Adubação nitrogenada em cultivares de arroz de terras altas

Nitrogen fertilization for sprinkler-irrigated upland rice cultivars

SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Adubação nitrogenada em cultivares de arroz de terras altas

Nitrogen fertilization for sprinkler-irrigated upland rice cultivars

Flávio Minto Boldieri^I; Disnei Amélio Cazetta^II; Domingos Fornasieri Filho^III

^IEngenheiro-Agrônomo. Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária - Universidade Estadual Paulista (FCAV-UNESP), Via de acesso Prof. Paulo Donato Castellane s/n, 14884-900, Jaboticabal, SP, Brasil. [e-mail]

^IIEngenheiro-Agrônomo, Doutorando. Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária - Universidade Estadual Paulista (FCAV-UNESP), Via de acesso Prof. Paulo Donato Castellane s/n, 14884-900, Jaboticabal, SP, Brasil. [e-mail]

^IIIEngenheiro-Agrônomo, Doutor. Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária - Universidade Estadual Paulista (FCAV-UNESP), Via de acesso Prof. Paulo Donato Castellane s/n, 14884-900, Jaboticabal, SP, Brasil. [e-mail]

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes doses de N em cobertura (0, 30, 60, 90 e 120 kg ha^-1) sobre as características agronômicas de diferentes cultivares de arroz de terras altas (Caiapó, Primavera, Confiança, IAC 202 e Carisma) sob irrigação por aspersão durante os anos agrícolas 2003/04 e 2004/05, em área experimental da FCAV - UNESP - Jaboticabal (SP). Os cultivares Caiapó, IAC 202 e Carisma são os de maior produtividade, com o Primavera não respondendo ao incremento da adubação nitrogenada; o IAC 202 e Carisma são possuidores de índice de colheita mais elevado e responsivos ao nitrogênio aplicado em cobertura, sugerindo-se indicá-los para sistemas produtivos mais evoluídos; o cultivar Caiapó demonstra ser mais eficiente em absorver e utilizar o N contido no solo, sugerindo sua indicação para sistemas produtivos de menor aporte de tecnologia.

Palavras-chave: Oryza sativa L., componentes de produção, eficiência agronômica.

ABSTRACT

This work was developed during the agricultural years 2003/04 and 2004/05, in the experimental area of the São Paulo State University (Unesp - FCAV), in Jaboticabal (SP). The objective of this work was to evaluate the influence of different N rates in side dressing (0, 30, 60, 90 and 120 kg ha^-1) on agronomic characteristics of different cultivars of upland rice (Caiapó, Primavera, Confiança, IAC 202 and Carisma), with sprinkler-irrigation. The cultivars Caiapó, IAC 202 and Carisma showed the highest yields, while Primavera did not respond to the increase in nitrogen fertilization; IAC 202 and Carisma had the highest harvest rates and were responsive to side-dressed nitrogen application and can be indicated for more advanced production systems; cultivatr Caiapó was shown to be more efficient in absorbing and using the N in the soil and can be indicated for production systems with lower technology input.

Key words: Agronomic efficiency, Oryza sativa L., yield components.

INTRODUÇÃO

Para viabilizar a cultura de arroz de terras altas com irrigação suplementar, devem-se utilizar cultivares apropriados, pois os tradicionais normalmente apresentam grande desenvolvimento vegetativo, com abundância de folhas e porte alto, que favorecem o acamamento quando irrigados por aspersão (Stone & Pinheiro, 1998; Fornasieri Filho & Fornasieri, 2006). Já os cultivares modernos de arroz irrigados por inundação, de porte baixo, não se adaptam às condições físico-químicas dos solos bem drenados e mostram alta suscetibilidade às doenças e, nessas condições, apresentam baixa produtividade (Stone & Pinheiro, 1998; Fornasieri Filho & Fornasieri, 2006). Outro aspecto a ser considerado como limitante à produção de arroz é o manejo da adubação nitrogenada, a qual influi na intensidade dos efeitos da deficiência hídrica na cultura do arroz, pois o fornecimento de doses crescentes de nitrogênio provoca mudanças nas características morfológicas e fisiológicas do arroz, o que influi na produtividade (Arf et al., 1996).

