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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC
DURVAL LIBÂNIO NETTO MELLO
INFLUÊNCIA DO CULTIVO DA MANDIOCA EM POLICULTIVO SOBRE A
QUALIDADE DO SOLO EM ÁREA DE AGRICULTURA DE “CORTE E QUEIMA”
ILHÉUS – BAHIA
2007
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DURVAL LIBÂNIO NETTO MELLO
INFLUÊNCIA DO CULTIVO DA MANDIOCA EM POLICULTIVO SOBRE A
QUALIDADE DO SOLO EM ÁREA DE AGRICULTURA DE “CORTE E QUEIMA”
ILHÉUS – BAHIA2007
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Produção Vegetal, da Universidade Estadual de Santa Cruz, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal,
Sub-área de concentração: Manejo de solos tropicais
Orientador: Prof. Dr. Quintino Reis de Araujo
DURVAL LIBÂNIO NETTO MELLO
INFLUÊNCIA DO CULTIVO DA MANDIOCA EM POLICULTIVO SOBRE A
QUALIDADE DO SOLO EM ÁREA DE AGRICULTURA DE “CORTE E QUEIMA”
Ilhéus-BA, 23/03/2007
Quintino Reis de Araujo – DSUESC/CEPLAC
(Orientador)
Agna Almeida Menezes – DS UESC
Eduardo Gross – DS UESC
Oldair Vinhas Costa – DSUFRB
DEDICATÓRIA
Ao meu Deus e Senhor da minha vida Jesus Cristo
à minha esposa Rebeka e a minha filha Ester por darem um sentido mais completo
à minha vida, ao meu pai Pedro Antonio e a minha mãe Nadja Maria pelo exemplo
de vida como Agricultores e amor à causa.
Ao meu primo e amigo Igor Lopes de Mello, primeiro agricultor “orgânico” com quem
tive a oportunidade de trabalhar.
AGRADECIMENTOS
Ao DEUS criador de todas as coisas, que antes eu conhecia de ouvir falar,
mas que hoje eu conheço de andar com ele.
À Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), à Comissão Executiva do
Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC) e ao Instituto Floresta Viva (IFV) que
viabilizaram a execução do meu trabalho.
A amiga e maior incentivadora Drª Agna de Almeida Menezes, ao colega de
trabalho e amigo Rones Flasgordes Souza e ao agricultor Albérico de Souza pelo
apoio no trabalho de campo, a Rui Rocha e todos os colegas do Instituto Floresta
Viva pela compreensão e apoio.
Em especial ao meu orientador Dr. Quintino Reis de Araujo, pela amizade e
carinho com que me orientou e pelos valiosos conselhos.
À minha esposa Rebeka e a minha filha Ester pela companhia maravilhosa
que são, e pelo amor que tenho podido experimentar.
Aos colegas do laboratório de solos da CEPLAC pelo apoio na realização das
análises.
Aos amigos pelo incentivo nos momentos difíceis e a todos aqueles que
participaram direta e indiretamente na realização deste trabalho.
SUMÁRIO
RESUMO.............................................................................................................viiABSTRACT........................................................................................................viii1. INTRODUÇÃO................................................................................................092. REVISÃO DE LITERATURA..........................................................................102.1. Agricultura de “corte queima” e solos.......................................................... 102.2 Policultivos em agroecossistemas................................................................112.3 Indicadores de Qualidade de solos.................... ..........................................15
3. MATERIAL E MÉTODOS...............................................................................213.1 Caracterização da Área.................................................................................213.2 Experimento de Campo.................................................................................223.3 Índice de Equivalência de Área ....................................................................253.4 Indicadores de Qualidade do Solo................................................................253.5 Análise Carbono Orgânico total do Solo.......................................................263.6 Análise dos Resultados.................................................................................263.7 Índice de Qualidade do Solo.........................................................................27
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................314.1. Indice de Equivalência de Área (IEA)...........................................................314.2. Carbono Orgânico Total do Solo..................................................................33
4.3 Propriedades Químicas do Solo....................................................................36
4.4 Propriedades Físicas do Solo.......................................................................42
4.5 Índice de Qualidade do Solo.........................................................................44
5. CONsiderações Finais..................................................................................47
6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................48
INFLUÊNCIA DO CULTIVO DA MANDIOCA EM POLICULTIVO SOBRE A
QUALIDADE DO SOLO EM ÁREA DE AGRICULTURA DE “CORTE E QUEIMA”
RESUMO
Em regiões onde predomina a agricultura itinerante ou “corte e queima”, o aumento da densidade populacional faz com que a utilização deste sistema comprometa áreas de floresta primária. Devido à rápida degradação de aspectos físicos, químicos e biológicos dos solos, existe a necessidade de abertura de novas áreas. Estes sistemas apresentam um período produtivo muito baixo seguido de uma fase de pousio geralmente longa, fazendo com que os mesmos necessitem de um “estoque” regular de terras. Esta situação tem comprometido áreas de remanescentes de Mata Atlântica no Sudeste da Bahia, além de não garantir condições dignas de vida no campo. A substituição deste modelo por agroecossistemas que possam produzir mais alimento “per capita” e manter ou melhorar a qualidade do solo é muito pertinente. O objetivo deste trabalho foi o de mensurar a produtividade da cultura da mandioca em monocultivo e em policultivo com milho e feijão caupi e a manutenção ou melhoria da qualidade dos aspectos físicos, químicos e do carbono orgânico total do solo. A metodologia utilizada procurou verificar, o comportamento de indicadores de qualidade do solo, sob monocultivo de milho, feijão caupi e mandioca comparada com o policultivo das três espécies. Para isso foi avaliada a produtividade dos sistemas de cultivo por meio do índice de equivalência de área (IEA) e os indicadores de qualidade do solo: C orgânico, P, K, Ca, Mg, Granulometria, densidade do solo, para compor um Indice de Qualidade do solo (IQS) que reúne atributos chaves relacionados a sua qualidade. Os resultados demonstraram que no sistema de policultivo de mandioca, a produtividade foi de 7.382,81 de raízes enquanto no monocultivo de 6.269,53. O policultivo apresentou IEA de 2,19, produzindo maior quantidade de alimento por área comparado com o monocultivo. Em ambos os sistemas houve uma correlação negativa entre o tempo e os teores de P e K, houve um aumento de C orgânico na profundidade de 0-20 cm e menor densidade do solo de 0-20 cm, entre o início do experimento e os 301 dias, o IQS para monocultivo foi de 0,771 e em policultivo de 0,785. Pode -se concluir que o sistema de policultivo apresentou maior produção de alimento por área e melhoria em dois indicadores de qualidade do solo.
Palavras-chave: corte e queima, qualidade do solo, sustentabilidade agrícola.
EFFECTS OF INTERCROPPING WITH CASSAVA ON SOIL QUALITY FROM
SLASH AND BURN AGRICULTURAL AREAS
ABSTRACT
At the regions mainly based on the shifting cultivations, the increasing population density causes the deforestation. Due to the fast degradation of the physical, chemical and biological aspects of the soils, have been observed the need of opening on new areas. These systems present a very low productive period following by a usually long resting phase, asking mandatory a regular "stock" of lands. This situation has been committing areas of remainders of Atlantic Rain Forest, in the Southeast Bahia, Brazil, besides not guaranteeing worthy life conditions in the rural areas. The substitution of this model for agroecosystems that can produce more food "per capita" and to maintain or to improve the soil quality is very pertinent. The objective of this work was to measure the productivity of the cassava in isolated and consortium cultivation - including corn and caupi bean - and the maintenance or improvement of soil quality related to the physical and chemical aspects. The productivity of the cultivation systems was evaluated based on the index of equivalence area (IEA) and the indicators of soil quality by: Organic C, P, K, Ca, Mg, Granulometry, bulk density, to compose an Index of Soil Quality (IQS) that gathers key attributes for quality. The results demonstrated that in the system of cassava consortium, the root productivity was 7.382,81 kg while in the isolated cultivation 6.269,53 kg. The consortium presented IEA 2,19, producing larger amount of food for area compared with the isolated cultivation. In both systems there was a negative correlation between the time and the tenors of P and K, there was an increase of organic C and smaller bulk density in the depth of 0-20 cm, from the beginning of the experiment and the day 301, the IQS for isolated cultivation was 0,771 and in consortium 0,785. The consortium system presented larger food production for area and improvement in two indicators of soil quality.
Key words: shifiting cultivation, quality soil, sustainability of agriculture .
1. INTRODUÇÃO
A região da Área de Proteção Ambiental (APA) Itacaré – Serra Grande,
localizada no sudeste da Bahia, possui expressivos remanescentes de mata
atlântica. Nesta região as atividades econômicas de ocupação e uso da terra,
tiveram como base o plantio de mandioca, a exploração madeireira e a fabricação de
carvão, há pouco mais de quatro decádas. Diferente da maior parte da região
sudeste da Bahia, não apresenta solos com aptidão para a cultura do cacau, tendo
sido ocupada por trabalhadores rurais em busca de suas próprias terras. O plantio
da mandioca (Manihot esculenta Grantz) é realizado desde a época das capitanias
hereditárias, sendo algo concernente à cultura destes agricultores, tendo na
subsistência a sua principal finalidade, ligada, ao autoconsumo da farinha de
mandioca (AFONSO, 1991).
Os solos predominantes nesta região são distróficos e de baixa aptidão
agrícola para uma serie de cultivos (CAVALCANTI, 1994), apresenta recorde de
biodiversidade de espécies arbóreas (FLAVIN, 2001), e conta com a presença de
populações tradicionais utilizando o sistema de “corte e queima” de preparo da terra.
De maneira geral a agricultura de corte e queima, se baseia no corte de
vegetação secundária ou capoeira seguida de queima. A queima tem como
finalidade liberar os nutrientes que estão na biomassa aérea (GAMA, 2002). Estes
nutrientes quando liberados, trazem mudanças em algumas propriedades químicas
do solo, como: aumento no pH, nas bases trocáveis, na saturação por bases,
diminuem a acidez do solo e o Al trocável (NOUNAMO et al., 2002; GAMA, 2002;
SAMPAIO et al., 2003; SOMMER et al., 2004). Após um período de cultivo
geralmente a capacidade produtiva do solo diminui, e o mesmo é deixado em
pousio.
