34 mm h-1, utilizada como referência (100%).

Ao longo do desenvolvimento da cultura foram analisados algumas variáveis como AP e MSPA . A colheita do experimento foi realizada no estádio R9 (maturação plena) sendo avaliados os componentes de produção da cultura como NLP, NGL e MMG. Também foi avaliada a PG da cultura da soja.

Os dados foram interpretados a partir da análise de variância, de acordo com o delineamento experimental adotado e, por tratar-se, neste experimento, de investigação de variáveis quantitativas (lâminas de irrigação e doses de nitrogênio), foi testada a análise de regressão. Para a realização dessas análises foi utilizado o programa "SISVAR", e para a elaboração dos gráficos foi utilizado o programa SIGMAPLOT (2008).

3. Resultados e Discussão

A análise de variância mostrou haver diferenças estatísticas nos parâmetros de desenvolvimento da cultura (AP e MSPA) em relação às lâminas de irrigação, porém, não apresentou diferença entre as doses de nitrogênio, como também na interação entre os dois fatores.  Os valores de AP mostram que, até o estádio de desenvolvimento R2, as lâminas de irrigação e as doses de N não provocaram efeitos sobre a altura de planta. Esta somente apresentou diferença significativa no estádio R5.1 e somente para as lâminas de irrigação, sendo que os maiores valores foram apresentados pelos tratamentos que receberam maiores lâminas de água, sendo o máximo valor de 0,800 m apresentado pelo tratamento L4, e o mínimo valor apresentado pelo tratamento  L0 que atingiu a 0,663 m (Figura 1).

Figura 1. Altura de plantas (AP) em função das diferentes lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

Estes resultados concordam com os de MONTEIRO et al. (2010), que avaliou os efeitos da irrigação e da adubação nitrogenada na cultura da soja, sendo que a AP foi influenciada pelo fator água, encontrando-se valores maiores nas plantas que receberam maiores quantidades de água. A altura de plantas também foi uma das características expressas mediante o uso da irrigação da cultura da soja, na região de Jaguari-RS, em trabalho realizado por RUVIARO et al. (2011), sendo que o tratamento testemunha atingiu a menor AP (0,967 metros), quando comparado aos demais.

Discordando dos resultados deste estudo, SCOTT et al. (2005) trabalhando com a aplicação de cinco doses de N (0, 25, 50, 75 e 100 kg ha-1) e diferentes épocas de plantio, durante dois anos em três locais de Alabama (EUA), não obteve resultados significativos quanto a AP no estádio R1 nem ao final do ciclo da cultura da soja.         

Os resultados obtidos da massa seca da parte aérea das plantas, tanto no estádio R5.1 como no estádio R9, apresentaram diferenças significativas em relação às lâminas de irrigação (Figura 2.

Figura 2. Massa seca da parte aérea (MSPA) em função das diferentes
lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

 O maior valor de MSPA foi de 9294,6 kg ha-1 e 11311,7 kg ha-1 respectivamente. Em seu trabalho SCOTT et al. (2005), avaliou o rendimento e a matéria seca na cultura da soja com aplicações de nitrogênio e observou que a aplicação de 60 e 70 kg ha-1 maximizou o acúmulo de matéria seca no estádio R1 da cultura.

Estes dados estão de acordo com WINGEYER, et al. (2013), que trabalhou em ambiente irrigado e não irrigado com aplicação de adubação nitrogenada em soja, nos estádios R1 e R4 e observou que a matéria seca da parte aérea das plantas em R5 foi 16% maior na área irrigada, mas não foram afetados pela adição de fertilizantes nitrogenados.

Em relação às doses de N, no presente trabalho, a MSPA não apresentou diferenças significativas, porém, em tratamentos com uréia e uréia revestida de polímero, aplicados em superfície com doses de 45 e 90 kg ha-1 e uma testemunha sem N, BARKER et al. (2005), foram observados efeitos significativos no estádio R6 com a dose de 90 kg ha-1.

Em experimento desenvolvido durante três anos em Midsouthern (EUA), com doses altas de adubação nitrogenada de 290, 310 e 360 kg ha-1 em ambiente irrigado e não irrigado, RAY et al. (2006), observou um aumento significativo no acumulo de MS de 14 e 17%, aproximadamente, em relação aos dois tipos de ambientes.