A produtividade de grãos é característica controlada por grande número de genes, sendo, portanto, herança quantitativa. Isso ocorre porque a produtividade de grãos depende da interação de vários componentes de produção e do ambiente, mostrando que as correlações entre a produtividade de grãos e seus componentes podem ter valores significativos, positivos ou negativos (Fageria et al., 2007). Assim, o conhecimento dessas correlações com o meio pode ajudar os melhoristas na seleção de novos cultivares, pois encontram-se na literatura resultados muito variáveis quanto aos componentes de produção e produtividade de cultivares de uma região para outra, ainda mais quando se envolve nesses estudos a utilização de doses de nitrogênio em cobertura, como verificado em Donald & Hamblim (1976), Fageria & Barbosa Filho (1982), Andrade et al. (1992), Arf el al. (1996), Stone et al. (1999), Freitas et al. (2001), Fageria & Baligar (2006), Arf et al. (2002), Gimarães & Stone (2003), Mauad el al. (2003), Arf et al. (2003), Jiang et al. (2004), Buzetti et al. (2006), Freitas et al. (2007) e Fageria et al. (2007).

O nitrogênio é parte constituinte das proteínas, que, por sua vez, são componentes dos cloroplastos, enzimas e protoplasma. Em relação aos componentes de produção de grãos, esses podem ser afetados pela nutrição (Freitas et al., 2001). O desenvolvimento desses componentes pode ser influenciado positivamente pelo nitrogênio, devido às múltiplas funções deste nutriente na planta (Fageria & Barbosa Filho, 1982). De acordo com Fornasieri Filho & Fornasieri (2006), o nitrogênio é, entre os macronutrientes, o segundo mais exigido pela cultura do arroz e o mais exportado como produto colhido. Em média, para a produção de uma tonelada de grãos são absorvidos 27 kg de N por genótipo de arroz de sequeiro tradicional (Fageria et al., 1995a) e 32 kg de N por genótipo de arroz de sequeiro favorecido (Fageria et al., 1995b); e a utilização do N também pode causar prejuízos ambientais, por apresentar elevado custo energético para sua produção e ser passível de contaminação de águas superficiais e subterrâneas por nitrato, em virtude de perdas por erosão e lixiviação (Sims et al., 1998) e/ou volatilização (Lara Cabezas et al., 1997). Assim, para a recomendação de adubação nitrogenada é necessário definir a utilização de doses e épocas de aplicação mais adequadas de forma a maximizar os retornos econômicos com a aplicação de nitrogênio e minimizar os riscos de poluição ambiental, em especial na água subterrânea.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento de cultivares de arroz de terras altas, quando submetidas a diferentes doses de nitrogênio em cobertura, sob condição de irrigação suplementar por aspersão em Jaboticabal, SP, nos anos agrícolas 2003/04 e 2004/05.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido em área agrícola da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da Universidade Estadual Paulista, Campus de Jaboticabal, localizada a 21º 14' 05" S, na longitude de 48º 17' 09" W, a uma altitude de 615 m, em um Latossolo Vermelho-Eutrófico de textura argilosa. O clima da região, segundo a classificação de Köeppen, é considerado como zona de transição entre as regiões de clima Cwa (clima mesotérmico/tropical de altitude) e Aw (clima megatérmico/tropical úmido), com chuvas no verão e inverno relativamente seco.

O sistema de preparo de solo empregado nos dois anos de cultivo foi o convencional, mediante a utilização de aração seguida de duas gradagens, tendo a primeira finalidade de eliminação dos torrões e uniformização do terreno, e, a segunda, feita pouco antes da semeadura, para o nivelamento do solo e eliminação de sementeiras de plantas daninhas. Previamente ao preparo do solo no primeiro ano, foram coletadas amostras de solo deformadas da área experimental na profundidade de 0-20 cm e realizada a análise química de acordo com o método proposto por Raij & Quaggio (1983), obtendo-se os seguintes resultados: pH (CaCl₂) = 5,6; M.O. = 29 g dm^-3; P(resina) = 42 mg dm^-3; 4,4; 47; 19; 28; 70,4; 98,4 mmol_c dm^-3 de K, Ca, Mg, H + Al, SB e CTC, respectivamente, e 72% de saturação por bases.