Mais recentemente após a crescente demanda por terras em função do
turismo, a partir da construção da rodovia Ilhéus - Itacaré, que teve como
consequência uma menor disponibilidade de terra aos agricultores (RIBEIRO FILHO
et al., 2000), em muitos casos os agricultores abrem novas áreas de floresta em
estágio avançado de regeneração. Segundo Calvacanti (1994) o cultivo da mandioca
na região da APA Itacaré – Serra Grande, plantada após a queimada, só consegue
produzir durante dois ciclos, apesar do sistema de corte e queima aumentar a
fertilidade inicial do solo como discutido anteriormente, esta não se mantem por
muito tempo (GAMA, 2002). Dessa forma estudos que possam melhorar a
tecnologia de produção, de forma a melhorar a renda sem degradar o solo, são
estratégicos para conciliar o desenvolvimento com a conservação dos recursos
naturais nesta região. Outro fator a ser levando em consideração é que o
crescimento da atividade turística proporcionou a agricultura desta região,
oportunidades de mercado, principalmente para a produção orgânica de alimentos.
Algumas alternativas, segundo GAMA (2002), devem ser testadas como a
utilização apropriada de fertilizantes, sistemas agroflorestais, consórcio com
leguminosas e fertilização orgânica para substituir e/ou aumentar a duração do
sistema de corte e queima e, conseqüentemente, o tempo de cultivo em uma mesma
área. Para isso é necessário avaliar a manutenção do potencial produtivo do solo,
utilizando para isso indicadores, que proporcione a monitoria do solo em sistemas
agrícolas, um exemplo é o modelo de qualidade do solo proposto por Karlen e Stott
(1994), que tem sido utilizado no Brasil para algumas culturas.
Em função do contexto aqui colocado de degradação do solo associado ao
sistema de “corte e queima”, conjuntamente com a necessidade de utilizar formas de
manejo que possibilitem o aumento de produção ao mesmo tempo em que a
qualidade do solo é mantida ou melhorada. O presente trabalho pretende avaliar a
produtividade de mandioca em sistemas de monocultivo e policultivo, sob manejo
orgânico, e avaliar o impacto das duas formas de manejo sobre a qualidade do solo.
Utilizando para isso indicadores físicos, químicos e C orgânico total do solo, e o
modelo de qualidade do solo proposto por Karlen e Stott (1994), adaptado e utilizado
por MENEZES (2005) para a cultura do eucalipto, verificando a sua adequabilidade
para a cultura da mandioca.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1.Agricultura de “Corte e Queima” e Solos
Este sistema agrícola é o mais usado nas regiões tropicais do mundo
Sanchez (1976), e responsável pela maior parte da produção agrícola na amazônia
brasileira com predomínio de mão-de-obra agrícola familiar (GAMA, 2002). Brady
(1986), numa revisão sobre o tema, relata que cerca de 240 milhões de hectares de
floresta fechada e 170 milhões de hectares de floresta aberta podem estar
envolvidos em alguma forma desse sistema, o que representaria cerca de 30% da
terra arável global. Myers (1991) relata que no trópico úmido cerca de 300 milhões
de pessoas seriam dependentes de alguma forma do cultivo de corte e queima, e
que essa prática contribuiria com cerca de 60% de todo o desmatamento. Outra
importância desse sistema reside no fato de ser praticado pelos agricultores que
trabalham exclusivamente com mão-de-obra familiar, geralmente após a queima são
plantadas lavouras de ciclo curto como arroz, feijão, milho, abóbora, feijão caupi,
mandioca e outros (CAVALCANTI, 1994, NOUNAMO et al., 2002; GAMA, 2002;
SAMPAIO et al., 2003; SOMMER et al., 2004). Após isso, a área é deixada em
pousio para regeneração da vegetação por período que é sempre maior que o de
cultivo, enquanto nova área é utilizada. Segundo SOMMER et al. (2004) a
agricultura de “corte e queima” quando usada por longos períodos, causa a perda de
fertilidade e degradação do solo, criando a necessidade de avançar sobre áreas de
floresta primária (SOMMER et al., 2004). Neste sistema quando há disponibilidade
de terras, o tempo de pousio necessário para o acúmulo de nutrientes durante a
regeneração da vegetação é suficiente (GAMA, 2002).
Juo e Manu (1996) relatam que a agricultura de corte e queima para ser
ecologicamente estável, só em áreas de baixa densidade populacional, condição
que somente existe em algumas áreas remotas do Congo e da Amazônia.
2.2. Policultivos em agroecossistemas
Entre as técnicas que podem ser utilizadas para aumentar a produção “per
capita” e em alguns casos diminuir a degradação do solo, está os policultivos.
Segundo Francis et al. (1976) e Leihner (1983) 40 % da mandioca, 60 % do milho e
80 % do feijão produzidos na América Latina é na forma de policultivos. A razão para
isto é que de forma geral estes são 30% mais eficientes no uso da terra do que os
monocultivos, principalmente em relação a produção de alimento por área
(LAMBERT, 1996).
Outras vantagens também verificadas como: menor incidência de pragas e
doenças, otimização da força de trabalho, maior ganho econômico por área
(SOARES, 2001; ALTIERI, 2002) e redução da erosão do solo são observadas,
esperando-se uma menor pressão sobre os ecossistemas naturais pela otimização
no uso do recurso solo (HORWITH, 1985). Esse aumento da eficiência no uso da
terra é particularmente importante, em áreas com imóveis rurais pequenos, e onde a
produção agrícola é limitada pela quantidade de área de floresta que pode ser
derrubada (LIEBMAN, 2002).
O método, que diversos autores têm utilizado para medir a maior ou menor
produção por área de um policultivo em comparação a um monocultivo, é o “índice
de equivalência de área” (IEA) (GLIESSMAN, 2001), representado pela seguinte
fórmula:
IEA = ∑ Ppi ∕ Ppm
Onde:
Ppi = rendimento de cada cultura no consórcio
Ppm = rendimento de cada cultura em monocultivo.
Quando este é igual a 1,0 significa que o policultivo produziu a mesma
quantidade que o monocultivo; maior que 1,0 o policultivo produziu mais; menor que
1,0 o monocultivo produziu mais. Quando o IEA é igual a 1,0 para duas culturas em
policultivo significa que será necessário 0,5 ha de cada cultura para se produzir o
mesmo que 1,0 ha das duas em policultivo. Se for 1,3 por exemplo será necessário
0,65 ha de cada cultura para 1,0 ha das culturas em policultivo, nesse caso o ganho
em termos de produção seria de 30 %.
Diversos autores tiveram resultados positivos, indicando uma interação
benéfica entre as culturas, como: milheto e amendoim com IEA de 1,26 (REDDY;
WILLEY, 1981); milho e feijão: 1,38 (WILLEY; OSIRU, 1972); milheto e sorgo: 1,53
(ANDREWS, 1972); milho e guandu: 1,64 (DALAL, 1974); tomate com girassol: 2,10
(KESHTA et al., 2000); moranga, milho e feijão: 1,97 (GLIESSMAN, 2001); trigo com
Mentha arvensis: 2,85 (SUSHIL et al., 2002); girassol com milho: 2,35
(NYAKATAWA; NYATI, 1998); 1,24 a 1,44 para o policultivo de milho – pipoca com
feijão (ANDRADE et al., 2001) e mais de 2,51 para mandioca, milho e amendoim
(ZUOFA et al., 1992).
A explicação desta interação positiva está correlacionada a um maior uso
proporcional de luz, água e nutrientes disponíveis (maior captação de recursos)
(LIEBMAN, 2002) ou pelo uso mais eficiente de uma determinada unidade de
recurso (maior eficiência na conversão de recursos) (WILLEY, 1990). Conforme
discutido por Liebman (2002) as culturas diferem na maneira em que usam o recurso
quando cultivadas em monocultura, então, quando consorciadas, podem
complementar-se entre si e fazer melhor uso dos recursos do que separadamente
(VANDERMEER, 1989; WILLEY, 1990), para que isso aconteça é necessário
entender em que medida a competição entre indivíduos de mesma espécie é menor
que a competição entre indivíduos de espécies diferentes (NAEEM et al., 1996).
Desta forma o uso complementar de recursos foi constatada por alguns autores,
como maior interceptação de luz no começo do período de crescimento e durante a
estação de crescimento no policultivo de feijão mungo com amendoim ou batata
doce (BANTILAN et al., 1974) sorgo com feijão caupi e feijão mungo com amendoim
ou com soja (ABRAHAM; SINGH, 1984), a área foliar total é maior no consórcio de
espécies com diferentes padrões de crescimento de parte aérea e tempo de
maturação, como no caso de sorgo com guandu, até o final da colheita do guandu
(155 dias após plantio) a interceptação de luz foi de 1347 MJ m-2 no policultivo e de
1243 MJ m-2 no guandu em monocultura (NATAJARAM; WILLEY, 1980).
Outro aspecto de uma maior cobertura foliar, é que diminui a penetração da
luz solar até a superfície do solo, fazendo com que a água disponível no solo seja
utilizada pelas culturas no processo de transpiração, já que diminui a evaporação do
solo, fato verificado no consórcio milheto com amendoim (REDDY; WILLEY, 1981).
Também foi verificado uma maior infiltração da água da chuva no solo e menor
impacto da gota de chuva, nos consórcios de mandioca com milho (LAL, 1980) e
milho com trevo vermelho (WALL et al., 1991), além de uma maior eficiência no uso
da água na forma de ganho de CO2 com a fotossíntese por H2O perdida pela
transpiração (RADKE; HAGSTROM, 1976).
A diferença temporal no uso dos recursos por diferentes espécies em
consórcio demonstra que estes podem absorver maior quantidade de nutrientes do
solo do que as monoculturas, observado no policultivo de sorgo e guandu para N, P
e K respectivamente 58 %, 31% e 32 % (NATAJARAM; WILLEY, 1980) e milheto
com amendoim (REDDY; WILLEY, 1981). Trabalhando com milho e guandu Dalal
(1974) verificou uma maior absorção de nutrientes no policultivo, cerca de 63,75%,
46,97 e 31,5 % para N, P e K, apesar disto o teor no solo não foi significativamente
diferente para nenhum deles. Pelo maior volume de raízes, nutrientes pouco
móveis como o P também podem ser melhor explorados, a retirada deste nutriente
em média no policultivo de azévem com pastagem nativa, na profundidade de 0-10
cm foi 0,87 % maior, de 10-30 cm foi de 8,05 % menor e de 30-60 cm foi 220,71 %
maior comparado com o monocultivo de azévem (O'BRIEN et al., 1967;
WHITTINGTON; O'BRIEN, 1968).
Outra forma complementar no uso dos recursos, pode ser constatada no
campo fisiológico, na combinação de plantas C3 com C4, e leguminosas com não
leguminosas, estas espécies tem diferentes curvas de saturação de luz, utilizando
diferentes faixas da radiação, as leguminosas por sua vez podem aumentar o N
disponível no solo para a outra cultura, constatado no consórcio milho com feijão
mungo (AGBOOLA; FAYEMI, 1972), trigo com Trigonela polycerata (KAPOOR;
RAMAKRISHNA, 1975) e com milho e feijão caupi (EAGLESHMAN et al.,1981).
