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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA

Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical

CAPIM-PAIAGUÁS SUBMETIDO A DOSES DE CINZA VEGETAL E

DISPONIBILIDADES HÍDRICAS

MARIA DÉBORA LOIOLA BEZERRA

CUIABÁ - MT

2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA

Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical



MARIA DÉBORA LOIOLA BEZERRA

Engenheira Agrícola e Ambiental

Orientadora: Profa. Dra. EDNA MARIA BONFIM DA SILVA

Coorientador: Prof. Dr. TONNY JOSÉ ARAÚJO DA SILVA

Tese apresentada à Faculdade de Agronomia e Zootecnia da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Doutora em Agricultura Tropical.

CUIABÁ - MT

2018

À minha mãe Antonia Ricardina de Loiola Bezerra e ao meu Pai Luiz Alves Bezerra. Amo muito vocês!

Dedico esse título!

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus imensamente por Seu amor sublime, imensurável e que

constrange. Por Sua força e graça que me sustentam, por estar ao meu lado em todo

o tempo, pelo ânimo e direcionamento durante a escrita deste trabalho. Por Seu

cuidado nos mínimos detalhes, pelas providências e Seu agir em meu favor de

maneira sobrenatural e surpreendente. Palavras são limitadas. Todas as minhas

conquistas provêm d’Ele. “Porque d’Ele e por Ele, para Ele são todas as coisas”

Romanos 11.36.

Aos meus pais, Antonia e Luiz, pois nunca será o suficiente. Sem eles não teria

chegado até aqui, pois são a essência do meu continuar, impulso para eu prosseguir

e não desistir. Pelo apoio, amor incondicional, intercessões, cuidado, incentivo,

compreensão e exemplo de coragem na batalha sem medir esforços. À minha irmã,

que amo, Danyelle Crystina de Loiola Bezerra, pelo companheirismo. À minha tia Ana

Ricardo Loiola Barbosa pelo direcionamento e apoio.

À prof. Dra. Edna Maria Bonfim-Silva minha gratidão, pela confiança em mim

depositada e orientação durante esses 8 anos de parceria compartilhando seus

valiosos conhecimentos e experiências que foram fundamentais para a construção e

crescimento da minha carreira acadêmica, que levarei e transmitirei em minha

trajetória profissional.

Ao professor Dr. Tonny José Araújo da Silva, meu coorientador, pelo apoio na

realização do experimento, pela colaboração e conhecimento transmitido. Aos

professores Dr. Marcio Koetz, Dr. Thiago F. Duarte, pela contribuição na escrita do

trabalho no exame de qualificação e na defesa da tese, bem como ao Dr. Rafael H. P.

Reis e à Dra Adriane Barth. E a todos os professores que no curso do doutorado

participaram desse processo de aprendizagem.

Aos meus colegas de pós-graduação, que se tornaram amigos para a vida e

que foram importantes nesse percurso, trazendo leveza e alegria aos dias de luta. Aos

amigos do Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical Kaynara F. L.

Kavazaki, Letícia H. C. de Souza, Ana Paula S. Carvalho, Larissa Freitag, Vinícius M.

da Silva, William Fenner, Luis Augusto Di Raimo, Thiago H. F. M. Castanon, Rafael

Rosseti, André Casaroto, pelos bons momentos de partilha e conforto no período

longe de casa. Aos amigos da Pós-Graduação no campus de Rondonópolis Alessana

F. Schlichting pelo companheirismo, Andressa S. D. C. S. Miguel, Carina S. L. L. Bär,

Ellen S. E. Santo, Adriano B. Pacheco, Luana G. A. Dourado, Vinícius M. da Silva,

William Fenner, Thiago H. F. M. Castanon, Hamilton A. W. Castro, William L.

Crisóstomo, Denise C. Soares, Camila Rueda, Paula Lima pela amizade, acolhida,

momentos divertidos e de descontração.

Ao Adriano Bicioni Pacheco, que colaborou de forma ímpar na implantação do

experimento; que Deus o recompense. À Luana G. A. Dourado, à Francielle S.

Cavalcante, ao William Fenner e Rafael Andrade, pela valiosa ajuda no experimento

em momentos indispensáveis.

Aos integrantes do GPAS, Grupo de Práticas de Água e Solo, que muito

colaboraram desde a implantação até as avaliações do experimento; sem vocês tudo

seria mais difícil e dispendioso.

Ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical, pela oportunidade em

realizar o curso de doutorado.

Ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, pela disponibilização

da casa de vegetação e de recursos físicos para a realização do experimento.

À Universidade Federal de Mato Grosso, idônea instituição, que me deu a

oportunidade de alcançar todos os níveis de estudo: graduação, mestrado e

doutorado. Bem como aos técnicos Huan e Paulo, Elias e Agnaldo, pelo auxílio em

questões administrativas e laboratoriais, respectivamente.

À instituição de apoio à pesquisa Capes, Coordenação de Aperfeiçoamento de

Pessoal de Nível Superior, pela bolsa de estudo importante para a dedicação à pós-

graduação.

À Santa Rita Sementes, pela doação das sementes de Urochloa brizantha cv.

BRS Paiaguás.

À EMPAER, Empresa em Assistência e Extensão Rural de Mato Grosso, pela

compreensão em me liberar em dias de compromissos com a pós-graduação.

Por fim, a todos que direta e indiretamente se dispuseram a auxiliar-me nesse

período de trabalho, pois sozinho ninguém realiza sonhos. “Há força em precisar dos

outros e não fraqueza! (A.D.)”.

Muito obrigada!

Não tenho palavras para agradecer Tua bondade Dia após dia me cercas com fidelidade

Nunca me deixes esquecer que tudo que tenho Tudo que sou e o que vier a ser

Vem de Ti, Senhor (Deus) Dependo de Ti, preciso de Ti

Sozinho nada posso fazer Descanso em Ti, espero em Ti

Sozinho nada posso fazer

Louvor “Vem de Ti, Senhor” de Ana Paula Valadão Bessa



RESUMO - A incorporação de cinza vegetal ao solo pode aumentar a retenção de água no solo e intensificar a produção de forrageiras mesmo sob baixa disponibilidade hídrica. Objetivou-se avaliar o desenvolvimento e a produção do capim-paiaguás (Urochloa brizantha) submetido a doses de cinza vegetal e disponibilidades hídricas do solo. O experimento foi realizado em casa de vegetação utilizando-se delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 5x5 fracionado, correspondendo a cinco doses de cinza vegetal (0; 8; 16; 24 e 32 g dm-3) e cinco disponibilidades hídricas do solo (4; 8; 16; 32 e 64 kPa) com quatro repetições. O desenho experimental foi baseado no composto central modificado em que se estudaram 13 combinações de doses de cinza vegetal (g dm-3) e disponibilidades hídricas do solo (kPa): 0-4; 0-16; 0-64; 8-8; 8-32; 16-4; 16-16; 16-64; 24-8; 24-32; 32-4; 32-16; 32-64. Cada unidade experimental foi composta de um vaso confeccionado com tubos de PVC, policloreto de vinila, de 300 mm de altura por 200 mm de diâmetro, contendo volume de solo de 8,7 dm3 com cinco plantas de capim-paiaguás. Em intervalo de 30 dias foram realizados três cortes na parte aérea das plantas sendo por ocasião de cada corte avaliadas as características fitométricas: ângulo foliar, diâmetro de colmo+bainha, altura de planta, número de folhas, número de perfilhos, relação folhas/colmos+bainhas, área foliar e volume de raízes; produtivas: massa seca de folhas, colmos+bainhas, parte aérea e raiz (este no último corte); nutricional da planta: índice de clorofila; químicas do solo (pH do solo antes da semeadura e a cada corte), consumo total de água e eficiência no uso de água pela gramínea. Os resultados foram submetidos à análise de variância e de regressão, ambas com até 5% de probabilidade de erro, por meio do programa SISVAR e, quando houve interação significativa entre os tratamentos, os resultados foram analisados por meio do programa estatístico SAS (System for Windows). Os melhores resultados de desenvolvimento e produção de massa seca do capim-paiaguás foram encontrados com incorporação de cinza vegetal ao solo. A tensão de água no solo elevada influencia as características fitométricas e reduz a produção de massa seca da gramínea. A incorporação de cinza vegetal ao solo aumenta o pH e a retenção de água do Latossolo Vermelho. Palavras-chave: resíduo sólido, tensão de água no solo, Urochloa brizantha, sonda de capacitância.

