O objetivo deste trabalho foi quantificar o incremento de produtividade da
soja com o aumento da profundidade e distribuição do sistema radicular, por meio de simulações com o modelo CSM-CROPGRO-Soybean, para três   localidades do estado do Paraná.

Autores:  BATTISTI, R.¹; SENTELHAS, P. C.¹; SAKO, H.².

Introdução

O aumento da produtividade da soja é uma demanda atual, que está associada ao aumento da produção de alimentos e da renda ao produtor rural. No Brasil, o principal fator limitante de produtividade da soja é o déficit hídrico ao longo do ciclo (SENTELHAS et al., 2015), o qual ocorre em diferentes níveis e frequências nas diferentes regiões produtoras e tende a aumentar quando associado os efeitos das mudanças climáticas. Desse modo, há necessidade de se aumentar a eficiência do sistema produtivo, por meio da exploração racional dos recursos naturais (solo e clima) e de práticas de manejo agrícola mais eficiente.

Dentre as práticas de manejo agrícola mais eficientes, aquelas associadas ao aprofundamento e a melhor distribuição do sistema radicular é de extrema importância, pois permite criar melhores condições para as culturas, em decorrência do aumento da disponibilidade de água e nutrientes. Isso reduz os estresses decorrentes do déficit hídrico, melhora a absorção de nutrientes e aumenta a produtividade em relação aos solos com restrições química e/ou física (FRANCHINI et al., 2009; PIVETA et al., 2011). Uma das formas para se avaliar estratégias de manejo do solo para aumento da profundidade e distribuição das raízes é por meio de modelos de simulação de crescimento e produtividade de culturas, os quais permitem o entendimento das relações de causa-efeito entre práticas de manejo e produtividade.

Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi quantificar o incremento de produtividade da soja com o aumento da profundidade e distribuição do sistema radicular, por meio de simulações com o modelo CSM-CROPGROSoybean,  para três localidades do estado do Paraná.

Material e Métodos 

O modelo de crescimento de cultura utilizado foi o CSM-CROPGRO-Soybean, o qual faz parte da plataforma do sistema Decision Support System for Agrotechnology Transfer  (DSSAT) (BOOTE et al., 2003). A calibração do modelo foi realizada utilizando dados experimentais de desenvolvimento e crescimento da cultura da soja, conduzidos em Frederico Westphalen, RS, Londrina, PR, e Piracicaba, SP. Nesses locais, os experimentos foram realizados utilizando-se diferentes datas de semeadura, entre outubro e janeiro de 2013/2014, em condições de sequeiro e irrigado, totalizando 17 condições experimentais. Mais detalhes sobre os coeficientes calibrados e o desempenho do modelo podem ser obtidos em Battisti e Sentelhas (2016).

As simulações de produtividade foram feitas utilizando-se cinco perfis de distribuição de raiz no solo, alterando o fator de crescimento radicular no modelo (Figura 1a), resultando em diferentes valores de densidade radicular (Figura 1b). A avaliação foi realizada para as localidades de Londrina (Nitossolo), Cascavel (Latossolo) e Ponta Grossa (Argissolo), para o período de 1961 a 2014, realizando a simulação com semeadura em 15 de novembro.

Os resultados foram avaliados comparando as produtividades das 53 safras por meio dos percentis para cada local em função do sistema radicular e do incremento de produtividade com relação ao sistema radicular mais restritivo, denominado de “Raiz 5”. 

Resultados e Discussão 

Ao utilizar diferentes valores para o parâmetro de crescimento radicular no modelo observou-se diferentes densidades radiculares ao longo do solo (Figura 1b). Observou-se que no sistema com menor restrição (Raiz 1), houve uma menor densidade radicular nas primeiras camadas em relação aos demais sistemas, mas em compensação, ao aumentar a profundidade das raízes no solo, o tratamento Raiz 1 manteve maior densidade radicular, auxiliando na obtenção de maior quantidade de água no solo. Para o tratamento “Raiz 5”, observou maior densidade radicular nas primeiras camadas, porém, sendo esta limitada a 50 cm.

 Figura 1. Fator de crescimento da raiz (a) e densidade radicular (b) para cada um dos tratamentos utilizados na avaliação de incremento de produtividade.

Os diferentes perfis de raiz resultaram em diferentes valores de produtividade, como pode ser observado nas Figuras 2a, 2c e 2e, em que o sistema radicular “Raiz 1”, apresentou maior produtividade média, embora próximo do sistema “Raiz 2”. Os sistemas radiculares mais homogêneos (Raiz 1 e Raiz 2) apresentaram maior estabilidade de produtividade, reduzindo a diferença entre os valores máximos e mínimos. Nos sistemas com raiz mais superficial, como no sistema “Raiz 4” e “Raiz 5”, a produtividade média foi mais baixa que nos demais, havendo ainda aumento na variabilidade interanual, indicando que em anos com boa disponibilidade hídrica, principalmente no sistema “Raiz 4” não há limitação para altas produtividades, porém em anos secos, a produtividade é drasticamente reduzida, como pode ser observado nos percentis da Figura 2.

