DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO E ...§ões-Teses... · período de janeiro a maio de 2003, um experimento sob telado com cobertura plástica transparente, na

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO E Brachiaria brizantha, SUBMETIDAS A QUATRO

GRAUS DE COMPACTAÇÃO DE UM LATOSSOLO VERMELHO-ESCURO DISTRÓFICO

GEOVANI JOSÉ SILVA

CUIABÁ – MT

2004

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO E Brachiaria brizantha, SUBMETIDAS A QUATRO

GRAUS DE COMPACTAÇÃO DE UM LATOSSOLO VERMELHO-ESCURO DISTRÓFICO

GEOVANI JOSÉ SILVA Licenciado em Ciências Agrícolas

Orientador: Prof. Dr. JOÃO CARLOS DE SOUZA MAIA

Dissertação apresentada à Faculdade de

Agronomia e Medicina Veterinária da

Universidade Federal de Mato Grosso,

Para obtenção do título de Mestre em

Agricultura Tropical.

CUIABÁ – MT

2004

FICHA CATALOGRÁFICA

G352 Silva, Geovani José Desenvolvimento de plantas de soja, milho, algodão e Brachiaria brizantha, submetidas a quatro graus de com- pactação de um latossolo vermelho-escuro distrófico / Geovani José Silva. – 2004. 122p. : il. ; color. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2004. “Orientação: Prof. Dr. João Carlos de Souza Maia”. CDU – 631.431.7:631.547.2

Índice para Catálogo Sistemático

1. Latossolo-Compactação 2. Compactação – Latossolo 3. Plantas – Desenvolvimento 4. Culturas 5. Preparo do solo 6. Solos – Resistência à penetração

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

Título: DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO

E Brachiaria brizantha, SUBMETIDAS A QUATRO GRAUS DE

COMPACTAÇÃO DE UM LATOSSOLO VERMELHO-ESCURO

DISTRÓFICO

Autor: GEOVANI JOSÉ SILVA Orientador: Dr. JOÃO CARLOS DE SOUZA MAIA

Aprovado em 26 de março de 2004.

Comissão Examinadora:

Aos meus avós Geraldo e Isabel, exemplos de dignidade,

de fidelidade, de simplicidade, de perseverança e de fé;

Ao meu pai Realino e à memória de minha mãe Maria;

que a mim, oportunizaram a graça do viver e de

trilhar caminhos de retidão;

Aos meus amados filhos Giovanna, Lucianna e

Antônio Neto, que abriram mão e se privaram, e

muito, de meus carinhos e de minha atenção;

Aos amigos, aqueles especiais, que tenho a

honra e o privilégio de sempre poder contar;

DEDICO

AGRADECIMENTOS

A DEUS, por ter criado os desafios e nos capacitado a superá-los; por

ter provido, instrumentado, alegrado, tolerado e, por fim, concedido, a graça

de colher os frutos deste trabalho, feito a muitas mãos e por muitas mentes.

Ao amigo Prof. Dr. Jonas P. de Miranda, por ter “arrombado” a

porteira da EAF/Cáceres para a busca do conhecimento.

Em especial, agradeço ao responsável e, porque não dizer, ao

culpado por tudo isso, ao amigo Prof. MSc. José Ricardo Castrillon (foi quem

semeou essa roça).

À senhora LUCILENE por ter aceitado e cumprido muito bem, o papel

de mãe e pai de nossos filhos neste período.

A EAF/CÁCERES, em nome da direção anterior e da atual, por ter

oportunizado a realização deste mestrado e estendo ainda meus

agradecimentos a todos os servidores e meus amigos que, direta ou

indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho.

À UFMT-FAMEV e ao PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM

AGRICULTURA TROPICAL, na pessoa da professora doutora Maria Cristina

de Figueiredo e Albuquerque, sua coordenadora, que, juntamente com

outros poucos tenazes e compromissados colaboradores mantem aberto

este precioso portal do conhecimento, da pesquisa e do aperfeiçoamento.

À CAPES e ao CNPq, pelo auxílio financeiro.

Ao agradecer o Prof. Dr. JOÃO CARLOS DE SOUZA MAIA, pela

orientação, pela atenção, pelo desprendimento e pela amizade; agradeço

também aos membros da comissão examinadora, aos professores do

PROGRAMA, de fora do programa e mesmo de outras instituições, como o

Prof. Dr. Walter E. Pereira da UFPB e o Prof. Dr. Ednaldo C. Guimarães da

Universidade Federal de Uberlândia-MG, que prestaram valiosos auxílios e

esclarecimentos, como também agradeço a todos os técnicos, bolsistas e

colaboradores diretos e indiretos.

À Maria, “nossa amiga”, e à Denise, “ciumenta”, pelo atendimento

imediato e sempre gentil, realizado por elas na secretaria.

Em nome de pessoas especiais, como a senhorita MSc. Suzana M.

Pimenta, Luciano, Leo, Eleusa, Helionora e Paty, agradeço a todos os

colegas de turma e de outras turmas do programa, pelo convívio, pela troca

de experiências, pela oportunidade de ajuda mútua e estendo

agradecimentos aos críticos, palpiteiros, confidentes, amigos presentes e

não tão presentes, e a todos, cujos nomes a memória, o pouco tempo e

espaço disponíveis não nos permitem citá-los, mas que, de uma forma ou de

outra, são co-autores e responsáveis por este trabalho.

Aos amigos Beth e Agenor Bolzan, pelo carinho e pelas maravilhosas

e providenciais refeições.

Agradeço, por fim, à senhora Lázara Rita, pelo carinho, zelo e pelos

momentos de aconchego e refúgio.

DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO E Brachiaria brizantha, SUBMETIDAS A QUATRO GRAUS DE COMPACTAÇÃO

DE UM LATOSSOLO VERMELHO-ESCURO DISTRÓFICO

RESUMO - A compactação é um processo que pode ocorrer em solos

manejados, afetando direta ou indiretamente o crescimento e a produção

das culturas. Com o objetivo de determinar a densidade do solo, a partir da

qual o desenvolvimento das raízes e da planta como um todo é

comprometido, estabelecendo relações entre densidade, resistência do solo

à penetração e o crescimento de plantas, de modo a subsidiar um melhor

manejo do solo sob os aspectos econômico e ambiental, conduziu-se, no

período de janeiro a maio de 2003, um experimento sob telado com

cobertura plástica transparente, na Faculdade de Agronomia e Medicina

Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso. Plantas de soja, milho,

algodão, e Brachiaria brizantha cv. Marandu foram cultivadas em vasos,

contendo Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, reconstituído de modo a

simular as condições reais dos solos manejados. Adotou-se o delineamento

inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 4 x 5, sendo quatro

espécies, quatro densidades (1,0; 1,2; 1,4 e 1,5 Mg.m-3) e cinco repetições.

A unidade experimental (vaso) constituiu-se de um cilindro de PVC rígido de

195 mm de diâmetro interno, composto pela sobreposição de três anéis, com

alturas úteis de 140 mm para os anéis superior e inferior e 60 mm para o

anel intermediário. Estes anéis foram unidos por encaixe macho-fêmea e fita

adesiva, recebendo os anéis intermediários, solo compactado por prensa

hidráulica com as densidades a serem testadas. O teor de água no sistema

solo/vaso foi monitorado em função da eletro-resistividade e mantido sempre

acima de 60% da capacidade de retenção de água do solo, por meio de

irrigações superficiais até 35 dias após a semeadura e por irrigação

subsuperficial a partir de então. Ao atingirem o máximo crescimento

vegetativo, mediu-se a altura das plantas, estas foram cortadas rente ao solo

e determinou-se a massa seca da parte aérea. Os vasos foram submetidos a

ensaio com penetrógrafo, desmontados, e colhidas amostras de cada

camada, para determinação do teor de água. As raízes de cada camada

foram lavadas sobre peneiras, secas em estufa e pesadas. A partir de 1,4

Mg.m-3, a compactação do solo provocou reduções significativas na

produção de massa seca das partes aéreas do Algodoeiro, do milho e da

soja, enquanto nas plantas de Brachiaria brizantha, a redução ocorreu na

densidade de 1,5 Mg.m-3. Verificou-se maior uniformidade na distribuição do

sistema radicular na densidade de 1,2 Mg.m-3 e todas as espécies tiveram

reduções significativas na produção de matéria seca de raízes na densidade

1,5 Mg.m-3. De um modo geral, o modelo quadrático explica bem o crescimento

das plantas estudadas em função da compactação. Observou-se considerável

relação entre resistência do solo à penetração e o crescimento das plantas.

Palavras-chave: Densidade do solo, massa seca de raízes, resistência à

penetração, crescimento de plantas.

PLANT DEVELOPMENT IN SOYBEAN, CORN, COTTON, AND Brachiaria

brizantha SUBMITTED TO FOUR DEGREES OF SOIL COMPACTION ON A DYSTROPHIC DARK-RED LATOSOL

ABSTRACT – Compaction is a process that can occur in managed soils,

directly or indirectly affecting the growth and yield of crops. In order to

determine the soil density beyond which root and plant development as a

whole become compromised, establishing relationships between density, soil

resistance to penetration and plant growth, so as to economically and

environmentally support better soil management, an experiment was

conducted in the period from January to May, 2003, in a screened shade

house covered with clear plastic, at Faculdade de Agronomia e Medicina

Veterinária of Universidade Federal de Mato Grosso. Soybean, corn, cotton,

and Brachiaria brizantha cv. Marandu plants were grown in pots containing

dystrophic Dark-Red Latosol, reconstituted to simulate the actual conditions

observed in managed soils. A completely randomized design was adopted, in

a 4 × 4 × 5 factorial scheme, with four species, four densities (1.0; 1.2; 1.4;

and 1.5 Mg.m-3), and five replicates. The experimental unit (pot) consisted of

a rigid PVC cylinder with an internal diameter of 195 mm, consisting of three

overlapping rings with useable heights of 140 mm for the upper and lower

rings, and 60 mm for the central ring. These rings were held together by

means of a tongue and groove joint and adhesive tape; the central rings

received soil compacted with a hydraulic press at the densities tested. The

water content in the soil/pot system was monitored considering its electrical

resistivity, and the soil was always maintained above 60% of its maximum

water retention capacity, by means of surface irrigations up to 35 days after

sowing, and by subsurface irrigation from then on. Upon reaching maximum

vegetative growth, plant height was measured and the plants were cut even

with the ground for dry mass determination of their above-ground parts. The

pots were then submitted to a penetrograph assay, disassembled, and

samples were harvested from each layer for water content determination.

The roots in each layer were washed over sieves, dried in an oven and then

weighed. Starting at 1.4 Mg.m-3, soil compacting caused significant

reductions in dry mass yield of the above-ground parts of cotton, corn, and

soybean, while for Brachiaria brizantha plants the occurrence of reduction

was verified at the 1.5 Mg.m-3 density. Greater uniformity in root system

distribution was observed at the 1.2 Mg.m-3 density, and all species

experienced significant reductions in root dry matter yield at the 1.5 Mg.m-3

density. In general, the quadratic model adequately explains growth of the

studied plants as a function of compaction. A considerable relation between

soil resistance to penetration and plant growth was observed.

Key words: Soil density, root dry mass, resistance to penetration, plant

growth

LISTA DE FIGURAS

Página 1 Vista geral do local do experimento................................................ 36

2 Curva de compactação do solo, do Latossolo Vermelho Escuro

Distrófico utilizado no experimento. ................................................ 37

3 Determinação da massa da amostra de solo para preenchimento

dos anéis da camada intermediaria das unidades experimentais... 39

4 Esquema gráfico representativo da unidade experimental

utilizada, composta por anéis sobrepostos de PVC rígido.............. 40

5 Anel inferior, com fundo em tela anti-afídeos (a), Detalhe do

sensor (bloco de Bouyoucos) (b) e Unidade experimental

montada (c)..................................................................................... 41

6 Prensa hidráulica marca Charlott, modelo PH5T............................ 42

7 Modelo de sonda desenvolvida e calibrada para monitoramento

do teor de água do solo na camada superficial do vaso. ................ 45

8 Sonda e galvanômetro para monitoramento do teor de água do

solo na camada superior das unidades experimentais. .................. 46

9 Representação gráfica de imagens digitais, utilizadas para

determinação da área foliar de algodão, B. brizantha, milho e soja. .. 48

10 Ensaio de penetrometria com penetrográfo de velocidade contínua

(BIANCHINI, 2002), em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada...... 49

11 Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada de

Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, reconstituído em vaso com

camada subsuperficial compactada e cultivado com algodão............... 57

12 Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada, de


camada subsuperficial compactada e cultivado com B. brizantha. ........ 58

13 Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada, de


camada subsuperficial compactada e cultivado com soja..................... 58

Página 14 Resistência do solo à penetração (RSP), teor de água do solo, massas

secas relativas totais da parte aérea (MSAT) e de raízes (MSRT) de

algodoeiro cultivado em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada. .......... 62

15 Resistência do solo à penetração (RSP), teor de água do solo, massas

secas relativas totais da parte aérea (MSAT) e de raízes (MSRT), de

B. brizantha cultivada em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada. .......... 64

16 Resistência do solo à penetração (RSP), teor de água do solo, massas


soja, em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico reconstituído em vaso,

com camada subsuperficial compactada. ........................................... 65

17 Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e

especifico de plantas de algodoeiro cultivadas em Latossolo Vermelho-

Escuro Distrófico, com camada subsuperficial compactada.................. 67

18 Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e

especifico de plantas de B. brizantha cultivadas em Latossolo

Vermelho-Escuro Distrófico, com camada subsuperficial compactada. . 68

19 Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e pelo

especifico de plantas de milho cultivadas em Latossolo Vermelho-

Escuro Distrófico, com camada subsuperficial compactada. .................. 68

20 Altura relativa (AR) observada e definida pelo modelo geral de plantas

de soja cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, com

camada subsuperficial compactada..................................................... 69

21 Área foliar relativa (AFR) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■),

soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico

com camada subsuperficial compactada. ............................................ 71

22 Modelo geral ajustado ( ) e produção relativa de massa seca de

frutificações (MSF) de plantas de algodoeiro (▲), soja (●) e milho (□),

cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada

subsuperficial compactada. ............................................................... 73

Página 23 Produção relativa de massa seca aérea total (PRMSAT) de plantas

de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em

Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial

compactada. .................................................................................... 75

24 Produção relativa de massa seca total de raízes (PRMSRT) de

plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□),


subsuperficial compactada................................................................ 80

25 Produção relativa de massa seca de raízes (PRMSR) média, nas

camadas superior (■), intermediária (▲) e inferior (●), de quatro

espécies cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com

camada subsuperficial compactada.................................................. 82

26 Produção relativa de massa seca de raízes na camada superior

(PRMSRS) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e

milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com

camada subsuperficial compactada................................................... 84

27 Produção relativa de massa seca de raízes na camada compactada

(PRMSRC) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e

milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com

camada subsuperficial compactada................................................... 85

28 Produção relativa de massa seca de raízes na camada inferior

(PRMSRI), de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e

milho (□), cultivadas em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro

Distrófico com camada subsuperficial compactada. ........................... 86

29 Produção de massa seca relativa total de plantas (MSP) de

algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas

em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada

subsuperficial compactada. ............................................................ 89

30 Produção de raízes de algodoeiro em função da compactação

subsuperficial em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico. ..... 119

Página 31 Produção de raízes de B.brizantha em função da compactação

subsuperficial em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico..... 119

32 Produção de raízes de milho em função da compactação

subsuperficial em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico. ..... 120

33 Produção de raízes de soja em função da compactação subsuperficial

em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico. .......................... 120

LISTA DE TABELAS

Página 1 Atributos químicos e físicos da camada de 0 a 20 cm, do solo

Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico utilizado no experimento..... 37

2 Média do total de água incorporada ao sistema solo/vaso/planta

em mm (I) e número de aplicações (NA), durante período

experimental da cultura.................................................................... 46

3 Temperaturas médias das máximas (TX), médias das mínimas

(TN), mínimas das máximas (TX(min)), máximas das

máximas(TX(Max)), mínimas das mínimas(TN(min)), máximas das

mínimas (TN(Max)) e médias do teor de água relativa (UR %), por

períodos, de aproximadamente, 10 dias, durante experimento.......... 47

4 Equações, coeficientes de determinação e significância dos

parâmetros da regressão, de modelos ajustados para estimativa

da densidade, em função da resistência do solo à penetração –

RSP (MPa) e o conteúdo de água – UG(%).................................... 50

5 Densidade experimental (DE), densidade estimada (DC)1,

resistência do solo à penetração (RSP) e valores médios do teor

de água na camada compactada (UC)............................................ 53

6 Valores médios de resistência do solo à penetração (RSP) por

camada, de um Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada1... 55

7 Médias do teor de água de cinco repetições verificadas por

camada e cultura, por ocasião do ensaio de penetrometria, em

vasos contendo solo com camada intermediária compactada........ 56

8 Modelos ajustados para altura de plantas, em relação à densidade de

1,0 Mg.m-3, cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro

Distrófico com camada subsuperficial compactada.................................. 70

Página 9 Modelos ajustados para área foliar (AFR), em relação à densidade

de 1,0 Mg.m-3, de plantas cultivadas em vasos com Latossolo

Vermelho-Escuro Distrófico, com camada subsuperficial

compactada.................................................................................................. 72

10 Modelos ajustados para produção de massa seca de frutificação

(MSF), em relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, de plantas cultivadas

em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada

subsuperficial compactada....................................................................... 74

11 Modelos ajustados, para produção de massa seca total parte

aérea, em relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, (PRMSAT) de

plantas cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro

Distrófico com camada subsuperficial compactada................... 77

12 Modelos ajustados para produção de massa seca total raiz, em

relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, (PRMSRT) de plantas cultivadas

em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada

subsuperficial compactada....................................................................... 81

13 Modelos ajustados para produção relativa de massa seca de raiz

em cada camada, de plantas cultivadas em vasos contendo

Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial

compactada................................................................................................. 88

14 Modelos ajustados para produção de massa seca relativa total da

planta (MSP), de plantas cultivadas em vasos com Latossolo

Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial

compactada..................................................................................... 90

15 Análise de variância geral da característica altura da planta, em

função da densidade do solo........................................................... 110

16 Análise de variância do desdobramento de espécie dentro de

cada nível de densidade, para a característica altura de planta em


Página 17 Análise de variância do desdobramento de densidade dentro de

cada nível de espécie, para a característica altura de planta em


18 Análise de variância geral da característica área foliar da planta,

em função da densidade do solo..................................................... 111


cada nível de densidade, para a característica área foliar de

planta em função da densidade do solo.......................................... 111

