Estratégias de adubação em sistemas integrados de produção agropecuária : diagnóstico nutricional, eficiência de uso e dinâmica de nutrientes

Orientador: Prof. Dr. Edicarlos Damacena de Souza

Coorientador: Prof. Dr. Paulo César de Faccio Carvalho

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção Vegetal. Defesa : Curitiba, 09/05/2024

Inclui referências

Área de concentração: Produção Vegetal

Resumo: Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) representam uma alternativa promissora para a intensificação sustentável. Convencionalmente em SIPA, a adubação é feita para a cultura produtora de grãos e normalmente não é realizada no pasto, sem considerar o fluxo de nutrientes entre as fases do sistema. Em contraste a esse pensamento é proposto o modelo de adubação de sistemas, com a finalidade de potencializar a eficiência de uso dos nutrientes. Dessa forma, abordar diferentes estratégias de adubação influencia na disponibilidade de nutrientes, promovendo mudanças nas formas com que eles se acumulam no solo, principalmente no caso do fósforo (P), melhorando a qualidade do solo de forma geral e refletindo na produtividade das culturas agrícolas. Assim, o objetivo com esse trabalho foi avaliar a eficiência de uso e dinâmica de nutrientes sob estratégias de adubação em SIPA no Cerrado. O experimento teve início em 2019 em uma área de 22,8 hectares na Fazenda Guarita localizada no munícipio de Rondonópolis/MT em um Latossolo Vermelho distrófico. O arranjo de SIPA utilizado é a rotação soja-bovinos de corte, com pastejo em Urochloa brizantha cv. Piatã. Foram testadas quatro estratégias de adubação em blocos casualizados com três repetições, os tratamentos foram: 1) Adubação convencional (fósforo – P e potássio – K na semeadura da soja – AC); 2) AC + adubação nitrogenada na fase pastagem (AC+N); 3) Adubação de sistemas com P e K na fase pastagem (AS) e; 4) AS + adubação nitrogenada na fase pastagem (AS+N). Foram realizados três estudos avaliando a I) Eficiência de uso dos nutrientes e produtividade do sistema, II) o status nutricional da forragem e III) as formas de P e indicadores de qualidade do solo. O período de análises contemplou as safras de 2021/2022 e 2022/2023 e avaliou-se a produtividade de soja, forragem e produção animal. Na fase pastagem de 2021 foram avaliados o índice nutricional nitrogenado e as curvas de diluição e absorção de nitrogênio (N) da forragem, além disso, em 2022 foi realizado o fracionamento químico sequencial de P e análise de indicadores físicos e biológicos do solo. Verificou-se que, a adubação nitrogenada no pasto na dose de 100 kg ha-1 é suficiente para atender os requisitos nutricionais da forragem, além de aumentar a concentração e quantidade de N absorvido pela forragem. Os resultados também revelaram benefícios da adubação de sistemas e nitrogenada no pasto na produtividade do sistema, como o rendimento de soja e forragem, a eficiência econômica, energética e de uso dos fertilizantes. Além disso, foi possível identificar melhorias nos atributos de qualidade do solo em todas as estratégias de adubação alternativas à adubação convencional, como disponibilidade de P no solo, teor de P total, carbono orgânico total (COT) e da biomassa microbiana (C-BM), P ocluso e P inorgânico. Assim, a adubação de sistemas associada à adubação nitrogenada, aumenta os parâmetros produtivos e beneficia os indicadores de qualidade do solo. Além disso, a adubação nitrogenada no pasto aumentou os teores de N na forragem e melhorou seu índice nutricional nitrogenado. Dessa forma, a adubação de sistemas e nitrogenada no pasto beneficiaram a eficiência de uso dos nutrientes aumentando a produtividade do sistema.

Abstract: Integrated crop livestock systems (ICLS) represent a promising alternative for sustainable intensification. Traditionally in ICLS, fertilization is done for the grainproducing crop and is normally not carried out on pasture, without considering the flow of nutrients between the phases of the system. In contrast to this thought, the system fertilization model is proposed to enhance nutrient use efficiency. Fertilization strategies influence the availability of nutrients, promoting changes in the ways in which they accumulate in the soil, especially in the case of phosphorus (P), improving soil quality in general and reflecting on the productivity of crops. Thus, this work aimed to evaluate the efficiency use and dynamics of nutrients under SIPA fertilization strategies in the Cerrado. The experiment began in 2019 in an area of 22.8 hectares at Fazenda Guarita located in the municipality of Rondonópolis/MT on a dystrophic Red Oxisol. The ICLS arrangement used is the soybean-beef cattle rotation, with grazing on Urochloa brizantha cv. Piatã. Four fertilization strategies were tested in randomized blocks with three replications, the treatments were: 1) Conventional fertilization (phosphorus – P and potassium – K when sowing soybeans – CF); 2) AC + nitrogen fertilization in the pasture phase (CF+N); 3) Fertilization of systems with P and K in the pasture phase (SF) and; 4) SF + nitrogen fertilization in the pasture phase (SF+N). Three studies were carried out evaluating I) nutrient use efficiency and system productivity, II) the nutritional status of the forage and III) the forms of P and soil quality indicators. The analysis period included the 2021/2022 and 2022/2023 harvests and evaluated soybean and forage productivity and animal production. In the pasture phase of 2021, the nitrogen nutritional index and the nitrogen (N) dilution and absorption curves of the forage were evaluated, in addition, in 2022 the sequential chemical fractionation of P and physical and biological indicators of the soil were analyzed. It was found that nitrogen fertilization in rates of 100 kg ha-1 in the pasture is sufficient to meet the nutritional requirements of the forage, in addition, the presence of N in the pasture increased the concentration and quantity of N absorbed by the forage. The results also revealed consistent increases in attributes related to the system's productivity, such as soybean and forage yield, forage accumulation rate, weight gain per area, economic, energetic and fertilizer use efficiency in treatments with fertilizer fertilization systems and nitrogen in the pasture. Furthermore, it was possible to identify benefits of alternative fertilization strategies to conventional fertilization in soil quality attributes, such as available P and K content, total P content, total organic carbon (TOC) and microbial biomass (C-BM), P occluded and Pi extracted by NaOH and HCl. Thus, fertilization systems associated with nitrogen fertilization increase production parameters and benefit soil quality indicators. Furthermore, nitrogen fertilization in the pasture increased the N content in the forage and improved its nitrogen nutritional index. In this way, system and nitrogen fertilization in the pasture benefited the efficiency of nutrient use, increasing the productivity of the system.