CAPIM-PAIAGUÁS SUBMITTED TO DOSES OF VEGETABLE ASH AND WATER

AVAILABILITIES

ABSTRACT - The incorporation of vegetable ash into the soil can increase water retention in the soil and intensify forage production even under low water availability. The objective of this study was to evaluate the development and production of paiaguas grass (Urochloa brizantha) submitted to doses of vegetable ash and soil water availability. The experiment was carried out in a greenhouse using a randomized block design in a 5x5 fractional factorial scheme, corresponding to five doses of plant ash (0, 8, 16, 24 and 32 g dm-3) and five soil water availability (4; 8; 16; 32; 64 kPa) with four replicates. The experimental design was based on the modified central compound in which 13 combinations of doses of vegetal ash (g dm-3) and soil water availability (kPa) were studied: 0-4; 0-16; 0-64; 8-8; 8-32; 16-4; 16-16; 16-64; 24-8; 24-32; 32-4; 32-16; 32-64. Each experimental unit was composed of a vessel made of PVC pipes, polyvinyl chloride, of 300 mm height by 200 mm diameter, with soil volume of 8.7 dm3 with five paiaguas grass plants. In the interval of 30 days, three cuts were made in the aerial part of the plants, being evaluated the phytometric characteristics: leaf angle, stem diameter+sheath, plant height, number of leaves, number of tillers, ratio leaf/stem+sheath, leaf area and root volume; productive: dry mass of leaves, stems+sheath, shoot and root (this in the last cut); nutritional status of the plant: chlorophyll index; (soil pH before sowing and with each cut), total water consumption and water use efficiency by grass. The results were submitted to analysis of variance and regression, both up to 5% probability of error, through the SISVAR program, and when there was a significant interaction among the treatments the results were analyzed through the SAS (System for Windows) statistical program. The best results of development and dry mass production of paiaguás grass were found with incorporation of vegetable ash in the soil. The high soil water tension influences the phytometric characteristics and reduces the dry mass production of the grass. The incorporation of vegetable ash into the soil increases the pH and water retention of the Oxisol. Keywords: solid residue, soil water tension, Urochloa brizantha, capacitance probe.

LISTA DE FIGURAS

Página

1 Reação de neutralização da acidez do solo. Adaptado de van Raij (2011)..... 21

2 Sistema trifásico do solo considerado como ideal para o desenvolvimento

das plantas. Adaptado de Kiehl (1979)........................................................... 28

3 Vista geral do experimento em casa de vegetação com Urochloa brizantha

cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal e tensões de água

no solo, aos 60 dias após a semeadura......................................................... 34

4 Desenho experimental baseado no composto central modificado de Littel

e Mott (1975) em função das doses de cinza vegetal (y) e tensões de água

no solo (x)...................................................................................................... 35

5 Representação das dimensões (cm) da unidade experimental (A) e dos

vasos adaptados interligados pelo tubo de acesso à sonda de capacitância

(B).................................................................................................................. 36

6 Adubação nitrogenada via solução utilizando uréia como fonte, aos 20 dias

após a semeadura......................................................................................... 38

7 Sonda de capacitância Diviner 2000® (A) para obtenção da umidade

volumétrica do solo. Pontos de leituras úteis (10, 40, 70, 100 cm) da

umidade do solo no perfil dos vasos adaptados (B)...................................... 40

8 Ângulo entre a folha +1 e a folha em expansão da Urochloa brizantha cv.

BRS Paiaguás............................................................................................... 41

9 LI-3100C medidor indireto de área foliar da Urochloa brizantha cv. BRS

Paiaguás aos 30 dias após a semeadura....................................................... 42

10 Volume radicular da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás pelo método da

proveta, aos 90 dias após a semeadura. Raiz do capim-paiaguás (A),

volume inicial de água sem raiz (B), volume final de água contendo raiz (C). 42

11 Altura de corte da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás a 5 cm do solo,

aos 30 dias após a semeadura....................................................................... 43

12 Curvas características de retenção de água do Latossolo Vermelho

submetido a doses de cinza vegetal: ausência de cinza vegetal (A);

8 g dm-3 (B); 16 g dm-3 (C); 24 g dm-3 (D); 32 g dm-3 (E)............................... 46

