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DESEMPENHO DE ALGUMAS LEGUMINOSAS COM POTENCIAL PARA
UTILIZAÇÃO COMO COBERTURA VIVAPERMANENTE DE SOLO!
ADRIANOPERIN2;MARCELOGRANDITEIXEIRA3;JOSÉGUILHERMEMARINHOGUERRA3(2)Lic.em Ciências Agrícolas, estudante de Pós-Graduação em Agronomia-Ciência do Solo, Universidade Federal
RuraldoRio de Janeiro/EmbrapaAgrobiologia, CEP 23890-000,Seropédica,RJ, e-mail: [email protected]; (3)EngOAgrônomo,Pesquisador,Embrapa Agrobiologia,CaixaPostal74505, CEP 23890-000,Seropédica,RJ, e-mail:
RESUMO
Opresente trabalho teve como objetivos determinar a produção de fitomassa, teores e acumulação total denitrogênio, fósforo e potássio por ocasião do corte da parte aérea de algumas leguminosas herbáceas perenesutilizadas como cobertura viva permanente de solo. O experimento foi instalado em dezembro/96, no Campo
Experimentalda Embrapa Agrobiologia, Seropédica,RJ. O delineamentoexperimental adotado foi o de blocos ao acaso,dispostos em arranjo fatorial 4 x 2 (espécie x doses de P), com quatro repetições. As leguminosas avaliadas foram:centrosema(Centrosemaacutifolium, ciclo perene e hábito de crescimento volúvel); galáxia (Galactia striata, pereneevolúvel); amendoim forrageiro c.v. "amarillo" (Arachispintoi, perene e rastejante) e mucuna cinza (Mucuna pruriens,anual e volúvel), na ausência e presença de adubação com superfosfato-triplo na dose equivalente a 45 kg de P/ha,aplicado por ocasião do plantio. A adubação fosfatada não apresentou efeitos na produção de matéria seca, teores eacumulaçãode N, P e K naparte aérea das plantas. Ao final do primeiroano de avaliação(somatório do primeiroe segundocorte das plantas), as espécies perenes apresentaram níveis de produçãó de matéria seca e acumulação de N, P e Ksuperioresa mucuna cinza, com exceção do amendoim forrageiro. As leguminosas perenes galáxia e amendoimforrageiroapresentaram,durante o período de avaliaçãoe nas condições locais, plena capacidade de cobertura de terrenoe bonsdesempenhosprodutivos,mostrando-se promissoraspara utilizaçãosimultâneacomo coberturasvivaspermanentesde solo e adubos verdes.
Palavras-chave: Adubação verde, acumulação de nutrientes, Mucuna pruriens, Centrosema acutifolium, Galactiastriata, Arachis pintoi.
ABSTRACT
PERFOMANCE OF SOME LEGUME PLANTS WITH POTENCIAL FOR USE AS APERMANEBT LIVING MULCH OF SOIL
In this paper it was evaluated the shoot yield and accumulation of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K)at time ofharvesting of perennial herbaceous legumes used as soil mulching. The experiment was conducted in completelyrandomized block design, arranged in a factorial of 4 x 2 (species x phosphorus doses) with four replicates. The speciesevaluated were, Centrosema acutifolium and Galactia striata, both with perennial cycle and voluble growth habit;Arachis pintoi C.v Amarillo, also with perennial cycIe and crawling/creeping growth habit, and Mucuna pruriens, withannual cycIe and voluble growth habito The development of the plants was evaluated at two P levels, O (zero) and 45 kgofP/ha, aplicated at planting. The phosphorus fertilization had no effect on shoot dry matter and on the shoot levels andaccumulation of N, P and K. At the-emf of the first year (first + secnd herversts) the perennial species, except Arachis
pintoi cv Amarillo, showed higher levels of shoot dry matter and N, P and K accumulation than M ucuna pruriens. Theperenniallegumes showed and excellent muIching capacity and good productivity at the experimental conductionstested and during all the evaluated period. These species are promissing for simultaneous utilization as permanent livingmuIching and green manure.