20 Análise de variância do desdobramento de densidade dentro de

cada nível de espécie, para a característica área foliar de planta

em função da densidade do solo..................................................... 111

21 Análise de variância geral da variável massa seca total da parte

aérea da planta, em função da densidade do solo.......................... 112


cada nível de densidade, para a variável massa seca total da

parte aérea da planta em função da densidade do solo.................. 112


cada nível de espécie para a variável massa seca total da parte

aérea da planta em função da densidade do solo........................... 112

24 Análise de variância geral da variável massa seca de frutificação

da planta, em função da densidade do solo.................................... 113


cada nível de densidade para a variável massa seca de

frutificação da planta, em função da densidade do solo.................. 113


cada nível de espécie para a variável massa seca de frutificação

da planta, em função da densidade do solo.................................... 113

27 Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes da

planta na camada superior, em função da densidade do solo............... 114

Página 28 Análise de variância do desdobramento de espécie dentro de

cada nível de densidade para a variável massa seca de raízes da

planta na camada superior, em função da densidade do solo................. 114


cada nível de espécie, para a variável massa seca de raízes da

planta na camada superior, em função da densidade do solo................. 114

30 Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes da

planta na camada intermediária, em função da densidade do solo........ 115



planta na camada intermediária, em função da densidade do solo......... 115


cada nível de espécie para a variável massa seca de raízes da

planta na camada intermediária, em função da densidade do solo......... 115

33 Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes

da planta na camada inferior, em função da densidade do

solo.................................................................................................. 116



planta na camada inferior, em função da densidade do solo................. 116


cada nível de espécie para a variável massa seca de raízes da

planta na camada inferior, em função da densidade do solo................. 116

36 Análise de variância geral para a variável massa seca total de raízes

da planta, em função da densidade do solo......................................... 117

37 Análise de variância Análise do desdobramento de espécie

dentro de cada nível de densidade para a variável massa seca total

de raízes da planta, em função da densidade do solo.......................... 117


cada nível de espécie para a variável massa seca total de raízes da

planta, em função da densidade do solo.............................................. 117

Página 39 Análise de variância geral para a variável massa seca total da planta,

em função da densidade do solo................................................................ 118

40 Análise de variância Análise do desdobramento de espécie

dentro de cada nível de densidade para a variável massa seca total

da planta, em função da densidade do solo............................................... 118


cada nível de espécie para a variável massa seca total da planta,

em função da densidade do solo................................................................ 118

SUMÁRIO Página

1 INTRODUÇÃO................................................................................... 22

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................. 24

2.1 Generalidades e Classificação Botânica das Espécies ................. 24

2.2 Solos de Cerrado........................................................................... 26

2.3 Compactação do Solo ................................................................... 28

2.4 Resistência do Solo à Penetração................................................. 31

2.5 Solo e Desenvolvimento Radicular................................................ 33

3 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................. 36

3.1 Local.............................................................................................. 36

3.2 Solo ............................................................................................... 37

3.3 Unidades Experimentais................................................................ 40

3.4 Inibição do Crescimento Radicular na Interface Solo-PVC ........... 41

3.5 Compactação do Solo e Montagem das Unidades Experimentais 41

3.6 Semeadura.................................................................................... 43

3.7 Monitoramento do Teor de Água nas Colunas e Irrigação ............ 44

3.8 Monitoramento das Condições Ambientais ................................... 46

3.9 Tratos Culturais ............................................................................. 47

3.10 Coleta de Dados da Parte Aérea................................................... 47

3.11 Ensaio de Resistência do Solo à Penetração................................ 49

3.12 Coleta de Dados das Raízes......................................................... 51

3.13 Delineamento Experimental e Análise dos Dados......................... 51

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................... 53

4.1 Resistência do Solo à Penetração................................................. 53

4.2 Resistência à Penetração e Crescimento das Plantas .................. 61

4.3 Desenvolvimento da Parte Aérea. ................................................. 67

4.3.1 Crescimento em altura .................................................................. 67

4.3.2 Área foliar ...................................................................................... 71

4.3.3 Produção de massa seca de frutificação....................................... 73

4.3.4 Massa seca total da parte aérea ................................................... 74

4.4 Desenvolvimento Radicular........................................................... 79

Página 4.4.1 Produção de massa seca radicular total........................................ 79

4.4.2 Produção de massa seca de raiz em cada camada...................... 82

4.5 Produção de matéria seca total da planta ..................................... 89

5 CONCLUSÕES.................................................................................. 91

6 SUGESTÕES .................................................................................... 93

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 94

8 APÊNDICES...................................................................................... 109

APÊNDICE A – Análise de variância dos dados.................................... 110

APÊNDICE B - Fotos adicionais ............................................................ 119

22

1 INTRODUÇÃO

A crescente demanda por alimentos e outros bens de consumo tem

proporcionado elevada pressão sobre os recursos naturais. Para atender a

esta situação, abrem-se novas fronteiras agrícolas e intensificam-se os

processos produtivos, por meio do aumento do número de animais por

unidade de área de pastagem, do uso da mecanização, da irrigação e de

outros insumos com elevada tecnologia, que aumentam a produção e a

produtividade das lavouras, mas que podem afetar, no caso do solo, suas

características biológicas e físico-químicas.

A mecanização tem contribuído para o incremento na produtividade

dos solos de cerrado, mas os efeitos negativos que poderão aparecer em

função do uso inadequado das máquinas e implementos agrícolas poderão

inviabilizar o processo de produção em virtude da degradação ambiental,

especialmente sobre os solos agrícolas (MAIA, 2003).

Nos cerrados, grandes áreas cultivadas com algodão, soja e milho,

utilizando elevada tecnologia e extensas áreas de pastagens cultivadas,

especialmente com gramíneas do gênero Brachiaria, se constituem em

atividades de extrema importância econômica. Segundo Maia (2003), com a

intensificação da mecanização proporcionada por essas lavouras, supõe-se

um aumento generalizado da densidade do solo e redução da sua

23

porosidade, o que pode limitar a produtividade das lavouras e aumentar o

processo de degradação ambiental.

Quando da mobilização do solo no preparo convencional, os

implementos utilizados pulverizam o solo da camada superficial, do mesmo

modo que podem ocasionar a compactação subsuperficial. A existência

dessa camada compactada pode constituir-se em obstáculo ao crescimento

de raízes, modificando a dinâmica da água, restringindo sua disponibilidade

além de reduzir a aeração do solo.

A densidade, a partir da qual a camada compactada do solo passa a se

constituir em impedimento, limitando o crescimento radicular das plantas,

varia conforme a classe do solo, conteúdo de água, espécie e ou mesmo da

cultivar plantada. Portanto, o diagnóstico da compactação dos solos agrícolas

é fundamental para a escolha do modelo de mecanização agrícola, de modo a

proporcionar a maximização da produtividade, aliada à conservação dos

recursos naturais. Justifica-se, assim, a necessidade de pesquisas e

experimentação com essa abordagem, de modo a melhorar as práticas de

manejo e evitar perdas, seja pela adoção desnecessária de medidas

descompactadoras ou pela redução da produtividade, quando estas medidas

são necessárias, porém, não são adotadas.

Como hipótese, partiu-se do pressuposto de que, para cada cultura,

em uma determinada classe de solo, há um nível de compactação impeditivo

do crescimento radicular, afetando, conseqüentemente, o crescimento da

parte aérea das plantas.

O objetivo geral foi avaliar a influência do grau de compactação

subsuperficial do solo sobre o desenvolvimento do sistema radicular e da

parte aérea de plantas de soja, milho, algodão e de B. brizantha.

Especificamente, objetivou-se caracterizar o desenvolvimento do sistema

radicular das culturas em função da compactação, identificar os valores de

densidades que limitam o crescimento radicular das culturas, estabelecer

relações entre crescimento das plantas, compactação e resistência à

penetração de um Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico.

24

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Generalidades e Classificação Botânica das Espécies O algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) é uma planta geralmente

subarbustiva, de 0,5 a 1,5 m de altura, originária da América Central,

pertencente à divisão Magnoliophyta, classe Magnoliopsida, subclasse

Dilleniidae, ordem Malvales e à familia Malvaceae, conforme Watson e Dallwitz

(1999).

É uma planta de amplo aproveitamento, sendo que sua fibra tem mais de

400 aplicações industriais, suas folhas e ramos servem de forragem para o gado

no nordeste, a torta de suas sementes é adubo e alimento para animais, produz

óleo comestível, sabão celulose entre outros (BELTRÃO et al., 1985).

No Brasil, seu cultivo tem sido uma atividade de elevado nível

tecnológico, desde os trabalhos de melhoramento genético realizado pelo

Instituto Agronômico de Campinas (IAC) a partir de 1924. Teve, até a década

de 70, significativa participação no mercado internacional, quando, por diversas

razões, começou mundialmente a perder espaço (BARBOSA et al., 2001).

A cotonicultura brasileira nos tempos atuais se desenvolve

principalmente nos Estados de São Paulo, Paraná, Goiás, Mato Grosso e

Mato Grosso do Sul, sendo que, só o Estado de Mato Grosso respondeu

com 48% da produção brasileira na safra de 2000. Neste Estado, a atividade

é baseada no intensivo uso de tecnologia, mecanização e exploração de

25

grandes áreas. Considerando as safras de 1996-2000, o Estado de Mato

Grosso tem o maior índice de produção por área do país e até mesmo do

mundo (BARBOSA et al., 2001).

A soja (Glycine max (L.) Merril) é uma leguminosa anual pertencente

à família Leguminosae, subfamília Papilionoideae. Espécie exótica no Brasil,

essa cultura tem como centro de origem a região leste da China. A primeira

referência ao plantio experimental da soja no Brasil data de 1882, quando se

avaliou material introduzido na Bahia. Sua exploração comercial aconteceu

bem mais tarde, conforme as primeiras referências estatísticas oficiais de

produções no Rio Grande do Sul em 1941 e no Estado de São Paulo em

1945 (EMBRAPA SOJA, 2003).

De uma produção de 450 t e produtividade de 0,750 t.ha-1 nos

primeiros registros, a soja se firmava como cultura de importância para o

Brasil e saltava para uma produção de 15 milhões de toneladas e

produtividade de 1,73 t.ha-1 nos fins dos anos 70. Desta produção, 80%

concentrava-se nos três Estados do sul, nas décadas seguintes, porém,

houve um grande crescimento da cultura nos cerrados da região central e,

no ano de 2002, esta região já respondia por 58% da produção nacional, o

Estado do Mato Grosso se tornava líder nacional em produção e

produtividade deste grão. O Brasil, na safra 2001/2002, segundo dados do

USDA, figura como o segundo produtor mundial, com 23,5 milhões de

toneladas produzidas ou 23,6% da safra mundial (EMBRAPA SOJA, 2003).

O milho pertence à ordem Gramineae, família Graminaceae, sub-família

Panicoideae, tribo Maydeae, gênero Zea, espécie Zea mays e ocorrem as

varidades Zea mays L. var. indentata (Sturtev.), Zea mays L. var. indurata

(Sturtev.) e Zea mays L. var. saccharata (Sturtev). Provavelmente tenha-se

originado no hemisfério norte do continente americano. É a terceira cultura mais

plantada no mundo, perdendo somente para trigo e arroz. O Brasil é um dos

maiores produtores mundiais, apesar de muitas vezes necessitar de importar esse

grão (Criar e Plantar, 2003). A cultura do milho em Mato Grosso ocupa posição de

26

grande destaque, alcançando na safra de 2001 uma produção de 1.743.043

toneladas em uma área plantada de 536.420 ha (MATO GROSSO, 2003).

A família Poaceae abriga cerca de 12 mil espécies de gramíneas, que

considerando nativas e também lavouras e pastagens cobrem 1/3 dos solos

da superfície terrestre, constituindo-se na base da pecuária e da alimentação

das populações (FALCÃO et al., 2003).

O gênero Brachiaria (Trin.) Griseb (Poaceae) compreende cerca de

100 espécies de gramíneas, originalmente africanas em sua maioria, das

quais algumas são economicamente importantes como pastagens,

viabilizando e incrementando a pecuária em diversos países de clima

tropical (RENVOIZE et al., 1996).

Para Carvalho et al. (1984), os Latossolos sob cerrado, além de

serem cultivados com culturas anuais como a soja, também são ocupados

por pastagens, predominantemente, gramíneas do gênero Brachiaria. De

modo geral, as gramíneas forrageiras têm sido classificadas como espécies

de menor exigência nutricional e tolerantes à acidez do solo, especialmente

as do gênero Brachiaria. Mielniczuk (1996) afirmou ser a espécie B.

brizantha capaz de manter sua produção mesmo em solos compactados,

beneficiando, com seu sistema radicular, ao ultrapassar as camadas

compactadas, as espécies que possuem sistemas radiculares menos

agressivos. Camargo e Alleoni (1997) registraram que a B. brizantha é uma

espécie que se adapta bem a todo tipo de solo, pairando dúvidas, porém, de

sua tolerância à compactação do solo, que pode causar às plantas efeitos

associados à aeração, resistência à penetração, crescimento radicular e

disponibilidade deficitária de água e nutrientes.

2.2 Solos de Cerrado O solo é um material mineral ou orgânico inconsolidado na superfície

da terra, que serve como um meio natural para o crescimento e

desenvolvimento de plantas terrestres (CURI et al.,1993). Para Gavande (1973), o solo é um sistema complexo, heterogêneo, disperso e trifásico, ou

27

seja, constituído de fase sólida, fase liquida e fase gasosa, que depende de

uma série de características mecânicas, temperatura, mobilidade de ar e

água, para ser colocado como um meio de desenvolvimento de culturas.

Camargo e Alleoni (1997) o descrevem como um corpo tridimensional

composto de partículas primárias (areia, silte e argila), que normalmente se

encontram reunidas pela ação de agentes cimentastes, formando partículas

secundárias ou agregados.

A região dos cerrados é constituída de uma área contínua de 207

milhões de hectares, recobrindo partes consideráveis dos Estados de Goiás,

Minas Gerais, Tocantins, Bahia, Maranhão, Piauí, Mato Grosso do Sul, Pará,

Ceará, Rondônia e Distrito Federal, além de áreas isoladas em Roraima,

Amapá, Pará e São Paulo. Inicialmente consideradas áreas marginais, vêm

sendo incorporadas rapidamente ao processo produtivo e respondem hoje

por 25% da produção de alimentos e abrigam 60% do rebanho bovino

nacional (VARGAS e HUNGRIA, 1997).

Conforme Adámoli et al. (1986), a presença dos cerrados é

condicionada pelos fatores ecológicos acidez elevada, baixa fertilidade do

solo e estacionalidade climática. Matas de galerias ou matas mesofíticas

substituem os cerrados caso haja, primeiramente compensações hídricas e

no segundo caso melhorias edáficas (AZEVEDO e ADÁMOLI, 1988).

Em geral, o solo sob cerrado se caracteriza pelos baixos teores de

nutrientes e de água armazenada disponível às plantas (LOPES, 1983). A

ocorrência freqüente de "veranicos" acarreta perdas significativas na

produtividade, especialmente quando a falta de água se dá nos períodos críticos

de desenvolvimento da cultura. O cerrado brasileiro compõe-se de 15,2% de

neossolos quartizarênicos, 15,1% de argissolos e 46% de latossolos. Os

latossolos, segundo Resck (1997), ainda apresentam topografia suavemente

ondulada, baixa capacidade de troca catiônica e entre outras características,

acidez elevada, presença de argila de baixa atividade, considerável capacidade

de adsorção de fosfatos e baixo teor de matéria orgânica.

Carvalho Junior et al. (1998) afirmam que o relevo pouco

movimentado e outras características favoráveis dos solos de cerrado

28

possibilitam o uso intensivo de máquinas e implementos, o que pode

provocar modificações nas propriedades desses solos, sendo uma dessas

modificações a compactação.

2.3 Compactação do Solo O aumento na densidade dos solos é um processo de ocorrência natural

ou devido ao seu manejo e uso, que pode dar-se por aumento de massa,

mantendo-se o volume, ou por redução do volume, sendo mantida a massa. É

possível, ainda, que ambas as variantes do processo ocorram

simultaneamente. O primeiro caso ocorre geralmente em conseqüência da

dissociação e translocação de partículas finas como as de argilas, que são

depositadas no espaço poroso das camadas inferiores. Esse processo é

denominado de adensamento. Ao se adensar, diversas mudanças são

provocadas na estrutura do solo, alterando suas propriedades (SOANE e

OUWERKERK, 1994). A elevação dos valores da densidade do solo por

redução de volume, mantendo-se a massa, normalmente se denomina de

compactação e geralmente é provocado pelo manejo e uso do solo,

especialmente devido à mecanização. Ambas as formas de elevação da

densidade podem ser geradas pelo uso dos solos, como têm demonstrado

inúmeros trabalhos, desde Bradfild (1937) citado por Gross et al. (2003) até

Ehlers (1983) e Beutler (2001).

Lanças (1988) define a compactação do solo como o resultado do

rearranjo das partículas do solo submetidas a forças, originando o aumento

de sua densidade, pela diminuição do seu volume, para uma massa de

partículas constante.

Foloni (1999) relata, em revisão, que se um solo for submetido a uma

carga capaz de alterar o seu volume, essa alteração se deveria a quatro

possíveis causas: à compressão das partículas sólidas do solo; compressão

das fases líquida e gasosa do solo; alteração nos teores de líquidos e gases

do espaço poroso; ou rearranjamento das partículas sólidas. Esse

rearranjamento das partículas sólidas influenciaria diversas propriedades do

solo, alterando a distribuição de poros e reduzindo a porosidade total, que,

29

por conseqüência, afetaria a dinâmica e o suprimento de água, ar, calor e

nutrientes do solo. Todas estas alterações acarretariam mudanças bruscas,

principalmente nos processos dinâmicos, que ocorrem no sistema solo,

afetando o crescimento radicular das plantas. Pedrotti et al. (2003)

afirmaram que a compactação do solo é um efeito complexo e uma variável

de difícil descrição e mensuração.

A compactação dos solos tem sido motivo de preocupações e

estudos, especialmente quando se trata da ocorrência em solos agrícolas.

Derpsch et al. (1991); Tavares Filho e Tessier (1998) e De Maria et al.

(1999) relataram que o objetivo dos diferentes sistemas de manejo do solo é

favorecer o desenvolvimento das culturas. Mas que, o desrespeito às

condições mais favoráveis ao preparo do solo, bem como o uso excessivo

de máquinas cada vez maiores e mais pesadas podem levar a modificações

na estrutura do solo, causando maior compactação que, por sua vez, poderá

afetar a infiltração de água no solo, a condutividade hidráulica do solo

saturado, o desenvolvimento radicular das culturas e, como conseqüência,

reduzir sua produtividade.