A partição de nutrientes e matéria seca pode também ser diferenciada em
policultivos. Natajaram & Willey (1986) identificaram que em monocultivo as
sementes foram 19% do peso total de matéria seca da parte aérea do guandu,
enquanto no consórcio com sorgo alcançaram 32%. Trabalhando com milheto,
amendoim e sorgo estes autores constataram que os incrementos percentuais para
a produção de sementes nos policultivos ocorreram em situação de déficit hídrico,
sugerindo uma resposta relacionada a uma diferente partição de recursos
(GLIESSMAN, 2001).
Um aspecto importante para a agricultura familiar é a possibilidade que os
policultivos têm de maior estabilidade na produção (LIEBMAN, 2002), podendo
ocorrer uma compensação de produção entre as espécies num eventual déficit
hídrico, ou ataque de pragas. Segundo Kass (1978) num policultivo de aveia e
ervilha, devido ao ataque de lagartas, a aveia teve sua produção reduzida à metade,
enquanto a produção de ervilhas foi quatro vezes maior, compensando a redução.
2.3. Indicadores de Qualidade do Solo
Apesar dos vários conceitos atualmente discutidos acerca do termo
sustentabilidade e mais precisamente do conceito de agricultura sustentável, aqui será
considerado que a agricultura sustentável é definida como o manejo racional dos
recursos do ambiente para a satisfação continua das necessidades humanas, ao
mesmo tempo em que mantém ou melhora a base dos recursos, evitando a
degradação ambiental e assegurando a longo prazo um desenvolvimento produtivo e
eqüitativo (BIFAD; USAID, 1988 citado por ROCHA, 1996). No presente trabalho a
base dos recursos considerado seria o solo, segundo LAL (1986) o solo está entre os
recursos mais importantes para se manter um incremento positivo na produção “per
capita”, e garantir esta condição ao mesmo tempo em que mantem ou se melhora sua
qualidade, é conseqüentemente a melhor forma de diminuir a pressão sobre áreas de
floresta primária, pela menor necessidade de abertura de novas áreas de produção .
O tema Qualidade do Solo tem sido cada vez mais estudado pela constatação
de que processos de degradação têm afetado uma porção considerável dos solos
atualmente em uso (TÓTOLA; CHAER, 2002), já que cerca de 40 % das terras
cultivadas no mundo sofrem uma degradação antrópica (OLDEMAN, 1994). Segundo
Doran e Parkin (1994) a qualidade de um solo é a sua capacidade específica de
funcionar dentro dos limites do ecossistema manejado ou natural, como sustento para
a produtividade de plantas e de animais, de manter ou aumentar a qualidade da água
e do ar e de promover a saúde humana.
Para se entender e manejar o solo visando manter sua capacidade de
produção ao longo do tempo (sustentabilidade) e evitar processos de degradação,
deve-se realizar o seu monitoramento a fim de identificar se um conjunto de práticas é
sustentável (TÓTOLA; CHAER, 2002). Segundo Burger e Kelting (1999) não se deve
basear apenas nas produtividades, pelas dificuldades e/ou contradições conceituais e
experimentais na prognose da produtividade em longo prazo.
O monitoramento da qualidade de um solo assume, portanto, um papel muito
importante para a avaliação de práticas de manejo e deve ser uma avaliação acurada
e consistente que requer um método sistemático para se medir e interpretar as
propriedades que sirvam adequadamente como indicadores (GRANATSTEIN;
BEZDICEK, 1992). É importante que consigam sugerir modificações nos sistemas de
manejo a tempo de evitar sua degradação (MIELNICZUCK, 1999), sendo necessário
definir atributos de solo e do ambiente sensíveis ao manejo e de fácil determinação.
A definição de indicadores do solo que possam ser monitorados indicando sua
qualidade, tem sido relacionados a suas funções (BEZDICEK, 1996). Dentre estas
funções, a de produção vegetal (LARSON;PIERCE, 1994) está relacionada a atributos
do solo, resumidos na sua qualidade física, química e biológica, como teor de
nutrientes e densidade do solo, aqueles relacionados com a matéria orgânica do solo
e com a fauna e flora (bioindicadores) (TURCO; BLUME, 1998; AMÉZQUITA et al.,
1999; MIELNICZUCK, 1999; STENBERG, 1999). Neste sentido, diversos autores
(TURCO; BLUME, 1998; AMÉZQUITA et al., 1999; MIELNICZUCK, 1999;
STENBERG, 1999; CHAER, 2001; TÓTOLA; CHAER, 2002; SANTOS, 2004) têm
utilizado atributos químicos, físicos e biológicos dos solos como indicadores das
condições do mesmo.
As propriedades físicas e químicas do solo tem sido mais utilizadas como
indicadores de qualidade, em função da facilidade com que são acessadas e por
haver grande disponibilidade desses dados. Os atributos biológicos em geral são
pouco utilizados, segundo Chaer (2001) a base de informações disponível para os
atributos microbiológicos do solo é pouco consistente para definir valores ótimos em
diferentes situações, sendo necessário que sejam elaborados bancos de dados
sobre tais indicadores (TÓTOLA; CHAER, 2002).
Uma das propriedades reconhecidas como das mais importantes para
avaliação da sustentabilidade da produção vegetal é o teor de carbono orgânico no
solo por estar associado à camada superficial do solo (horizonte A) onde ocorre
maior acumulo de raízes finas de plantas, responsáveis pela absorção de água e
nutrientes. O teor da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser alterado por
mudanças na temperatura, umidade, aeração, disponibilidade de nutrientes no solo
e microbiota do solo causado por diferentes formas de manejo do solo.
Geralmente quando os ecossistemas naturais são destruídos e transformados
em agroecossistemas (GLIESMAN, 2001), as razões entre as taxas de incorporação
e degradação de resíduos orgânicos se tornam menores, alterando os teores de
MOS, não raro de forma deletéria (SILVA et al., 1994).
O manejo influencia o teor de MOS a partir do quanto este contribui para que
a deposição de biomassa vegetal ao solo seja maior que a taxa de decomposição ou
mineralização pela microbiota do mesmo. Entre os fatores que afetam a
decomposição e mineralização da MOS estão: alto teor de lignina e alta relação C/N
do substrato (COLEMAN et al., 1989), baixa temperatura, deficiência em água, falta
de aeração (anaerobiose) e baixos teores de nutrientes no solo (RESENDE et al.,
1995), que inibem a ação dos microorganismos.
Carter (2002) propõe que a matéria orgânica do solo funciona regulando a
entrada de água e ar e a conservação dos nutrientes para as plantas. Portanto, a
conservação e o aumento da matéria orgânica e de nutrientes em agroecossistemas
dependem fortemente do manejo que se adota para o solo e para a vegetação.
Em ambientes tropicais com solos altamente intemperizados e profundos,
pobres em minerais facilmente intemperizáveis, de modo que o intemperismo de
minerais contribui com pequena quantidade de nutrientes para as plantas (BAILLIE,
1989), a maior proporção deles se encontra imobilizada na biomassa (WHITMORE,
1989; GOLLEY et al., 1980), na manta orgânica ou nos primeiros centímetros do
solo (SCHOLES et al., 1994; SANCHEZ, 1976). Desse modo pode-se sugerir que
sistemas de manejo em agroecossistemas, que possam manter ou aumentar o teor
de MOS seja aquele melhor relacionado à sustentabilidade da produção vegetal de
uma área. No entanto outros fatores do ambiente têm influência e se
autocorrelacionam entre si. Portanto, apesar da MOS ser apontada como sensível
às modificações impostas ao solo, a avaliação exclusiva deste indicador, pode não
explicar os impactos negativos de um determinado sistema de manejo, visto que a
alteração do seu teor pode ser efeito e não causa da alteração de outra propriedade.
Segundo Stenberg (1999), nenhum indicador sozinho pode descrever e
quantificar todos os aspectos da qualidade do solo, segundo Chaer (2001) nem
mesmo uma função pode ser avaliada por um só indicador visto que todos os
atributos têm que ser colocados um em relação ao outro. Por isso há a necessidade
de uma avaliação integrada de propriedades do solo que influenciam a aquisição
dos recursos determinantes da produção vegetal, pois nos trópicos radiação solar,
temperatura e CO2 não são limitantes (BARROS; COMERFORD, 2002), a
manutenção da capacidade do solo em fornecer água e nutrientes portanto é o que
mais influencia a sustentabilidade desses ecossistemas (NAMBIAR, 1996).
A seleção de indicadores deve estar relacionada com a sua utilidade em
definir os processos do ecossistema, integrando propriedades físicas, químicas e
biológicas além da sua sensibilidade ao manejo e às variações climáticas (DORAN,
1997). Anderson e Gregorich (1984) propuseram que a qualidade de um solo está
ligada a sua função de prover o acesso, o estoque e a ciclagem da água, dos
nutrientes e de energia. Stenberg (1999), sintetizou a partir do trabalho de outros
autores em cinco os critérios para seleção de indicadores:
i) Devem integrar propriedades e processos físicos, químicos e biológicos e
representar propriedades ou funções do solo que são mais difíceis de medir
diretamente (sobreposição de indicadores pode ser necessária para assegurar uma
interpretação mais robusta)
ii) A relevância ecológica e a sua variação natural devem ser bem conhecidas
iii) Devem ser sensíveis a variação a longo prazo no manejo e no clima, mas
resistentes a flutuações em curto prazo devidas a mudanças climáticas ou ao
desenvolvimento da cultura.
iv) Devem possibilitar sua medição acurada e precisa por meio de um ampla
variação de tipos e condição de solo.
v) Devem ser de determinação simples e de baixo custo, para permitir que um
grande número de análises possa ser realizado.
Segundo Menezes (2005) conciliar alguns desses requisitos num único
indicador parece ser difícil, assim se explica a utilização conjunta de vários
indicadores, com sensibilidades e características preditivas distintas e capazes de
refletir diferentes processos que ocorrem nos ecossistemas.
A utilização de diversos indicadores no entanto, pode comprometer análises
mais conclusivas, pela divergência antagônica, que ocorre por exemplo em solos
que estão sendo submetidos a atividade agrícola comparado com solos de
vegetação nativa, onde se verifica no primeiro uma redução nos teores de MOS e
paralelamente uma melhoria das propriedades químicas do solo (CHAER, 2001).
