Avaliação do contato solo-semente em um solo argiloso sob plantio direto, com diferentes teores de á (página 2)

Siqueira (1995), comparando sistemas utilizados em preparo de solos, não encontrou diferenças estatísticas significativas para os valores de densidade do solo e porosidade total. Schaefer et al. (2001) compararam a porosidade do solo em diferentes sistemas de preparo, verificando a formação de camadas compactadas, sob grade pesada, e boa conexão de macroporos em plantio direto e aradura sem uso de grade. Observaram, ainda, que o uso da grade pesada resultou em mudanças na continuidade dos poros do solo.

Além do contato solo-semente e da umidade, a boa germinação depende também da temperatura (HAUSER, 1986). A primeira indicação no desenvolvimento das culturas em preparo reduzido, em relação ao convencional, é notada na germinação e emergência. Neste processo, destaca-se o papel preponderante da umidade, da temperatura do solo e do íntimo contato da semente com o solo (VIEIRA, 1981).

Outro aspecto importante é a agregação do solo em contato com a semente. Boller et al. (1993), trabalhando com preparo convencional, encontraram menor diâmetro médio geométrico dos agregados nas linhas, mostrando que na região da semente a semeadora-adubadora criou condições mais favoráveis à germinação de sementes. Segundo Scheneider e Gupta (1985), à medida que aumenta o tamanho das partículas do solo, diminui a área de contato semente-água do solo, limitando, severamente, a quantidade de água que chega até à superfície da semente, conseqüentemente, reduzindo a germinação e a emergência. Antuniassi e Ferretti (1995) encontraram influência significativa do tamanho dos agregados sobre a germinação de sementes, a qual foi menor e mais lenta nos agregados menores, creditando tal fato à maior retenção de água pelos agregados menores.

Métodos micromorfológicos permitem avaliar a estrutura do solo, como distribuição do tamanho de poros, a forma e posição relativa dos agregados e poros (SCHAEFER et al., 1999). Estes métodos possibilitam a quantificar a porosidade do solo próximo à semente, viabilizando o estudo da relação solo-semente. Para tanto, torna-se necessária uma análise de imagens de seções finas de blocos impregnados, preparados a partir de amostras de solo indeformadas, que contêm a semente.

O presente trabalho objetivou estudar a inter-relação solo-semente em uma semeadora-adubadora de preparo localizado, com diferentes teores de água em um solo argiloso. O estudo também testou o uso da técnica micromorfológica na quantificação da porosidade no ambiente solo-semente.

O experimento foi conduzido no ano agrícola 1998/99, no campo experimental da Universidade Federal de Viçosa (UFV), localizado no Fundão, próximo ao aeroporto, em Viçosa, MG.

A área experimental está situada a 20^o45’20" S e a 42^o52’40" W(Gr), com altitude média de 600 a 700 m, na região do planalto de Viçosa, onde está localizada a referida estação experimental. A temperatura média anual é 19^oC e precipitação média anual é 1300 a 1400 , concentrada, principalmente, no período de outubro a março, com média anual de umidade relativa do ar de 80 a 85% e temperatura média de 23^oC, durante este período.

No experimento, utilizou-se uma área de 1 ha, com declividade média de 2%. A área encontrava-se coberta com vegetação densa, predominando o capim-braquiáriaangola (Forsk stapf).

As parcelas experimentais ocuparam uma área de 60 m², sendo 30 m de comprimento e 2 m de largura, separadas entre si por ruas de 2 m de largura. Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados, testando-se a semeadora com preparo localizado, em uma únicaa velocidade, e variando-se o teor de água em quatro níveis (0,29; 0,34; 0,37 e 0,42 kg kg¹), com quatro repetições, totalizando 16 parcelas experimentais. Os plantios foram realizados em um Argissolo Vermelho-Amarelo, fase terraço, que é uma classe de solo muito utilizada para a cultura do milho, na região. Antes de iniciar os testes, foi feita a caracterização física do solo, determinando-se a granulometria, densidade de partículas, densidade do solo, porosidade total e teor de água (EMBRAPA, 1997) na região da semente. Estas análises foram feitas nos Laboratórios de Física e Água do solo da Universidade Federal de Viçosa.