As alterações físicas provocadas pela maquinaria agrícola influem

diretamente na movimentação da água e do ar no solo, provocando

diminuição da macroporosidade e da estabilidade dos agregados, com

crescente aumento da densidade do solo e conseqüente dificuldade de

desenvolvimento do sistema radicular das plantas (MAIA, 1999).

Em virtude de vários fatores, como energia de compactação, textura,

teor de matéria orgânica, umidade, estudos do processo de compactação do

solo revelaram, que diferentes tipos de solos apresentam comportamentos

distintos quando submetidos ao processo de compactação. Isto é o que têm

demonstrado inúmeros trabalhos (TAYLOR e HENDERSON, 1959;

BODMAN e CONSTANTIN, 1965; SILVA A. et al., 1986; STONE e EKWUE,

1993; DIAS JUNIOR e PIERCE, 1996 e FIGUEIREDO, 1998).

Para Torres e Saraiva (1999), os problemas decorrentes do aumento

de densidade e, conseqüentemente, da compactação são mais sérios nos

solos argilosos, porque suas partículas pequenas são mais facilmente

30

arranjadas durante o processo de compactação. Entretanto, solos com maior

teor de areia tendem a ser mais susceptíveis à compactação, segundo

estudos em solos com textura areia franca e franca arenosa, realizados por

Ohu et al. (1987) e Pacheco e Dias Junior (1990) que observaram redução

na umidade ótima de compactação e aumento da densidade máxima, ao

adicionarem areia em amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelado de

texturas média, argilosa e muito argilosa. Naturalmente, deve-se levar em

conta as diferenças entre se adicionar areia em uma amostra de solo

argiloso e um solo arenoso, em termos de arranjo de partículas e estrutura.

Em qualquer tipo de solo, a compactação é responsável pela diminuição

da porosidade total, com conseqüente diminuição da capacidade de retenção e

infiltração de água no solo, reduzindo a aeração e dificultando as trocas

gasosas. Segundo Khan et al. (2000), a porosidade de aeração é inversamente

proporcional à densidade do solo, e a aeração do solo é um fator limitante na

produtividade das culturas, ocorrendo paralisação completa do crescimento

radicular das plantas, quando a concentração de oxigênio é inferior a 2%.

Lal (1974) afirma que as mudanças provocadas na estrutura do solo, ao

ser preparado nos moldes convencionais, provocam reduções de 40 a 73% na

infiltração acumulada, em comparação com a infiltração em solos sob floresta.

Para Denardin (1984), preparos do solo realizados sistematicamente

com implemento operando à mesma profundidade e com teor inadequado de

água, ou seja, acima ou abaixo da condição de friabilidade, são fatores

condicionantes de sua desestruturação.

A compactação, tanto superficial como subsuperficial do solo,

acontece como conseqüência da degradação da estrutura do solo e da ação

mecânica de máquinas e implementos em condições de solos com conteúdo

de água inadequado, segundo salienta Seixas (1988). Além das causas

físicas advindas dos procedimentos de preparo dos solos, aplicação de

tratos culturais e colheitas mecanizadas, Sumner (1992) e Carvalho Junior et

al., (1998) alertam para os efeitos de calagens e adubações pesadas, que,

às vezes, são feitas de forma incorreta, promovendo alterações químicas

que podem refletir nas características físicas, químicas, físico-químicas e

31

biológicas do solo, especialmente devido à dispersão de argilas e à sua

conseqüente movimentação vertical nos solos.

Caracterizar e localizar a camada compactada (“hardpans”) é de

extrema importância para o planejamento e a adoção de técnicas modernas

de manejo e preparo dos solos visando a maximizar a produção (IAIA,

2003).

De um modo geral, a camada subsuperficial compactada se localiza

na profundidade de 7,5 a 30 cm e, em solos manejados, entre 7,5 e 20 cm

de profundidade, segundo Carvalho Junior et al. (1998) e Tavares Filho et al.

(1999) sendo que estes últimos, concluíram que as maiores resistências à

penetração ocorrem entre 10 e 25 cm de profundidade.

2.4 Resistência do Solo à Penetração A impedância mecânica pode ser considerada um dos fatores mais

importantes para se ter uma idéia do grau de dificuldade que o solo oferece

ao desenvolvimento das raízes de uma determinada cultura (BRADFORD,

1971). A resistência do solo à penetração é um dos atributos físicos do solo

que influenciam diretamente o crescimento das raízes e a parte aérea das

plantas (LETEY ,1985 e WEAICH et al., 1996).

O penetrômetro de cone é um aparelho recomendado para medir a

resistência do solo à penetração, caracterizando-se como um método

padrão de uniformidade de dados (ASAE, 1999). Para Lins e Silva (1999), a

resistência de um solo à penetração, medida em ensaios de penetrometria,

desde que seja utilizada com critério, pode ser uma ferramenta de grande

utilidade na caracterização da compactação, pois a sua facilidade e rapidez

na obtenção dos dados e o baixo custo operacional, junto com um estudo

adequado do problema, poderão popularizar o seu uso em áreas com

agricultura intensiva.

A preocupação de Lins e Silva (1999), com a adoção da

penetrometria de forma criteriosa, também foi observada em relatos de

outros autores como Rípoli et al. (1985), que afirmaram não ser a resistência

do solo à penetração um parâmetro independente, sendo resultado de

32

combinações de ruptura (cizalhamento, atrito, compressão etc.), que

ocorrem nas vizinhanças da ponta de um penetrômetro, que avança

verticalmente ao longo do perfil. A resistência do solo à penetração é,

tipicamente, um parâmetro composto. Também Mackyes (1985) e Mantovani

(1987) atentaram para o fato de a resistência à penetração depender de

diversos fatores e, por isso, requerer cuidadosos critérios na sua utilização

como forma de caracterização da qualidade física dos solos. Mckyes (1985)

afirma que a resistência do solo à penetração, medida por um penetrômetro

com cone, não depende exclusivamente da densidade do solo, pois o

conteúdo de água deste tem efeito significativo nos resultados. Para

Mantovani (1987), a resistência mecânica do solo à penetração é um

indicador secundário e que não se constitui em uma determinação direta de

qualquer atributo físico do solo, sendo ainda afetada por diversos fatores

além da compactação, onde o teor água é o mais importante.

Entretanto, numerosos trabalhos têm registrado a utilização dos

penetrômetros como uma forma prática e confiável de se caracterizar a

compactação dos solos e se estimar a resistência que o solo oferece ao

crescimento das raízes das plantas, respeitadas, obviamente, as sensíveis

diferenças entre as raízes das plantas e o cone de um penetrômetro, bem

como levando em consideração os demais fatores que estão associados ao

evento (EHLERS et al., 1983; AGENBAG e MAREE, 1991; LAL et al., 1994;

FRANZLUEBBERS et al., 1995; PABIN et al.,1998; BIANCHINI et al., 2002).

Tormena e Roloff (1996) e Teixeira et al. (2003) afirmaram ter sido a

resistência do solo medida com penetrômetro uma boa variável para analisar

os efeitos da compactação sobre as alterações nas dinâmicas e na estrutura

do solo.

Verifica-se na literatura informações, nem sempre concordantes, em

relação ao que se poderia determinar como o valor de resistência do solo à

penetração, crítico ao desenvolvimento das culturas, provavelmente em

função de todos os fatores e variáveis associados ao evento. Mas, de um

modo geral, os valores se situam entre 1,5 até 5 MPa. Para Grant e Lafond

(1993), resistências de 1,5 a 3,0 MPa limitariam o crescimento radicular das

33

plantas. O valor de 2,0 MPa foi adotado por Taylor Gardner (1963) e

Nesmith (1987), como limite crítico de resistência para à penetração das

raízes. Segundo Arshad et al. (1996), o valor crítico de resistência do solo à

penetração (RSP) varia entre 2 e 4 MPa; no caso do plantio direto, são

admitidos valores mais elevados de resistência do solo à penetração, da

ordem de 5,0 MPa (EHLERS et al., 1983).

2.5 Solo e Desenvolvimento Radicular Diversos fatores químicos, físicos e biológicos podem limitar o

crescimento radicular das culturas, especialmente aqueles ligados à

disponibilidade de oxigênio e água para as raízes das plantas, e alguns tipos

de impedância mecânica que as raízes enfrentam na maior parte do período

de crescimento.(EHLERS et al., 1983; SHARMA, 1987; PASSIOURA, 1991;

LAL et al., 1994; FRANZLUEBBERS et al., 1995; SANGAKKARA et al.,

1996; SIDIRAS e KENDRISTAKIS, 1997 e SIDIRAS et al., 2001).

Camargo e Alleoni (1997) afirmam que as raízes das plantas podem

exercer pressão entre 0,9 e 11,3 MPa em sentido contrário às paredes dos

poros do solo e que o balanço entre as forças internas e externas determinam o

crescimento radicular das plantas. Relatam, ainda, que o importante não é a

máxima pressão que a raiz possa exercer, mas, sim, qual a pressão imposta

pelo meio, que reduz de forma considerável a elongação da raiz.

Para Passioura (1991), existe elevada correlação entre resistência

mecânica do solo à penetração e o alongamento celular, porém, a

resistência do solo à penetração é altamente dependente de fatores, como

densidade, textura e teor de água do solo. Tormena e Roloff (1996)

relataram que a resistência do solo à penetração foi bastante relacionada

com o crescimento radicular, porém, os valores críticos de resistência do

solo à penetração variam conforme tipo de penetrômetro utilizado e as

espécies. Mello (2000) não encontrou correlações entre resistência à

penetração e crescimento de B. brizantha.

Geralmente usa-se a densidade do solo, a porosidade, a resistência

do solo à penetração, a disponibilidade de água (EHLERS et al., 1983;

34

FRANZLUEBBERS et al., 1995 e PABIN et al., 1998). Vespraskas (1994) e

Çarma (1997) utilizaram o diâmetro médio de agregados como atributos do

solo para caracterização do crescimento radicular e apical das plantas, em

experimentos a campo com vários sistemas de preparo do solo.

Trouse Jr. (1967), no Havaí, em experimentos em vasos com

compactações simuladas, verificou seis estádios de degradação de raízes

de plantas de cana-de-açúcar. Segundo este autor, os estádios variaram de:

todas raízes jovens ou desenvolvidas com aparência normal, nas

densidades de 1,03 a 1,07, até o estádio seis (densidades de 1,51 a 1,57),

em que poucas raízes, jovens ou desenvolvidas, foram encontradas e

apresentaram-se achatadas e confinadas em fraturas. Para este autor, nas

densidades superiores a 1,33 Mg.m-3, houve uma tendência de as raízes

jovens se desenvolverem em áreas de fraturas no solo, onde ocorre maior

disponibilidade de oxigênio e água. Voltan et al. (1998), estudando esta

mesma gramínea, agora a campo, encontraram tendência de as raízes

apresentarem relações CO/CV (espessura do córtex/espessura do anel

vascular) mais elevadas quando se desenvolviam em solos mais

compactados e não verificaram alterações histológicas significativas nas

raízes submetidas à densidade estudada de até 1,23 Mg.m-3. À medida que

a compactação do solo aumentava com a densidade se elevando de 1,2 a

1,75 Mg.m-3, aumentos relativos na absorção de fósforo por plantas de milho

e centeio foram observados por Shierlaw e Alston (1984), embora esses

aumentos não se tenham transformado em maior desenvolvimento das

plantas. Esses resultados foram corroborados por Hoffman e Jungk (1995),

estudando plantas de beterraba açucareira.

Em plantas de soja, Rosolem et al. (1994a) notaram reduções no

crescimento radicular a partir de densidades do solo de 1,25 Mg.m-3 e que o

crescimento radicular foi completamente inibido em densidades de 1,72 Mg.m-3.

Trabalhando com cinco cultivares diferentes de soja, Borges et al. (1988)

concluíram que tais cultivares eram sensíveis à compactação e que densidades

a partir de 1,35 Mg.m-3 inibiram completamente o desenvolvimento radicular

dessas cultivares. Além de redução na massa de raízes, Baligar et al. (1981)

35

relataram queda na produção de matéria seca da parte aérea e diminuição na

altura de plantas de soja, sujeitas à crescente compactação do solo.

Khalilian et al. (1991) encontraram elevada correlação entre

resistência do solo à penetração e o comprimento radicular de plantas de

soja, relatando variações de 0,02 cm.cm-3 quando a resistência era de 0,6

MPa a 0,04 cm.cm-3 para resistência correspondente de 2,1 MPa. Moraes et

al. (1991) estudaram os efeitos da compactação em Terra Roxa Estruturada

e Latossolo Roxo sobre a cultura da soja e observaram comportamento

diferenciado da cultura, em relação à compactação nos diferentes tipos de

solo, constatando significativa de redução no crescimento das plantas num

experimento em casa de vegetação.

Correlações negativas entre alongamento radicular de plantas de

milho e resistência do solo à penetração foram detectadas por Bengough e

Mullins (1991). Rosolem et al. (1994b) encontraram redução na taxa de

alongamento radicular para essa mesma cultura, numa resistência do solo à

penetração de 1,42 MPa, embora não tenha ocorrido inibição completa do

crescimento radicular mesmo a 2,0 MPa.

Coelho et al. (2000) verificaram que cultivos sucessivos podem amenizar

os efeitos de camada subsuperficial compactada sobre o crescimento de raízes

de algodoeiro. Conforme esses autores, foi verificado crescimento radicular de

algodoeiro mesmo em condições de resistência do solo superiores a 3,0 MPa,

apesar de esse crescimento ter sido bastante reduzido. Taylor e Gardner

(1963) afirmaram que o crescimento radicular de algodoeiro praticamente

cessou, quando se verificou resistência do solo de 2,0 MPa.

36

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Local O experimento foi realizado, conforme mostra a Figura 1, em casa de

vegetação localizada no viveiro experimental da Faculdade de Agronomia e

Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, coordenadas

de 15° 36’ 40,98” S e 56° 3’ 53,58” W, na cidade de Cuiabá/MT.

Figura 1. Vista geral do local do experimento.

37

3.2 Solo Coletou-se amostra da camada de 0-20 cm de um latossolo vermelho-

escuro distrófico (ALVES, 1997), com volume aproximado de 2,0 m3, em área

pertencente ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Cuiabá – MT.

O solo foi seco ao ar e passado por peneira de 4 mm de malha e, em

seguida, retiradas amostras para caracterização de seus atributos físicos e

químicos (Tabela 1), bem como para a realização de ensaio de proctor

normal conforme NBR 7182 (ABNT, 1986).

TABELA 1. Atributos químicos e físicos da camada de 0 a 20 cm, do solo

Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico utilizado no experimento.

P K Ca Mg pH (água) --------------mg.dm-3-------------- -------------cmolc.dm-3-------------

5,0 0,6 19 0,6 0,3

Al H Soma de Bases (S) CTC Sat. Por

Bases (V) --------------------------------cmolc.dm-3-------------------------------- %

0,5 4,8 0,9 6,2 15,3 Sat. Al

(m) Mat. Org. Areia Silte Argila

% mg.dm-3 ----------------------------g.kg-1---------------------------34,5 23 569 90 341

A Figura 2 retrata a curva do ensaio de proctor normal, realizado para

determinação de referencial do teor de água a ser utilizado no procedimento de

compactação das amostras no anel intermediário da unidade experimental.

1,30

1,35

1,40

1,45

1,50

22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Teor de água (%)

Den

sida

de A

pare

nte

(Mg.

m-3

)

Figura 2. Curva de compactação do solo, do Latossolo Vermelho Escuro

Distrófico utilizado no experimento.

38

Conforme os resultados apresentados na Tabela 1, referentes à

análise química, para se elevar o teor de fósforo se adicionou termofosfato

(Yorim 17.0% de P2O5), em dose equivalente a 1350 kg.ha-1 ao solo

peneirado (NOVAES e LOPES, 1999). Após a homogeneização e adição de

água em torno de sua capacidade de retenção, o solo foi mantido envolvido

em lona de polietileno preta por um período de 15 dias de repouso. Passado

esse período, aplicou-se calcário (filler), de forma a se elevar à saturação de

bases a 50% (ALVAREZ VENEGAS e RIBEIRO, 1999) e, da mesma forma

que na fosfatagem, o solo foi mantido em repouso por mais 15 dias. Em

seguida, realizou-se a adubação básica de plantio com N, P e K solúveis e

mais, dose equivalente a 50 kg.ha-1 de FTE BR-10, de modo que os

nutrientes não se constituíssem em fator limitante do desenvolvimento das

culturas. As doses dos nutrientes foram: 65,5 mg.dm-3 de fósforo, 58,1

mg.dm-3 de potássio e 10 mg.dm-3 de nitrogênio e mais 350 mg.dm-3 de

nitrogênio, a serem aplicadas em três coberturas. Essas doses de nutrientes

foram determinadas com base na análise química do solo e seguindo-se

recomendações da Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas

Gerais - CFSEMG (ALVES et al., 1999; CANTARUTTI et al., 1999; NOVAIS,

1999; PEDROSO NETO et al., 1999) e Fundação Mato Grosso (2002).

Adotou-se como critério o atendimento das necessidades da cultura mais

exigente. A amostra de solo corrigida e adubada foi mantida em repouso por

mais cinco dias nas mesmas condições descritas anteriormente.

Depois de corrigida e adubada, a amostra de solo foi novamente

passada por peneira de malha de 4 mm e seu conteúdo de água,

determinado e corrigido para 20,25%, ou seja, 75% da umidade ótima de

compactação definida pelo ensaio de proctor normal (27%). Não se adotou o

conteúdo de água ótimo, determinado pelo ensaio de proctor normal, pois a

maior densidade experimental era superior à máxima densidade alcançada

com esse ensaio, de forma que a carga a se adotar também seria maior, o

que resultaria na expulsão de solução do solo, fato que se pretendeu evitar.

Em função das densidades experimentais desejadas e do volume do anel,

as porções de solo foram calculadas, utilizando-se as equações (1) e (2).

39

MSS = DE * Vc (1)

Em que: MSS = Massa de solo seco

DE = densidade experimental

Vc = volume do anel da unidade experimental

MSU = MSS * (U + 1) (2)

Em que: MSU = massa de amostra de solo com 75% do conteúdo de água

definido pela curva de compactação.

MSS = massa de solo, seco definida pela Equação (1).

U = teor de água corrigido da amostra

Em seguida, determinou-se a massa das porções do solo utilizando-

se balança eletrônica Marte modelo A10K, com capacidade de 10 kg e

precisão de 0,1 g (Figura 3) e foram acondicionadas em sacos plásticos

vedados, mantidos por 48 h, para melhor distribuição e homogeneização do

teor de água em toda massa do solo.

