Influências das diferentes formas de manejo na produção do feijão preto (Phaseolus Vulgaris L.) sobre os parâmetros físicos do solo

Autores

Pereira, A.A. (UEPG) ; Thomaz, E.L. (UNICENTRO) ; Fachin, P. (UNICENTRO)

Resumo

A atividade agrícola tem sido fator de aceleração da degradação do solo. Desta forma este trabalho objetiva avaliar as influências das diferentes formas de manejo na produção do feijão preto (Phaseolus Vulgaris L.) sobre os parâmetros físico do solo. Foram avaliados atributos físicos como: densidade, resistência à penetração e diâmetro médio ponderado de agregados em três áreas cultivadas com feijão, e uma área de floresta. A densidade do solo e a resistência à penetração não apresentaram diferença significativa entre as áreas agrícolas. A área de coivara foi a única cultivada a apresentar DMP superior a 2 mm na camada superficial. A área de plantio convencional apresentou baixo DMP na camada superficial devido ao manejo agressivo realizado. Conclui-se que a área de plantio convencional apresentou os parâmetros mais desfavoráveis para a manutenção da qualidade física do solo; enquanto a área de coivara apresentou valores próximos e/ou semelhantes à floresta.

Palavras chaves

física do solo; resistência à penetração; compactação do solo

Introdução

No estudo dos processos geomorfológicos a vertente se torna de suma importância por ser um sistema de relevo onde os processos hidrológicos, geomorfológicos e pedológicos podem ser analisados em detalhe. A vertente é entendida como toda superfície terrestre inclinada entre o interflúvio e o fundo do vale, comporta a quase totalidade da superfície continental. É na vertente também que os materiais, adquirem formas devido à ação dos mais diversos processos, ou seja, é na vertente que os processos geomorfológicos se materializam. Dentre os componentes da vertente o solo seja, talvez, o de maior importância para o ser humano. Reichardt & Timm (2012) definem o solo como sendo a camada externa e agricultável da superfície terrestre, originado pela ação de processos físicos, químicos e biológicos de desintegração, decomposição e recombinação, tendo como fatores de sua formação: o material originário, o tempo (idade), o clima, o relevo (topografia) e os organismos vivos. Por ser um dos grandes produtores agrícolas mundiais o Brasil apresenta grande relação com o solo. Entre os produtos no qual o Brasil se destaca estão: a soja, o milho, o feijão, o café e a cana-de-açúcar, entre outros. Sendo que do feijão o Brasil é o maior produtor e consumidor mundial. Segundo a CONAB (2011) na safra 2010/11 foi produzido no Brasil cerca de 3,8 milhões de toneladas de feijão, sendo o Paraná o maior estado produtor com 821,2 mil toneladas, quase 22% do total nacional. Entre as principais cidades produtoras de feijão no estado estão: Castro, Prudentópolis, Reserva, Irati e São Mateus do Sul. Apesar de ser um dos principais produtos agrícolas, devido ao preço pouco atrativo e constantes oscilações de mercado, o feijão é produzido quase que essencialmente por pequenos e médios agricultores. Este fato, faz com que, em muitos casos sejam utilizadas áreas às vezes com baixa aptidão para a produção (fundos de vale e encostas com alta declividade, solos de baixa aptidão), ou formas inadequadas de manejo, que reduzem a produtividade e geram diversos problemas ambientais. Segundo FAO (2007) a produtividade mundial de feijão nos últimos 15 anos foi de cerca de 600 kg/ha, muito abaixo da produtividade potencial que segundo FNP (2007) é de 3500 kg/ha. No município de Reserva a produtividade média é quase três vezes superior à média mundial chegando a 1700 kg/ha (IBGE, 2006), mesmo com esta produtividade elevada, em algumas regiões do município este índice se aproxima dos 800 kg/ha. Entre as áreas de baixa produtividade encontra-se a bacia hidrográfica do Arroio Palmeirinha, formada em quase totalidade por pequenos agricultores que utilizam diferentes sistemas de manejo. Assim, observando a intensa utilização dos solos da bacia do Arroio Palmeirinha, e a dependência econômica da população local e do município de Reserva em relação à produção agrícola, este trabalho tem por objetivo avaliar as influências das diferentes formas de manejo na produção do feijão preto (Phaseolus Vulgaris L.) sobre os parâmetros físicos do solo. Com os resultados a serem obtidos, espera-se contribuir para um melhor entendimento das relações solo-produção agrícola dentro do sistema ambiental com ênfase na bacia hidrográfica do Arroio Palmeirinha, além de corroborar na conservação dos solos no âmbito das propriedades agrícolas de produção familiar ou em solos de baixa aptidão agrícola.