Key words: Green manure, accumulation of nutrients, Mucuna pruriens,striata, Arachis pintoi.
Centrosema acutifolium, Galactia
(1)Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, executada com recursos da Embrapa Agrobiologia subprojeto n° 01.096.032-08 eapresentada à Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, como um dos requisitos para conclusão do Curso de Mestrado em Agronomia-Ciência do Solo.
Agronomia, v.34, n.ll2, p.38-43, jan.ldez. 2000.
PERIN, A. et aI.
INTRODUÇÃO
o manejo do solo sem a presença de cobertura vegetalde ocorrência espontânea, por um lado elimina aconcorrência com a cultura econômica, mas acarreta naexposição direta do solo aos fatores climáticos, o queresulta na perda de terra e nutrientes, redução dos teoresde matéria orgânica e destruição da estrutura original desuas partículas. Considerando que a manutenção dopotencial produtivo do solo depende de um manejoconservacionista, sua proteção permanente contra aexposiçãodireta ao sol, chuvas e ventos,principais agentescausadores de sua degradação em condições tropicais(Primavesi,1988;Calegariet al., 1993;DE-Polliet al., 1996),e a incorporação de C e N atmosféricos, tornam-sealtamente relevantes para as condições tropicais.
Nas últimas décadas, as tendências de aumentarabruptamente a produtividade das culturas através dealterações tecnológicas nas práticas culturais, viaintensificação da mecanização e uso de insumosindustrializados, provocam também a degradação deextensas áreas agrícolas no Brasil, cujas conseqüênciasecológicas não tem sido entendidas suficientemente.Esforços tem sido evidenciados no sentido de ampliar ouso de adubos verdes, principalmente com plantas de cicloanual. Porém, a identificação e adequação de leguminosasherbáceas perenes, a fim de utilizá-Ias como coberturasvivas associadas às culturas econômicas de ciclo perene,é ainda um desafio. Esta alternativa de manejo do solo,pode mudar a situação dos solos degradados e de sistemasecologicamente danificados para condições de melhoresníveis de fertilidade (Sideras & Pavan, 1985). O uso deleguminosa herbáceas perenes como cobertura viva, alémde proteger o solo dos agentes climáticos, competem comas espéciesde ocorrênciaespontânea,seqüestramC e fixam.N atmosférico, mantém ou elevam o teor de matériaorgânica, mobilizam nutrientes de camadas profundas, efavorecema atividadebiológica do solo (perin et aI.,2000).Porém, o sucesso dessa prática depende, dentre outrosfatores,de conhecimentos básicos sobre o comportamento,adaptação, persistência e exigência de cada leguminosasusada como cobertura de solo, para que contemple osucesso do manejo adotado.Diante do exposto, o presentetrabalho teve como objetivos determinar a produção defitomassa, teores e acumulação total de nitrogênio (N),fósforo (P) e potássio (K) em algumas leguminosas compotencial de utilização para cobertura viva permanente desolo.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado em dezembro/96, na áreado Campo Experimental da Embrapa Agrobiologia,localizadoem Seropédica, RJ, num solo classificado comoARGlSSOLO(podzólicoVermelho-Amarelo,distrófico).Osresultados da análise química de terra apresentaram, nacamada de O- 20 cm, os seguintes valores: pH em H20
7\P 1
. 39
(1:2,5) = 5,1; AI+3= 0,0 cmolJdm3; Ca+2= 3,4 cmoIJdm3;Mg+2= 1,3cmol/dm3; K+= 75 mg/dm3e P disponível =3mg/dm3de solo. O delineamento experimental adotado foio de blocos ao acaso, dispostos em arranjo fatorial 4 x 2(espécie x doses de P), com quatro repetições. Asleguminosas avaliadas foram centrosema (Centrosemaacutifolium, ciclo perene e hábito de crescimento volúvel);galáxia (Galactia striata, perene e volúvel); amendoimforrageiro C.v. "amarillo" (Arachis pintoi, perene erastejante) e mucuna cinza (Mucuna pruriens, anual evolúvel); na ausência e presença de adubação comsuperfosfato-triplo na dose equivalente a 45 kg de P/ha,aplicado por ocasião do plantio, juntamente com umaadubação uniforme com cloreto de potássio (equivalentea 50 kg de K/ha). A mucuna cinza foi incluída no ensaio, afim de tê-Ia como referência de produção de fitomassa,visto que esta espécie é comumente difundida para aadubação verde. As parcelas constaram de uma área de15m2(6m x 2,5m), com cinco linhas espaçadas de 0,50m.Por ocasião da semeadura, as sementes de centrosema egaláxia sofreram escarificação térmica (imersão em água à90°C, durante uma hora) e estirpes de rizóbio foraminoculadas nas sementes, de acordo com recomendaçãopara cada espécie. Foi utilizada, após o desbaste, adensidade de 10plantas/m linear para todas as espécies. Ocontrole de invasoras foi realizado através de quatrocapinas, realizadas, respectivamente, aos 30, 50, 65 e 82dias após a semeadura (DAS).