Alguns autores têm proposto que a partir da definição das funções e atributos
relacionados à qualidade do solo, possa-se realizar a avaliação global de um
conjunto de indicadores de qualidade (CHAER, 2001). Estes indicadores estão
relacionados a atributos do solo, sendo que a soma do efeito dos atributos
selecionados, que são determinantes da qualidade do solo naquele ambiente, é
expressa em um índice de qualidade (BURGER; KELTING, 1999), onde a cada
atributo é associado um peso, ou pontuação (KARLEN; STOTT,1994; GLOVER et
al., 2000).
Essa conceituação é melhor visualizada na Figura 01, que representa um
conjunto de indicadores para monitorar os efeitos do manejo do solo (TÓTOLA;
CHAER, 2002). Os indicadores são mostradas no diagrama de A a G, a soma de
todos os indicadores compõem o índice de qualidade do solo (IQS).
Este modelo reflete o somatório dos impactos positivos e negativos sobre o
solo a partir de determinado manejo, a área do círculo original na condição de
referência é a situação na qual a qualidade do solo é mantida, se esta área for
maior ao final da avaliação a qualidade do solo melhorou, se for menor a qualidade
diminuiu.
Figura 01 - Conceituação dos efeitos das práticas de manejo sobre a qualidade
do solo. (adaptada de Burger e Kelting, 1999)
Segundo Tótola e Chaer (2002) os modelos de qualidade do solo evoluíram
de modelos propostos para se determinar índices de produtividade do solo. De
forma geral os modelos propostos são conceitualmente similares e são obtidos por
meio de uma expressão ou modelo matemático que inclui a atribuição de valores a
propriedades do solo que estejam ligados a uma função do mesmo (CHAER, 2001).
A diferença entre os modelos esta nas propriedades e nos valores ou pesos a elas
atribuídas.
Geralmente os pesos atribuídos e as propriedades escolhidas são feitas com
base na literatura e na opinião de especialistas, etapas importantes para definição
do índice que melhor represente a realidade (GLOVER et al., 2000). Esses autores
explicam que os pesos associados às funções do solo podem ser modificados para
refletir prioridades e necessidade especiais dos pesquisadores ou produtores, de
modo a tornar a tabela de pontuação uma ferramenta útil para a interpretação da
qualidade do solo a partir de múltiplas perspectivas (MENEZES, 2005).
A partir do modelo de qualidade do solo, Karlen e Stott (1994) propuseram
o modelo aditivo de índice de qualidade avaliado por meio do uso de curvas de
pontuações normalizadas semelhante a curvas de suficiência, onde Q = qWE (wt)
+ qWMA(wt) + qRD (wt) + qFQP (wt). Onde as pontuações são atribuídas para a
habilidade do solo de permitir a entrada de água (qWE), de facilitar a transferência e a
absorção de água (qWMA), de resistir à degradação (qRD) e de sustentar o crescimento
de plantas (qFQP), sendo o wt o peso relativo aplicado a cada atributo. Segundo
Chaer (2001) os pesos numéricos (wt) para cada atributo são definidos de acordo
com a interpretação empírica da importância desses atributos em preencher todos
os requisitos que mantêm a qualidade do solo sob uma condição específica de uso.
Os pesos definidos para todas as funções de um solo admitido como ideal,
somariam 1.
Como as variáveis que compõe o modelo possuem diferentes escalas e
magnitudes, há necessidade delas serem padronizadas. Para obtenção dos valores
padronizados, entre 0 e 1, faz-se o produto entre os pesos e a pontuação
padronizada, sendo definida mais comumente por meio da equação proposta por
Wymore (1993).
PP= 1
1+((B-L)/(X-L))2s(B+x-2L),
Segundo Chaer (2001) PP é a pontuação padronizada; B é o valor na linha
base da propriedade do solo, onde a pontuação equivale a 0,5; L é o limite inferior;
S é a inclinação da tangente da curva da linha – base e x é o valor da propriedade
do solo. As equações das curvas de pontuação podem gerar três tipos de funções
de pontuação padronizadas (Figura 02), as quais são usadas para avaliar a
qualidade do solo: (a) “mais é melhor” , (b) “menos é melhor” e (c) “ótimo”.
Segundo Glover et al. (2000) a forma dessas curvas é determinada pelos
valores críticos, que incluem os valores-limites e os da linha-base. Esses valores são
baseados na literatura, na experimentação, na opinião de especialistas ou podem
ser observados sob condições ideais em locais preservados ou em culturas
específicas (KARLEN et al., 1994; BURGER; KELTING, 1999,).
Figura 02 – Tipos de funções de pontuação normalizadas geradas em função do
indicador de qualidade do solo; (a) “mais é melhor”, (b) “menos é melhor” e (c)
“ótimo”. (Menezes, 2005)
Aplicações do modelo de qualidade de solo proposto por Karlen e Stott (1994)
no Brasil foram feitas por Chaer (2001), Santos (2004) e Menezes (2005). No
trabalho de Chaer (2001), realizado no estado de São Paulo, o modelo foi utilizado
para avaliar o efeito de diferentes métodos de limpeza da área e preparo do solo,
adotados durante a reforma de um povoamento de eucalipto, utilizando indicadores
físicos, químicos e microbiológicos. Já no trabalho de Santos (2004), foram
avaliados os efeitos de diferentes manejos aplicados à cultura do eucalipto, e de
diferentes usos da terra na região do Vale do Rio Doce – MG. Enquanto que
Menezes (2005) determinou a influência de índices de qualidade de solo, para as
classes de solos predominantes na Região Centro Leste de Minas Gerais, na
produtividade do eucalipto.
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Caracterização da Área
1,0
0,75
0,5
0,25
0,0
0 1,25 2,5 3,75 5,0
Matéria orgânica (dag.kg-1)
Pon
tua
ção
nor
mal
iza
da 1,0
0,75
0,5
0,25
0,00,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Densidade do solo (g.cm-3)P
on
tua
ção
no
rma
liza
da 1,0
0,75
0,5
0,25
0,00 4 6 8 10
pH
Po
ntu
ação
no
rmal
izad
a
2 12
(a) (b) (c)
O estudo foi desenvolvido em condições de campo em área do município de
Itacaré, região Sudeste da Bahia, zona 24, Coordenadas em UTMs, Latitude S
8.399.944 e Longitude W 496.289.
O clima da região de acordo a classificação de Koppen é do tipo Af, que se
caracteriza por temperatura média anual em torno de 23° C e precipitação média
anual correspondente a 1600mm.
A geomorfologia regional é do tipo mares de morro com planaltos rebaixados e
tabuleiros pré - litorâneos, embasados em rochas granulíticas com espesso manto
de intemperismo (CAVALCANTI, 1994).
A área situa-se no bioma Mata Atlântica, sendo a vegetação caracterizada por
floresta ombrófila densa sempre verde, grande parte utilizada para o plantio do
cacaueiro e, ultimamente, com o avanço da pecuária, as queimadas, a extração
ilegal de madeira e agricultura de corte e queima, tem se constituído em ameaças a
esta vegetação.
3.2. Experimento de Campo
O experimento foi conduzido em campo no imóvel rural familiar do Sr.
Alberico Souza Santos, em área sem cultivo há seis meses, com solo identificado
como um Cambissolo Háplico, de acordo o Sistema Brasileiro de Classificação de
Solos (EMBRAPA, 1999). A caracterização química inicial (Tabela 01) demonstrou
que o solo utilizado no experimento possuía baixa saturação de bases (V%), teores
baixos de nutrientes (SB) e pH em torno de 5,4, demonstrando ser um solo distrófico
com baixa fertilidade atual. De forma geral os resultados de pH H2O, CTC, SB, T e V
% (Tabela 01) não foram muito diferentes das médias encontradas por Cavalcanti
(1994).
Tabela 01 – Teores médio das análises químicas do solo no momento do plantio de
Feijão, Milho e Mandioca
Prof. pH.H2
O
C P K Ca Mg H+Al Al SB T V m
cm g kg-1 mg dm-3 ------------------------cmolc dm-3------------------------- %
*0-20 5,56 18,2 1,67 0,11 2,85 0,39 4,04 0,04 3,35 7,39 45,3 0,54
20-40 5,56 11,95 0,31 0,06 1,50 0,19 3,54 0,06 1,75 5,29 33,1 1,13* Média ponderada das profunididades 0-5 cm, 5-20 cm do tempo inicial de coleta.
Os tratamentos avaliados foram Monocultivo de feijão caupi (MFC), Monocultivo de
milho (MMI), Monocultivo de mandioca (MMA) e Policultivo (POL) de Mandioca,
milho e feijão caupi, com desenho experimental de blocos casualizados em quatro
repetições.
Cada tratamento ocupou uma área de 8 x 8 m, totalizando 256 m2 por bloco.
Adotaram-se 2,0 m de bordadura lateral, com uma área útil de 4 x 4m. O
espaçamento entre blocos foi de 5,0 m assim tem-se uma área total de 1.504 m2
(Figura 03).
A área foi roçada e fertilizada de acordo às normas de certificação orgânica,
com 64 kg ha-1 de N, 74 kg ha-1 de K ambos na forma de película de cacau; 100 kg
ha-1 de P, na forma de película de cacau e fosfato natural e 20 kg ha -1 de FTE BR 12
para suprimento dos micronutrientes, os fertilizantes foram pesados em balança de
precisão e distribuídos sete dias antes do plantio, todas as culturas foram plantadas
na mesma época, no dia 30 de setembro, sendo considerado o tempo zero de coleta
e as demais coletas aconteceram nos dias 30 de dezembro,15 de fevereiro e dia 01
agosto. Cada coleta aconteceu nos tempos 0, 90,135 e 301 dias, cada tempo após
tempo zero aconteceu no final do ciclo de cada cultura, respectivamente feijão caupi,
milho e mandioca.
Figura 03 – Croqui demonstrativo da distribuição e dimensões de blocos do
experimento em campo.
O espaçamento de plantas em cada tratamento foi de: 1,0 m entre fileiras por 0,2 m
entre plantas no MMI, totalizando 100 plantas na área útil; 1,0m entre fileiras por
0,25 m entre plantas no MFC, totalizando 80 plantas na área útil; 1,0 m entre fileiras
por 1,0 m entre plantas no MMA, totalizando 25 plantas na área útil. No POL, onde
foram cultivadas todas as espécies consorciadas, foram mantidos os mesmos
espaçamentos utilizados para as culturas nos monoculitvos, para possibilitar as
comparações da produção com o mesmo número de plantas em mono e policultivo.