Figura 2. Produtividade de soja simulada para cada distribuição de raiz (a, c e e) e incremento de produtividade emrelação à pior distribuição radicular (b, d e f) para três  locais. Nas figuras a, c e e, os percentis são para 5-95%, 75-25%, 50% e os pontos são os outliers. Incremento de produtividade é a diferença entre os perfis 1, 2, 3 e 4 em relação ao 5.

Quando analisado o incremento de produtividade em relação à produtividade observada no sistema “Raiz 5” (Figura 2b, 2d e 2f), perfis mais homogêneos, como o “Raiz 1”, apresentaram maiores ganhos, variando apenas em função da localidade, devido ao clima. O incremento em resposta mostrou-se aumentar com a redução da produtividade simulada no perfil 5 até certo ponto, indicando que sob baixa disponibilidade hídrica (valores de produtividade menores que ±1000 kg ha-1), todos os perfis tendem a reduzir a produtividade e, consequentemente,  o incremento devido ao aprofundamento das raízes. Isso ocorre devido à cultura não ser hábil de efetuar o crescimento radicular em condições de estresse hídrico severo.

Pelos resultados apresentados, fica evidente que é necessário explorar alternativas para o aumento da exploração do solo pelas raízes, sendo que o mesmo pode ser alcançado tanto pela seleção de cultivares com maior capacidade de desenvolvimento radicular em diferentes ambientes, condição que já vêm sendo explorada no aumento da tolerância à seca pela cultura da soja. Outra forma, seria via o manejo do solo, como demonstrado por Franchini et al. (2009) e Piveta et al. (2011).

O enraizamento ao longo do perfil do solo possui um papel importante na produtividade da soja estando diretamente ligado com a fertilidade do solo em sub-superfície. Na safra 2014/15 foi feito um levantamento de solos e de enraizamento em todos locais em que as produtividades alcançadas passaram de 5.400 kg/ha no Desafio Nacional de Máxima Produtividade do CESB, e nesses locais pode-se notar que a fertilidade de 40 a 100 cm de profundidade possuíam os teores de cálcio (acima de 8 mmol dm-³), saturação de base acima de 30%, alumínio o mais próximo de zero, B em teores entre 0,6 e 1 mg dm-³ e um baixo nível de resistência de solo (até 1,5 MPa), elementos fundamentais para se ter um bom crescimento radicular no perfil. Nesses locais de alta produtividade constatou-se um alto volume de raízes e em grandes profundidades,chegando a 1,2 m (CESB, 2016). 

Conclusão 

Por meio dos resultados obtidos, observou-se que o desenvolvimento radicular profundo da cultura da soja tem papel fundamental para obter-se aumento de produtividade para a cultura da soja, experiência observada no Desafio Nacional de Máxima Produtividade. 

Referências 

BATTISTI, R.; SENTELHAS, P. C. Comparison of five soybean crop growth models for yield estimation in Southern Brazil. In: ICROPM2016, Berlin, BY, Germany, 2016. COMITE ESTRATÉGICO SOJA BRASIL – CESB. Desafio nacional de máxima produtividade. Disponível em: <http://www.cesbrasil. org.br>. Acesso em 01 mar. 2016.

FRANCHINI, J. C.; DEBIASI, H.; SACOMAN, A.; NEPOMUCENO, A. L.; FARIAS, J. R. B. Manejo do solo para redução das perdas de produtividade pela seca. Londrina: Embrapa Soja, 2009. 39 p. (Embrapa Soja. Documentos, 314).

PIVETTA, L. A.; CASTOLDI, G.; SANTOS, G. dos; ROSOLEM, C. A. Crescimento e atividade de raízes de soja em função do sistema de produção. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 46, p. 1547-1554, 2011.

SENTELHAS, P. C.; BATTISTI, R.; CÂMARA, G. M. S.; FARIAS, J. R. B.; HAMPF, A.; NENDEL,The soybean yield gap in Brazil – magnitude, causes and possible solutions for a sustainableproduction. Journal of Agriculture Science, Cambridge, v. 153, p. 1394-1411, 2015.

Informações dos autores:

¹Departamento de Engenharia de Biossistemas, ESALQ/USP Av. Pádua Dias, 11;

 ²Comite Estratégico Soja Brasil – CESB.

Disponível em: Resumos Expandidos da XXXV Reunião de Pesquisa de Soja. Londrina, 05 e 06 de julho de 2016.

 

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