O solo foi caracterizado como textura argilosa (590 g kg^-1 de argila), densidade média de 1,05 g dm^-3 e porosidade média de 0,60 m³m^-3. Os teores de água no solo (0,29; 0,34; 0,37 e 0,42 kg kg^-1) situavam-se dentro da faixa friável (até 0,47 kg kg^-1), recomendada para operações de semeadura e foram conseguidos naturalmente.

No teste, foi utilizada a máquina de plantio direto com preparo localizado da marca FNI-HOWARD Rotacaster, modelo RT 6010, com os mecanismos de corte da palha tipo cultivador rotativo, distribuição de semente tipo facão, distribuição de adubo tipo cultivador rotativo e roda compactadora de borracha maciça. O plantio do milho foi efetuado com um espaçamento entre linhasa de 1,0 m, profundidade de 0,06 m e população de 80.000 plantas por hectare. As sementes de milho utilizadas foram o híbrido duplo z 8447, peneira 22.

Logo após a passagem da semeadoraadubadora, foi coletada uma amostra indeformada de solo de cada uma das parcelas experimentais, nas quais encontravam-se as sementes. Sobre a linha de plantio, em local representativo, foi colocada uma caixa de metal com dimensões de 0,16 × 0,08 × 0,08 metros (comprimento, largura, profundidade), retirada do solo com o auxílio de um cavador tipo boca de lobo. Finalmente, a amostra foi acondicionada na caixa, com papel-jornal e fita-crepe, para o transporte, e levada para o laboratório de modo a evitar os impactos.

No laboratório, as amostras foram secadas à sombra, por 48 horas, e secadas em estufa a 65^oC. Cada amostra foi imersa em mistura impregnadora, previamente preparada, até dois centímetros acima da superfície. Em cada tipo de mistura impregnadora, foram utilizados 660 ml de resina de poliester, 340 mL de estireno, 10 mL de catalisador da resina e 6,0 g do pigmento Uvitex (Ciba-Geigy^®).

As amostras foram impregnadas e deixadas em ambiente sombreado e aberto à ventilação. Efetuou-se uma segunda impregnação, com concentrações iguais à primeira, nas amostras que absorveram mais mistura impregnadora. Assim que a polimerização foi concluída, foram feitos cortes sucessivos de 0,01 m de espessura ao longo do eixo vertical, nos microperfis impregnados, utilizando-se uma serra diamantada, até à identificação visual da 0,29 kg kg^-1 Tratada (com semente)

semente. Os cortes foram utilizados para estudo da porosidade, depois de fotografados com filme UV-sensível em ambiente escuro. As fotografias foram processadas em "scanner" e tratadas no programa Adobe Photoshop. Posteriormente, utilizando-se o programa Quantiporo, foi feita a determinação quantitativa da porosidade, em porcentual, correspondente à área branca total da imagem (Figura 1). Os dados gerais de porosidade em torno da semente caracterizaram as condições físicas do contato solo-semente.

Para avaliação do diâmetro médio ponderado dos agregados, DMP, foram coletadas amostras de solo no sulco, onde a semente se encontrava, utilizando-se caixas de 0,150 × 0,150 × 0,150 m. No laboratório, essas amostras foram secadas ao ar e peneiradas. O teor de água residual foi obtido por meio do método gravimétrico, a partir de subamostras de solo, em todas as repetições. Os valores obtidos foram utilizados na correção dos resultados do peneiramento com o solo seco ao ar.

As frações obtidas em cada malha foram pesadas em balança digital de 4 casas decimais.

A seqüência de malhas utilizadas foi: 38,1; 25,4; 19,1; 12,7; 9,52; 6,35; 4,76; 2,38; e 2,0 , dispostas verticalmente em um agitador mecânico. O tempo de peneiramento (30 segundos) foi determinado, por um peneiramento prévio, de acordo com a completa separação das frações. A porcentagem de finos (<2 ) foi determinada, pesando-se o material que passou pela peneira de 2,0 , relacionando o peso deste com o peso total.

Determinou-se o índice de velocidade de emergência das sementes no campo, nos diferentes teores de água, o qual representa a velocidade de emergência em condições de campo (POPINIGIS, 1985). O número de sementes foi determinado, em função da distribuição longitudinal. A velocidade de emergência foi determinada, contando-se as plântulas emergidas a cada dia, a partir do dia em que a primeira plântula emergiu, até à não ocorrência da emergência. Os índices de velocidade de emergência, para cada teor de água de plantio, foram obtidos, dividindo-se o número de plântulas emergidas a cada dia, pelo número de dias do plantio ate a emergência (POPINIGIS, 1985).