O plantio foi feito por sementes para milho e feijão caupi e por estaquia para
mandioca. As variedade de milho utilizada foi a BR -106, de ampla utilização na
agricultura familiar, a de feijão caupi foi a IPA 206 adaptada as condições de deficit
hidríco, em função da época de plantio e a variedade de mandioca foi a de
“paraquazinho” cultivada pelo agricultor. A operação foi feita manualmente,
buscando manter as técnicas tradicionalmente adotadas pelos agricultores locais.
3.3. Índice de equivalência de área (sobreprodutividade do sistema)
Após o plantio, a colheita e pesagem da produção de cada cultura em mono e policultivo foram realizados semanalmente. Para evitar perdas na produção, cada parcela foi colhida e o material acondicionado em sacos plásticos isoladamente, para pesagem em balança de precisão.
Com o término do ciclo de cada cultura, foi calculado o total de produção de cada parcela e calculado o Índice de Equivalência de Área ou IEA proposto por Gliessman (2001), pela fórmula:
IEA = ∑ Ppi ∕ Ppm
Onde:
Ppi = rendimento de cada cultura no consórcio
Ppm = rendimento de cada cultura em monocultivo.
Para cada cultura foi calculado um IEA parcial, que é a razão entre a
produtividade da cultura em policultivo por aquela em monocultivo, sendo depois
somadas cada IEA parcial, identificando o IEA total do sistema.
3.4. Indicadores de Qualidade de solo
Para avaliação da qualidade do solo, nos sistema mono e policultivo de
mandioca foram utilizadas propriedades físicas, químicas e carbono total, com base
em amostras coletadas nos tempos zero, imediatamente após o plantio, e aos
90,135 e 301 dias.
Amostras do solo deformadas foram coletadas com trado holândes em cada
tratamento e repetição, nos diferentes tempos, nas profundidades de 0 a 5, 5 a 20 e
20 a 40 cm para a determinação de características químicas, carbono total,
granulometria e densidade de partícula. E amostragem de solo indeformada,
utilizando anel de Kopeck, nas profundidades de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, para
determinação da densidade do solo.
3.4.1. Análises físicas
Foram feitas as seguintes análises no laboratório de solos do Centro de
Pesquisas do Cacau (CEPEC): Granulometria; Densidade do solo (Ds): determinada
pelo método do anel volumétrico (EMBRAPA, 1997).
3.4.2. Análises químicas
A partir das amostras deformadas de 0-5 cm, 05-20 cm e 20-40 cm forma
feitas as seguintes análises no laboratório de solos do CEPEC: pH em água ; Cálcio
e magnésio trocáveis; Acidez trocável; Acidez potencial - (H + Al); Potássio trocável
e Fósforo disponível (EMBRAPA, 1997).
Análise carbono orgânico total no solo
O Carbono orgânico Total (COT) - foi determinado pelo método de Walkey e
Black, a partir das amostras deformadas de 0-5, 5-20 e 20 a 40 cm.
3.6. Análise dos resultados
Os dados das análises químicas, físicas e carbono orgânico total foram
submetidos à análise de variância (ANOVA), considerando como fontes de variação
blocos (controle local), tratamentos e tempo.
Por serem apenas dois tratamentos por tempo (Feijão caupi – monocultivo x
Feijão caupi – policultivo – aos 90 dias; Milho monocultivo x Milho – policultivo – aos
135 dias; Mandica-monocultivo x Mandioca-policultivo – aos 301 dias), portanto
somente um grau de liberdade de tratamento. Estes foram desdobrados por meio de
contrastes ortogonais a 5 % de probabilidade, afim de identificar variações nas
propriedades do solo em função do sistema de cultivo.
Para o cultivo da mandioca foi verificada a correlação de Pearson para C, Ca,
Mg, K, P e Ds com o tempo, nos tratamentos mandioca em monocultivo e mandioca
em policultivo para todos os tempos (Mandioca mono X Mandioca poli no tempo 0,
90, 135, 305 dias), considerando as duas variáveis independentes, na profundidade
de 0-20 cm, obtida por média ponderada.
3.7 Índice de Qualidade do Solo
A partir do modelo de índice de qualidade de solo proposto por Karlen e Stott
(1994), foi utilizado o modelo modificado por MENEZES (2005) para possibilitar a
definição do IQS do mono e policultivo de mandioca, nas profundidades de 0-20 e
0-40 cm (geral) e de milho e feijão de 0-20 cm. Posteriormente depois de definido o
IQS para cada profundidade foi calculada a média para estabelecimento do IQS do
sistema mono e policultivo de mandioca
A qualidade do solo foi avaliada considerando quatro funções do solo
relacionadas à produção vegetal: 1) receber, armazenar e suprir água; 2)
armazenar, suprir e ciclar nutrientes; 3) promover crescimento das raízes e 4)
promover atividade biológica. Cada função foi associada a um conjunto de
indicadores, que foram selecionados de modo a incluir aqueles que mais influenciam
cada função.
Os valores determinados para cada indicador foram transformados em
escores que variam de 0 a 1, por meio das funções de pontuação padronizadas. O
somatório dos produtos dos escores e dos pesos relativos atribuídos a cada
indicador gerou um sub-índice para cada função do solo, e o somatório destes sub-
índices originou o IQS. O Quadro 01mostra um exemplo da estrutura do modelo que
foi utilizado para determinação do IQS.
Quadro 01 – Pesos numéricos associados aos indicadores e funções do solo e
estrutura do modelo utilizado para determinação do índice de qualidade do solo
(IQS)
Funções Peso Indicador 1º Peso Indicador 2º Peso
Receber, armazenar e suprir água
0,25
Densidade do solo 0,20
Matéria orgânica 0,30
Argila+silte 0,50
Promover crescimento das raízes
0,25
Densidade do solo 0,25Matéria orgânica 0,25
Acidez /Toxidez de Al3+ 0,25pH 0,33H+Al 0,33Al3+ 0,33
Nutrientes minerais 0,25P 0,40K+ 0,10Ca2+ 0,40Mg2+ 0,10
Armazenar suprir e ciclar nutrientes
0,25
Matéria orgânica 0,25CTC pH 7,0 0,25
Nutrientes minerais0,40 P 0,25
K+ 0,25Ca2+ 0,25Mg2+ 0,25
Saturação por Al3+ 0,10
Promover atividade biológica
0,25
pH 0,25
Nutrientes minerais 0,25P 0,30K+ 0,20Ca2+ 0,30Mg2+ 0,20
Matéria orgânica 0,50
Para a padronização dos valores dos indicadores de qualidade utilizados no
modelo, serão geradas curvas de pontuação padronizadas (WYMORE, 1993), por
meio da função sigmoidal:
PP = 1 + ((B-L)/(x-L))2S (B+x-2L)
1
em que: PP é a pontuação padronizada; B é o valor na linha base da propriedade do
solo, onde a pontuação equivale a 0,5; L é o limite inferior (valor da pontuação igual
a zero quando a curva é do tipo “menos é melhor” ou igual a um quando a curva é
do tipo “menos é melhor”); S é a inclinação da tangente da curva na linha-base e x é
o valor da propriedade do solo. Para a utilização da PP inicialmente foi calculado a
tangente (S). Isso foi feito assumindo o valor de PP igual a 0,995, ou melhor,
igualando a equação a este valor com a finalidade de obter a tangente, para curvas
do tipo “mais é melhor”. Para curvas do tipo “menos é melhor” o valor de PP para
definição da tangente foi de 0,004.
Os pesos atribuídos a cada função foram iguais e equivalentes (0,25). Os pesos e a
escolha dos indicadores relacionados a cada função do solo, etapa importante do
trabalho, foram definidos com o auxilio da literatura e da opinião de especialistas, já
que a aplicação deste modelo para solos do Brasil, ainda é incipiente. Os valores
das propriedades que compõem cada função são apresentados no quadro 02.
Quadro 02 – Valores das propriedades utilizadas nas funções de pontuação dos
indicadores de qualidade do solo
Tipo de curva IndicadorLimite
inferior
Linha
base
Limite
superior
Declividade na
linha base
--------------------------------- 0-20 cm ---------------------------------
Ótimo Argila+silte (dag kg-1) 15 36 60 0,052
Ótimo pH 3,8 4,0 5,5 0,649
Mais é melhor P (mg kg-1) 0 5 10 0,253
Mais é melhor CTC (cmolc kg-1) 0 4,5 9,0 0,281
Mais é melhor Mat. orgânica (dag kg-1) 0 1,5 4,5 0,400
Mais é melhor K (mg kg-1) 0 58,5 117 0,022
Mais é melhor Ca (cmolc kg-1) 0 0,65 1,35 1,798
Mais é melhor Mg (cmolc kg-1) 0 0,20 0,40 6,318
Menos é melhor H+Al (cmolc kg-1) 0 4,0 7,7 -0,358
Menos é melhor Al3+(cmolc kg-1) 0 0,8 1,7 -1,552
Menos é melhor Densidade do solo (g cm-3) 0,75 1,5 2,0 -2,679
Menos é melhor Sat. por Al3+ (%) 0 50 100 -0,025
--------------------------------- 20-40 cm ---------------------------------
Ótimo Argila+silte (dag kg-1) 15 36 60 0,052
Ótimo pH 3,8 4,0 5,5 0,649
Mais é melhor P (mg kg-1) 0 2,5 5,0 0,505
Mais é melhor CTC (cmolc kg-1) 0 4,5 9,0 0,281
Mais é melhor Mat. orgânica (dag kg-1) 0 0,5 1,0 2,527
Mais é melhor K (mg kg-1) 0 25 50 0,051
Mais é melhor Ca (cmolc kg-1) 0 0,20 0,40 6,318
Mais é melhor Mg (cmolc kg-1) 0 0,10 0,20 12,636
Menos é melhor H+Al (cmolc kg-1) 0 2,0 5,0 -0,428
Menos é melhor Al3+(cmolc kg-1) 0 0,8 1,7 -1,552
Menos é melhor Densidade do solo (g cm-3) 0,75 1,5 2,0 -2,679
Menos é melhor Sat. por Al3+ (%) 0 50 100 -0,025
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Índice de Equivalência de Área
Os resultados demonstraram que o IEA do policultivo de feijão caupi, milho e
mandioca foi de 2,19 (Tabela 02), o que permite supor que para se produzir a
mesma quantidade de alimento em monocultivo seria necessário uma área 119 %
maior, demonstrando a vantagem em termos de produção por área para o cultivo da
mandioca em policultivo com milho e feijão.