13 Altura de plantas da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a

doses de cinza vegetal (g dm-3) e tensão de água no solo (kPa) no primeiro

(A), segundo (B) e terceiro (C) corte............................................................... 48

14 Ângulo foliar da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses

de cinza vegetal (g dm-3) e tensão de água no solo (kPa) no primeiro (A) e

segundo (B e C) corte................................................................................... 51

15 Área foliar de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido a doses de

cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte.................. 54


cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte................. 55


cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte................... 56

18 Diâmetro de colmos+bainhas da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função das doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no primeiro

corte............................................................................................................... 58


função das doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no

segundo corte................................................................................................ 59


função das doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no

terceiro corte.................................................................................................. 60

21 Leitura SPAD da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza

vegetal no primeiro, segundo e terceiro corte................................................ 61

22 Número de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de

cinza vegetal e tensões de água no solo na primeira (A) e segunda (B)

avaliação....................................................................................................... 64

23 Número de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de

doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte.... 65

24 Número de perfilhos de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido a

doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no primeiro corte.............. 67


doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte.. 68


doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no terceiro corte............... 69

27 Massa seca de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses

de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte............. 71


de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte............ 72


de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte.............. 73

30 Massa seca de colmos+bainhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás

em função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no

primeiro corte................................................................................................. 75

31 Massa seca de colmos+bainhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás

em função de doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no segundo

(A e B) e terceiro corte (C).............................................................................. 76

32 Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás

submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no

primeiro corte................................................................................................. 78

33 Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás

submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no

segundo corte................................................................................................ 79

34 Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob

doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte.... 80

35 Massa seca de raiz de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a

doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B).............................. 83

36 Volume de raiz de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de

doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B).............................. 84

37 pH do solo cultivado com Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses

de cinza vegetal por ocasião da semeadura.................................................. 85


de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do primeiro

corte............................................................................................................... 86


de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do segundo

corte............................................................................................................... 87


de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do terceiro

corte............................................................................................................... 88

41 Consumo total de água pela Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função de doses de cinza vegetal e tensões de água no solo......................... 90

42 Eficiência no uso da água pela Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B).............. 91

SUMÁRIO

Página

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 16

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 18

2.1. Capim-paiaguás ................................................................................................. 18

2.1.1 Origem e características da gramínea .......................................................... 18

2.2. Cinza vegetal ...................................................................................................... 19

2.2.1 Conceito, origem e outras alternativas de uso do resíduo ............................ 19

2.2.2 Uso de cinza vegetal na agricultura .............................................................. 20

2.2.3 Adubação com cinza vegetal em gramíneas................................................. 24

2.2.4. Efeito da cinza de madeira na atividade microbiana do solo........................ 25

2.2.5. Cinza vegetal e responsabilidade ambiental ................................................ 26

2.3. Retenção de água no solo .................................................................................. 27

2.3.1. Irrigação em gramíneas ............................................................................... 30

2.3.2 Retenção de água do solo com cinza vegetal ............................................... 31

3. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 34

3.1 Localização geográfica e caracterização experimental .................................... 34

3.2 Montagem das unidades experimentais ........................................................... 35

3.3 Coleta, adubação do solo e semeadura ........................................................... 36

3.4 Caracterização da retenção de água ............................................................... 38

3.5 Manejo da irrigação .......................................................................................... 39

3.6 Variáveis avaliadas .......................................................................................... 40

3.7 Análise estatística ............................................................................................ 44

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 45

4.1 Curvas características de água do solo ........................................................... 45

4.2 Altura de plantas .............................................................................................. 47

4.3 Ângulo foliar ..................................................................................................... 50

4.4 Área foliar ......................................................................................................... 53

4.5 Diâmetro de colmos+bainhas ........................................................................... 58

4.6 Leitura SPAD ................................................................................................... 61

4.7 Número de folhas ............................................................................................. 63

4.8 Número de perfilhos ......................................................................................... 66

4.9 Massa seca de folhas ...................................................................................... 70

4.10 Massa seca de colmos+bainhas .................................................................... 74

4.11 Massa seca da parte aérea ............................................................................ 77

4.12 Relação folhas-colmos+bainhas .................................................................... 81

4.13 Massa seca de raiz e Volume de raiz ............................................................ 82

4.14 pH do solo ...................................................................................................... 85