Não houve diferença estatística na distribuição de sementes entre os teores de água no solo (Quadro 1), com coeficiente de variação médio de 8,6%, abaixo de valores encontrados por Mantovani et al., (1992) que foi de 12,22%.

Não houve diferença estatística, também no índice de velocidade de emergência no campo (Quadro 1), embora se verificasse tendência de aumento com o incremento no teor de água de 0,34 kg kg^-1 . Nos outros teores de água, houve também interferência da semeadora, fazendo com que, em certos locais, ela deixasse a semente sem cobertura e interferisse, assim, no estande,

o que, segundo Mantovani et al. (1992), afeta significativamente a produtividade da cultura. Esta semeadora, por ser acoplada à tomada de potência do trator, trabalha sempre a uma mesma altura, condicionando uma melhor distribuição de sementes no solo e uma cobertura deficiente das sementes.

A temperatura média do solo foi 26,5^oC, o que provavelmente não interferiu no processo de germinação, pois, a faixa de temperatura entre 20 e 30^oC é ideal para germinação da cultura do milho (POPINIGIS, 1985).

Com relação ao diâmetro médio ponderado, houve um aumento com a elevação no teor de água do solo, evidenciando uma relação direta entre o diâmetro médio ponderado e o teor de água do solo (Figura 2). Resultados semelhantes foram encontrados por Schneider e Gupta (1985), que atribuíram ao menor contato solo-semente com o aumento do tamanho das partículas (agregados), limitando a quantidade de água que chega até a superfície da semente, reduzindo assim a emergência.

Com o incremento no teor de água do solo, observou-se que houve uma redução da porcentagem de partículas < 2 , evidenciando relação inversa entre eles (Figura 2). Para maiores valores da porcentagem de partículas < 2 , encontram-se menores valores de diâmetro médio ponderado. Nos teores de água menores, obteve-se maior porcentagem de partículas < 2 , devido ao fato de a semeadora ser equipada com cultivador rotativo, trabalhando o solo no início da faixa friável (0,29 kg kg^-1), provocando, assim, maior destorroamento. Em teores de água maiores, obteve-se maior diâmetro médio ponderado, pois, o solo de natureza caulinítica e argilosa estava mais próximo da faixa considerada plástica.

Constatou-se uma tendência de maior união de agregados menores, formando estrutura em blocos grandes envolvendo as sementes nos tratamentos com maior teor de água no solo (0,42 kg kg^-1), por serem solos cauliníticos. Observou-se, ainda, uma descontinuidade entre 3 e 5 cm e a camada abaixo, cujo aspecto é mais compacto, no tratamento com teor de água menor (0,29 kg kg^-1), enquanto na parte superior, observouse claramente o desenvolvimento de agregados em blocos pequenos e médios, envolvendo a semente, com maior macroposidade (Figura 1).

Conforme mostra a Figura 1, houve uma descontinuidade superfície-base, variável em profundidade, na faixa entre 3 e 8 cm, inclusive nos tratamentos com teores de água intermediários, de 0,34 e 0,37 kg kg^-1; os resultados desses tratamentos foram mais semelhantes ao teor de água de 0,29 kg kg^-1 do que ao de 0,42 kg kg^-1 (Quadro 2).

No caso do contato solo-semente, verificou-se que a operação com a semeadora, nos diferentes teores de água do solo, afetou os valores de macroporosidade avaliados. Contudo, é possível que todos esses valores tenham condicionado uma relação solo-semente satisfatória para emergência, tendo em vista

o caráter dinâmico da formação e destruição de macroporosidade nos Argissolos argilosos situados nos terraços, como demonstraram Faria et al. (1998) e Schaefer et al. (2001). Como os solos mais úmidos apresentaram agregados (ou torrões) maiores e menor macroporosidade, é possível admitir que, à medida que o secamento e a alternância seco-úmido se estabelecem, ocorra significativa mudança estrutural, formando nova trama de poros maiores e segmentação de torrões. Essa formação de agregados maiores e rede de macroporos foi reportada por Schaefer (1995), em Argissolos argilosos de terraço, em Viçosa, MG.