Avaliando a MSPA com diferentes populações de plantas e estratégias de manejo de irrigação na cultura da soja, KUSS, et al., (2008) observou que a maior população de plantas com irrigação durante todo o ciclo apresentou a maior MSPA, diferindo dos demais manejos, já à população com menos plantas por hectare não apresentou diferenças estatísticas entre os manejos de irrigação. Isso se deve em relação do maior número de plantas por área, implicando maior acúmulo de massa seca onde não houve restrição hídrica.

As variações dos valores de índice de área foliar (IAF), durante o ciclo da cultura da soja foi avaliada nos estádios R2 está representada na figura 3, onde apresentaram diferenças significativas apenas para as lâminas de irrigação e não foi observado a interação entre os dois fatores.

Figura 3. Índice de área foliar (IAF) no estádio R2 de desenvolvimento em função
das diferentes lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

Já as variações dos valores de índice de área foliar (IAF), durante o ciclo da cultura da soja no estádio R5.1 está representada na figura 4.

Figura 4. Índice de área foliar (IAF) no estádio R5.1 em função das
diferentes lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

Os valores de IAF em ambos estádios de desenvolvimento da cultura foram semelhantes para o manejo nitrogenado, porém não houve diferença significativa. Diferentemente do que foi observado neste experimento, SANT`ANA & SILVEIRA (2008), ao trabalhar com a avaliação da resposta do feijoeiro irrigado ao nitrogênio em cobertura, observou que a adubação nitrogenada influenciou, significativamente (p<0,005),  o IAF até os 66 dias após a semeadura.

Já o fator água influenciou as variações do IAF nos dois estádios avaliados, encontrando-se os maiores valores nas plantas que receberam maiores quantidades de água, porém, os valores de IAF encontrados nos estádios R5.1 foram inferiores aos encontrados no estádio anterior. O tratamento L4 apresentou o máximo IAF de 4,75 m². m-2 (R2) e 4,12 m². m-2  (R5.1) e o L0 o mínimo IAF de  3,53 m². m-2 (R2) e 3,38 m². m-2 (R5.1).

Estes valores foram superiores aos obtidos por HEIFFIG et al. (2006), estudando o desenvolvimento da soja, cultivar MG/BR 46 (Conquista), sob diferentes arranjos,  onde o IAF máximo (2,9  m². m-2 ),  referente ao espaçamento de 0,5m e uma população de 280.000 plantas ha -1, ocorreu no início do estádio R5. O IAF das plantas varia de acordo com o clima, estações do ano, e estádio de desenvolvimento da cultura (CÂMARA e HEIFFIG, 2000).

Quanto aos componentes de produção da cultura número de legumes por planta (NLP), número de grãos por legume (NGL), massa de mil grãos (MMG) e produtividade de grãos (PG), a análise de variância revelou que a PG apresentou diferenças estatísticas entre as lâminas de irrigação e a MMG foi significativo somente para as doses de nitrogênio, não influenciando estatisticamente o número de legumes por planta (NLP) e o número de grãos por legume (NGL) para nenhum dos dois fatores. Assim, como diferentes doses de N não apresentaram diferenças significativa para as outras variáveis, apenas para MMG, ARF et al. (2004) justificam que tal resultado repousa no alto teor de matéria orgânica do solo liberaria quantidades suficientes de N para atender ás necessidades da planta.

A massa de mil grãos (figura 5) apresentou maior valor (155,2 g) que foi obtido com a maior dose de N aplicada (120 kg de N ha-1) e o menor valor (151,5 g) obtido no tratamento que não recebeu nitrogênio. Em relação aos tratamentos irrigados e não irrigado a massa de mil grãos não diferiram entre si, sendo que esse resultado está de acordo com o que foi observado por WESLEY et al. (2013) e MELGAR & LUPI (2002).

Figura 5. Massa de mil grãos (MMG) em função das diferentes
lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

Estes resultados podem estar relacionados com o acúmulo de biomassa durante os estádios reprodutivos da cultura (VEGA et al., 2001). Pode ser que nestes tratamentos onde a MMG foi reduzido houve maior abortamento de flores e legumes por planta, fazendo com que aqueles legumes que permaneceram nas plantas, acumulassem mais massa seca em seus grãos do que, comparativamente, com plantas com maior número de legumes e grãos, onde é maior a demanda por foto assimilado (CASAGRANDE et al., 2001).