O arroz foi semeado em 12/11/2003 e 12/12/2004 com auxílio de uma semeadora mecânica, em linhas espaçadas entre si de 40 cm, sendo conjuntamente realizada a aplicação de fertilizante mineral, na quantidade de 300 kg ha^-1 de 04-20-20, de acordo com as recomendações sugeridas por Cantarella & Furlani (1997) para uma produtividade esperada de 3,0 t ha^-1.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos num esquema fatorial 5 x 5, representados por cultivares de arroz (Caiapó, Primavera, Confiança, IAC 202 e Carisma) e doses de nitrogênio em cobertura (0, 30, 60, 90 e 120 kg ha^-1). As parcelas constituíram-se de 10 linhas com seis metros de comprimento, mantendo-se entre uma parcela e outra uma distância de um metro. Como área útil foram consideradas as seis linhas centrais com cinco metros de comprimento. A densidade de semeadura foi de 200 sementes viáveis/m². A adubação nitrogenada de cobertura foi realizada no estádio de "ponto algodão" na forma de nitrato de amônio, nas respectivas parcelas.

O controle das plantas daninhas, nos dois anos de cultivo, foi realizado no estádio de pré-emergência da cultura, com a utilização do produto à base de pendimethalin, na dose de 1.500 g i.a. ha^-1 (3,0 L ha^-1 p.c.), e aos 20 dias após a emergência foi utilizado produto à base de fenoxaprop-p-ethyl, na dose de 50 g i.a. ha^-1 (0,7 L ha^-1 p.c.).

Durante os períodos experimentais foram analisados: a) número de panículas por área, determinado pela contagem do número de panículas em dois metros lineares na área útil de cada unidade experimental, transformando-se os valores obtidos para m²; b) número de espiguetas por panícula, pela contagem do número de espiguetas em 10 panículas escolhidas ao acaso na área útil de cada unidade experimental; c) número de grãos por panícula, realizado após a contagem do número de espiguetas, quando elas foram colocadas em um recipiente contendo água, sendo o material que afundou (espiguetas férteis) considerado como grão; d) fertilidade das espiguetas, realizada pela relação entre o número de grãos por panícula pelo número de espiguetas totais; e) massa de 100 grãos, determinada pela pesagem de duas amostras de 100 grãos em cada unidade experimental, fazendo-se a média e corrigindo-se a umidade para 13% base úmida; f) produtividade de grãos, determinada após a colheita seguida de trilha, abanação e secagem do produto coletado nas linhas da área útil de cada unidade experimental e, em seguida, realizada a pesagem com subsequente transformação dos dados em kg ha^-1 (com correção da umidade a 13% base úmida); g) índice de colheita (IC), calculado pela relação entre o peso de grãos pelo peso da fitomassa seca total (menos raízes), sendo expresso em percentagem; e h) eficiência agronômica do uso do N (EA), estimada pela expressão EA = (PG_N - PG_T)/QN_a, em que PG_N e PG_T representam a produtividade média de grãos na presença e na ausência de N, respectivamente, e QN_a a quantidade de N aplicado, que reflete no incremento de produção em kg de grãos obtido por kg de N aplicado (kg grãos/kg N).

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (teste F), e quando alcançada significância estatística as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e, em seguida, foi realizada a análise de regressão para as doses de N e para as interações entre cultivares x doses de N em cobertura das diversas características avaliadas, quando significativas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Observando o número de panículas por m², verifica-se interação entre cultivares e doses de N nas duas safras agrícolas (Tabela 1). O cultivar Carisma, em ambas as safras, apresentou o maior número de panículas por área, independentemente da dose de N utilizada, respondendo de forma linear e positiva ao fornecimento do nutriente, similarmente ao observado com Primavera, IAC 202, Caiapó e Confiança na safra 2003/04 (Figura 1a) e com o Primavera na safra 2004/05 (Figura 1b); entretanto, esse componente foi maximizado no segundo ano agrícola, nos cultivares IAC 202, Caiapó e Confiança (Figura 1b). Stone et al. (1999) e Guimarães & Stone (2003) também observaram aumento do número de panículas por área com o aumento da adubação nitrogenada em cobertura. O efeito diferencial observado entre os cultivares foi também relatado por Fageria & Baligar (2001), sendo esse componente uma característica definida geneticamente e influenciada por fatores ambientais, no caso a aplicação de dose adequada de N.