Material e métodos

Este trabalho foi realizado na bacia hidrográfica do Arroio Palmeirinha, município de Reserva – PR que apresenta área total de 774 ha. A bacia localiza-se entre as coordenadas 24°31’28”S e 24°33’21”S; e 50°53’50”W e 50°56’16”W (Folha SG.22-X-A-IV-1). Foram escolhidas quatro áreas para realização deste estudo, sendo: três áreas cultivadas com feijão preto (Phaseolus Vulgaris L.); e uma com floresta (Tabela 1). As áreas encontram-se em altitude variando entre 780 e 820 metros (Mineropar, 2007). Os solos das áreas foram caracterizados como Argissolo vermelho-amarelo eutrófico (Embrapa, 2013), de textura médio argilosa e horizonte A com 0,25 m de profundidade em média. Tabela 1. Características de manejo nas áreas estudadas. Área Tamanho (ha) Características de manejo Plantio Convencional (PC) 2 Vertente retilínea. 10 anos de cultivo (2002-2012) com rotação entre feijão e milho, manejo tradicional, uma aração e duas gradagens com implementos à tração animal para plantio em linha e colheita manual. Declividade variando entre 6° e 12°. Coivara (C) 1 Vertente côncava. Primeiro cultivo após 2 anos de regeneração (2010-2012). Histórico anterior - rotação milho-feijão. Limpeza da área com utilização de queima. Declividade entre 20° e 30°. Manejo tradicional com capina, plantio com matraca e colheita manual. Plantio Reduzido (PR) 5 Vertente côncavo-convexa. Plantio direto mínimo, 30 anos de cultivo com rotação milho e feijão. Manejo mecanizado para plantio em linha, e colheita manual. Declividade entre 6° e 12°. Floresta (FT) 2 Vertente côncavo-convexa. Área caracterizada pelos moradores locais como capoeirão, sem dados de alteração. Declividade entre 6° e 12°. As áreas foram divididas em três seções cada, sendo: terço superior, terço médio e terço inferior, em cada seção foram cavadas pequenas trincheiras nas quais se coletaram quatro amostras indeformadas por camada de solo (0,0- 0,05; 0,05-0,15; 0,15-0,30 m), resultando em 12 amostras por camada e totalizando 36 amostras por área. A densidade do solo foi determinada com base em Embrapa (1997). A mensuração da resistência à penetração foi realizada com a utilização de um penetrômetro de impacto (Stolf 1991). Foram realizados quinze repetições em cada área, até a profundidade de 50 cm. A cada impacto foram registrados os valores do deslocamento x (metros), os quais foram convertidos em pressão de penetração ou resistência à penetração (em unidades de mPa), através da equação 1, descrita por Stolf (1991): RP=(Mgh/ax)(M/(M+m))+((M+m)/a)g (1) Onde: RP: resistência mecânica do solo à penetração (mPa); h: altura de queda do cilindro de impacto (m); M: massa do êmbolo do penetrômetro (kg); m: massa do penetrômetro (kg); a: área da ponta do penetrômetro (m); x: deslocamento do penetrômetro em cada impacto (m); g: aceleração da gravidade (m s-2). A determinação do percentual de agregados foi realizada de acordo com o método de Yoder (1936) descrito por Kiehl (1979). Para peneiramento submerso foram utilizadas peneiras com 15 cm de diâmetro e malhas de 4,0; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25; 0,125 mm. Após peneiramento os agregados foram passados em peneira de 0,053mm (limite entre areia e silte), para correção do teor de areia. A estimativa do Diâmetro Médio Ponderado de agregados (DMP) deu-se aplicando a equação 2, descrita por Youker e Macguines (1956) apud Kiehl (1979). DMP = ∑ (Cmm x P) (2) Onde: DMP: Diâmetro médio ponderado (mm); Cmm: Centro de classes de tamanhos dos agregados (mm); p: Proporção do peso de cada fração de agregados em relação ao peso total da amostra (g). Utilizou-se o software Bioestat para análise estatística. Realizou-se análise descritiva e avaliação da distribuição dos dados. Na sequência os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e empregou-se o teste de Tukey (P < 5%) para comparação de médias.