A manifestação de forças de adesão, que tornou os torrões e agregados coalescidos nos tratamentos com maior teor de água, foi decorrente do estado de umidade do solo, que deveria situar-se entre úmido e molhado (FONTES, 1992), tornando o solo excessivamente plástico e deformável, especialmente por serem solos cauliníticos.

O comportamento mecânico dos solos cauliníticos, quando úmidos, ocorre em razão do grau de cristalinidade e da natureza do espaço interplanar do mineral, que não absorve água, originando forças de coesão entre cristais vizinhos muito fortes (GIESE, 1978). Com o umedecimento rápido, ocorre tendência de maior adensamento desses solos devido ao escape do ar aprisionado e destruição dos agregados pelo descolamento ou "slaking" (TESSIER et al., 1990). A compactação e rearranjo dos agregados maiores, com forte coalescência, confirmaram-se pela presença de poros planares e fissuras, típicos de solos compactados (BRESSON & ZAMBAUX, 1990) nos tratamentos com maiores teores de água (0,42 kg kg^-1). A compactação ocorreu, em razão da umidade no momento da semeadura. Nos tratamentos com menor umidade (0,29 e 0,34 kg kg^-1), a semeadura pulverizou de modo mais homogêneo os torrões, acomodando a semente na porção mais porosa e friável do solo.

Com o aumento da umidade dentro da faixa friável do solo, ocorreu uma tendência de aumento no diâmetro médio ponderado (DMP), conforme Figura 2. A descrição visual dos blocos polidos (Figura 1) também mostra tendência, para a formação de estruturas em blocos grandes, envolvendo a semente nos maiores teores de água. Mas nos teores de água menores, a análise de imagens evidenciou o desenvolvimento de imagens (Figura 1), houve maior macroporosidade do solo nos menores teores de água, o que é coerente com a porcentagem de partículas < 2 mm nesses teores de água (Figura 2). No entanto nos maiores teores de água, houve redução dessa macroporosidade devido à formação de estruturas em blocos maiores, a partir dos agregados menores, obtendo-se, também, redução na porcentagem de partículas < 2 .

O aumento no teor de água do solo na faixa de 0,29 a 0,42 kg kg^-1 não afetou significamente, a emergência do milho.

O aumento no teor de água do solo na faixa de 0,29 a 0,42 kg kg^-1 aumentou o diâmetro médio ponderado e diminuiu a porcentagem de finos.

No contato solo-semente, o teor de água afetou os valores de macroporosidade avaliados, apresentando valor menor no maior teor de água; todos esses valores condicionaram uma relação solo-semente satisfatória para emergência.

A técnica micromorfológica dos blocos polidos de solo pode ser utilizada para quantificação do contato solo-semente.

ANTUNIASSI, U.L. & FERRETTI, C.A. Influência do tamanho dos agregados do solo sobre a germinação e desenvolvimento inicial de milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris).In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 24, Viçosa, 1995, Resumos, Viçosa, Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 1995. p.337.

BOLLER, W.; KLEIN, V.A.; SHONS, P.; DALLMEYER, A. & GAMERO, C.A., Cobertura do solo e distribuição do tamanho de agregados nas entrelinhas e linhas de soja em preparo conservacionista. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 22,Ilhéus, 1993.

BRESSON, L.M., ZAMBAUX, C. Micromorphological study of compaction induced by mechanical stress for dystrochreptic fragidalf. In: DOUGLAS, L.A. (Ed.). Soil micromorphology: a basic and applied science developments in soil sience. Amsterdam, Elsevier, 1990. p.33 - 40.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA -EMBRAPA. Centro Nacional de Ciência do Solo. Manual de métodos de análise do solo. Rio de Janeiro, 1997. Não paginado.

FARIA, J.C.; SCHAEFER, C.E.R. & COSTA, L.M.Effects of weed control on physical and micropedological properties of a brazilian ultisol. R. Bras. de Ci. Solo, 22: 731-741, 1998.

FONTES, M.P.F. Consistência do solo. In: FONTES, L.E.F.; SANS, L.M.A. & FONTES, M.P.F. Física do solo -princípios básicos. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1992. p.117-130.