Tabela 02 – Índice de Equivalência de Área (IEA) Parcial e Total dos Cultivos
Produção Policultivo Prod. Monocultivo IEA Parcial
-----------------------------------------------------------------------------------
kg ha-1
Feijão 132,81 207,81 0,64
Milho 254,69 692,18 0,37
Mandioca 7.382,81 6.269,53 1,18
IEA Total 2,19
A produção de feijão caupi e milho foi menor no policultivo e maior em
monocultivo (Tabela 03), somente a produção de feijão foi apresentou diferença
miníma significativa estatisticamente a 5 %. A produção de raízes de mandioca e de
grãos de milho não apresentaram diferença mínima significativa entre o policultivo e
o monocultivo, possivelmente o alto coeficiente de variação, 30.903 %, contribuiu
para isso.
Tabela 03 – Produtividade em kg ha-1das culturas em monocultivo e em policultivo
Feijão Milho Mandioca
-----------------------------------------------------------------------------------
kg ha-1
Monocultivo 207,81 A 692,18 A 6.269,53 A
Policultivo 132,81 B 254,69 A 7.382,81 A* CV = 30.963
* As Médias seguidas de mesma letra na vertical não diferem entre si entre forma de cultivo, por constraste ortogonais a 5%
de probabilidade
A produtividade do milho e feijão caupi (Tabela 03), ficaram abaixo das
médias de produtividade no Brasil, a lavoura de mandioca com 7,4 t ha-1 no
policultivo e 6,2 t ha-1 em monocultivo ficou abaixo da média do estado da Bahia,
com 13 t ha-1 e bastante próxima das médias verificadas no Baixo Sul do Estado de 8
a 10 t ha-1 (COOPATAN, 2006) com características edafo-climáticas parecidas com
a região do experimento. Este resultado porém não é representativo para a cultura
da mandioca, pois o ciclo da mandioca é de no mínimo 10 meses para variedades
precoces e de até 20 meses para variedades tardias, no experimento o tempo foi de
aproximadamente 10 meses utilizando-se uma variedade semi precoce. Sommer et
al.,(2004) trabalhando com corte e queima e corte sem queima na Região
Amazônica em área de capoeira com sete anos de pousio, obteve produtividades
médias de 20,4 t ha-1.
A menor produção das primeiras culturas se explica pelo forte deficit hídrico
verificado nos primeiros 60 dias do experimento, além de uma possível competição
com a mandioca pela energia radiante no tratamento policulivo.
A maior produção de uma cultura em policultivo do que em monocultivo foi
verificado por diversos autores para a cultura do milho plantado em consórcio com
feijão e outras leguminosas (OLIVEIRA, 1993; OLIVEIRA; ARAÚJO, 1993;
ANDRADE et al., 2001). Cardoso et al. (1993) verificaram no consórcio milho –
caupi, sob irrigação, que a produtividade do milho aumentava em função do
aumento da população de caupi para uma mesma densidade do milho. Oliveira
(1993) concluiu que a competição entre plantas de milho é maior do que estas com o
caupi. O principal motivo para este aumento seria o benefício de uma maior
quantidade de N disponível no solo, em função da fixação biológica do N
(EAGLESHMAN et al., 1981). Também no consórcio milho - caupi, Oliveira e Araújo
(1993) trabalhando em duas diferentes regiões do estado de Pernambuco, com 03
populações de plantas em monocultivo e com 09 diferentes arranjos populacionais
no consórcio, observou uma produtividade média de feijão de 604,17 kg ha-1em
monocultivo e de 292,17 kg ha-1em consórcio, e de 1.583,50 kg ha-1de milho e
1.844,83 kg ha-1 em consórcio.
Resultados semelhantes também foram encontrados no policultivo com
hortaliças sob manejo orgânico, no caso do consórcio cenoura com alface, Sudo et
al. (1997) encontraram maior produtividade na cenoura em consórcio do que em
monocultivo, enquanto que a alface apresentou menores produtividades no
policultivo, o IEA encontrado por estes atores foi de 1,70 no primeiro ano de cultivo e
1,82 no segundo. Em diversos policultivos estudados (WILLEY; OSIRU, 1972;
ANDREWS, 1972; DALAL, 1974; REDDY; WILLEY, 1981; ZUOFA et al., 1992;
OLIVEIRA, 1993; OLIVEIRA; ARAÚJO, 1993; SUDO et al.,1997; NYAKATAWA;
NYATI, 1998; KESHTA et al., 2000; GLIESSMAN, 2001; SUSHIL et al., 2002;
ANDRADE et al., 2001) a cultura que ocupa o dossel superior alcança
produtividades próximas a cultura em monocultivo. No experimento realizado apesar
de não haver diferença mínima significativa, na produtividade da cultura da
mandioca em policultivo, apesar do valor superior verificado, pode-se afirmar que a
mandioca não sofreu prejuízo por uma possível competição com o milho e feijão.
Do ponto de vista da otimização do uso do recurso solo visando evitar a
abertura de novas áreas, o sistema de cultivo da mandioca em policultivo com milho
e feijão apresentou vantagens em termos de maior eficiência no uso da terra. No
entanto para que se possa promover esta forma de cultivo é necessário avaliar se
não houve um comprometimento da qualidade do solo, ligado a um efeito deletério
em algumas de suas propriedades do sistema de policultivo comparado ao sistema
de monocultivo.
4.2 Carbono orgânico total do solo
As médias encontradas para o C orgânico foram maiores nos tratamentos aos
90, 135 e 301 dias do que na caracterização inicial do solo (Tabelas 01 e 05),
demonstrando que o manejo adotado proporcionou aumento no nível de C orgânico
do solo.
As médias de C orgânico não diferiram entre sistema de cultivo ao fim do ciclo
de cada cultura, como se constata na Tabela 04 não houve diferença significativa
entre monocultivo e policultivo de feijão, milho e mandioca para C orgânico do solo.
Durante o experimento o teor de C orgânico se relacionou positivamente com o
tempo enquanto que no monocultivo não (Figura 04). Na profundidade de 0-20 cm
em monocultivo o teor de C aumentou 0,98 % (r = 0,2672) não significativo, no
policultivo este aumento foi de 21,38 % (r = 0,9409), significativo a 1% de
probabilidade. Dalal (1974) encontrou níveis de C orgânico 20,34 % maior no
policultivo de milho com guandu comparado com monocultivo de milho e igual para a
área em pousio, 16 semanas após o plantio. Este autor verificou que a biomassa
produzida no policultivo foi de 7,8 t ha-1 enquanto que no monocultivo de guandu e
milho foi de 5,1 e 6,4 t ha-1 respectivamente. Oliveira et al. (1993) demonstraram que
em experimento durante nove anos, comparando a sucessão aveia/milho versus a
sucessão aveia + ervilhaca/ milho + caupi a concentração de C foi maior na segunda
nos 30 cm de profundidade do solo.
Tabela 04 – C Orgânico Total no solo nas diferentes culturas, forma de cultivo e
profundidade
Prof.
cm
Culturas Feijão Milho Mandioca1Sistema (g kg-1)
0-5
* CV = 9.53
Monocultivo 20,44 A 22,08 A 22,00 APolicultivo 19,32 A 21,96 A 23,44 A
5 - 20
* CV = 12.59
Monocultivo 16,28 A 17,52 A 16,68 A
Policultivo 17,84 A 18,16 A 19,68 A
20-40
*CV = 15.31
Monocultivo 11,01 A 14,00 A 12,31 A
Policultivo 14,24 A 13,20 A 14,56 A
*As Médias seguidas de mesma letra maiúsculas na vertical em cada profundidade não diferem entre si por contrastes
ortogonais a 5% de probabilidade.
C 0 - 20 cm
r = 0,9409 **
r = 0,2672 ns
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
0 90 135 301
Dias
g k
g -
¹
Mono
Poli
Figura 04 – Correlação de C orgânico total com o tempo na profundidade de 0-20 cm
em mono e policultivo de mandioca.
Nambiar (1996) propôs que a matéria orgânica seja utilizada como o principal
indicador de sustentabilidade de solos, por sua estreita relação com a
disponibilidade de água e de nutrientes, visto que solos com elevado teor de matéria
orgânica seriam mais capazes de sustentar a produtividade. Possivelmente o
aumento de C orgânico no policultivo se deveu à deposição de biomassa vegetal ao
solo maior que a taxa de decomposição ou mineralização pela microbiota no
sistema.
Como o tipo, quantidade e a qualidade do substrato depositado sobre o solo
foi o mesmo pela fertilização e corte da vegetação da área, assim como os teores de
nutrientes a temperatura, água e aeração também, possivelmente o policultivo
durante os 301 dias de experimento teve uma maior razão entre deposição versus
decomposição e mineralização. A quantidade de material vegetal adicionado na
superfície do solo também pode ter influenciado uma maior quantidade de C
orgânico no policultivo, pois a quantidade de matéria orgânica acumulada depende
dos tipos de cultura utilizadas (BAYER et al., 2000; AMADO et al., 2001). Sistemas
que possibilitem culturas com alta produção de matéria seca com culturas com baixa
relação C/N, em geral resultam em maior acúmulo de matéria orgânica (STONE;
GUIMARÃES, 2005).
A associação de gramíneas com sistema radicular abundante e em constante
renovação, e leguminosas acelerando a decomposição do material orgânico é o
método mais eficiente para este aumento (STONE; GUIMARÃES, 2005), já que a
presença do material orgânico em si, sem transformações biológicas tem efeito
quase nulo para o aumento da matéria orgânica do solo (CAMPOS et al., 1995).
Alguns autores também têm citado a importância da presença de leguminosas
no sistema plantio direto para que esse seja superior ao preparo convencional,
destacando-se a qualidade do material vegetal (parte aérea e raízes) contribuindo
para o desenvolvimento radicular em sub-superfície (MIYAZAWA, et al., 1993).
Segundo Aita (1997) a cobertura vegetal viva e morta evita o desencadeamento da
erosão e melhorar a eficiência da ciclagem de nutrientes, que pode ter contribuído
no experimento para a manutenção de teores de água e nutrientes no sistema,
proporcionando uma maior produtividade no policultivo.
Como aos 301 dias a biomassa aérea da mandioca não havia sido
depositada, possivelmente a biomassa do feijão caupi e milho deixados na área do
policultivo, contribuíram para um maior teor de C orgânico nas profundidades de 0-5
e 5-20 cm, enquanto que uma maior biomassa de raízes pode ter contribuído para
um aumento do C orgânico nas três profundidades. De forma geral o teor de C
orgânico de 0-20 e de 0-40 cm de profundidade foi, respectivamente, de 14,40 e
16,33 % a mais para o policultivo, enquanto a produtividade de raízes de mandioca
em policultivo foi 17,76 % a mais do que em monocultivo.