Figura 3. Determinação da massa da amostra de solo para preenchimento

dos anéis da camada intermediaria das unidades experimentais.

40

3.3 Unidades Experimentais A unidade experimental (vaso), representada nas Figuras 4 e 5, foi

composta por um cilindro de PVC rígido, com diâmetro interno de 195 mm,

constituído pela sobreposição de três anéis. O anel superior, com altura de

165 mm e encaixe fêmea de 5 mm em sua base; o anel intermediário, com

altura de 60 mm e encaixe macho de 5 mm nas duas extremidades e o anel

inferior, cuja altura foi de 145 mm, com encaixe fêmea de 5mm na

extremidade superior e teve sua parte inferior fechada com tela anti-afídeos

de malha de 1mm, afixada com anel de borracha e acabamento em fita

adesiva. Metade dos anéis inferiores foi munida de sensores (Bloco de

Bouyoucos) para monitorar o teor de água abaixo da camada compactada.

Figura 4. Esquema gráfico representativo da unidade experimental utilizada,

composta por anéis sobrepostos de PVC rígido.

200 mm

165 mm

145 mm

50 mm 5 mm

5 mm

195 mm

5 mm

5 mm

41

Figura 5. Anel inferior, com fundo em tela anti-afídeos (a), Detalhe do sensor

(bloco de Bouyoucos) (b) e Unidade experimental montada (c).

3.4 Inibição do Crescimento Radicular na Interface Solo-PVC Para se evitar o crescimento de raízes na região da interface solo/vaso,

adotou-se o procedimento modificado de Alvarenga et al. (1996), Silva, R. (1998)

e Foloni (1999), em que as paredes internas dos anéis superior e central foram

revestidas com uma camada de 2 mm de espessura de caulim, umidecido com

água, até tornar-se uma pasta cremosa e aplicada com pincel de cerdas macias

Não foi necessário aplicar caulim na parede do anel inferior, visto que o

importante era inibir o crescimento radicular facilitado na interface do anel

intermediário. Quanto à aplicação no anel superior, pretendeu-se ir

redirecionando e já afastando as raízes das paredes dos vasos.

3.5 Compactação do Solo e Montagem das Unidades Experimentais Os anéis superiores e inferiores foram preenchidos com as porções

de amostra do solo com massa determinada, para que apresentassem

densidade de 1,0 Mg.m-3. Os anéis intermediários acomodaram as amostras

de massas respectivas às camadas compactadas de densidades 1,0, 1,2,

1,4 e 1,5 Mg.m-3. Uma prensa hidráulica marca Charlott modelo PH5T

ca

b

42

adaptada com êmbolo de aço de diâmetro com 190 mm foi utilizada para a

compactação do solo no anel intermediário (Figura 7).

Figura 6. Prensa hidráulica marca Charlott, modelo PH5T.

As massas de solo com teor de água corrigido e destinadas ao anel

intermediário foram integralmente adicionadas a este anel, que teve sua

capacidade inicial aumentada por um anel de expansão que lhe foi acoplado

e, pela ação da prensa, foram compactadas até a acomodação no anel

intermediário, obtendo-se, assim, as densidades desejadas. A amostra

43

compactada teve as superfícies levemente escarificadas com estilete, para

se eliminar o espelhamento provocado pela prensa.

Por ocasião da montagem dos vasos, foram sobrepostos os anéis

intermediários, previamente compactados, sobre os inferiores completamente

preenchidos um pouco acima da base do encaixe, de modo a se evitar

descontinuidade entre as camadas. Sobre os anéis intermediários acoplaram-

se os superiores, que foram preenchidos com amostra de solo até a altura de

140 mm, reservando-se 20 mm para receber a água das irrigações. As

conexões entre os três anéis foram vedadas com fita adesiva.

As unidades experimentais, depois de montadas, se apresentavam

com as seguintes características: camada superior com 140 mm de

espessura e densidade de 1,0 Mg.m-3, camada intermediária 60 mm de

espessura e densidade conforme o tratamento de 1,0, 1,2, 1,4, 1,5 Mg.m-3,

camada inferior com as mesmas características da superior, perfazendo um

perfil total de 340 mm, sendo a altura bruta da unidade montada de 360 mm.

3.6 Semeadura Utilizaram-se sementes de soja cultivar BRSMT Pintado, milho cultivar

Polato 2602, algodão cultivar CNPA Ita 90, Brachiaria brizantha cultivar

Marandu, todas previamente avaliadas em testes de germinação (BRASIL,

1992). As sementes de soja foram tratadas com os fungicidas comerciais

Derosal 500 SC (Metil benzimidazol-2-ilcarbamato-CARBENDAZIM) e

Rhodiauran 500 SC (Thiram) na dosagem de 50 g de cada ingrediente ativo

por 100 kg de sementes. Trataram-se as sementes de algodoeiro com os

fungicidas comerciais Derosal 500 SC e Vitavax-Thiram 200 SC (Caboxim +

Thiram), na dosagem de 50 g / 100 kg de sementes de cada ingrediente ativo.

As sementes de milho foram adquiridas com tratamento comercial e as de

Brachiaria brizantha não receberam tratamento.

Semeram-se 4 a 5 sementes por vaso para soja, milho e algodão, na

profundidade de 1,0 a 1,5 cm. Para Brachiaria brizantha foram semeadas 25

sementes por vaso, na profundidade de 0,5 cm. Todos os vasos receberam

uma camada de cobertura morta de cerca de 0,5 cm de espessura,

44

utilizando-se folhas de espécies arbóreas de cerrado, desidratadas em

estufa de circulação forçada e fragmentadas manualmente.

Desbastes sucessivos foram feitos até restarem uma planta por vaso

no caso do milho, duas para soja e algodão e cinco para a B. brizantha, de

modo a se obter densidade de plantas nos vasos, semelhantes à média de

densidade de plantio normalmente praticada para as espécies.

3.7 Monitoramento do Teor de Água nas Colunas e Irrigação Até 35 dias após a semeadura, a água foi fornecida por meio de

irrigações superficiais controladas. Após este período, o fornecimento de

água ao sistema deu-se subsuperficialmente, adicionando-se água aos

pratos que suportavam os vasos. Irrigou-se ao final da tarde, drenou-se a

água excedente 12 horas após, isso, quando se passou a usar a

subirrigação. A mudança na forma de se fornecer água foi com a intenção de

simular as condições a campo, quando da ocorrência de estiagem

(veranicos). Irrigações superficiais após os 35 dias da semeadura somente

foram realizadas por ocasião das aplicações de fertilizantes em cobertura.

O conteúdo de água no sistema solo/vaso foi monitorado e mantido

sempre acima de 60% da capacidade máxima de retenção de água do solo.

Esse monitoramento, abaixo da camada compactada, foi realizado por meio

de sondas previamente instaladas no anel inferior (Figura 5 b), utilizando-se o

princípio da eletro-resistividade do solo. Na camada superficial, monitorou-se

o conteúdo de água pelo mesmo princípio, utilizando-se de sonda de hastes

metálicas, construída e calibrada previamente para este fim (Figuras 7 e 8).

45

SL1

SL3 SC

SC

SL1 SL2

SL3 SL2

120 mm

120º

20 mm

20 mm

20 mm

20 mm

20 mm

20 mm

20 mm

10 mm

10 mm

10 mm

50 mm

10 mm

20mm

10 mm

10 10

20 mm

10 10

120º

Figura 7. Modelo de sonda desenvolvida e calibrada para monitoramento do

teor de água do solo na camada superficial do vaso.

46

Figura 8. Sonda e galvanômetro para monitoramento do teor de água do

solo na camada superior das unidades experimentais.

Na Tabela 2 encontram-se dados relativos ao fornecimento efetivo de água

ao sistema planta/solo/vaso, refletindo o consumo de água observado.

TABELA 2. Média do total de água incorporada ao sistema solo/vaso/planta

em mm (I) e número de aplicações (NA), durante período

experimental da cultura.

Densidades (Mg.m-3)

-------1,0------- -------1,2------- -------1,4------- -------1,5-------Espécies

I NA I NA I NA I NA

Algodão 778,98 25 769,30 25 663,10 25 371,07 25

B. brizantha 790,48 25 769,09 25 734,00 25 601,13 25

Milho 515,57 21 508,79 21 411,95 21 374,57 21

Soja 253,00 14 245,00 14 216,38 14 185,92 14

3.8 Monitoramento das Condições Ambientais Para acompanhar as condições de temperatura e umidade relativa do ar

no interior da casa de vegetação, foram instalados termômetro de máxima e de

mínima e termômetro de bulbo seco e bulbo úmido (psicrômetro). As leituras

47

foram realizadas diariamente às 8 h, e um resumo das condições reinantes no

ambiente da estufa durante o experimento é apresentado na Tabela 3.

TABELA 3. Temperaturas médias das máximas (TX), médias das mínimas

(TN), mínimas das máximas (TX(min)), máximas das

máximas(TX(Max)), mínimas das mínimas(TN(min)), máximas das

mínimas (TN(Max)) e médias do teor de água relativa (UR %), por

períodos, de aproximadamente, 10 dias, durante experimento.

Período TX TN TX(min) TX(max) TN(min) TN(max) UR(%)

13/02-22/02 31,9 23,8 28,0 36,0 18,5 25,5 89,10 23/02-04/03 36,2 23,9 23,0 41,2 19,5 25,5 84,73 05/03-14/03 37,4 24,9 31,0 43,2 23,0 25,5 81,70 15/03-24/03 33,7 24,4 28,5 37,2 22,5 25,5 86,15 25/03-03/04 32,7 24,6 27,2 38,0 23,5 26,0 89,01 04/04-13/04 32,5 23,2 28,0 38,5 18,8 25,0 84,87 14/04-23/04 35,4 22,9 26,2 39,5 20,0 25,5 82,26 24/04-03/05 38,2 25,9 38,5 41,5 22,5 25,0 79,29 04/05-14/05 31,6 20,2 20,5 36,5 15,2 25,3 83,90

3.9 Tratos Culturais Foram realizadas adubações em cobertura em 21/02/2003,

10/03/2003 e 26/03/2003, sendo aplicados por vaso, para algodoeiro e

milho, 240, 480 e 560 mg; para soja, 280, 560 e 560 mg e, 260, 520 e 520

mg de nitrogênio para a B. brizantha, aplicados na forma de fertirrigação.

Realizou-se também a retirada manual de alguma espécie de planta

invasora que tenha aparecido.

3.10 Coleta de Dados da Parte Aérea Aos 56 dias para a soja, 76 dias para o milho e 97 dias para o

algodoeiro e a B. brizantha, procedeu-se à coleta dos dados da parte aérea,

efetuou-se ensaio de penetrometria e desmontaram-se os vasos para

avaliação do crescimento do sistema radicular. Para soja e milho, os dados foram

48

coletados por ocasião do enchimento dos grãos, o algodoeiro já possuía flores e

frutificações bem formadas e a B brizantha ainda não havia florescido, mas tinha

atingido um bom desenvolvimento vegetativo, equivalendo, aproximadamente, ao

estádio de 12 semanas após corte de padronização adotado por Mello (2000).

Mediu-se a altura da planta (cm) e determinou-se a área foliar por processamento

de imagem digital e relação com massa seca de folhas. Para determinação da

área foliar, tomou-se amostra de folhas nos diferentes estádios de

desenvolvimento, de plantas escolhidas aleatoriamente em cada espécie

estudada. Estas amostras foram dispostas sobre superfície branca, plana e

delimitada por um par de eixos ortogonais dotados de escala numérica, para

serem fotografadas com câmara digital (Figura 9). As imagens digitais foram

processadas, usando-se o programa Scan-pro, que determinou a área foliar da

amostra. A amostra fotografada e de área conhecida foi seca em estufa de

circulação forçada e sua massa seca foi determinada. Estabeleceram-se, então,

relações entre área foliar e massa seca de folhas de cada espécie, que serviram

de base para determinação da área foliar das plantas. Frutos, hastes e folhas

foram secos em estufa de circulação forçada, modelo TE 314/2, a 75ºC, por 72 h,

para determinação da massa seca, utilizando-se de balança eletrônica modelo

Mark 3100, com capacidade de 3.100,00 g e precisão de 0,01 g.

Figura 9. Representação gráfica de imagens digitais, utilizadas para

determinação da área foliar de algodão, B. brizantha, milho e soja.

49

3.11 Ensaio de Resistência do Solo à Penetração Após o corte da parte aérea, todos os vasos cultivados com soja, algodão

e B. brizantha foram submetidos a ensaio de resistência mecânica à penetração,

utilizando-se um penetrógrafo portátil de velocidade contínua (BIANCHINI et al.,

2002), como está representado na Figura 10. Coletaram-se, em seguida,

amostras do substrato de cada vaso nas diferentes camadas para determinação

do teor de água do solo. Nos vasos cultivados com milho também se efetuou o

ensaio, mas, por problemas técnicos, perderam-se esses dados.

Figura 10. Ensaio de penetrometria com penetrográfo de velocidade contínua

(BIANCHINI, 2002), em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada.

Com os dados do ensaio de penetrometria, foram obtidas as curvas

de resistência do solo à penetração (RSP), com valores médios registrados

a cada 2,5 mm. Traçaram-se, então, gráficos representativos da distribuição

vertical de RSP, ao longo das três camadas, com os dados do perfil médio

das repetições restantes, após o teste de rejeição de Smirmov-Grubbs.

50

Avaliou-se a densidade da camada compactada em cada unidade

experimental, estimando-a por meio de modelo ajustado em função da RSP

média e do teor de água presente nessa camada de solo. (LINS e SILVA,

1999). A RSP média na camada intermediária foi calculada, tomando-se os

valores de resistência de 50% dos pontos situados na porção mediana da

camada central. Submeteram-se as médias das cinco repetições ao teste de

rejeição de dados de Smirnov-Grubbs, a 5% de probabilidade e 5 graus de

liberdade, para verificação de discrepâncias provocadas pela dificuldade de

se adaptar a metodologia de utilização do penetrógrafo em vasos. Com as

RSP médias e as médias do teor de água presente em cada tratamento,

ajustaram-se modelos por meio de regressão, para calcular a densidade.

Esses modelos, seus coeficientes de determinação e os níveis de

significância dos parâmetros das equações são apresentados na Tabela 4.

As densidades experimentais (construídas), DE, foram, então, comparadas

com as densidades calculadas pelas equações ajustadas, utilizando-se,

como critério, o teste t, a 0,05 de probabilidade.

TABELA 4. Equações, coeficientes de determinação e significância dos parâmetros da regressão, de modelos ajustados para estimativa da densidade, em função da resistência do solo à penetração – RSP (MPa) e o conteúdo de água – UG(%).

Signific. Espécie Equação ajustada1 R2

(%) RSP UG

Algodoeiro DC = 0,113RSP – 6,45.10-3.UG - 1,44 83,2 ** ns

B. Brizantha DC = 0,142RSP + 4,34.10-2.UG – 0,513 96,4 *** ***

Soja DC = 0,113RSP + 3,48.10-2.UG - 0,133 94,1 *** *** 1 Dc: densidade do solo estimada em (Mg.m-3), ***,: significativo a 1% de

probabilidade, ** significativo a 5% de probabilidade e, ns (não

significativo) a 10% de probabilidade pelo teste F.

51

3.12 Coleta de Dados das Raízes Os anéis foram desconectados e com o auxílio da lâmina de um

facão, procedeu-se ao corte das raízes que transpassaram de uma camada

a outra, para a separação dos anéis da coluna. As raízes foram retiradas dos

cilindros seccionados juntamente com o solo e separadas do solo por meio

de lavagem em água corrente, sobre um conjunto de peneiras de aço inox,

de malha de 1 mm e peneira de nylon de 120 mesh. Depois de separadas e

limpas, foram conservadas em sacos plásticos, contendo solução de álcool a

30%, até a conclusão dos trabalhos de separação, quando se realizou o

escorrimento da solução em peneira de nylon de 120 mesh e as raízes

foram acondicionadas em sacos de papel, para secagem em estufa de

circulação forçada a 75ºC por 72 horas.

3.13 Delineamento Experimental e Análise dos Dados O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema fatorial

4x4x5 com quatro espécies, quatro densidades e cinco repetições. As

unidades experimentais, com os diferentes tratamentos, tiveram sua posição

inicial definida por sorteio e foram distribuídas em bancada de madeira

nivelada, de forma que a superfície superior dos vasos ficou,

aproximadamente, 1 m acima do piso. Semanalmente, foi realizado o rodízio

das posições das unidades experimentais sobre a bancada, para maior

aleatorização e buscando-se minimizar possíveis diferenças nas condições

do ambiente.

Foram calculados valores relativos para as variáveis de

crescimento a partir de seus valores absolutos, tomando, como referência,

as médias das variáveis obtidas na densidade de 1,0 Mg.m-3. A essas

médias, atribuíram-se equivalência a 100%, baseando-se em Pereira et al.

(2003) e, se calculou o valor relativo de cada dado, facilitando e/ou

permitindo a comparação do desempenho das diferentes espécies, em

função da compactação. Os dados coletados foram submetidos aos testes

de normalidade (Lillieffors) e homodasticidade (Levene) e foram

considerados como tendo distribuição normal e apresentando variâncias

52

homogêneas a 5% de probabilidade, considerando-se que o teste F é muito

robusto e admite que os dados tenham distribuição apenas aproximada da

curva de distribuição normal (GOMES, 1990; VIERA, 1999 e, PEREIRA, A.

1999). Em seguida, realizou-se análise de variância e comparação das

médias pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade para o efeito

espécie e para o efeito quantitativo, regressão com ajuste de equações de

crescimento em função da densidade. Tendo sido o teste F da análise de

variância da regressão significativo a 5% de probabilidade, ajustaram-se

modelos, adotando-se como critério de seleção o maior coeficiente de

determinação e a significância de até 15% de probabilidade dos parâmetros

da equação.

Com as médias de resistência do solo à penetração, estabeleceu-se

sua relação com as densidades e com o desenvolvimento das plantas. As

análises foram realizadas utilizando-se os programas estatísticos SPSS 10.0

(SPSS, 1999) e Sisvar 4.6 para Windows (FERREIRA, 2000).

53

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Resistência do Solo à Penetração O ensaio de penetrometria realizado ao final do experimento permitiu

estimar a densidade do solo na camada intermediária (DC) e confirmar com relativa

precisão as densidades experimentais (DE) construídas no início do experimento.

As densidades experimentais (DE), as calculadas em função da resistência do solo

à penetração e teor de água do solo (DC), juntamente com resistências do solo à

penetração (RSP) e as médias do teor de água das amostras nessa camada do

sistema solo reconstituído/vaso se encontram na Tabela 5.