4.15 Consumo total de água pelo capim-paiaguás ................................................ 89

4.16 Eficiência no uso da água pelo capim-paiaguás ............................................ 90

4.17 Cinza vegetal e o ambiente ............................................................................ 92

5. CONCLUSÕES ................................................................................................... 94

6. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 95

7. ANEXO ............................................................................................................. 117

16

1. INTRODUÇÃO

A pecuária é um setor que se destaca na economia do país. O estado de Mato

Grosso possui o maior rebanho de bovinos do Brasil, com mais de 24 milhões de

cabeças de gado (IBGE, 2018). O sistema de criação predominante desses animais é

o sistema extensivo; apesar de caracterizar-se pelo baixo nível tecnológico, justifica-

se, pois se sustenta em pastagens, que são consideradas fontes de alimentação

animal econômica, prática e de qualidade. Além disso, a vasta extensão de terras do

país com solos mecanizáveis e o clima tropical são favoráveis à produção de

forragem.

Contudo, o cultivo das gramíneas dá-se de forma extrativista, sem o manejo do

pasto, conduzindo-o à degradação assim como a do solo. Pode-se mencionar a

ausência de correção e adubação do solo, que são decisões tomadas com a intenção

de diminuir gastos, porém produzem efeito inverso, não gerando aumento nos lucros

devido à reduzida produção de carne e leite e à consequência da baixa disponibilidade

de forragem.

Uma proposta a esse cenário é a aplicação de cinza vegetal aos solos, pois

constitui-se em um material neutralizante da acidez, fonte de nutrientes e com

potencial de aumentar a retenção da umidade do solo, podendo incrementar a

produção de gramíneas, inclusive durante períodos de estiagens. O resíduo da

queima de material vegetal, dependendo da origem, contém teores significativos de

macronutrientes e apresenta-se como opção ao calcário, produto convencionalmente

utilizado para corrigir o baixo pH dos solos.

Assim, a cinza vegetal pode ser uma alternativa viável, de baixo custo, para

correção e adubação de pastagens, principalmente no Cerrado, sabendo-se que os

solos tropicais são mais intemperizados e apresentam características de baixa

fertilidade e elevada acidez. Além disso, a cinza vegetal pode reduzir despesas com

a aquisição de insumos agrícolas, como corretivos e fertilizantes minerais, sendo

ainda uma forma de destino para o resíduo, atenuando o problema com o seu

descarte. Vale ressaltar que há um grande volume gerado desse resíduo pelas

indústrias térmicas de vários setores sem destino adequado.

Outro desafio da pecuária é a sazonalidade da produção das pastagens. Uma

estratégia para manter a disponibilidade de forragem nos períodos de estiagem é a

reposição de água no solo sob pastagens, por meio da irrigação. De forma

17

complementar, propõe-se a aplicação de cinza vegetal ao solo, que pode diminuir a

quantidade de água utilizada em gramíneas irrigadas, sem afetar sua produtividade,

ou em áreas não irrigadas, para manter a produção do pasto na época seca. A

utilização de cinza vegetal ao solo é interessante, principalmente, em locais com altas

temperaturas e boa luminosidade como a imensa área da região Centro-Oeste do

Brasil, que possui ainda a peculiaridade de duas estações bem definidas, estação

chuvosa compreendida de outubro a março, e estação seca, de abril a setembro.

Destaca-se também que elevadas temperaturas associadas ao estio podem acentuar

a baixa disponibilidade de forragem na região.

O capim-paiaguás apresenta-se como um diferencial às demais cultivares da

Urochloa brizantha com boa produtividade e valor nutritivo em períodos de seca. O

cultivo dessa gramínea em solo incorporado com cinza vegetal poderá potencializar a

oferta de biomassa em épocas de baixa pluviosidade, visto que o resíduo aumenta a

retenção de água, diminui a acidez e fornece nutrientes ao solo. Assim, a aplicação

de cinza vegetal ao solo cultivado com o capim-paiaguás pode aumentar a

disponibilidade da forrageira atenuando a sazonalidade da produção agropecuária.

Portanto, é importante a adoção de mecanismos e ações que aumentem a

disponibilidade de forragem e que inovem e promovam a otimização de técnicas para

mitigar a sazonalidade da produção agropecuária. Desse modo, sugere-se como

alternativa o emprego de cinza vegetal na agricultura, possibilitando seu

aproveitamento e desenvolvendo medidas sustentáveis de produção da Urochloa

brizantha cultivar BRS Paiaguás.