As avaliações constaram da taxa de cobertura do solo,determinadacom auxíliodo softwareSIARCS 3.0 (SistemaIntegrado para Análise de Raízes e Cobertura do Solo),desenvolvidopela Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária,conforme descrito por Jorge & Crestana (1996); produçãode fitomassade parte aérea,em estufa de ventilaçãoforçadade ar a 65°C, até atingir massa constante; conteúdo de N,determinado após digestão sulfúrica e destilação emKjeldahl, adaptado da determinação conduzida para solos(Bremner e Mulvaney, 1982); conteúdo de P e K na parteaérea das plantas, após digestão nitroperclórica (Batagliaet aI., 1983),sendo o P determinado em espectofotômetroapartir de formação da cor azul do complexo fosfato-molibdato em meio sulfúrico, na presença de ácidoascórbico como redutor, e o K determinado emespectofotômetro de absorção atômica, por ocasião dos1°,2°,3° e 4°cortes, realizados, respectivamente, aos 5,12,15e 24 meses após a semeadura (MAS).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A partir da taxa de cobertura das diferentesleguminosas, observou-se que a mucuna cinza apresentoucrescimento inicial vigoroso, notadamente quandocomparada com as espécies perenes centrosema, galáxia eamendoim forrageiro, cobrindo plenamente o terreno aos37 DAS (Tabela 1). As espécies perenes, diferentemente,caracterizaram-se pelo crescimento inicial lento, seguidode uma fase de crescimento acelerado, até alcançarem a
tE
Agronomia, v.34, n.1I2, p.38-43, jan./dez. 2000.
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cobertura de 70% do terreno. Comportamento semelhantetambémfoi detectado por Guerra & Teixe}ra(1997) e Perinet aI. (2000)para as espécies calopogônio, siratro, galáxia,cudzu tropical, estilosantes e amendoim forrageiro, emcondições edafoclimáticas semelhantes. A centrosemadestacou-se em relação as demais, cobrindo plenamente oterreno aos 92 DAS, enquanto que o amendoim forrageiroe a galáxiacobriramplenamenteo terreno,respectivamente,aos 110e 120DAS (Tabelal).
Convém salientar que as menores velocidades decobertura promovidas pelas espécies perenes, quandocomparadascom a mucuna cinza, tem implicaçõespráticasao utilizarem-se estas espécies como coberturas de soloem pomares. Conquanto a mucuna cinza e, geralmente,outras leguminosas anuais empregadas para tal fim.mostrem maiores habilidades competitivas na supressãode espécies vegetais de ocorrência espontânea, asleguminosas perenes mostram-se menos agressivas doque as anuais na competição com a cultura principal. Talefeito decorre das menores taxas de crescimento dasperenes, o que facilita o manejo concomitante da culturaprincipal e da cobertura viva de solo.