TABELA 5. Densidade experimental (DE), densidade estimada (DC)1,

resistência do solo à penetração (RSP) e valores médios do

teor de água na camada compactada (UC).

DE

(Mg.m-3)

Dc

(Mg.m-3)

RSP

(MPa)

UC

(%)

1,00 1,03 1,736 28,47

1,20 1,19 2,667 28,54

1,40 1,37 3,223 28,33

1,50 1,51 4,386 25,27 1Diferenças verificadas entre Dc e DE (–0,03 a 0,03 Mg.m-3) não foram

consideradas significativas pelo teste t em nível de 5% de probabilidade.

54

O teste t em nível de 5% de probabilidade não detectou diferenças

entre as densidades estimadas pelas equações de regressão e respectivas

densidades experimentais. Assim, pode-se considerar que a metodologia

aplicada na compactação da amostra do solo, para a confecção das

parcelas experimentais, atendeu satisfatoriamente as necessidades de

precisão desse experimento. A título de informação complementar, o

coeficiente de Spearman, obtido correlacionando todas as DC com as

respectivas DE, foi de 0,95.

Na camada superior (0 – 140 mm), a menor média de RSP (0,698

MPa) foi verificada nos vasos em que se cultivou algodão e cuja densidade

na camada intermediária era de 1,0 Mg.m-3, enquanto que a maior RSP

média (3,517 MPa) foi observada em vasos com plantas de soja e com

densidade de 1,2 Mg.m-3 na camada intermediária. Considerando-se a

média das RSP observadas para as três espécies, os valores verificados na

camada superior variaram de 1,692 a 2,222 MPa para vasos em que as

camadas intermediárias apresentavam densidades de 1,0 e 1,5 Mg.m-3,

respectivamente. Como em princípio, a densidade na camada superior foi de

1,0 Mg.m-3, teoricamente não variando nos diferentes tratamentos, a

diferença média de, aproximadamente, 0,5 MPa verificada na RSP, muito

provavelmente se deveu à redução no conteúdo de água nessa camada,

causada pelo impedimento em relação à ascensão de água por capilaridade,

em conseqüência do aumento da densidade na camada intermediária do

sistema solo reconstituído/vaso. Diz-se que a densidade na camada superior

foi “a principio“ de 1,0 Mg.m-3 e não variando “teoricamente” nos diferentes

tratamentos, porque, apesar de se calcular a massa de solo seco

correspondente à essa densidade para o volume conhecido do anel, o seu

acondicionamento no interior do anel superior, como também do inferior, se

deu sem o auxilio da prensa hidráulica, o que pode ter provocado variações

na densidade dessas camadas. Os valores de RSP referidos neste

parágrafo são apresentados na Tabela 6.

55

TABELA 6. Valores médios de resistência do solo à penetração (RSP) por

camada, de um Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,

reconstituído em vaso com camada subsuperficial compactada1.

Cultura

Algodoeiro B. brizantha Soja Camada

Densidade

(Mg.m-3)

RSP (MPa)

Média

1,00 0,697 C 1,614 B 2,769 A 1,692

1,20 1,238 B 0,990 B 3,517 A 1,915

1,40 1,489 B 1,488 B 2,664 A 1,863 Superior

1,50 2,018 B 1,920 AB 2,597 A 2,222

1,00 1,078 B 2,063 A 2,417 A 1,853

1,20 1,848 C 2,684 B 4,641 A 3,058

1,40 2,963 B 4,972 A 5,287 A 4,408 Central

1,50 4,963 C 6,486 A 5,869 B 5,773

1,00 1,010 C 1,704 B 2,118 A 1,611

1,20 1,151 B 1,518 B 3,381 A 2,017

1,40 1,447 B 2,070 A 1,546 B 1,686 Inferior

1,50 1,403 B 2,189 A 1,718 B 1,733 1 Valores de RSP seguidos pela mesma letra na linha não diferem pelo teste

de Tukey em nível de 5% de probabilidade.

Ainda observando a Tabela 6, da mesma forma que na camada

superior, verifica-se que a menor média de RSP na camada central foi de

1,078, registrada em vasos com densidade de 1,0 Mg.m-3, onde se cultivou

algodão, enquanto que a maior média de RSP (6,486 MPa) foi anotada para

os vasos contendo solo com densidade de 1,5 Mg.m-3 e onde se cultivou

Brachiaria brizantha. Na média das três espécies, a RSP na camada

intermediária variou de 1,853 a 5,773 MPa nos vasos em que essas

camadas possuíam, respectivamente, densidades de 1,0 e 1,5 Mg.m-3. Já

nas camadas inferiores, as médias de RSP foram ligeiramente menores que

os valores observados na camada superior, provavelmente devido aos

teores de água do solo mais elevados nessa camada.

56

O comportamento do conteúdo de água do solo, em termos de

média, evidencia bem a influência da densidade na translocação vertical da

água no sistema, como se pode verificar, observando-se os dados que

constam da Tabela 7.

TABELA 7. Médias do teor de água de cinco repetições verificadas por

camada e cultura, por ocasião do ensaio de penetrometria, em

vasos contendo solo com camada intermediária compactada.

Cultura

Algodoeiro B. brizantha Soja Camada

Densidade

(Mg.m-3)

Teor de água no solo (%)

Média

1,00 21,33 B 21,67 B 23,51 A 22,17

1,20 20,99 A 21,82 A 21,99 A 21,60

1,40 19,60 B 21,93 A 22,73 A 21,42 Superior

1,50 17,67 C 19,77 C 21,64 A 19,69

Média 19,90 21,30 22,47 21,22

1,00 32,38 A 28,38 B 24,67 C 28,48

1,20 31,35 A 30,07 B 24,21 C 28,54

1,40 30,11 A 27,98 B 26,90 B 28,33 Central

1,50 24,16 B 24,66 B 27,00 A 25,27

Média 29,50 27,77 25,70 27,66

1,00 34,79 A 30,12 B 25,57 C 30,16

1,20 34,22 A 31,66 B 24,90 C 30,26

1,40 35,75 A 32,23 B 30,68 B 32,89 Inferior

1,50 38,74 A 31,38 C 33,6B B 34,58

Média 35,88 31,35 28,70 31,97 1 Valores do teor de água seguidos de mesma letra na linha, não diferem

entre si em nível de 5% de probabilidade, pelo teste Tukey.

Como a água foi fornecida por meio de irrigação subsuperficial, a camada

superior apresentou menor teor de água e decrescente com a elevação nos

valores de densidade da camada intermediária. O teor médio de água na camada

intermediária variou menos em comparação com o teore de água das camadas

57

superior e inferior. Porém, tanto o acúmulo de água na camada inferior quanto seu

decréscimo nas camadas superior e intermediária foram mais acentuados na

densidade de 1,5 Mg.m-3. Em geral, verifica-se a influência da umidade sobre a

RSP, pois as maiores resistências estão associadas aos menores teores de água.

A análise dos gráficos das Figuras 11, 12 e 13, permite verificar que, em

geral, houve grande semelhança entre as curvas dos perfis de RSP nas diferentes

espécies e densidades, especialmente na camada compactada. A quase

verticalização da curva definida pelo perfil de RSP na densidade de 1,0 Mg.m-3,

sugere distribuição homogênea da densidade e do teor de água do solo ao longo

do perfil. De um modo geral, verifica-se que as máximas resistências na camada

superior (0-140 mm) são alcançadas na profundidade aproximada de 100 mm. A

partir dessa profundidade, a resistência diminui até 125 mm, quando então os

valores recomeçam a se elevar, já em conseqüência da camada compactada,

caracterizando-se, assim, uma zona de transição, com valores de resistências que,

na verdade, são uma média entre a resistência da camada superior e a da

camada compactada.

34,79

32,39

21,33

34,23

31,47

21,04

35,75

30,12

19,60

39,6

24,16

17,67

-250

-200

-150

-100

-50

00 1 2 3 4 5 6 7 8

RSP (MPa)

Prof

undi

dade

(mm

)

Densidade 1,0 Densidade 1,2Densidade 1,4 Densidade 1,5

Figura 11. Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada de


camada subsuperficial compactada e cultivado com algodão.

58

30,12

28,38

21,67

31,66

30,07

21,82

32,23

27,98

21,93 19,77

31,38

24,66

-250

-200

-150

-100

-50

00 1 2 3 4 5 6 7 8

RSP (MPa)

Prof

undi

dade

(mm

)

Densidade 1,0 Densidade1,2Densidade 1,4 Densidade 1,5

Figura 12. Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada, de


camada subsuperficial compactada e cultivado com B. brizantha.

23,50

24,67

25,57

21,99

24,21

24,90

22,73

26,91

30,68

21,64

20,70

33,62

-250

-200

-150

-100

-50

00 1 2 3 4 5 6 7 8

RSP (MPa)

prof

undi

dade

(mm

)

Densidade 1,0 Densidade 1,2Densidade 1,4 Densidade 1,5

Figura 13. Resistência do solo à penetração e conteúdo de água por camada, de


camada subsuperficial compactada e cultivado com soja.

59

A similaridade entre as curvas de RSP das diferentes densidades na

região da camada compactada (Figuras 11, 12 e 13) evidencia a

repetibilidade e confiabilidade dos procedimentos metodológicos utilizados

na compactação, a influência da umidade na resistência do solo à

penetração, bem como a influência da compactação na dinâmica da água no

perfil do solo. O comportamento das curvas na região da camada

compactada pode ser assim analisado: A verticalização das curvas de RSP

na densidade de 1,0 Mg.m-3 sugere homogeneidade na distribuição da

densidade e do conteúdo de água ao longo do perfil. A máxima resistência

na camada compactada se dá na profundidade aproximada de 160 mm,

gerando um transiente curto e iniciando-se, em seguida, um recuo nos

valores de RSP. Isso, muito provavelmente, se deveu ao fato da camada

compactada ser relativamente estreita, ao mesmo tempo em que, ocorre um

gradiente do teor de água, que sugere sua concentração nas porções

inferiores dessas camadas, em virtude do fornecimento subsuperficial de

água na irrigação.

Valores e comportamentos da resistência aparentemente não bem

explicados pela variação nos tratamentos e/ou variação no teor de água do

solo, especialmente nas camadas superior e inferior, provavelmente tenham-

se dado em função da possível variação na densidade dessas camadas,

devido ao fato de que a média não reflete a distribuição da água no perfil ou,

ainda, em função de características dos sistemas radiculares das espécies,

que podem ter interferido nos valores de resistência à penetração

diretamente, ou alterando as condições físico-estruturais do substrato.

Fazendo uma análise da resistência observada em cada espécie,

por meio da observação das Figuras 11, 12 e 13 e da Tabela 6, verifica-se

que, nos vasos cultivados com soja, ocorreram as maiores resistências em

todas as camadas nas densidades de 1,0 e 1,2, enquanto que, para o

algodoeiro, foram verificadas as menores RSP nessas densidades. Na

densidade de 1,4, verifica-se que resistências continuaram mais elevadas em

soja, exceto na camada inferior, onde nos vasos com B. brizantha é que se

observou a maior média de RSP. Na densidade de 1,5 Mg.m-3,verifica-se que,

60

em média, não houve diferença entre as resistências observadas em cada

espécie na camada superior, porém, na camada intermediária, a maior RSP

média foi observada em algodoeiro, enquanto que, na camada inferior, esta foi

verificada nos vasos cultivados com B. brizantha.

Para vasos com algodoeiro, os valores médios de resistência à

penetração variaram assim: na camada superior, de 0,70 a 2,02 MPa; na

camada central, de 1,08 a 4,96 MPa e, de 1,01 a 1,40 MPa na camada

inferior (Tabela 6). Conforme Taylor e Gardner (1963), as raízes de

algodoeiro têm seu crescimento praticamente interrompido em RSP de 2,00

MPa. Para os vasos em que se cultivou B. brizantha, verificaram-se as

seguintes médias de resistência por camada: na superior, de 0,99 a 1,92

MPa; na central, de 2,06 a 6,49 MPa e, na camada inferior 1,37 a 1,95 MPa.

Já para os vasos com soja, verificou-se: 2,76 a 3,52 MPa na camada

superior; 2,42 a 5,87 MPa na camada central e, 1,55 a 3,38 MPa na camada

inferior (Tabela 6). As resistências máximas observadas foram de 2,76, 3,64

e 5,41 MPa na camada superior para algodoeiro, B. brizantha e soja,

respectivamente; 7,51, 7,78 e 6,61 MPa para algodoeiro, B. brizantha e soja

na camada central e, de 1,84, 2,37 e 3,34 MPa na camada inferior (Figuras

11, 12 e.13).

Nota-se que os valores de resistência média verificados,

especialmente nas camadas superior e intermediária (Tabela 6), podem ser

considerados como capazes de limitar o crescimento radicular das plantas,

pois resistências entre 1,5 e 3,0 MPa, segundo Grant e Lafond (1993), e de

2,0 a 4,0 MPa, conforme Arshad et al. (1996) são restritivas ao

desenvolvimento radicular. Tormena e Roloff (1996) relataram que alguns

autores consideram a RSP de 1,00 MPa como sendo o nível crítico para

desenvolvimento radicular, embora não sendo ainda impeditiva.

De um modo geral, os valores médios de RSP observados neste

experimento na camada intermediária, se assemelham aos encontrados por

Foloni (1999), que, trabalhando com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico e

utilizando um penetrômetro de bolso, registrou RSP médias de 0,84, 2,14 e

6,39 MPa, correspondendo às densidades de 1,13, 1,34 e 1,56 Mg.m-3.

61

A análise dos perfis de resistência à penetração, retratados nas

Figuras 11, 12 e 13, juntamente com os valores médios de resistência do

solo à penetração (Tabela 6) e associada à observação dos valores do teor

de água, que constam da Tabela 7, permite interessantes constatações. De

um modo geral, verificou-se, por essa análise, que a resistência à

penetração variou em função da espécie, da densidade, da camada e do

conteúdo de água do solo. Em valores médios, as maiores resistências

foram verificadas nas camadas intermediárias e superiores (Tabela 7), nas

quais também foram observados os menores valores médios do teor de

água (Tabela 6).

Dentro de uma certa densidade, comparando as diferentes culturas,

observou-se correspondência estreita e oposta entre a variação de RSP e

conteúdo de água do solo (Tabelas 6 e 7). Verifica-se que, quando ocorre

variação significativa na primeira variável, ocorre o mesmo, em sentido

contrário, com a segunda. Isso acontece, por exemplo, na densidade de 1,0

Mg.m-3, onde as RSP nos vasos cultivados com soja e brachiaria são

superiores às RSP verificadas naqueles cultivados com algodoeiro e, em

contrapartida, o teor de água encontrado nos vasos cultivados com

algodoeiro foi superior ao teor de água dos vasos cultivados com soja ou

brachiaria, justificando a variação em RSP.

4.2 Resistência à Penetração e Crescimento das Plantas Mackyes (1985), Rípoli (1985) e Mantovani (1987) relataram que a

resistência à penetração (RSP) é uma variável dependente de diversos outros

fatores e ou atributos dos solos, sendo a sua principal causa de variação o

conteúdo de água dos solos. Isso atribui à RSP uma característica de

efemeridade; no entanto, diversos pesquisadores têm relatado elevada relação

entre crescimento de planta e esta variável (TAYLOR e GARDNER, 1963;

LOWRY et al., 1970 e COELHO et al, 2000). Neste experimento, esse fato

também pode ser verificado para as plantas de algodoeiro, B. brizantha e soja,

para as quais se realizou o ensaio de resistência à penetração.

62

Na Figura 14, encontram-se as médias de massa seca total da parte aérea

(MSAT) e de raízes (MSRT), calculadas em relação à produção alcançada na

densidade 1,0 Mg.m-3, para a cultura do algodoeiro, e valores médios do teor de

água e de resistência do solo à penetração, verificados no final do experimento, na

camada intermediária das unidades experimentais.

4,96

2,96

1,851,08

30,1124,16

100 96,4

97,6891,84

31,3532,38

30,05

74,18 71,01

100

0

1

2

3

4

5

6

7

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Densidade (Mg.m-3)

RSP

(MPa

)

0

20

40

60

80

100

120

Teo

r de

água

, MSA

T, M

SRT

(%)

RSP Teor de água MSAT MSRT

Figura 14. Resistência do solo à penetração (RSP), teor de água do solo, massas


algodoeiro cultivado em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,


A massa de material seco do algodoeiro, tanto da parte aérea quanto

de raízes, reduziu-se à medida que se aumentava a densidade do solo na

camada intermediária, seguindo uma tendência semelhante a um modelo

polinomial de segundo grau. A redução para ambas variáveis de crescimento

foi pequena entre 1,0 e 1,2 Mg.m-3, aumentando a partir dessa densidade

especialmente para a parte aérea, que chegou a atingir, na densidade de 1,5

Mg.m-3, uma redução de 70%, enquanto a massa seca de raízes sofreu

redução de, aproximadamente, 30% (Figura 14). Observa-se também, na

63

Figura 14, que os valores de resistência do solo à penetração na camada

intermediária aumentaram segundo uma tendência que se assemelha ao

modelo quadrático, à medida que se elevaram os níveis de densidade. Nota-

se ainda que a umidade seguiu tendência inversa à variação da densidade e

da resistência e direta em relação às respostas das plantas. Ehler (1983) e

Coelho et al. (2000) relatam comportamento linear da RSP em função da

densidade. Nesse experimento, os modelos lineares também foram

significativos, porém os quadráticos se ajustaram melhor aos dados. O

modelo ajustado para RSP em função da densidade, para os vasos em que

se cultivou algodoeiro foi: RSP = 16,84(Densidade)2 – 34,92(Densidade) +

19,23 em que, RSP é a média de resistência à penetração estimada em

MPa, e a densidade do solo é dada em Mg.m-3. O coeficiente de

determinação foi de 96,76% e os parâmetros da equação foram altamente

significativos pelo teste de F em nível de 5% de probabilidade. A análise de

regressão, usando a resistência à penetração e a umidade como variáveis

independentes, mostrou efeito significativo da resistência sobre as

produções de massa seca relativa aérea total (MSAT) e massa seca relativa

de raiz total (MSRT).

Os resultados obtidos para algodoeiro concordam parcialmente com os de

Coelho et al. (2000), que verificaram crescimento de raízes em RSP superiores a

3,00 MPa, contrariando Taylor e Gardener (1963), que afirmaram praticamente

não haver crescimento de raízes de algodoeiro em 2,00 MPa e Lowry et al.