Nesse contexto, objetivou-se avaliar o desenvolvimento e produção da

Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal e as

disponibilidades hídricas do solo.

18

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 . Capim-paiaguás

2.1.1 Origem e características da gramínea

O capim-paiaguás pertence ao gênero Urochloa, que foi introduzido no Brasil

por volta de 1967, no Estado de São Paulo, de onde foi distribuído para várias regiões

(EMBRAPA, 1999). Desde então, grande parte das pastagens do Brasil é formada por

gramíneas do gênero, consolidando-se pela capacidade de adaptação às diversas

condições de clima, solo e de manejo do pasto e à excelente produção de biomassa,

que garante boa cobertura vegetal (ARAÚJO et al., 2017; SILVA et al., 2016;

MONTEIRO et al., 1995).

A Urochloa brizantha apresenta quatro cultivares comerciais: Marandu, Xaraés,

BRS Piatã e BRS Paiaguás. O cultivar BRS Paiaguás foi lançado em 2013 pela

Embrapa, em parceria com outras instituições, e surge com uma particularidade

vantajosa devido ao elevado potencial de produção animal durante o período seco,

apresentando alta produção de folhas e bom valor nutritivo, o que resulta em maiores

ganhos de peso por animal por área (EUCLIDES et al., 2016; NEVES et al., 2015;

VALLE et al., 2013).

O período de florescimento do capim-paiaguás ocorre no mês de dezembro,

considerado precoce em relação às demais cultivares da espécie. A taxa de

semeadura do capim-paiaguás é 3,5 kg ha-1 de SPV (sementes puras e viáveis). O

capim-paiaguás não é recomendado para regiões com histórico de cigarrinhas, que

ocorrem principalmente no período das águas.

Assim como as demais cultivares da espécie, a BRS Paiaguás é um capim para

solos de média fertilidade com saturação por bases (V%) de 40 a 50%, média de 45%

(SILVA et al., 2016). Segundo Euclides et al. (2016), a BRS Paiaguás é uma boa

alternativa de forragem com melhor valor nutritivo durante a estação seca e, para a

diversificação de pastagens, na região do bioma Cerrado, aos extensos monocultivos

existentes da cultivar Marandu.

A manutenção da produtividade da gramínea e do desempenho animal é

alcançada por meio do manejo do pasto, que monitora a altura adequada para o

capim. Em pastejo contínuo, a altura recomendada para cada gramínea pode indicar

o momento de aumentar ou reduzir a lotação do pasto, e em sistema rotacionado a

altura sinaliza o momento de saída e entrada de animais do piquete (COSTA e

19

QUEIROZ, 2017). Estes autores recomendam a altura máxima e mínima de manejo

de 35 a 20 cm, respectivamente, para capim-paiaguás sob pastejo contínuo. Todavia,

Montagner et al. (2016) encontraram maior massa de forragem ao manterem a altura

de 40 cm para o capim-paiaguás.

Em estudo, Maranguape et al. (2017) avaliaram índices de crescimento de dois

cultivares do gênero Urochloa durante o estabelecimento e recomendaram o início do

pastejo dos cultivares BRS Paiaguás e BRS Piatã entre 35 e 37 dias após a

semeadura, sem prejudicar a estrutura das plantas.

2.2. Cinza vegetal

2.2.1 Conceito, origem e outras alternativas de uso do resíduo

A cinza vegetal é um resíduo proveniente da queima da madeira em indústrias

que requerem este material como combustível para operarem suas unidades de

caldeiras. Esse uso da madeira para geração de energia térmica é crescente, pois a

madeira é um recurso renovável, um material ecológico e econômico. De acordo com

RAJAMMA et al. (2009), as biomassas florestal e agrícola são consideradas fontes de

combustível eficientes e favoráveis para a produção de energia, pois suas

disponibilidades são abundantes e econômicas.

Outro motivo pelo interesse em bioenergia, incluindo o uso de biomassa

florestal como combustível, deve-se à resposta às preocupações com as mudanças

climáticas, ao aumento dos preços do petróleo e à segurança energética (EU, 2009;

TITUS et al., 2010). Assim, em consequência, é cada vez maior a quantidade de

resíduos de cinzas de madeira que necessita ser descartada corretamente. Esse

aumento no volume de cinza produzido pelas fábricas de energia térmica torna-se um

passivo ambiental.