4.3. Propriedades Químicas do Solo.
De maneira geral não houve diferença significativa por contrastes ortogonais
a 5 % de probabilidade para as propriedades químicas analisadas, entre o sistema
de cultivo mono e poli para feijão, milho e mandioca (Tabela 05).
A fertilização com fosfato natural e película foi capaz de elevar a níveis
satisfatórios a V%, SB, CTC, Ca e K , mas não foi suficiente em aumentar os níveis
de pH, Mg e P, os valores para estes se mantiveram abaixo do mínimo desejável
para a cultura da mandioca.
Tabela 05 – Propriedades Químicas do solo para monocultivo (Mono) e policultivo
(Poli) nas profundidades de 0- 5 cm, 5 – 20 cm e 20-40 cm
Propriedades CulturasProfundidades (cm)
0-5 5-20 20-40
Mono Poli Mono Poli Mono Poli
pH H2OFeijão 5,33 A 5,33 A 5,20 A 5,37 A 5,33 A 5,37 AMilho 5,30 A 5,23 A 5,27 A 5,27 A 5,27 A 5,27 A
Mandioca 5,40 A 5,30 A 5,47 A 5,30 A 5,43 A 5,30 A
CV = 3.43 CV = 3.63 CV = 4.07
V (%)
Feijão 54,33 A 47,76 A 36,03 A 46,10 A 27,91 A 35,59 A
Milho 53,41 A 56,83 A 43,77 A 51,29 A 32,02 A 35,30 A
Mandioca 54,38 A 54,70 A 49,38 A 45,27 A 47,11 A 32,66 A
CV = 16.31 CV = 24.82 CV = 32.05
CTC
(Cmolc dm-3)
Feijão 9,28 A 9,02 A 7,07 A 7,62 A 5,72 B 6,29 A
Milho 9,12 A 8,89 A 8,01 A 7,99 A 6,16 A 5,72 A
Mandioca 8,84 A 8,58 A 6,60 B 7,27 A 5,64 A 5,60 A
CV = 11.86 CV = 16.41 CV = 20.31
Soma de
Bases
(Cmolc dm-3)
Feijão 5,04 A 4,32 B 2,57 A 3,52 A 1,65 A 2,26 A
Milho 4,93 A 5,08 A 3,45 A 4,14 A 1,92 A 2,02 A
Mandioca 4,77 A 4,77 A 3,15 A 3,35 A 2,70 A 1,97 A
CV = 23.39 CV = 29.31 CV = 44.61
P
(mg dm-3)
Feijão 1,00 A 4,33 B 0,33 A 0,67 A 0,33 A 0,00 A
Milho 3,33 A 3,33 A 0,67 A 1,67 A 0,00 A 0,00 A
Mandioca 1,67 A 1,33 A 0,33 A 0,00 B 0,33 A 0,00 A
CV = 72.41 CV = 159.02 CV = 183.71
K
(cmolc dm-3)
Feijão 0,14 A 0,12 A 0,11 A 0,09 A 0,05 A 0,06 A
Milho 0,09 A 0,11 A 0,09 A 0,07 A 0,05 A 0,05 A
Mandioca 0,07 A 0,07 A 0,05 A 0,05 A 0,04 A 0,04 A
CV = 23.90 CV = 18.19 CV = 33.07
Ca
(cmolc dm-3)
Feijão 4,33 A 3,67 A 2,07 A 3,03 A 1,43 A 1,93 A
Milho 4,30 A 4,33 A 2,93 A 3,60 A 1,60 A 1,73 A
Mandioca 4,13 A 4,03 A 2,77 A 2,83 A 2,37 A 1,67 A
CV = 24.06 CV = 30.24 CV = 45.16
Mg
(cmolc dm-3)
Feijão 0,57 A 0,53 A 0,40 A 0,40 A 0,17 A 0,27 A
Milho 0,53 B 0,63 A 0,43 A 0,47 A 0,27 A 0,23 A
Mandioca 0,57 B 0,67 A 0,33 A 0,47 A 0,30 A 0,27 A
CV 27.99 CV = 38.36 CV = 55.77
H+AL
(cmolc dm-3)
Feijão 4,23 A 4,70 A 4,50 A 4,10 A 4,07 A 4,03 A
Milho 4,19 A 3,81 A 4,56 A 3,85 A 4,25 A 3,70 A
Mandioca 4,07 A 3,81 A 3,45 A 3,92 A 2,93 A 3,63 A
CV = 18.35 CV = 26.95 CV = 21.07
* As Médias seguidas de mesma letra maiúsculas na horizontal para cada propriedade e profundidade não diferem entre si por
contraste ortogonal a 5 % de probabilidade (Mono e Poli).
Durante o experimento foi verificado que o pH apresentou pequena variação
nas três profundidades e nos dois sistemas de cultivo, já a saturação por bases (V%)
apresentou uma média de 41,23 % de 0-40 cm e de 47,63 % de 0-20 cm, valores
muito próximos aos recomendáveis para a cultura da mandioca que é de 50 %
(Tabela 05). A V% variou pouco durante o experimento na profundidade de 0-5 cm
nos dois sistemas de cultivo, apresentando um aumento no monocultivo de 5-20 cm
e 20-40 cm, enquanto que no policultivo houve um aumento no tempo de 135 dias,
diminuindo e se aproximando dos valores iniciais aos 301 dias (Tabela 05).
A CTC apresentou um comportamento muito próximo para mono e
policultivo ao longo do experimento variando muito pouco em todas profundidades
para feijão milho e mandioca, apresentando uma média de 6,83 cmolc dm-3, a média de
H + Al foi de 3,93 cmolc dm-3, a menor média desta propriedade se deu na
profundidade de 20-40 cm para mandioca em monocultivo de 2,93 cmolc dm-3 (Tabela
05).
A soma de bases ao longo do experimento foi muito influenciada pelo
teor de Ca, já que este em média ocupou 84,69 % da CTC efetiva e 36,46 % da CTC
total. Silva et al. (1994) notaram que em cinco anos as perdas nos teores de matéria
orgânica representaram reduções na CTC de até 2,38 cmolc dm-3. Raij (1969) considera
que em solos tropicais muito intemperizados a matéria orgânica é responsável pela
quase totalidade da CTC, sendo importante notar que durante o experimento houve
acréscimo no teor de C orgânico (Figura 04).
Os resultados demonstraram que as propriedades químicas não
apresentaram diferenças significativas para monocultivo e policultivo em todas as
culturas (Tabela 05). Estes resultados foram idênticos ao encontrado por Dalal
(1974), trabalhando com policultivo de milho e guandu comparado com monocultivo
de milho para pH, Ca, Mg, K, N e P. Este autor concluiu que o corte do milho e
deposição de sua biomassa sobre o solo foi capaz de promover a ciclagem de
nutrientes e “redisponibilizar” os nutrientes ao sistema, já que a maior demanda
nutricional do guandu (floração) só ocorreu após a colheita do milho.
No policultivo e monocultivo de mandioca durante o experimento, o Ca (Figura
05) não apresentou correlação positiva significativa com o tempo, apesar de estar
em concentrações altas. Tanto a película de cacau utilizada na fertilização da área
quanto o fosfato natural (FN) adicionado ao solo contém Ca. Geralmente condições
ácidas necessárias à maior solubilização de FNs são coincidentes com teores baixos
de Ca e altos de Al trocáveis (CHU et al., 1962; KHASAWNEH; DOLL, 1978;
MACKAY et al., 1986).
Ca 0-20 cm
r = 0,349 ns
r = 0,6704 ns
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0 50 100 150 200 250 300 350
Dias
cmo
lc d
m -
³
Mono
Poli
Figura 05 – Correlação de Ca trocável com o tempo na profundidade de 0-20 cm em
mono e policultivo de mandioca.
Barnes e Kamprath (1975) encontraram, em solos orgânicos, respostas
a FN equivalentes às obtidas com o superfosfato, medidas pela produção e
absorção de P por milho, soja e trigo. Essa grande resposta ao FN em solo orgânico
é explicada pela elevada acidez, altamente tamponada, e, também, provavelmente,
pela ausência ou baixa presença de Al3+, dada sua parcial ou total complexação por
compostos orgânicos, além da grande afinidade do meio para com o Ca (dreno-Ca)
proveniente da rocha e a menor formação de P não-lábil (fonte-P). No caso do solo
trabalhado, algumas destas características foram apresentadas como: baixa
concentração inicial de Ca; baixa presença de Al3+ e acidez elevada; porém a
formação de P não lábil é maior ao que tudo indica pela maior presença de ferro e
argila (CALVALCANTI,1994).
A literatura mostra, com freqüência, que o maior tempo de contato solo-
fosfato, que causa sua maior solubilidade, causa, também, menor disponibilidade de
P para as plantas (CHIEN, 1977; KHASAWNEH; DOLL, 1978; BRAGANÇA, 1979;
NOVAIS et al., 1982, NOVELINO et al., 1985; RAJAN et al., 1996), ou menor
concentração de P-lábil, medida pela Resina ou Mehlich 1. Este aspecto no
experimento foi notado pelo aumento de Ca no solo e sua manutenção ao longo do
experimento (Figura 05), apresentando uma tendência de relação positiva com o
tempo, por sua vez o P (Figura 06) apresentou correlação negativa com o tempo,
significativa a 5 % de probabilidade, com teores medíos muito baixo ao longo dos
301 dias . Isso demonstra que as condições foram boas para a solubilização do
fosfato, mas provavelmente devido à condição de pH, o fosfato que não foi
absorvido pelas culturas tenha sido fixado pelos óxidos de ferro e alumínio.
P 0-20 cm
r = - 0,8014 *
r = - 0,8188 *
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 50 100 150 200 250 300 350
Dias
cmo
lc d
m -
³
Mono
Poli
Figura 06 – Correlação de Fósforo disponível com o tempo na profundidade de 0-20
cm em mono e policultivo de mandioca.
O Mg apresentou teores crescentes no policultivo de mandioca durante o
experimento na profundidade de 0-20 cm, significativo a 5% de probabilidade,
enquanto que em monocultivo foi não significativo (Figura 07), o teor total deste
nutriente na película de cacau é de 1,02 % (SÓDRE et al., 2003) enquanto que o
fosfato natural não possui Mg. Esta trendência do Mg em se manter estável ou
aumentar seu teor, significa que este pode não ter sido absorvido pelas culturas,
pelo altos valores da relação Ca/Mg, em torno de 8:1, este pode ter sido inclusive
um dos fatores que mais limitaram a produtividade das culturas durante o
experimento.