(1970), que relataram o mesmo para RSP superior a 3,00 MPa. Obviamente,

ressalvam-se as possíveis diferenças acarretadas por particularidades, tais como

variedades, classes de solo e metodologias entre outras.

Para os vasos cultivados com B. brizantha, verifica-se, em linhas gerais, as

mesmas ocorrências observadas para o algodoeiro e por meio de análise

comparativa entre as Figuras 14 e 15, observa-se, na verdade, ligeiro

incremento na produção de massa seca em B. brizantha, especialmente

radicular, até a densidade de 1,4 Mg.m-3, quando ocorreu RSP de 4,98 MPa

sensivelmente superior à RSP observada nos vasos com algodoeiro, que foi

em média de 2,96 MPa. A maior tolerância e, até mesmo, a ocorrência de

64

respostas positivas ao aumento da compactação em plantas do gênero

Brachiaria foram observadas também por Mello (2000) e por Silveira et al.

(2003), que estudaram o efeito da compactação subsuperficial e superficial,

respectivamente, sobre crescimento de plantas de B. brizantha e B.

decumbens.

6,49

4,97

2,682,06

28,38 30,07 27,98 24,66

100 101,96

111,08101,01

96,5977,33

68,56

100

0

1

2

3

4

5

6

7

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5Densidade (Mg.m-3)

RSP

(MPa

)

0

20

40

60

80

100

120

Teo

r de

águ

a, M

SAT,

MSR

T (%

)



secas relativas totais da parte aérea (MSAT) e de raízes (MSRT), de B.

brizantha cultivada em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico,


Por meio de regressão foram ajustados os seguintes modelos, para

estimativa de RSP em função da densidade: a) RSP = 8,897(densidade) – 7,293

e b) RSP = 18,39(densidade)2 - 37,03(densidade) +20,68. Os coeficientes de

determinação foram 92,67 e 99,92%, respectivamente.

O efeito da densidade e da resistência sobre a cultura da soja se deu,

praticamente, com a mesma intensidade tanto no desenvolvimento radicular

quanto no da parte aérea (Figura 16).

65

2,42

4,64

5,295,87

24,67 24,21 26,90 27,00

100 101,81

74,78

102,01

51,67

85,37

100

51,21

0

1

2

3

4

5

6

7

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5Densidade (Mg.m-3)

RSP

(MPa

)

0

20

40

60

80

100

120

Teo

r de

águ

a, M

SAT,

MSR

T (%

)




soja, em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico reconstituído em vaso,

com camada subsuperficial compactada.

Os valores de RSP observados na Figura 16, sensivelmente superiores aos

verificados em algodoeiro e B. brizantha, são associados a valores médios do teor

de água, da mesma forma, menores que os observados para as referidas

espécies. Além de inferior, em termos de valores, a umidade nos vasos cultivados

com soja apresentou comportamento adverso ao verificado para as duas espécies

anteriores. Percebe-se uma tendência de se elevar com o aumento da densidade,

enquanto que o contrário é observado em B. brizantha e algodoeiro.

Provavelmente isso tenha ocorrido, primeiramente, pelo fato de que a coleta dos

dados de soja não se deu com o mesmo intervalo de tempo, após a última

irrigação, como ocorreu com algodoeiro e B. brizantha. Ainda, a soja obteve a

maior produção relativa de massa seca de raiz (PRMSR) na camada intermediária

na densidade de 1,2 Mg.m-3, ao passo que, nas densidades de 1,4 e 1,5 Mg.m-3,

66

se verificou crescimento de raiz bastante reduzido nessa camada, o que pode ter

alterado o comportamento da umidade no perfil do sistema solo reconstituído/vaso

em relação ao verificado para as outras duas culturas. Deve-se considerar ainda

que, sendo menor o teor de água nos vasos com soja, possibilitaram-se variações

na RSP com maior aleatoriedade.

Os modelos linear e quadrático se ajustaram bem para estimativa da

RSP em função da densidade do solo, nos vasos em que se cultivou soja.

Ambos foram significativos em nível de 1% de probabilidade e apresentaram

coeficientes de determinação de 92,67 e 98,51%, respectivamente. As

equações ajustadas pela regressão foram: a) RSP = 6,47(densidade) – 3,71 e,

b) RSP = -12,22(densidade)2 + 36,97(densidade) – 22,28.

Como se pode observar nas Figuras 14, 15 e 16, ocorreu maior

sensibilidade da parte aérea que do sistema radicular em relação à compactação,

especialmente em algodoeiro. Isso, de certa forma, contraria os resultados

apresentados nos trabalhos consultados e tomados como referência para a

realização desta pesquisa. Os autores Rosolen et al. (1994a e 1994b), Alvarenga

et al (1996), Foloni (1999), Muller et al. (2001) e Silva,R. e Rosolem (2001 e 2002),

dentre outros, ou não encontraram respostas em termos de crescimento da parte

aérea, relatando respostas menores que aquelas por eles esperadas ou, ainda,

não fizeram comparação entre crescimento aéreo e radicular. Os resultados

obtidos nesse experimento, muito provavelmente, se deveram à suspensão da

irrigação superficial, que, a partir dos 35 dias após a semeadura, passou a ser

realizada subsuperficialmente. Fornecer água a partir da base permitiu verificar os

impedimentos provocados pela camada intermediária na translocação vertical da

solução do solo, mais especificamente, na ascensão capilar. Conforme Garcia et

al. (1998), a parte aérea é menos afetada pela compactação que o sistema

radicular nas condições em que água não seja fator limitante. Não manter o teor de

água adequado na camada superior pode ter maximizado os esforços das

espécies em vencer as barreiras, na tentativa de buscar condições mais

apropriadas ao desenvolvimento, o que deve ter gerado maior demanda de

fotossintatos pelas raízes em detrimento da parte área. Abreu (1993), citado por

67

Mello (2000), afirma que planta submetida a estresse ou condições de

sazonalidade acumula fotossintatos na base do caule e das raízes.

Como ocorreu no algodoeiro, em B. brizantha também se observou a

correlação inversa entre RSP e crescimento. Porém, ficou evidente a maior

tolerância dessa espécie à compactação do solo, ao se analisar comparativamente

as Figuras 14, 15, e 16.

4.3 Desenvolvimento da Parte Aérea. 4.3.1 Crescimento em altura

Nas Figuras 17, 18, 19 e 20, está representado o crescimento em altura das

espécies, em função da densidade do solo na camada intermediária, por meio dos

valores observados de altura relativa (AR) e das linhas de tendências definidas pelos

modelos geral e próprio da espécie, quando significativo.

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

AR (%

)

Modelo geral Altura observada Modelo específico

Figura 17. Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e

especifico de plantas de algodoeiro cultivadas em Latossolo


compactada.

68

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

AR (%

)

Altura observada Modelo específico

Figura 18. Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e

especifico de plantas de B. brizantha cultivadas em Latossolo


compactada.

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

AR (%

)

Modelo geral Altura observada Modelo específ ico

Figura 19. Altura relativa (AR) observada, definida pelos modelos geral e pelo

especifico de plantas de milho cultivadas em Latossolo Vermelho-

Escuro Distrófico, com camada subsuperficial compactada.

69

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

AR (%

)

Modelo geral Altura observada

Figura 20. Altura relativa (AR) observada e definida pelo modelo geral de plantas

de soja cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, com

camada subsuperficial compactada.

Verifica-se, ao se analisar as Figuras 17, 18, 19 e 20 e a Tabela 8, que o

modelo quadrático ajustou-se satisfatoriamente aos dados observados para as

culturas do algodoeiro, da B. brizantha e do milho. Observa-se, para essas

culturas, uma tendência de incremento em altura até próximo à densidade de

1.2 Mg.m-3 , iniciando, a partir dessa densidade, decréscimo nessa

característica, que é mais acentuado na cultura do algodoeiro. Para a soja, no

entanto, nenhum dos modelos testados explicou, satisfatoriamente, seu

crescimento em altura. O modelo geral subestimou o crescimento em altura da

soja, especialmente nas densidades mais elevadas e superestimou a altura do

algodoeiro nessas densidades. Isso justifica o desdobramento dos efeitos,

ainda que não tenha sido significativa a interação espécie x densidade.

A soja não apresentou diferenças em altura nas densidades testadas.

Resultados semelhantes foram obtidos por Rosolem et al. (1994a) e por

Rahman e Ito (1996), que não encontraram diferenças no crescimento em

altura dessa mesma espécie, ao ser submetida à compactação. O efeito da

70

compactação sobre a soja parece ser o de provocar estiolamento, o que

acaba por mascarar, o efeito da compactação sobre a altura da planta.

Somente na densidade de 1,5 Mg.m-3 ocorreu diferença na altura relativa

(AR) das espécies estudadas. A soja (Figura 20), nessa densidade,

apresentou a maior AR, 94,81 contra 69,92%, verificada para o algodoeiro

(Figura 17), que obteve o menor crescimento relativo nessa densidade. A

Brachiaria brizantha e milho (Figuras 18 e 19), tiveram crescimentos

relativos intermediários. Gris et al. (2003) também observaram reduções na

altura das plantas de milho a campo, em função de camada compactada, em

Latossolo Vermelho-Escuro Distroférrico, na profundidade de 0,10 a 0,20 m.

Como nesse experimento, Lowry et al. (1970) e Coelho et al. (2000)

relataram reduções na altura de plantas de algodoeiro em função do

aumento na densidade do solo.

Cabe ressalvar que, as fotografias de fundo usadas nas Figuras 17,

18, 19 e 20 têm finalidade mais estética e ilustrativa e que alguma

discrepância com os dados observados e/ou, modelos deveu-se, muito

provavelmente, ao fato de tais fotos não terem sido tiradas no mesmo dia em

que se realizaram as medições de altura.

Modelos foram ajustados por meio da análise de regressão e se encontram

na Tabela 8, juntamente com os respectivos níveis de significâncias, os

coeficientes de determinação e os pontos de máximo crescimento.

TABELA 8. Modelos ajustados para altura de plantas, em relação à densidade

de 1,0 Mg.m-3, cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro

Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific.

Espécie Equação1

b1 b2 R2 (%) P. máxima

(Mg.m-3) Algodoeiro Ŷ= -290,13x2 + 668,93x – 279,31 0,00 0,00 98,33 1,15 B.brizantha Ŷ= -153,75x2 + 352,04x – 98,21 0,06 0,08 98,21 1,14

Milho Ŷ= -136,88x2 + 307,78x – 91,74 0,13 0,09 91,73 1,12 Soja --- ns ns --- ---

Mod. geral Ŷ= -173,67x2 + 401,17x – 127,5 0,00 0,00 100,00 1,15 1 Ŷ: altura relativa (%) estimada pelo modelo de cada espécie, x: densidade do solo em

Mg.m-3, b1: coeficiente de x e, b2: coeficiente de x2.

71

4.3.2 Área foliar Por estar intrinsecamente ligada ao processo produtivo das plantas e, no

caso da B. brizantha, constituírem-se as folhas o produto final a ser utilizado, achou-

se interessante avaliar o efeito da compactação sobre esta variável (Figura 21).

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

AFR

(%)

Figura 21. Área foliar relativa (AFR) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■),

soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico

com camada subsuperficial compactada.

Comparando as respostas das espécies em valores relativos de área

foliar (AFR), percebe-se que não diferiram significativamente na densidade de

1,2 Mg.m-3. Já na densidade de 1,4 Mg. m-3, a B. brizantha apresentou maior

valor de AFR, 99,01%, estaticamente superior aos resultados das demais

espécies, que não diferiram entre si.

Quando submetidas a uma camada subsuperficial com densidade 1,5

Mg.m-3 , B. brizantha com 76,27 e milho com 70,97% de AFR, apresentaram

desempenhos superiores aos de soja e algodoeiro, que obtiveram 48,35 e 39,38%

de AFR, respectivamente (Figura 21). Verifica-se, por meio destes dados, a

superioridade das duas gramíneas em termos de tolerância a solos compactados,

72

em relação ao desenvolvimento da área foliar. Este fato possivelmente tenha-se

dado em razão das diferenças entre os tipos de sistemas radiculares das quatro

espécies. As gramíneas, possuindo sistemas radiculares fasciculados, constituídos

de raízes finas e fibrosas, seriam menos afetadas pela compactação. Soja e

algodoeiro, que possuem sistemas radiculares pivotantes, com maior diâmetro

radicular, teriam dificuldades de se desenvolver no interior dos microporos, que

são predominantes na camada compactada, o que está em concordância com o

relatado por Rosemberg (1964), citado por Borges et.al. (2000), ao estudar o efeito

da compactação em milho, algodão, dentre outras plantas.

A B. brizantha, o algodoeiro e soja apresentaram comportamento

quadrático de AFR (Figura 21 e a Tabela 9), enquanto o milho apresentou

resposta linear e inversa de AFR em função da densidade do solo. Em ambos os

casos, a área foliar decresceu com o aumento da compactação do solo, as

espécies que apresentaram comportamento quadrático tendem incrementar na

área foliar com o aumento inicial da compactação, atingindo máximo crescimento

em área foliar, no intervalo de 1,0 a 1,2 Mg.m-3 de densidade.

Os modelos ajustados para estimativa da AFR das culturas, com

respectivos níveis de significância dos parâmetros da equação, coeficientes de

determinação e pontos de máximas (Densidade ótima), estão registrados na

Tabela 9.

TABELA 9. Modelos ajustados para área foliar (AFR), em relação à densidade

de 1,0 Mg.m-3, de plantas cultivadas em vasos com Latossolo


compactada.

Signific.

Espécie Equação1 b1 b2 R2 (%) P. máxima

(Mg.m-3) Algodoeiro Ŷ= -354,93x2 + 778,76x – 325,57 0,00 0,00 93,91 1,10 B.brizantha Ŷ= -283,98x2 + 669,52x –286,5 0,00 0,00 91,70 1,18

Milho Ŷ= -64,92x + 168,29 0,00 89,97 Soja Ŷ= -321,75x2 + 701,17x – 279,43 0,00 0,00 100,00 1,09

1 Ŷ = área foliar relativa estimada pelo modelo de cada espécie, x = densidade do solo em

Mg.m-3, b1 = coeficiente de x e b2 = coeficiente de x2.

73

4.3.3 Produção de massa seca de frutificação Para as culturas de milho, algodão e soja, determinou-se a massa

seca de estruturas reprodutivas em vários estágios (botões florais, flores e

frutos), ao que se denominou de massa seca relativa de frutificação (MSF).

A Brachiaria brizantha foi colhida antes do florescimento, não sendo,

portanto, avaliada em relação a essa variável.

Pela análise da Figura 22, verifica-se que o modelo quadrático

ajustou-se bem aos dados observados de produção relativa de massa seca

de frutificação. Isso se assemelha ao que relatou Rosemberg (1964), citado

por Borges et al. (2000), que, ao estudar efeito da compactação sobre a

produção de milho e algodoeiro, dentre outras plantas, também verificou o

comportamento quadrático para a produção de milho e algodoeiro com

máximos de produção, no que denominara de “uma leve compactação”.

0

20

40

60

80

100

120

140

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

Densidade (Mg.m-3)

MSF

(%)

Figura 22. Modelo geral ajustado ( ) e produção relativa de massa seca de

frutificações (MSF) de plantas de algodoeiro (▲), soja (●) e milho (□),


subsuperficial compactada.

74

Na densidade de 1,4 Mg m-3, a soja apresentou melhor desempenho

na produção relativa de MSF, superior à produção verificada para o

algodoeiro, não diferindo, porém, da produção de MSF do milho. A produção

observada para soja, na densidade de 1,5 Mg. m-3, foi significativamente

superior às produções de milho e algodoeiro. O milho teve em todas as

densidades produção intermediária, enquanto que o algodoeiro sempre

apresentou as menores produções relativas de MSF. Gris et al. (2003)

também observaram reduções significativas na produção de milho em solos

compactados.

Ajustaram-se modelos geral e específico para cada espécie para se

estimar a MSF de cada cultura (Tabela 10). Apesar de a interação espécie

densidade não ter sido significativa, verifica-se que o modelo geral

superestima a MSF do algodoeiro e subestima a produção relativa de MSF

da soja, especialmente nas maiores densidades (Figura 22).

TABELA 10. Modelos ajustados para produção de massa seca de frutificação (MSF), em relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, de plantas cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific. Espécie Equação1

b1 b2 R2 (%)

P. máxima (Mg.m-3)

Algodoeiro Ŷ= -499,93x2 + 1091,66x – 492,48 0,04 0,02 99,41 1,15 B.brizantha --- --- --- --- ----

Milho Ŷ= -595,44x2 + 1369,13x – 675,46 0,00 0,00 95,58 1,12 Soja Ŷ= -620,93x2 + 1497,36x – 775,13 0,00 0,00 95,06 1,21

Mod. geral Ŷ= -572,1x2 + 1319,38x – 647,69 0,00 0,00 99,72 1,15 1 Ŷ = massa seca de frutificação relativa, estimada pelo modelo; x = densidade do solo em

Mg.m-3; b1 = coeficiente de x e, b2 = coeficiente de x2.

4.3.4 Massa seca total da parte aérea A análise de variância geral, dos dados de Produção Relativa de

Massa Seca Aérea Total (PRMSAT) revelou, por meio do teste F, efeito

altamente significativo (1% de probabilidade) para espécie e densidade, bem

como para a interação entre estas fontes de variação.

75

As PRMSAT das quatro espécies (Figura 23) não diferiram

significativamente na densidade de 1,2 Mg.m-3. A Brachiaria brizantha foi a

espécie que apresentou maior PRMSAT na densidade de 1,4 Mg.m-3,

significativamente superior às produções observadas para soja e algodoeiro, que

tiveram as maiores reduções de PRMSAT. Para o caso do algodoeiro, esta

redução foi da ordem de 25,82% em relação à produção de massa seca na

densidade de referência Na densidade de 1,5 Mg.m-3, a redução de 22,67% na

PRMSAT de B. brizantha foi a menor redução observada. Portanto, esta espécie

se revelou, dentro da faixa de compactação estudada, como a menos sensível

às limitações impostas pela elevação do grau de compactação sobre a PRMSAT.

A PRMST da B. brizantha nessa densidade (1,5 Mg.m-3) foi estaticamente

superior à produção verificada para milho e soja, que, por sua vez, diferiram

significativamente da PRMSAT das plantas de algodoeiro. A Figura 23 ilustra o

que se comentou, apresentando as PRMSAT(s) observadas e respectivas linhas

de tendência.