Um dos fatores avaliados neste ensaio foi o efeito daadubaçãofosfáticasobre a produção de matéria seca, teorese acumulação total de N, P e K na parte aérea dasleguminosas, visto que estes nutriente, com freqüência,limita o crescimento das plantas. Porém, em nenhuma dasavaliações realizadas, a adubação fosfática promoveuaumento significativo sobre quaisquer dos parâmetrosavaliados, apesar do solo apresentar apenas 3 mg de Pdisponível/dm3 de solo (Valores não apresentados).Resultados semelhantes também foram obtidos por Guerra& Teixeira (1997),Sideras & Pavan (1990) e Rutter (1981)com outras leguminosas tropicais, em condiçõesedafoclimáticas semelhantes, o que denota certo nível derusticidade dessas espécies, quando crescidas em solosdeficientes em P disponível.
Em relação a I?roduçãode matéria seca, verifica-se naTabela 2, que por ocasião do 1°corte, as espécies perenesmostraram-se inferiores a mucuna cinza, notadamente oamendoim forrageiro. Todavia, deve-se considerar que amucuna é uma espécie anual e, portanto, de ciclo curto.Porém, aofinal de 12meses após o plantio (somatório do1° e 2° cortes das plantas), as espécies perenesapresentaram níveis de produção de fitomassa superioresa mucuna cinza, com exceção do amendoim forrageiro.Observa-se também que as leguminosas perenes, emboratenham elevado a produção de matéria seca do 1°para o 2°corte, apresentaram produções estáveis por ocasião do 3°e 4°cortede sua parteaérea. Esta mesma tendência tambémfoi observada por Carvalho et aI., (1985), ao trabalhar coma centrosema. Este comportamento sugere que asleguminosas encontravam-se, até o 2°corte, ainda em fasede estabelecimento.Considerando essas mesmas variáveis,verifica-se,por ocasiãodo 3°corte, que a centrosema,assimcomo observado nos cortes anteriores, manteve-se commaiores valores de produção de fitomassa que as demaisleguminosas perenes. Porém, no 4° corte, esta leguminosa
Desempenho de algumas leguminosas...
teve queda acentuada na sua produção, conseqüência danão adaptação ao manejo adotado. O amendoim forrageiro,apesar de ter apresentado aumento na produção defitomassa aérea a partir de seu 1° corte, preservou acaracterística de menor produção ao longo dos quatrocortes, quando comparado com as demais leguminosas.Quanto ao teor de nitrogênio (N) na parte aérea dasleguminosas, verifica-se no Tabela 3, que por ocasião do1° corte, assim como observado para produção defitomassa, as espécies perenes apresentaram menoresvalores quando comparadas com mucuna cinza. Dentre asperenes, mereceram destaque a centrosema e o amendoimforrageiro, por apresentarem teores mais elevados desteelemento ao longo dos três primeiros cortes das plantas.Em relação acumulação total de N na parte aérea dasplantas, nota-se que o amendoim forrageiro apresentoumenores valores do que os obtidos para centrosema egaláxia ao longo de todo o período de avaliação (Tabela 3).Estes valores decorreram da menor produção de fitomassaapresentada pelo amendoim forrageiro. Houve, outrossim,aumento na acumulação de N a partir do 1° corte,conseqüência mútua do teor deste nutriente com aprodução de fitomassa.
Quanto ao P, verifica-se que as espécies perenesapresentam menor teor e acumulação na parte aérea porocasião do 1° corte, quando comparadas com a mucunacinza (Tabela 4). Entre as perenes, observa-se que acentrosema apresentou acumulação crescente até o 3°corte.No entanto, a menor acumulação de P no 4° corte para estaleguminosa, foi decorrente da queda na produção defitomassa, visto que o teor deste elemento não alterou aolongo das quatro avaliações. A galáxia e o amendoimforrageiro, diferentemente da centrosema, apresentarammaiores teores de P no 3° e 4° corte, quando comparadocom os demais. Tais valores, associados com a matéria
seca, resultaram em maior acumulação deste nutriente,notadamente para a galáxia.