A cinza vegetal é classificada como resíduo classe IIB (não perigoso, não

inerte), conforme a norma técnica NBR 10004 da ABNT (Associação Brasileira de

Normas Técnicas, 2004).

Um dos destinos da cinza vegetal é o uso na construção civil em substituição

parcial ao cimento PortLand devido à sua propriedade pozolânica que combina à cal

livre do cimento (hidróxido de cálcio). Esta técnica reduz custos ao dispor de menores

quantidades de cimento. Consequentemente, a menor demanda desse aglomerado

contribui para a diminuição da emissão de gases do efeito estufa e poluentes advindos

de sua produção (BATT e GARG, 2017). Nakanishi et al. (2016) obtiveram resultados

20

em que a cinza vegetal (de capim-elefante), devido à sua alta atividade pozolânica

ativada a 700°C, pode ser usada como pozolana alternativa na fabricação de cimento

misturado, no qual adições de 20% de cinzas confirmam a formação de géis CSH

(hidrato de cálcio silicato) e C4AH13 hexagonal como principais produtos da hidratação,

bem como a reação pozolânica.

A cinza de madeira também é utilizada como agente de ligação, base de vidro

para cerâmica (McWHINNIE, 1979), base rodoviária, aditivo na produção de cimento

e material alcalino para a neutralização de resíduos (ETIÉGNI e CAMPBELL, 1991).

2.2.2 Uso de cinza vegetal na agricultura

O uso de cinzas como fertilizante vem sendo pesquisado há mais de oitenta

anos, em especial em ecossistemas florestais (LUNDSTRÖM et al., 2003; PITMAN,

2006; ERNFORS et al., 2010; SAARSALMI et al., 2012; HUOTARI et al., 2015;

NOYCE et al., 2016). As cinzas podem conter grandes quantidades de cátions base,

macro, micronutrientes e metais, enquanto carbono, nitrogênio e enxofre podem ser

exauridos, dependendo do grau de queima durante a combustão (INGERSLEV et al.,

2011), devido ao baixo calor de vaporização. Após a combustão completa da

biomassa, a maioria dos elementos inorgânicos absorvidos durante o crescimento da

planta permanece nas cinzas (BONNANO et al., 2013; McKENDRY, 2002).

As características químicas da cinza vegetal variam conforme a origem, pois

dependem de diversos fatores como espécie arbórea, parte da planta queimada

(folhas, galhos, casca, madeira), temperatura de combustão, combinação com outros

resíduos (papel, madeira tratada), tipo de coleta (cinza de fundo ou cinza volante),

armazenamento, tipo de caldeira (ETIÉGNI e CAMPBELL, 1991; ULERY et al., 1993;

SOMESHWAR, 1996; PITMAN, 2006; KHAN et al., 2009; PUGLIESE et al., 2014). Em

decorrência dessas variações na composição das cinzas vegetal ocorre um entrave

quanto às generalizações de recomendação da cinza vegetal em solos agrícolas.

A temperatura de combustão e o período de armazenamento influenciam

significativamente a variabilidade das razões de óxidos, hidróxidos e carbonatos.

Segundo Etiégni e Campbell (1991), os carbonatos e os bicarbonatos predominam

com temperaturas de combustão inferiores a 500°C, enquanto os óxidos prevalecem

acima de 1000°C. Conforme aumenta-se a temperatura de combustão, acima de

1000°C diminui-se o teor de potássio, sódio, zinco e carbonato enquanto outros íons

metálicos permanecem constantes ou aumentam.

21

Apesar de o carbono e o nitrogênio geralmente apresentarem-se em

quantidades insignificantes, em cinza de casca de celulose eles podem existir, devido

à combustão incompleta da biomassa (SOMESHWAR, 1996; MUSE e MITCHELL,

1995). Cinzas provenientes da combustão direta da madeira geralmente têm maiores

conteúdos de macronutrientes comparando-se com as cinzas provenientes de

celulose e papel (DEMEYER et al., 2001). Maschowski et al. (2016) concluíram que a

maioria das cinzas estudadas atingiu concentrações suficientes de cálcio para serem

definidas como “fertilizante de cálcio”. Erich (1991) e Ohno (1992) concordam em

relação aos teores de cálcio e potássio na solução do solo aumentarem

consideravelmente com a aplicação de cinzas de madeira. Os mesmos autores

supracitados também sugerem que a disponibilidade de potássio das cinzas de

madeira é semelhante ao fertilizante potássico.