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

PRM

SAT

(%)

Figura 23. Produção relativa de massa seca aérea total (PRMSAT) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

76

De um modo geral, os resultados de PRMSAT obtidos neste

experimento (Figura 23) estão em desacordo com os resultados obtidos por

Rosolem et al. (1994a), que não detectaram reduções significativas na

produção de matéria seca de soja na densidade de 1,72 Mg.m-3, como

também os resultados registrados por Muller et al. (2001) e Foloni (1999),

que também não encontraram efeito significativo da densidade sobre a

produção de massa seca da parte aérea das plantas estudadas. Gemtos e

Lellis (1997) relataram que as reduções provocadas no crescimento da parte

aérea de algodoeiro pela compactação foram sensivelmente menores que as

verificadas no crescimento de raízes, o que, de certa forma, também

contradiz os resultados deste experimento. Coelho et al. (2000) observaram

reduções de 78 e 75% na biomassa da parte aérea de algodoeiro, cultivado

a campo em dois anos sucessivos, em condições de camada compactada

de 1,6 a 1,7 Mg.m-3, na profundidade de 0,20 e 0,40 m. Esses resultados já

se assemelham com os deste experimento, em que se verificou reduções de

70%, aproximadamente, na PRMSAT de plantas de algodoeiro, submetidas

à compactação de 1,5 Mg.m-3. Mello (2000) apenas verificou uma tendência

de redução da produção de massa seca da parte aérea de B. brizantha,

crescida em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, com compactação

representada por uma resistência do solo à penetração da ordem de 3,5

MPa, aproximadamente. Entretanto, a diferença entre os resultados dos dois

experimentos pode ser explicada pela grande tolerância da B. brizantha à

compactação, aliada à variabilidade espacial da compactação bem mais

elevada a campo que nas condições de vaso. Gross et al. (2003) também

observaram reduções de 32% no número de perfilho e uma tendência de

redução significativa na produção de biomassa da parte aérea de B. brizantha

em condições de vaso semelhantes à deste experimento.

A análise de variância do desdobramento do efeito densidade em cada

espécie mostrou, pelo teste F, efeito altamente significativo sobre as quatro

espécies estudadas.

Modelos quadráticos (Figura 23 e Tabela 11) explicaram

satisfatoriamente o efeito da compactação sobre a PRMSAT das quatro

77

espécies, concordando com Borges et al. (1998 e 2000), que encontraram

modelos quadráticos para explicar a produção de massa seca da parte

aérea das variedades de soja cristalina, IAC-8 e Bossier em função da

compactação. Esses pesquisadores encontraram máxima PRMSAT de soja

inoculada na densidade de 1,34 Mg.m-3, enquanto neste experimento, a

máxima PRMSAT em soja, estimada pelo modelo, seria obtida na densidade

de 1,11 Mg.m-3.

Na Tabela 11 estão registrados modelos ajustados com respectivos

níveis de significância, coeficientes de determinações e os pontos de

máximas para cada espécie estudada.

TABELA 11. Modelos ajustados, para produção de massa seca total parte aérea, em relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, (PRMSAT) de plantas cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific. Espécie Equação1

b1 b2 R2 (%)

P. máxima (Mg.m-3)

Algodoeiro Ŷ= -481,32x2 + 1074,92x – 495,16 0,00 0,00 96,49 1,12 B.brizantha Ŷ= -223,58**x2 + 519,74**x – 196,99 0,04 0,03 91,98 1,16

Milho Ŷ= -355,79x2 + 800,28x – 344,44 0,00 0,00 99,99 1,12 Soja Ŷ= -348,84x2 + 774,9x – 325,99 0,00 0,00 99,99 1,11

1 Ŷ: produção relativa de massa seca total da parte aérea (PRMST) estimada pelo modelo;

x: densidade do solo em Mg.m-3; b1: coeficiente de x e, b2: o coeficiente de x2.

Moraes et al. (1998) também não encontraram efeito significativo da

compactação em Latossolo Roxo sobre a produção de massa seca de plantas

de feijoeiro; porém, esses autores trabalharam com densidades relativamente

baixas, ou melhor, próximas da densidade ótima observada neste experimento,

quando se verificaram pequenos incrementos ou estabilização da produção de

massa seca da parte aérea para todas as culturas.

As diferenças de PRMSAT observadas entre espécies neste

experimento estão de acordo com os resultados registrados por Büll et al.

(1993), que verificaram diferenças entre a produção de massa seca de

gramínea e leguminosa. Silva,R. e Rosolem (2001) também observaram que

78

milheto e sorgo tiveram menores reduções na produção de massa seca da

parte aérea que soja e outras leguminosas, quando cultivadas em Latossolo

Vermelho, com camada compactada de 1,12, 1,36 e 1,60 Mg.m-3. Gris et al.

(2003) registraram reduções em massa seca total da parte aérea em milho

cultivado em Latossolo Vermelho Distroférrico típico compactado.

O desempenho de B. brizantha neste experimento foi corroborado

pelos resultados obtidos por Mello (2000), que observou, para essa espécie,

tendência de maior produção de massa seca da parte aérea, quando cultivada

em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico, preparado com grade aradora, em

que se observaram os maiores valores de resistência do solo à penetração.

Pode-se dizer que os efeitos significativos da densidade sobre a

produção de massa seca da parte aérea, verificados neste experimento,

atenderam às expectativas de diversos pesquisadores que, segundo Foloni

(1999), esperavam reduções maiores e mais significativas na produção de

massa seca da parte aérea em função do aumento da compactação. As

reduções na produção de massa seca da parte aérea, observadas neste

experimento, já na densidade de 1,4 Mg.m-3, muito provavelmente se deveu

à manutenção das plantas por maior período e, especialmente, à suspensão

da irrigação superficial, passando-se a fornecer água às plantas por meio de

sub-irrigação a partir do 35º dia da semeadura. Este fato permitiu verificar,

nitidamente, os efeitos da densidade da camada subsuperficial sobre o

desenvolvimento das plantas, principalmente em função das alterações

impostas na dinâmica e disponibilidade de água. O suprimento de água, ar e

nutrientes, em condições favoráveis acima da camada compactada, pode

mascarar ou diminuir os efeitos da compactação sobre crescimento da parte

aérea das plantas. Isto é o que sugerem Nelson et. al. (1975) e Johnson et

al. (1990), ao relatarem respostas diferenciadas de soja cultivada sobre

solos compactados conforme as condições climáticas. Mello (2000) alegou

que o suprimento adequado de água (chuva), no período do experimento,

favoreceu as espécies, garantindo o crescimento aéreo. Este mesmo

pesquisador não encontrou correlações entre produção de massa seca da

parte aérea e resistência do solo à penetração. Também não encontrou

79

entre massa seca da parte aérea e massa seca de raízes e atribuiu a falta

de correlação ao fato de que a produção de biomassa da parte aérea possa

ser regulada por outros fatores ou mecanismos de defesa contra possíveis

estresses causados pela compactação do solo. Foloni (1999) alegou que a

falta de respostas das espécies em produção de massa seca da parte aérea

se deva à manutenção das condições adequadas de nutrientes e água nos

experimentos em vaso. Isso foi o que se procurou corrigir com o

fornecimento subsuperficial de água, a partir de certo estádio de

desenvolvimento das plantas.

4.4 Desenvolvimento Radicular 4.4.1 Produção de massa seca radicular total

O teste F não detectou diferenças entre as espécies, em produção

relativa de massa seca de raiz total (PRMSRT), porém, o efeito da

densidade foi altamente significativo. Apesar de não ter havido interação

significativa entre os fatores espécie e densidade, o desdobramento

demonstrou que o modelo de regressão geral superestimava a PRMSRT da

soja, em, aproximadamente, 20% na densidade de 1,5 Mg.m-3. O modelo

geral foi quadrático e o ajustado para o milho foi linear, o que justificou o

desdobramento dos efeitos.

A média geral de PRMSRT foi maior para B. brizantha, enquanto que

a soja apresentou a menor média. O algodão e o milho apresentaram

PRMSRT intermediárias (Figura 24). Foloni et al. (2003) concluíram que a

produção total de raízes de milho, cultivado em condições semelhantes à

deste experimento, não foi reduzida pela ação da compactação, enquanto

que neste experimento, a PRMSRT do milho foi reduzida em,

aproximadamente, 21,50% na maior densidade. Rosolem et al (1999)

afirmaram que resistência de 1,3 MPa reduziram a produção de raízes

seminais adventícias em milho em cerca de 50%.

Ao se observar e analisar o gráfico da Figura 24, constata-se uma

tendência inicial de crescimento da PRMSRT até próximo à densidade de

1,2 Mg.m-3 e que ocorre uma redução acentuada na PRMST, especialmente

80

da soja, após este valor de densidade. O milho apresentou comportamento

linear, com reduções na PRMSRT a partir da densidade de 1,0 Mg.m-3. Gris

et al. (2003) observaram reduções na produção de massa seca de raízes de

milho em cultivos a campo sobre solo compactado.

30

40

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60

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80

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100

110

120

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

Densidade (Mg.m-3)

PRM

SRT

(%)

Figura 24. Produção relativa de massa seca total de raízes (PRMSRT) de

plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

A B. brizantha se mostrou mais tolerante à compactação que as

demais espécies, auferindo o maior incremento em PRMSRT em 1,2 Mg.m-3

e apresentando PRMSRT ligeiramente superior à produção alcançada na

densidade de referência, ainda na densidade de 1,4 Mg.m-3. Porém, na

densidade de 1,5, sofre acentuada redução da PRMSRT, algo,

aproximadamente, igual a 32%. O algodoeiro apresentou comportamentos

intermediários, sendo verificada a segunda menor redução em PRMSRT na

densidade de 1,4 e a menor redução, apesar de não diferir

significativamente das demais espécies na densidade de 1,5 Mg.m-3.

81

Na Tabela 12 estão expostos modelos ajustados para estimativa da

Produção Relativa de Massa Seca Radicular Total (PRMSRT) para as

culturas estudadas, em função da densidade.

TABELA 12. Modelos ajustados para produção de massa seca total raiz, em relação à densidade de 1,0 Mg.m-3, (PRMSRT) de plantas cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific Espécie Equação1

b0 b1 R2

(%) P.

máximaAlgodão Ŷ = -202,49x2 + 455,57x – 154,08 0,09 0,06 91,54 1,12

B. brizantha Ŷ = -450,40x2 + 1071,75x – 522,52 0,00 0,00 94,01 1,19 Milho Ŷ = -60,56x + 164,09 0,00 -- 88,56 Soja Ŷ = -413,13x2 + 943,59x – 431,59 0,00 0,00 96,55 1,14

1 Ŷ: produção relativa de massa seca de raiz total estimada pelo modelo, x: a densidade do

solo em Mg.m-3, b1: coeficiente de x e b2: coeficiente de x2.

É importante salientar que, enquanto se aumentou 0,2 Mg.m-3 na

densidade (de 1,2 para 1,4 Mg.m-3), acarretando reduções de PRMSRT de,

aproximadamente, 6% em algodoeiro, 10% em B. brizantha e de 16% em

soja, o incremento de apenas 0,1 Mg.m-3 (de 1,4 para 1,5 Mg.m-3) já

provocou reduções de 21% em algodoeiro, 32% em B. brizantha e 34% na

PRMST de soja, confirmando a tendência de comportamento quadrático

para a PRMSRT das culturas, em função da compactação do solo (Figura 24

e Tabela 12).

Os resultados obtidos para a soja, neste experimento, estão em

concordância com os obtidos para essa espécie por Silva,R. e Rosolen

(2001) e os de milho se assemelham aos resultados verificados por Rosolem

et al. (1999) em plântulas de milho e aos de Gris et al. (2003) em

experimento de milho cultivado a campo, em Latossolo Vermelho

compactado.

Mello (2000) também verificou melhor crescimento radicular de B.

brizantha em Latossolo Vermelho-Escuro, preparado com grade aradora,

mais compactado, que naqueles preparados com arado de disco ou com

82

subsoladores, o que, de certa forma, corrobora com os resultados obtidos

neste experimento para a mesma espécie.

4.4.2 Produção de massa seca de raiz em cada camada As espécies reagiram de forma diferenciada em relação à produção e

distribuição das raízes nas camadas, em função da densidade do solo na

camada intermediária. Porém, de modo geral, verificou-se que densidades

próximas a 1,2 Mg.m-3 promoveram incrementos na Produção Relativa de

Massa Seca de Raízes (PRMSR) em todas as camadas e,

proporcionalmente, embora não seja estatisticamente diferente, o aumento

na PRMSR das espécies nas camadas inferiores foi maior que o observado

nas camadas superiores (Figura 25). Esse fato sugere um sistema radicular

com maior massa e melhor distribuído verticalmente, explorando de forma

mais eficiente as camadas mais profundas do sistema solo/vaso.

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

DENSIDADE (Mg.m-3)

MSR

(%)

Figura 25. Produção relativa de massa seca de raízes (PRMSR) média, nas camadas superior (■), intermediária (▲) e inferior (●), de quatro espécies cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

83

Nas densidades superiores a 1,2 Mg.m-3, fica nítida a inversão do

processo, que, além de produzir reduções sensíveis na PRMSR nas três

camadas, ainda promove concentração das raízes nas camadas superiores.

Isso se constatou ao se verificar na densidade de 1,2 Mg.m-3 um aumento de

PRMSR da camada inferior, cerca de 2,5% maior que o aumento observado

na camada superior, enquanto que, na densidade de 1,4 Mg.m-3, ocorreu

redução de 16,5% na PRMSR da camada inferior contra apenas 6,22% da

camada superior e de 59,76% contra 23,4%, agora na densidade de 1,5

Mg.m-3 (Figura 25). Esta concentração de massa radicular nas camadas

superiores foi relatada por vários autores, tanto em experimentos a campo

(LIJIMA e KONO,1991), quanto em condições de vaso (SILVA, G. et al. 1992;

ROSOLEM et al.,1994a e 1994b; SILVA, R. e ROSOLEM, 2001). A influência

da compactação do solo na distribuição de raízes, concentrando-as na porção

superior à camada compactada, também foi verificada por Foloni et al. (2003).

Na Figura 25, registra-se o perfil médio da distribuição das raízes das

quatro espécies no sistema solo/vaso, ilustrando os resultados e os

comentários relatados nos parágrafos anteriores.

Cabe ressaltar que, especialmente nos experimentos em vaso, pode

ocorrer até mesmo aumento na produção de massa seca de raízes na

camada superior, quando a camada subsuperficial compactada possui

densidades mais elevadas, em virtude da irrigação de superfície favorecer a

disponibilidade de água e nutrientes na camada superior, conforme Foloni

(1999), fato que recomenda cautela na formulação de conclusões.

A PRMSR das plantas na camada superior somente revelou diferenças

entre as espécies na densidade de 1,5 Mg.m-3, quando o milho apresentou a

maior PRMSR, seguido pela soja e algodão, enquanto que a B. brizantha,

nessa densidade, apresentou a maior redução de PRMSR na camada superior.

Semelhante ao ocorrido neste experimento para B.brizantha, foi verificado

também para o milheto e sorgo por Silva,R. e Rosolem (2001).

A PRMSR na camada superior em função da densidade, para cada

espécie, apresentou tendências que se ajustam ao modelo quadrático, para

algodoeiro e B. brizantha, linear decrescente para a soja enquanto que para o

84

milho, nenhum dos modelos testados se ajustou de forma satisfatória (Figura 26

e Tabela 13).

50

60

70

80

90

100

110

120

130

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6Densidade (Mg.m-3)

PRM

SRS

(%)

Figura 26. Produção relativa de massa seca de raízes na camada superior (PRMSRS) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Na PRMSR verificada na camada intermediária (compactada), o teste

F apontou efeito significativo em nível de 5% de probabilidade de espécie e

densidade, bem como da interação entre elas. Isso, de certa forma,

contradiz resultados de Silva,R. e Rosolem (2001), que afirmaram não ter

encontrado o efeito esperado do aumento da densidade do solo, sobre o

crescimento de raízes na camada compactada em condições semelhantes.

A diferença entre as espécies, em relação a PRMSR na camada

intermediária, foi altamente significativa a partir da densidade de 1,4 Mg.m-3.

(Figura 27).

85

20

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50

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70

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120

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

Densidade (Mg.m-3)

PRM

SRC

(%)

Figura 27. Produção relativa de massa seca de raízes na camada compactada (PRMSRC) de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

O milho apresentou, na camada compactada, os maiores valores de

PRMSR em todas as densidades (Figura 27), semelhantes aos resultados obtidos

para milheto e sorgo por Silva,R. e Rosolem (2001), enquanto que a soja foi a

cultura com menor crescimento radicular nessa camada, sofrendo reduções de

26,55% na PRMSR na densidade de 1,4 Mg.m-3 e de 76,25% na de 1,5 Mg.m-3. O

algodoeiro e a B. brizantha tiveram valores de PRMSR intermediários, porém os

valores obtidos para o primeiro foram ligeiramente superiores aos de B. brizantha.

Os resultados obtidos para a soja em PRMSR são concordantes com os

aqueles obtidos por Foloni (1999) para esta mesma cultura e concorda parcialmente

com os resultados relatados por Silva,R. e Rosolem (2002), que obtiveram reduções

menores para esta cultura na densidade de 1,6 Mg.m-3, 18% de redução, contra os

76,55% verificados neste experimento, na densidade de 1,5 Mg.m-3.

O comportamento da PRMSR verificado para as quatro espécies

estudadas, Figura 27, gerou controvérsias na hipótese levantada por

Shierlaw e Alston (1984), em que raízes finas poderiam crescer em solos

86

compactados com mais facilidade que as grossas, pois, enquanto os

resultados do milho parecem confirmar esta hipótese, os resultados de B.

brizantha e algodoeiro aparentemente lhe são contrários.

A resposta do algodoeiro, em PRMSR na camada compactada, foi

linear e decrescente, enquanto que as respostas das demais espécies se

ajustaram ao modelo quadrático (Figura 27).

Na camada inferior, os dados referentes à PRMSR demonstram, pelo

teste de F, efeitos altamente significativos de espécie e densidade, bem

como da interação entre estas fontes de variação.

Embora não sejam significativamente diferentes em relação às

demais espécies, a soja e a B. brizantha apresentaram, na densidade de 1,2

Mg.m-3, os maiores incrementos na PRMSR, em relação à densidade de

referência, reforçando a idéia de melhor distribuição vertical do sistema

radicular das espécies na densidade de 1,2 Mg.m-3 (Figura 28).