O comportamento apresentado pelas leguminosasquanto ao K na parte aérea, pode ser observado na Tabela5. Quanto ao teor, merecem destaque o amendoim forrageiroe galáxia, por apresentarem, respectivamente, maioresvalores no 1° e 4° corte. Quanto a acumulação total, osmenores valores são evidenciados no amendoim, devido
sua menor produção de fitomassa.Como as leguminosas perenes avaliadas são espécies
forrageiras, a cobertura viva pode ser roçada e o resíduoutilizado para a produção de feno. Nesse sentido,incorporou-se um novo fator a partir do 1° corte dasplantas, que constou do manejo da parte aérea após cadacorte. Comparou-se o efeito provocado pela manutençãoem cobertura ou remoção dos resíduos de parte aérea sobrea produção de fitomassa e acumulação de N, P e K na parteaérea das plantas. Embora o período transcorrido para aavaliação do impacto desse tipo de manejo seja ainda curto,observou-se que a remoção do resíduo acarretou queda,ainda que pouco acentuada, na acumulação de N e P naparte aérea das leguminosas perenes já no 2° corte (valoresnão apresentados), evidenciando que a manutenção do
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/' .
PERIN, A. et aI. 41
Tabela 1. Cobertura do solo (%) proporcionada por diferentes leguminosas, com potencial de utilização para coberturaviva de solo.
, Época de avaliação (DAS)
15 29 92 114Leguminosas 37Cobertura do solo
u (0/0) u__u_-_u_-_u__u_--------31 79 100 * *O 9 15 94 *O 11 18 78 945 21 33 88 96
Mucuna cinzaCentrosemaGaláxiaAmendoim forrageiro
* Não avaliado por ocasião da cobertura total do solo.
Tabela 2. Produção de matéria seca da parte aérea de diferentes leguminosas por ocasião do 1°,2°,3° e 4° corte dasplantas, realizados, respectivamente, aos 5,12, 18 e 24 meses após o plantio (MAS).
Produção de matéria seca de parte aérea
Leguminosa uuuu uuuuuu u-- M g ha -1_--u_--u uuu_---------
1° corte 2° corte 3° corte 4° corte Total5,4 A ** * * * 5,42,7 B 4,4 A 4,7 A 2,9 AB 14,72,8 B 4,3 A 3,3 B 3,6 A 14,01,0 C 2,5 B 2,4 B 2,6 B 8,5
Mucuna cinzaCentrosemaGaláxiaAmendoim forrageiro
c.v (%) .25 12 18 22
* Não determinado em função da não rebrota das plantas por ocasião do 1° corte.** Valores seguidos de letras iguais dentro da mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
Tabela 3. Teor e acumulação total de N na parte aérea de diferentes leguminosas por ocasião do 1°,2°,3° e 4° corte dasplantas, realizados, respectivamente, aos 5, 12, 18 e 24 meses após o plantio (MAS).
N na parte aérea
* Não determinado em função da não rebrota das plantas por ocasião do 10 corte.** Valores seguidos de letras iguais dentro da mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
resíduo em cobertura favorece a integridade destasleguminosas. Portanto, até o 2° corte (12 MAS), estasleguminosas encontram-se ainda em fase deestabelecimento. A exportação de fitomassa da área poderácomprometer a permanência destas leguminosas. Embora
a roçada não seja necessária, essa prática estimula aprodução de fitomassa, resultando maior aporte de materialorgânico depositado no terreno.
Apesar do amendoim forrageiro ter apresentadodesempenho inicial inferior a centrosema e a galáxia, em
Agronomia, v.34, n.l/2, p.38-43, jan.ldez. 2000.
H
Teor AcumulaçãoLeguminosa u__u_-----_u- g kg-1 -_u_----_u_- ---------_u_--- kg ha-l uu__u_----------
1° 2° 3° 4° 1° 2° 3° 4° Totalcorte corte corte corte corte corte corte corte
Mucuna cinza 37,6A** * * * 202A * * * 202Centrosema 31,IB 32,2A 29,IA 32,OA 85B 141A 137A 94B 457Galáxia 22,8C 27,3B 22,OB 33,IA 64B 118B nB 117A 371Amendoim 26,9BC 30,6AB 28,2A 30,3A 30C 76C 67B 80B 253
forrageiro
C.V (%) 12 10 8 6 18 12 24 26
42
~Desempenho de algumas leguminosas...