 

Quanto ao número de espiguetas por panícula, observa-se que o aumento das doses de N possibilitou acréscimos nesse componente em todos os cultivares (Figuras 1c e 1d), com destaque para o IAC 202 e Primavera na safra 2003/04 (Figura 1c) e por IAC 202 e Caiapó na safra 2004/05 (Figura 1d), corroborando com os resultados de Freitas et al. (2001); entretanto, Guimarães & Stone (2003) não verificaram influência da adubação nitrogenada no número de espiguetas por panícula em cultivares de arroz de terras altas.

Para a fertilidade de espiguetas, o cultivar Confiança, na safra 2003/04, apresentou, independentemente da dose de N, a maior fertilidade, ocorrendo ligeiro aumento na esterilidade com o aumento na dose de N fornecido; por sua vez, os cultivares IAC 202 e Carisma, embora tenham apresentado incremento linear nesse componente com a adubação nitrogenada, não atingiram os índices de fertilidade obtidos por Confiança (Figura 2a). Na safra 2004/05, o incremento na adubação nitrogenada proporcionou uma redução na fertilidade das espiguetas, exceto no Caiapó, tendo o grau de esterilidade variado de cultivar para cultivar, com Carisma e IAC 202 se destacando com as maiores fertilidades de espiguetas (Figura 2 b). Essas reduções na fertilidade de espiguetas na segunda safra podem ser explicadas pelo incremento no número de panículas por área no cultivar Carisma (Figuras 1a e 1b) e no número de espiguetas por panícula na IAC 202 (Figura 1d) com a elevação das doses de N em cobertura, fazendo com que ocorresse maior competição desse nutriente no decorrer do processo de microsporogênese e de fecundação (Fornasieri Filho & Fornasieri, 2006). Esse resultado permite verificar que a ocorrência de reduzida esterilidade sob altas doses de N é um critério importante na seleção de genótipos de arroz responsivos à aplicação de N.

Quanto à massa de 100 grãos na safra 2003/04, essa foi influenciada somente pelos genótipos e variou de 2,35 a 2,78 (Tabela 2). Segundo Fornasieri Filho & Fornasieri (2006), a massa de 100 grãos é uma característica varietal estável, por ser basicamente dependente do tamanho da casca. Também Andrade et al. (1992) e Fageria et al. (2007) não observaram a influência da adubação nitrogenada nesse componente. Na safra 2004/05 verificou-se interação entre cultivares e doses de N, com os cultivares Caiapó, Carisma e Primavera respondendo à fertilização nitrogenada de forma diferenciada (Figura 2c), o que não ocorre com IAC 202 e Confiança. Guimarães & Stone (2003), Mauad et al. (2003) e Buzetti et al (2006) verificaram redução da massa de 100 grãos com o aumento da dose de N; Stone et al. (1999) e Arf et al. (2003) não contataram qualquer influência do N nesse componente. Os resultados aparentemente contraditórios observados e os relatados provavelmente decorram de essa característica ser dependente da densidade do grão. Assim, um cultivar com estande menor e/ou baixo índice de fertilidade de espigueta pode responder de forma diferenciada à adubação nitrogenada, possibilitando a influência na massa unitária do grão.