0

20

40

60

80

100

120

140

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

Densidade (Mg.m-3)

PRM

SRI (

%)

Figura 28. Produção relativa de massa seca de raízes na camada inferior (PRMSRI), de plantas de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

87

Nas densidades mais elevadas (1,4 e 1,5 Mg.m-3), a B. brizantha

permaneceu como sendo a espécie com maior crescimento radicular na

camada inferior, ao lado, agora, do algodoeiro, enquanto que a soja e o

milho foram as espécies onde se verificou o menor crescimento radicular

nessa camada para as referidas densidades. Estes resultados foram

concordantes com os obtidos por Folloni (1999) e com os resultados de

Silva,R. e Rosolem (2001), embora os pesquisadores citados tenham

encontrado valores de massa seca de raízes bem superiores aos

encontrados neste experimento, especialmente nas maiores densidades de

solos.

Ocorreram na camada inferior reduções na PRMSR em soja, de cerca

de 25,44% e 96,86%, e para milho, de 42,34% e 87,22% nas densidades de

1,4 e de 1,5 Mg.m-3, respectivamente (Figura 28).

O comportamento de B. brizantha (Figura 28), apresentando a maior

PRMSR na camada inferior em toda as densidades, mesmo tendo sido a

espécie que apresentou as maiores reduções de PRMSR, na camada

compactada nas densidades de 1,4 e de 1,5 Mg.m-3, possivelmente se

explique, pela elevada capacidade da espécie de recuperar massa radicular

após transpassar a camada compactada, conforme afirmou Foloni (1999), e

contrariando Rosolem et al. (1994b), bem como Masle e Farquhar (1988),

que atribuíram o menor crescimento radicular, por eles encontrado abaixo da

camada compactada, ao estresse sofrido pelas raízes, no esforço

implementado para atravessar a camada de maior densidade.

Possivelmente, o milho, ao contrário da B. Brizantha, tenha

apresentado a segunda menor produção de massa radicular na camada

inferior, após ter obtido a maior PRMSR na camada compactada, em

decorrência desse estresse relatado por Masle e Farquhar (1988) e Rosolem

et al. (1994b), ou, ainda, em função de que as poucas raízes que

conseguiram atravessar a camada intermediária não tenham encontrado

condições adequadas de água e oxigênio para um desenvolvimento efetivo,

devido a subirrigação, possivelmente, ter elevado a razão H2O/O2 na

camada subjacente à compactada.

88

Da mesma forma que o ocorrido na camada compactada, o

crescimento radicular do algodoeiro na camada inferior foi linear e

decrescente, enquanto que as demais espécies tiveram suas PRMSR nessa

camada explicadas pelo modelo quadrático.

As Figuras 26, 27 e 28 ilustraram as produções relativas de massas

secas radiculares (PRMSR(s)) e respectivas linhas de tendências e estão

expostos na Tabela 13 os modelos ajustados, bem como a significância, os

coeficientes de determinação e os pontos de máximas.

TABELA 13. Modelos ajustados para produção relativa de massa seca de raiz em cada camada, de plantas cultivadas em vasos contendo Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific Espécie Camada Modelo1

b1 b2 R2 P.

Máx. Superior Ŷ = -294,16x2 + 679,18x - 296,05 0,03 0,02 93,50 1,15

Algodão Compactada Ŷ = -34,66x + 135,66 0,03 -- 89,78 -- Inferior Ŷ = -54,79x + 157,91 0,01 -- 71,48 -- Superior Ŷ = -538,65x2 + 1287,33x - 5650,25 0,00 0,00 92,05 1,20

B. brizantha Compactada Ŷ = -330,88x2 + 754,29x - 324,38 0,01 0,01 96,17 1,14

Inferior Ŷ = -358,51x2 + 856,51 - 398,56 0,04 0,03 96,95 1,20 Superior -- ns ns -- --

Milho Compactada Ŷ = -316,95x2 + 782,33x - 366,23 0,01 0,01 89,80 1,23 Inferior Ŷ = -543,24x2 + 1189,82x - 547,39 1,00 1,00 99,40 1,10 Superior Ŷ = -38,25x2 + 140,33 0,02 -- 89,57 --

Soja Compactada Ŷ = -596,39x2 + 1349,57x - 654,72 0,00 0,00 97,34 1,13 Inferior Ŷ = -1022,61x2 + 2385,18x - 1265,61 0,00 0,00 94,44 1,16

1 Ŷ: produção relativa de massa seca de raiz estimada pelo modelo, x: densidade do solo

em Mg.m-3, b1: coeficiente de x e b2: coeficiente de x2.

Em relação a PRMSR, pode-se dizer resumidamente que: a) a maior

produção de raízes e a melhor distribuição vertical do sistema radicular das

espécies estudadas ocorreu, aproximadamente, na densidade de 1,2 Mg.m-3;

b) a densidade de 1,4 Mg.m-3 reduziu a PRMSR das espécies na seguinte

ordem: soja>milho>algodão>B. brizantha e, c) praticamente não houve

crescimento radicular de soja e milho na camada inferior, quando a camada

intermediária possuía densidade de 1,5 Mg. m-3.

89

4.5 Produção de matéria seca total da planta A soma das massas secas relativas, total de raízes e total da parte aérea,

forneceu a massa seca relativa global da planta (MSP). Verifica-se, analisando a

Figura 29, ligeiro incremento na MSP, na densidade de 1,2 Mg.m-3 para todas as

espécies, excetuando o algodoeiro, que apresentou uma leve redução de MSP

nessa densidade, porém, dentro da faixa de erro experimental.

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

Densidade (Mg.m-3)

MSP

( %

)

Figura 29. Produção de massa seca relativa total de plantas (MSP) de algodoeiro (▲), B. brizantha (■), soja (●) e milho (□), cultivadas em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Na densidade de 1,4 Mg.m-3, a B brizantha obteve maior MSP,

enquanto que as produções das demais espécies não diferiram

significativamente entre si. A B. brizantha, na densidade de 1,5 Mg.m-3,

novamente alcançou maior MSP, seguida por milho e soja, ao passo que o

algodoeiro foi a espécie que apresentou a menor MSP nessa densidade

(Figura 29).

A análise de variância da regressão revelou efeito altamente

significativo da densidade sobre todas as espécies. Todas as espécies

90

tiveram suas produções de massa de matéria seca global explicadas por

modelos quadráticos. Na tabela 13 encontram-se os modelos ajustados, com

as respectivas significâncias dos parâmetros das equações, os coeficientes

de determinação e os pontos de máximas.

TABELA 14. Modelos ajustados para produção de massa seca relativa total da planta (MSP), de plantas cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico com camada subsuperficial compactada.

Signific Espécie Equação1 b1 b2

R2 P. de máxima

Algodão Ŷ = -412,12x2 + 921,22x – 410,52 0,00 0,00 96,00 1,12 B. brizantha Ŷ = -278,82x2 + 654,16x – 276,257 0,01 0,00 92,66 1,18

Milho Ŷ = -301,08x2 + 671,24x – 270,20 0,00 0,00 99,99 1,12 Soja Ŷ = -356,45x2 + 794,88x – 33,50 0,00 0,00 99,99 1,12

1 Ŷ: produção de massa seca relativa total da planta (MSP) estimada pelo modelo, x:

densidade do solo em Mg.m-3, b1: coeficiente de x e b2: coeficiente de x2.

De uma forma geral, com poucas exceções, todas as respostas das

quatro espécies estudadas em relação à elevação da densidade se deram de

forma ajustada a modelos quadráticos. Esta tendência de resposta foi verificada

por Rosemberg (1964) para as culturas de milho e algodoeiro dentre outras, por

Borges et al. (2000) em estudo com soja e também por Gross et al. (2003)

trabalhado com plantas do gênero Brachiaria. Pode-se dizer, que o modelo

quadrático é o que, neste caso, melhor representa as relações entre as

variáveis biológicas e as características ou fatores físico-químicos e dinâmicos,

ligados ao sistema planta/solo/vaso.

91

5 CONCLUSÕES

Considerando-se os procedimentos metodológicos utilizados, as condições

reinantes e os resultados obtidos neste experimento, pode-se concluir que:

- As densidades situadas em torno de 1,2 Mg.m-3 facultam uma melhor

distribuição do sistema radicular das plantas de algodão, B. brizantha, milho e soja,

enquanto que as densidades superiores tendem a reduzir a produção de raízes e

concentrá-las na camada superior.

- A densidade do solo de 1,5 Mg.m-3, associada a fornecimento superficial de

água deficitário, reduz de forma significativa o desenvolvimento radicular e aéreo das

plantas de algodão, B. brizantha, milho e soja.

- Há estreita relação entre compactação e crescimento das plantas

estudadas, sendo que existe uma tendência de respostas das plantas inversamente

proporcional à compactação, que se aproxima do modelo quadrático.

- As espécies estudadas apresentam os seguintes valores como

densidade ótima de crescimento: Algodoeiro e soja, 1,13, milho 1,12 e B.

brizantha, 1,17 Mg.m-3.

- Em caso de ocorrência de restrições no fornecimento superficial de água, a

redução no crescimento aéreo das plantas pode ser igual ou, até mesmo, superior

ao decréscimo promovido pela compactação no sistema radicular.

92

- A resistência do solo à penetração, medida por um penetrógrafo de

velocidade contínua, se mostrou como uma boa variável para se relacionar

crescimento de planta e compactação do solo.

93

6 SUGESTÕES

Levando-se em consideração os procedimentos metodológicos

utilizados e os resultados obtidos nesse experimento, sugere-se:

a) Realização de experimento semelhante, com maior número de

tratamentos (densidades), incluindo densidade inferior à 1,0Mg.m-3,

especialmente para algodoeiro, e superior a 1,5 Mg.m-3, especialmente

para B. brizantha.

b) Adotar conjuntamente as metodologias de impedimento do crescimento

radicular na região de interface substrato/ vaso, descritas nesse

experimento ou no de Alvarenga et al. (1996), em associação com a

metodologia da fita adesiva descrita por Müller et al. (2001).

c) Estudar o efeito da localização da camada compactada (diferentes

profundidades associadas ao tratamento principal, que seria densidade).

d) Estudar a adoção de uma variável que representasse o crescimento

radicular na interface camada superior/camada compactada.

e) Adotar medidas para isolar o efeito temperatura, como, por exemplo,

enterrar os vasos.

f) Realizar estudo sobre conteúdo de água versus resistência do solo à

compactação.

94

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109

APÊNDICES

110

APÊNDICE A – Análise de variância dos dados

TABELA 15. Análise de variância geral da característica altura da planta, em

função da densidade do solo.

TABELA 16. Análise de variância do desdobramento de espécie dentro de

cada nível de densidade, para a característica altura de planta,

em função da densidade do solo.

Densidade GL SQ QM Fc Sig 1,0 3 0.000015 0.000005 0.000 1.0000 1,2 3 5.810240 1.936747 0.022 0.9955 1,4 3 471.621980 157.207327 1.796 0.1558 1,5 3 1577.275900 525.758633 6.005 0.0011

64 5603.482680 87.554417

TABELA 17. Análise de variância do desdobramento de densidade dentro

de cada nível de espécie, para a característica altura de

planta, em função da densidade do solo.

Espécie GL SQ QM Fc Sig Algodoeiro 3 3458.297080 1152.76569 13.166 0.0000 B. brizantha 3 1065.370760 355.123587 4.056 0.0104

Milho 3 1202.618735 400.872912 4.579 0.0057 Soja 3 237.681940 79.227313 0.905 0.4424

64 5603.482680 87.554417

Fonte de Variação GL SQ QM Fc Sig

Espécie 3 821.032274 273.677425 3.126 0.0318Densidade 3 4730.29265 1576.76422 18.01 0.0000

Espécie*densidade 9 1233.67586 137.075096 1.566 0.1449Erro 64 5603.48268 87.554417

Total corrigido 79 12388.4835 Cv (%) 9,82 9.82

Média geral 95,26 95.2606250

111

TABELA 18. Análise de variância geral da característica área foliar da



cada nível de densidade, para a característica área foliar de


Densidade GL SQ QM Fc Sig

1,0 3 0.000015 0.000005 0.000 1.0000 1,2 3 411.064175 137.021392 1.094 0.3565 1,4 3 2359.636600 786.545533 6.282 0.0008 1,5 3 4699.057975 1566.35265 12.511 0.0000

64 8012.661560 125.197837


de cada nível de espécie, para a característica área foliar de


Espécie GL SQ QM Fc Sig

Algodoeiro 3 10860.56901 3620.189672 28.916 0.0000 B. brizantha 3 2439.573700 813.191233 6.495 0.0006

Milho 3 3454.573060 1151.524353 9.198 0.0000 Soja 3 9086.805240 3028.935080 24.193 0.0000

64 8012.66156 125.197837

Fonte de Variação GL SQ QM Fc Sig Espécie 3 3744.929314 1248.3097 9.971 0.000

Densidade 3 22116.69156 7372.2305 58.885 0.000 Espécie*densidade 9 3724.829451 413.86993 3.306 0.002

Erro 64 8012.661560 125.19783 Total corrigido 79 12388.48346

Cv (%) 13,26 13.26 Média geral 84,37 84.3716250

112

TABELA 21. Análise de variância geral da variável massa seca total da

parte aérea da planta, em função da densidade do solo.


cada nível de densidade, para a variável massa seca total da



64 8651.871160 135.185487 TABELA 23. Análise de variância do desdobramento de densidade dentro

de cada nível de espécie para a variável massa seca total da




Milho 3 7419.819800 2473.27326 18.295 0.0000 Soja 3 8440.775380 2813.59179 20.813 0.0000

64 8651.871160 135.185487




Cv (%) 13,86 13.86 Média geral 83,84 83.89

113

TABELA 24. Análise de variância geral da variável massa seca de

frutificação da planta, em função da densidade do solo.


cada nível de densidade para a variável massa seca de



Resíduo 48 28000.963035 583.353397


de cada nível de espécie para a variável massa seca de



Algodoeiro 3 21556.422561 7185.47418 12.318 0.0000 Milho 3 15648.449789 5216.14993 8.942 0.0001 Soja 3 7639.182386 2546.39412 4.365 0.0083

Resíduo 48 28000.963035 583.353397



Erro 48 28000 963035 583.353 Total corrigido 59 84344.675

Cv (%) 28,96 Média geral 83.41

114

TABELA 27. Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes da

planta na camada superior, em função da densidade do solo.



planta na camada superior, em função da densidade do solo.


1,0 3 0.000015 0.000005 0.000 1.0000 1,2 3 1336.393255 445.464418 2.145 0.1023 1,4 3 785.590415 261.863472 1.261 0.2938 1,5 3 2476.471620 825.490540 3.975 0.0114

Resíduo 64 13290.59024 207.665473


de cada nível de espécie, para a variável massa seca de raízes

da planta na camada superior, em função da densidade do solo.

Espécie GL SQ QM Fc Sig Algodoeiro 3 3655.215295 1218.405098 5.867 0.0013

B. brizantha 3 6899.706295 2299.902098 11.075 0.0000 Milho 3 356.4565750 118.818858 0.572 0.6344 Soja 3 1205.135800 401.711933 1.934 0.1319

Resíduo 64 13290.59024 207.665473

Fonte de Variação GL SQ QM Fc Sig

Espécie 3 265.276084 88.425361 0.426 0.7351 Densidade 3 7783.334744 2594.444915 12.493 0.0000

Espécie*densidade 9 4333.179221 481.464358 2.318 0.0251 Erro 64 13290.590240 207.665473

Total corrigido 79 25672.380289 Cv (%) 15,53

Média geral 92.80

115

TABELA 30. Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes da

planta na camada intermediária, em função da densidade do solo.





Resíduo 64 12160.934640 190.014604


de cada nível de espécie para a variável massa seca de raízes da




Resíduo 64 12160.934640 190.014604




Cv (%) 15,42 Média geral 89.37

116

TABELA 33. Análise de variância geral para a variável massa seca de raízes

da planta na camada inferior, em função da densidade do solo.



planta na camada inferior, em função da densidade do solo.


1,0 3 0.000020 0.000007 0.000 1.0000 1,2 3 1563.233695 521.077898 1.466 0.2308 1,4 3 5120.695415 1706.898472 4.802 0.0044 1,5 3 21291.407620 7097.135873 19.968 0.0000

Resíduo 64 22746.900840 355.420326 TABELA 35. Análise de variância do desdobramento de densidade dentro

de cada nível de espécie para a variável massa seca de raízes da

planta na camada inferior, em função da densidade do solo.



Milho 3 24559.032775 8186.344258 23.033 0.0000 Soja 3 36952.296900 12317.432300 34.656 0.0000

Resíduo 64 22746.900840 355.420326




Cv (%) 23,04 Média geral 81,82

117

TABELA 36. Análise de variância geral para a variável massa seca total de raízes

da planta, em função da densidade do solo.

TABELA 37. Análise de variância Análise do desdobramento de espécie

dentro de cada nível de densidade para a variável massa seca

total de raízes da planta, em função da densidade do solo.


Resíduo 64 9763.214600 152.550228


de cada nível de espécie para a variável massa seca total de

raízes da planta, em função da densidade do solo.



Resíduo 64 9763.214600 152.550228





118

TABELA 39. Análise de variância geral para a variável massa seca total da


TABELA 40. Análise de variância Análise do desdobramento de espécie

dentro de cada nível de densidade para a variável massa seca

total da planta, em função da densidade do solo.


1,0 3 0.000055 0.000018 0.000 1.0000 1,2 3 147.425775 49.141925 0.421 0.7376 1,4 3 1473.277255 491.092418 4.211 0.0087 1,5 3 3227.133695 1075.711232 9.224 0.0000

Resíduo 64 7463.834760 116.622418 TABELA 41. Análise de variância do desdobramento de densidade dentro

de cada nível de espécie para a variável massa seca total da




Resíduo 64 7463.834760 116.622418





119

APÊNDICE B - Fotos adicionais

Figura 30. Produção de raízes de algodoeiro em função da compactação

subsuperficial, em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico.

Figura 31. Produção de raízes de B.brizantha em função da compactação


Camada

superior

Camada

compactada

Camada

inferior

Densidade

1,0

Densidade

1,2

Densidade

1,4

Densidade

1,5

Camada

superior

Camada

compactada

Camada

inferior

Densidade

1,0

Densidade

1,2 Densidade

1,4

Densidade

1,5

120

Figura 32. Produção de raízes de milho em função da compactação


Figura 33. Produção de raízes de soja em função da compactação subsuperficial,

em vaso com Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico.

Camada

superior

Camada

compactada

Camada

inferior

Densidade

1,0 Densidade

1,2

Densidade

1,4

Densidade

1,5

Camada

superior

Camada

compactada

Camada

inferior

Densidade

1,0 Mg.m-3

Densidade

1,2 Mg.m-3

Densidade

1,4 Mg.m-3

Densidade

1,5 Mg.m-3

Documents

DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS DE SOJA, MILHO, ALGODÃO E ...§ões-Teses... · período de janeiro a maio de 2003, um experimento sob telado com cobertura plástica transparente, na