GIESE, R.F.J. The electroutaxtic forces of layer structure minerals. Clays and Clay Min., 26: p.51-57,1978.
HAUSER, V.L. Water injection in grass seed furrow s. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 29: p.1247-1253, 1986.

KONDO, M.K. & DIAS JÚNIOR, M.S. Compressibilidade de três latossolos em função da umidade e uso. R. Bras. de Ci. Solo, 23: 211-218, 1999.

MANTOVANI, E.C.; BERTAUX, S. & ROCHA, F.E.C. Avaliação da eficiência operacional de diferentes semeadorasadubadoras de milho. Pes. Agropec. Bras., 27: p.1579-1586, 1992.

PHILILIPS, R.E. & KIRKHAN, D. Mecanical impédance and corn seedling root grow th. Soil Sci. Soc. Am. Proctors, 26: p.319-322, 1962.

POPINIGIS, F. Fisiologia da semente. Brasília, Abrates, 1985. 286p.

SCHAEFER, C.E.R. Micropedologia de uma seqüência Latossolo-Podizólico de Viçosa, Mg. Química e morfologia da superfície dos agregados de Horizontes Bw e Bt. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 1995, Viçosa, MG. Resumos expandidos Viçosa, Sociedade Brasileira de ciência do solo, 1995. v.1. p.374-377.

SCHAEFER, C.E.R.; ALBUQUERQUE FILHO, M. R.; FERNANDES FILHO, E. I.; ALBUQUERQUE, M. A. & GALVÃO, J. C. C. Microstructural effects of compost and fertilizer incorporation in a clayey Ultisol cultivated with maize, from Coimbra, Minas Gerais. R. Ci. FUNEC., 1, 59-64,1999.

SCHAEFER, C.E.G.R.; SOUZA, C.M.; VALEJOS M., F.J.; VIANA, J.H.M. & GALVÀO, J.C.C. Características da porosidade de um argiloso vermelho amarelo submetido a diferentes sistemas de preparo de solo. R. Bras. de Ci. Solo, 25, 112-123, 2001.

SCHENEIDER, E.C. & GUPTA, S. Germination corn emergence as influenced by soil temperature, matric potential and aggregate size distribution. Soil Sci. Soc. Am. J., 49; p.415-422, 1985.

SILVA, F.M.; ORTOLANI, F.M. & DANIEL, L.A. Rodas compactadoras de semeadorasadubadoras influência no condicionamento físico do solo na região de semeadura. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 20, Londrina, 1991. Anais, Londrina, Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 1991. p.1126-1146.

SIQUEIRA, N.S. Influência de sistemas de preparo sobre algumas propriedades químicas e físicas do solo e sobre a cultura do milho. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1995. 78p. Tese de Doutorado.

STOUT, B.A.; BUCHELE, W.F. & SNYDER, F.W. Effect of soil compaction on seedling emergence under simulated field conditions, Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 3: p.68-71, 1961.

TAYLOR, H. M. Soil conditions as they affect plant establishment, root development, and yield. In: BARNES, K. K.; CARLETON, W. M.; TAYLOR, H. M.; THROCKMORTON, R.

J. & VANDEN BERG, G. E. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engeniering, 1971. p.292-305. (ASAE Monograph).

TESSIER, D.; BEAUMONT, A. & PEDRO, G. Influence of clay mineralogy and sewething sate on of clay microstructure. In: DOUGLAS, L.A. (ed.). Soil micromorphology: a basic and applied science developments in soil sience. Amsterdam: Elsevier, 1990. p.115-121.

VIEIRA, L.G.E. Desenvolvimento e produtividade das culturas: cultura do trigo. In: INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ. Plantio direto no estado do Paraná. Londrina, 1981. p.194-198. (Circular,23).

1. Parte da tese apresentada pelo primeiro autor para obtenção do grau de Mestre em EngenhariaAgrícolapelaUniversidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG.
2. Doutorando em Engenharia Agrícola, DEA-UFV, 36571-000, Viçosa, MG-Brasil. E-mail: elton[arroba]alunos.ufv.br
3. Professor Adjunto, Ph.D., Dep. de Solos, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 36571-000
4. Professor Adjunto, D.S., Dep. Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa. 36571-000
5. Professor Adjunto, D.S., Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa. 36571-000.