Quanto à produtividade de grãos (PG), a mesma está representada na figura 6, estando relacionada a produtividade encontrada com as diferentes lâminas de irrigação utilizadas.

Figura 6. Produtividade de grãos (PG) em função das diferentes
lâminas de irrigação aplicadas na Safra 2013/14, Ibirubá, RS.

O máximo valor de PG encontrado foi de aproximadamente 4827 kg ha-1 no tratamento L4, correspondente à maior lâmina de irrigação, enquanto que o menor valor de PG foi de 4244 kg ha-1, no tratamento testemunha L0, evidenciando um aumento de aproximadamente 12% na PG, quando aumentada a lâmina em 249 mm.

Em trabalho realizado por GOMES et al. (2014), foi observado o mesmo comportamento quanto ao aumento na produtividade de grãos em função da quantidade de água aplicada nas cultivares de soja CD 219 e AL 55. O tratamento que recebeu a maior lâmina de irrigação apresentou um incremento de 11,5% em relação à testemunha que não recebeu irrigação.

Os resultados deste estudo corroboram com os do trabalho de WINGEYER et al. (2013), no qual  a aplicação de adubação nitrogenada nos estádios R1 e R4, apresentou o rendimento médio de soja de 4240 (irrigado) e 3390 Kg ha-1  (não irrigado), respectivamente, mas  não foram afetados pela adubação nitrogenada. Estes resultados sugerem que a adição de fertilizante nitrogenado durante os estádios reprodutivos da soja não é um manejo eficaz para aumentar a produtividade de plantas de soja sob regime irrigado ou não irrigado.

Por outro lado, discordando destes valores, em um período de dois anos no Kansas, WESLEY et al. (2013) avaliou as doses de 0, 20 e 40 kg ha-1 de N e oriundo de diferentes fontes: solução de uréia e nitrato de amônio (UAN); nitrato de amônio; uréia; uréia + N (N-BUTIL) tiofosforico triamida NBPT (é um inibidor de uréase disponível comercialmente), estas aplicações ocorreram no estádio R3 e concluíram que a produtividade da soja foi significativamente aumentada pela aplicação de N em final de ciclo em 6 dos 8 locais testados, onde o aumento médio foi de 11,8%.

Em virtude dos estudos apresentados, anteriormente, pode-se avaliar que as práticas de irrigação se tornam muito importantes para garantir a produção, principalmente, nas regiões mais susceptíveis a déficit hídrico.

4. Conclusões

De acordo com as condições em que foi realizado o experimento, em função dos resultados obtidos e das análises realizadas, para a cultivar de soja (BMX Ativa) na região de Ibirubá-RS, pode-se concluir que:

Existe a necessidade de uso da irrigação, uma vez que ocorreu redução significativa da produção de grãos no tratamento não irrigado, sendo estas reduções devidas à ocorrência de períodos de déficit hídrico devidos à distribuição irregular das chuvas.

Os parâmetros de desenvolvimento (AP, MSPA) e a componente de produção MMG foram influenciados pela irrigação, mas a adubação nitrogenada (uréia) influenciou apenas a MMG.

A produtividade de grãos foi influenciada significativamente pela irrigação, mas não pela aplicação de nitrogênio.

A adubação nitrogenada aplicada no início do estádio reprodutivo da soja não foi um fator positivo para o acréscimo da produtividade de grãos, mesmo influenciando a MMG.

Referências

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1. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail flaviabarzotto@hotmail.com
2. Eng. Agrônomo, professor, Dr., Departamento de Engenharia Rural, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria-RS. e-mail: diasrobaina@gmail.com
3. Eng. Agrônoma, professora, Drª., Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria-RS. e-mail: mpeiter@gmail.com

4. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail: rogeriocprtorres@gmail.com

5. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail: jardelkirchner@hotmail.com

6. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail: cadorosso@gmail.com

7. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail: lbgirardi@hotmail.com

8. Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil. e-mail: wmezzomo@hotmail.com