Tabela 4. Teor e acumulação total de P na parte aérea de diferentes leguminosas por ocasião do 1°,2°,3° e 4° corte dasplantas, realizados, respectivamente, aos 5, 12, 18 e 24 meses após o plantio (MAS).
Leguminosa
Mucuna cinzaCentrosemaGaláxiaAmendoim
forrageiro
c.v (%)
* Não determinado em função da uão rebrota das plantas por ocasião do 10 corte.** Valores seguidos de letras iguais dentro da mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
Tabela 5. Teor e acumulação total de K na parte aérea de diferentes leguminosas por ocasião do 1°,2°,3° e 4° corte dasplantas, realizados, respectivamente, aos 5, 12, 18 e 24 meses após o plantio (MAS).
* Não determinado em função da não rebrota das plantas por ocasião do ]0 corte.** Valores seguidos de letras iguais dentro da mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
relação a produção de fitomassa e acumulação de N, P eK, esses parâmetros não devem ser os únicos parasubsidiar a tomada de decisão sobre qual a espécie quemelhor se adequa a determinada situação. Asleguminosas perenes centrosema e galáxia apresentamhábitos de crescimento volúveis, enquanto que oamendoim forrageiro é de crescimento rastejante. Estacaracterística pode ser um aspecto facilitador do manejodessa leguminosas, quando consorciada com fruteiras.
Os resultados obtidos neste ensaio demonstram o
potencial de utilização das leguminosas galáxia eamendoim forrageiro como cobertura viva permanentede solo. Porém, outros estudos complementares devemser conduzidos. Parâmetros relacionados à proteção do
solo aos agentes climáticos, longevidade da coberturaviva, capacidade de competição com a vegetaçãoespontânea, efeitos nos atributos físicos, químicos ebiológicos do solo, além da capacidade de adequaçãodas leguminosas em pomares necessitam deinvestigação.
CONCLUSÕES
As leguminosas perenes galáxia e amendoim forrageiroapresentaram plena capacidade de cobertura de terreno ebons desempenhos produtivos, mostrando-se promissoras
Agronolflia, v.34, n.1/2, p.38-43, jan./dez. 2000.
P na parte aérea
Teor Acumulação----______n_____- g kg-1 n______u_----- ----------------- kg ha-l _n____n______-
1° corte 2° 3° 4° 1° 2° 3° 4° Totalcorte corte corte corte corte corte corte
2,13A** * * * 1l,2A * * * 11,21,nB 1,78A 1,94AB 1,82B 4,8B 7,9A 9,lA 5,4B 27,21,63BC 1,63BC 2,20A 2,33A 4,6B 4,6B 7,lB 8,2A 24,51,36C 1,76A 1,92AB 1,89B l,4C 4,4B 4,6C 5,lB 15,5
15 10 9 8 21 13 23 25
K na parte aérea
Teor Acum ulaçãoLeguminosa __n______--------- g kg-1 n_n___n_n_n nnn_nnnnnn- kg ha-l __h--_------n__----
1° 2° 3° 4° 1° 2° 3° 4° Totalcorte corte corte corte corte corte corte corte
Mucuna cinza 13,19B** * * * 70,6A * * * 70,6Centrosema 13,4 7B 15,47A 14,13A 11,89C 36,lBC 67,8A 65,9A 34,9B 204,7Galáxia 13,59B 13,59B 12,88A 19,77 A 38,2B 38,2B 41,9A 69,7A 188,0Amendoim 16,44A 15,67 A 14,73A 15,66B 16,7C 39,OB 36,lB 41,4B 133,2forrageiro
C.V (%) 17 14 11 15 28 15 23 29
PERIN, A. et aI.
para utilização simultânea como coberturas vivaspermanentes de solo e adubos verdes.
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