Durante o experimento o nutriente que demonstrou maior decréscimo foi o K,
tanto em mono como em policultivo (Figura 07) esta tendência foi demonstrada por
Amaral et al. (2003) trabalhando com corte e queima no Acre, após três anos de uso
da terra os teores de P e K nos primeiros 10 cm de profundidade do solo reduziram
de 5.6 para 2.8 kg ha-1 e de 243.3 para 121.2 kg ha-1 respectivamente, e levaram a
uma redução no teor de C orgânico de próximo de 2 t ha-1 na área recém queimada
para 1t ha-1 após três anos, Sommer et al. (2004) verificaram uma redução nos
teores de C, N, P e de Ca + Mg + K de 97, 98, 90 e 45 % respectivamente após um
ano e meio de cultivo de milho seguido de mandioca e caupi, demonstrando a baixa
sustentabilidade produtiva destes sistemas. No experimento a tendência de redução
no teor de C e Mg só foi verificada no Monocultivo.
Mg 0-20 cm
r = 0,871 *
r = 0,379 ns
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0 50 100 150 200 250 300 350
Dias
cmo
lc d
m -
³
Mono
Poli
Figura 07 – Correlação de Magnésio trocável com o tempo na profundidade de 0-20
cm de profundidade em mono e policultivo.
K 0-20 cm
r = - 0,9968 **
r = - 0,9918 **0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0 50 100 150 200 250 300 350
Dias
cmo
lc d
m -
³
Mono
Poli
Figura 08 – Correlação K trocável com o tempo na profundidade de 0-20 cm de
profundidade em mono e policultivo.
4.4. Propriedades Físicas do Solo.
A densidade do solo no experimento foi estatisticamente diferente entre
monocultivo e policultivo aos 301 dias tanto na profundidade de 0-20 cm quanto de
20-40 cm (Tabela 06). A diminuição da densidade só ocorreu após o fim do ciclo do
milho, entre os tempos de 135 e 301 dias.
Possivelmente a deposição de resíduos do milho combinado com os resíduos
do caupi podem ter contribuído, já que aos 301 dias o policultivo apresentou maiores
médias nas três profundidades para C orgânico no policultivo (Figura 04), ao mesmo
tempo que apresentou menor densidade de 0-20 cm e 20-40 cm significativos a 5 %
de probabilidade (Tabela 06).
Tabela 06 – Densidade do solo (Ds) nas diferentes culturas, forma de cultivo e
profundidade
Váriavel
(g cm3)
Prof.
(cm)
Culturas Feijão Milho Mandioca
Cultivo
Ds
0-20
CV = 4.07
Monocultivo 1,37 A 1,42 A 1,41 A
Policultivo 1,34 A 1,36 A 1,23 B
20-40
CV = 5.78
Monocultivo 1,42 A 1,36 A 1,36 A
Policultivo 1,41 A 1,42 A 1,26 B
* As Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si por contrastes ortogonais a 5% de probabilidade, em cada
profundidade.
O aumento na densidade do solo geralmente compromete a produtividade do
sistema, principalmente por reduzir a infiltração de água no solo e
conseqüentemente a disponibilidade desta e de nutrientes para os vegetais, além de
aumento na taxa de erosão (CEDDIA et al., 2000).
Norgrove et al. (2003) verificaram uma correlação negativa do aumento da
densidade do solo com a produtividade de grãos e biomassa total de milho. Por sua
vez Yang et al. (2004), trabalhando com diversos indicadores, verificaram um
aumento no valor do pH, e da densidade do solo em sistema de corte e queima
comparado com a floresta secundária, além de uma perda de 34% e 32,2% de C e N
respectivamente, de 0 a 20 cm de profundidade do solo.
Stone e Moreira (2000) e Alves (2001) consideram que a degradação da
estrutura do solo tem efeito imediato no aumento da densidade do solo, diminuição
da macroporosidade e armazenamento de água. A causa da compactação do solo
está ligada em alguns casos a movimentação de máquinas (CAMPOS et al.,1995), e
também a compactação pela gota de chuva pelo solo desnudo (SPERA et al.,2000)
Silveira Neto et al. (2006) consideram que o acúmulo de resíduos orgânicos
sobre a superfície do solo pode reverter a deteriorização do solo e observaram que a
densidade do solo pode diminuir devido ao aumento da matéria orgânica.
No experimento houve uma correlação negativa entre densidade do solo e
tempo para policultivo, significativo a 1%, e positiva em monocultivo, significativa a
5% (Figura 09).
Ds 0-20 cm
r = 0,8263 *
r = - 0,9402 **
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
1,45
0 50 100 150 200 250 300 350
Dias
g c
m -
³
Poli
Mono
Figura 09 – Correlação da Densidade do solo com o tempo na profundidade de 0-20
cm em mono e policultivo de mandioca.
Castro Filho et al. (2002) em sistema de rotação de culturas, encontraram
menor densidade do solo nas áreas com presença do milheto em função do denso
sistema radicular do mesmo. Bruce et al. (1990) trabalhando com rotação de
culturas verificaram que com dois cultivos sucessivos de sorgo houve um aumento
na estabilidade de agregados, porosidade total e menor densidade do que com
cultivos sucessivos de soja.
Apesar de no presente trabalho não ter sido analisado a porosidade total, o
resultado encontrado demonstra que independente da densidade de partícula, o
sistema de policultivo foi capaz de diminuir a densidade do solo entre o tempo 0 e
301 dias, enquanto que no monocultivo a mesma aumentou.
4.5. Índice de Qualidade do Solo
O índice de Qualidade do Solo em monocultivo e policultivo, bem como os
valores médios dos índices relacionados às funções do solo estão apresentados no
Quadro 03. De forma geral o policultivo apresentou índices de qualidade um pouco
maior cerca de 1,82 % do que em monocultivo. O policultivo apresentou diferenças
muito pequenas em todas as funções, no entanto quando se analisa somente a
cultura da mandioca na profundidade de 0-20 cm aos 301 dias (Tabela 07), percebe-
se uma diferença maior, enquanto a média geral foi de 1,82 % a mais para os três
cultivos, somente a mandioca de 0-20 cm foi 4,8 % maior.
Tabela 07 – Índices de qualidade das funções e do solo (IQS), e respectivas
variabilidades nos sistemas mono e policultivo
Funções do soloMonocultivo Policultivo
Média CV% Média CV%
Receber, armazenar e
suprir água 0,213 1,6 0,214 5,2Promover crescimento
das raízes 0,176 1,9 0,183 3,7Armazenar suprir e ciclar
nutrientes 0,185 2,0 0,188 1,4Promover atividade
biológica 0,196 0,6 0,200 0,7
Média das funções 0,193 0,3 0,196 2,1
IQS 0,771 0,3 0,785 2,1
Na profundidade de 0-20 cm o IQS para feijão e milho foi 0,8 % e 1,5 % a
mais no policultivo, respectivamente, enquanto que a média geral foi de 2,4 % a
mais para policultivo (Tabela 08).
Tabela 08 - Índices de qualidade das funções e do solo (IQS), e respectivas
variabilidades nos sistemas mono e policultivo na profundidade de 0-20 cm
Funções do solo Forma
de
Cultiv
o
FEIJÃO MILHO
MANDIO
CA
Média CV %
Receber, armazenar
e supri água
Mono 0,198 0,183 0,196 0,192 4,4Poli 0,194 0,177 0,209 0,193 8,1
Promover
crescimento da
raízes
Mono 0,168 0,164 0,170 0,167 1,8
Poli 0,174 0,178 0,187 0,180 3,7
Armazenar suprir e
ciclar nutrientes
Mono 0,178 0,179 0,174 0,177 1,6Poli 0,179 0,181 0,181 0,180 0,5
Promover atividade
biológica
Mono 0,169 0,174 0,171 0,171 1,3Poli 0,173 0,177 0,182 0,178 2,5
Média da funções Mono 0,178 0,175 0,178 0,177 1,1Poli 0,180 0,178 0,190 0,183 3,3
CV % Mono 7,9 4,8 6,9Poli 5,4 1,0 6,8
IQSMono 0,714 0,699 0,711 0,708 1,1Poli 0,722 0,714 0,759 0,732 3,3
Quanto às funções do solo, a que apresentou melhor resultado foi “receber
armazenar e suprir água”, atingindo 85,2 %, em relação ao teto de 0,25 estabelecido
em monocultivo e 85,6 % no policultivo. Em função do baixo pH e níveis altos de H
+Al a função de “crescimento de raízes” obteve o pior resultado entre as funções que
formam o IQS, no monocultivo atingiu 70,4 % e no policultivo 73,2 % (Tabela 08).
As maiores diferenças quanto a funções do solo na profundidade de 0-20 cm, para a
cultura da mandioca, em mono e policultivo, foi verificada para a função “promover
crescimento de raízes” (Tabela 08). Dentre as propriedades utilizadas para compor
esta função está a densidade do solo com peso de 25%, este atributo apresentou
diferença miníma significativa a 5 % de probabilidade. Isso justifica a maior
produtividade de raízes em policultivo, visto que nesta função o policultivo obteve 6,8
% a mais em relação ao monocultivo, enquanto a produtividade de raízes foi cerca
de 17,76 % maior.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os valores de IQS em policultivo e monocultivo foram baixos demonstrando
que o solo em sistema de policultivo de mandioca, feijão caupi e milho não tiveram
uma melhor qualidade, o IQS utilizado para a cultura do eucalipto demonstrou que
precisa ser melhor calibrado para culturas anuais, porém o policultivo apresentou
maior teor de C orgânico e uma menor densidade aos 301 dias do que no tempo 0, o
que não ocorreu com o monocultivo. Estes dois aspectos somados ao maior IEA
demosntra vantagens do sistema de policultivo, por proporcionarem uma maior
produção de alimento por área e melhoria de dois indicadores de qualidade do solo
comparativamente ao monocultivo da mandioca, cultura de maior ciclo e importância
econômica e social, na região da APA de Itacaré – Serra Grande. Os resultados
encontrados permitem com concluir que:
• O sistema de policultivo de mandioca apresentou IEA de 2,19, produzindo
maior quantidade de alimento por área comparado com o monocultivo.
• No sistema de policultivo houve uma correlação positiva entre o tempo e o
teor de C orgânico.
• Em ambos os sistemas para mandioca houve uma correlação negativa entre
o tempo e os teores de P e K.
• No sistema de policultivo com mandioca houve uma correlação negativa entre
o tempo e a densidade do solo enquanto no monocultivo a densidade
aumentou, entre o tempo 0 comparado aos 301 dias.
• Os teores de Mg não diminuiram no solo e a relação Ca:Mg permaneceu em
torno de 8:1 durante todos os tempos do experimento.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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