Resultado e discussão

A densidade do solo apresentou diferença significativa entre áreas apenas na camada superficial (0,0 – 0,05 m), com a área de coivara apresentando valores semelhantes à área de floresta e abaixo das áreas PC e PR. A partir da camada de 0,15 m todas as áreas apresentam valores semelhantes (Figura 01). Na camada 0,0-0,05 m a diferença entre as áreas chegou a 26%, 17% na camada intermediária e 13% na camada de maior profundidade (0,15-0,30 m), confirmando a tendência natural à compactação do solo. Bertol et al. (2004) verificaram também maior variação da densidade na camada superficial do solo, em relação as camadas inferiores. Figura 01. Densidade do solo nas diferentes formas de manejo. n:12. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR – Plantio Reduzido; FT – Floresta. Mesmo com a variação nos índices de densidade não se pode considerar que as áreas ultrapassaram valores críticos, já que, existe muita discordância sobre os valores máximos toleráveis para o bom desenvolvimento de plantas e qualidade ambiental. Reinert & Reichert (2006), expõem o valor de 1,45g cm-³ como crítico, Corsini & Ferraudo (1999) colocam valores de 1,27 g cm-³, já para Souza et al. (2004), valores de 1,40 g cm-³ são aceitos como limite de tolerância para a mesma classe textural dos solos estudados no Arroio Palmeirinha. As diferentes formas de manejo não influenciaram nos valores de resistência mecânica do solo à penetração, já que, este atributo não apresentou diferença significativa entre as áreas PC; C; PR e FT nas diversas camadas. Todas as áreas apresentaram valores elevados, acima dos considerados críticos de 2,0 mPa (Arshad et al. 1996, Secco 2003, Lapen et al. 2004) na camada de 0,15-0,30 m demonstrando uma tendência à formação de camada compactada (Figura 02). Para áreas cultivadas em rotação milho/feijão, Carvalho et al. (2006) não verificaram relação entre a resistência mecânica e a produtividade. Os referidos autores colocam também que para estas culturas valores entre 1,29 e 2,87 mPa não restringem sua produtividade. As áreas agrícolas apresentaram menor valor de resistência na camada superficial devido ao revolvimento do solo durante o manejo, exceto a área PR que por ter manejo mecanizado apresentou a maior variação entre as profundidades, 0,35 mPa na camada de 0,0-0,05 m e 4,38 mPa na camada de 0,15-0,30 m, o que representa uma diferença de 12,5 vezes. Figura 02. Resistência à penetração do solo nas diferentes formas de manejo. n:15. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR – Plantio Reduzido; FT – Floresta. O DMP foi o parâmetro físico que melhor representou as diferenças entre as formas de manejo. A área de coivara foi a única cultivada a apresentar DMP superior a 2 mm na camada superficial. A área PC apresentou baixo DMP na camada superficial devido ao manejo agressivo realizado. A área PR apresentou índice intermediário na camada superficial, mas com brusca redução nas camadas inferiores. Calonego & Rosolem (2008) e Salton et al. (2008), colocam que o revolvimento e o trânsito de máquinas acaba por reduzir o DMP, justificativa que se aplica as áreas PC e PR, que apresentam maior revolvimento e tempo de uso do solo. Figura 03. Diâmetro médio ponderado de agregados nas diferentes formas de manejo. n:6. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR – Plantio Reduzido; FT – Floresta.

Densidade do solo nas diferentes formas de manejo. n:12. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR – Plantio Reduzido; FT – Floresta.


Resistência à penetração do solo nas diferentes formas de manejo. n:15. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR – Plantio Reduzido; FT – Floresta.


Diâmetro médio ponderado de agregados nas diferentes formas de manejo. n:6. PC – Plantio Tradicional; C – Coivara; PR –Plantio Reduzido; FT –Floresta

Considerações Finais

O DMP foi o parâmetro que melhor representou as diferenças entre as formas de manejo. A densidade e a resistência à penetração não apresentaram diferenças significativas entre as áreas avaliadas e demonstraram tendência à formação de camada compactada aos 0,3 m de profundidade. A área de plantio convencional apresentou os parâmetros mais desfavoráveis para a manutenção da qualidade física do solo; enquanto a área de coivara apresentou valores próximos e/ou semelhantes à floresta.

Agradecimentos

Agradecemos a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de estudos em nível de mestrado ao primeiro autor. Agradecemos também aos colegas Gustavo Perreto; Edivaldo Geffer e Viviane Peczek pela contribuição nas atividades de campo e laboratório.

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