Quanto à produtividade de grãos (Tabela 2), verificase interação entre cultivares e doses de nitrogênio. Na safra 2003/04, os cultivares Carisma e IAC 202 apresentaram as maiores produtividades com Carisma, Primavera e Confiança, respondendo de forma crescente à adubação nitrogenada, obtendo-se na IAC 202 a maior produtividade com a dose de 105 kg ha^-1 de N. O Caiapó, apesar de apresentar, em média, as maiores produtividades de grãos (Tabela 2), não respondeu à adubação nitrogenada (Figura 3a). Na safra 2004/2005, o Caiapó, embora tenha apresentado com baixas doses de N as mais elevadas produtividades, foi menos eficiente na resposta à utilização do nitrogênio que o IAC 202, o qual respondeu positivamente à adubação nitrogenada (Figura 3b). As menores produtividades foram obtidas com o Confiança, seguido por Primavera, os quais, embora tenham respondido positivamente ao N até as doses de 86 e 109 kg ha^-1 do nutriente (Figura 3b), tiveram reduzido número de panículas por área (Figura 1b). Stone et al. (1999), em quatro cultivares de arroz sob irrigação suplementar por aspersão, obtiveram resposta quadrática ao N com o máximo de produtividade de grãos com 113 kg ha^-1 de N. Também Guimarães & Stone (2003) e Buzetti et al. (2006), com cultivares de arroz de terras altas, observaram que a resposta ao N é dependente do cultivar, havendo aquelas com maior eficiência no uso do nutriente. Por sua vez, Mauad et al. (2003) verificaram que a aplicação de doses de N acima de 75 kg ha^-1 não interfere na produtividade de grãos. Os resultados obtidos demonstram que existe potencial de aumento da produtividade do arroz com a seleção de genótipos com maior potencial de produtividade e de absorção e utilização do N, o que está de acordo com Fageria & Barbosa Filho (1982), Freitas et al. (2001) e Jiang et al. (2004).

 

Com relação ao índice de colheita (IC), foi observado efeito significativo para a interação entre cultivares e doses de N em ambos os anos agrícolas (Tabela 2). A adubação nitrogenada não interferiu nesse componente nos cultivares Primavera, Caiapó e Confiança na safra 2003/ 2004 (Figura 3c) e interferiu de forma diferenciada nos mesmos cultivares na safra 2004/2005 (Figura 3d), porém influenciou positivamente no IC do IAC 202 na safra 2003/ 2004, no qual, com 106 kg ha^-1 do nutriente, obteve-se valores de IC em torno de 50%, o mesmo não ocorrendo na safra 2004/2005 (Figura 3d); para o cultivar Carisma houve com o uso do fertilizante nitrogenado tendência de redução nesse componente na safra 2003/2004 (Figura 3c). Cultivares com IC mais elevados são desejáveis, pois esse índice representa a eficiência de conversão de produtos sintetizados em material de importância econômica (grãos), sendo determinado tanto pelo genótipo como pela adubação nitrogenada e ano de cultivo (Fageria et al., 2007). Os cultivares Caiapó e Confiança apresentam menor IC (Tabela 2), o que pode ser comprovado na safra 2004/2005 em que esses cultivares, independentemente da dose de N utilizada, foram os menos eficientes na conversão da biomassa produtiva (Figura 3d).

No que diz respeito à eficiência agronômica do uso do N (EA), observa-se efeito significativo para interação entre cultivares e doses de N (Tabela 2). Nas duas safras, o cultivar Caiapó não respondeu ao fornecimento de N em cobertura, o mesmo ocorrendo com Primavera e Carisma na safra 2004/2005, com o IAC 202 destacando-se como o mais eficiente no uso do N fornecido nas duas safras (Figuras 3e e 3f), ou seja, embora o Caiapó se apresente como o mais produtivo entre os cultivares (Tabela 2) e em condições de ausência ou de reduzido fornecimento de N em cobertura (Figura 3b), o IAC 202 será aquele que, com o fornecimento de N em doses crescentes até 105 kg ha^-1 de N (Figura 3a), possibilitará maior EA no uso do N fornecido.

CONCLUSÕES

Dentre os cultivares testados, o Carisma apresenta o maior número de panículas por área, com reflexos na produtividade. O cultivar IAC 202 apresenta o maior número de espiguetas e de grãos por panícula.

A fertilidade das espiguetas diminui com o incremento da adubação nitrogenada.

Os cultivares Caiapó, IAC 202 e Carisma são os de maior produtividade, e o Primavera não responde ao incremento da adubação nitrogenada.

Os cultivares IAC 202 e Carisma possuem índice de colheita mais elevado e são mais responsivos ao nitrogênio aplicado em cobertura, sugerindo-se indicá-los para sistemas produtivos mais tecnificados.

O cultivar Caiapó demonstra ser mais eficiente em absorver e utilizar o N contido no solo, sugerindo-se sua indicação para sistemas produtivos de menor aporte de tecnologia.

Recebido para publicação em abril de 2008 e aprovado em dezembro de 2009

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Mar 2012
• Data do Fascículo
  Jun 2010

Histórico

• Aceito
  Dez 2009
• Recebido
  Abr 2008