A cinza vegetal possui alta capacidade de alcalinidade, ou seja, poder de

neutralizar a acidez do solo como a calagem, uma vez que um dos principais

componentes de rochas calcárias é o carbonato de cálcio (CaCO3), que, por sua vez,

é o principal composto de cinzas de madeira (ETIEGNI e CAMPBELL, 1991; OHNO,

1992; ERICH e OHNO, 1992; ULERY et al., 1993) e também devido à presença de

óxidos e hidróxidos (VASSILEV et al., 2013; FREIRE et al., 2015; HANSEN et al.,

2017; CRUZ-PAREDES et al., 2017). Ohno (1992) verificou que o aumento de pH foi

maior em solos com baixo pH e baixo teor de matéria orgânica, particularidades

inerentes dos solos tropicais.

Ao aplicar a cinza vegetal ao solo, ocorre a neutralização da acidez. O

carbonato de cálcio na presença de umidade (H2O) produz Ca2+, base fraca (HCO3-)

e base forte (OH-). Após a reação de dissociação do carbonato de cálcio, os produtos

formados reagem com os hidrogênios dos coloides do solo liberando água e gás

carbônico. O alumínio é insolubilizado na forma de hidróxido (van RAIJ, 2011) (Figura

1).

Figura 1. Reação de neutralização da acidez do solo. Adaptado de van Raij (2011).

22

O aumento no pH para um nível mais favorável, por meio da aplicação da cinza,

pode facilitar a disponibilidade de nutrientes à planta (HANSEN et al., 2017) e reduzir

a mobilidade de Al e Mn na solução do solo (HAYNES e NAIDU, 1998). Taxas de

aplicação de cinzas inferiores a 1% (equivalentes a 15 a 20 t ha-1) podem fornecer

nutrientes suficientes, neutralização eficaz da acidez do solo e resultar em

disponibilidade de fósforo, segundo Park et al. (2012). Modificações no pH alteram a

capacidade de sorção de metais pesados do solo, aumentando-o com o aumento do

pH (CERQUEIRA et al., 2011) e contribuem com crescimento da atividade microbiana

do solo (KAISER et al., 2016; CRUZ-PAREDES et al., 2017).

Uma peculiaridade da cinza vegetal é que ela reage mais rapidamente com os

solos, aumentando o pH em um período relativamente curto em comparação à reação

do calcário no solo (DEMEYER et al., 2001). De acordo com Ulery et al. (1993), isso

deve-se ao fato de que os óxidos, hidróxidos e carbonatos de K e Na, principais

responsáveis pela capacidade de neutralização, são muito solúveis e não persistem

por muito tempo no solo. A taxa de neutralização diminui com o tempo, devido ao

aumento do pH do solo e em virtude da composição complexa da cinza de madeira,

que consiste em frações altamente reativas, como óxidos e hidróxidos, e frações que

reagem mais lentamente como os carbonatos (OHNO, 1992), dissolvendo em taxas

diferentes. A taxa de reação também é afetada pelo tamanho de partícula das cinzas;

os fragmentos em pó reagem muito mais rapidamente no solo do que as cinzas

granuladas (VANCE, 1996).

As concentrações de micronutrientes são tão variáveis quanto a dos principais

nutrientes. O ferro é o micronutriente em maior quantidade na cinza de madeira. Em

razão do pH crescente do solo, inicialmente haverá uma redução da solubilidade e

disponibilidade de Fe, Mn, Zn e Cu, uma vez que esses elementos apresentam menor

disponibilidade em solos com pH elevado. Contudo, à medida que o pH do solo

diminuir, no decorrer do tempo, esses nutrientes se encontrarão mais móveis e

disponíveis (DEMEYER et al., 2001).

Os custos com uso de corretivos e fertilizantes correspondem a mais de 60%

na produção de forragem para os pecuaristas (BARCELLOS et al., 2008). Dessa

forma, há a necessidade de estratégias por fontes alternativas mais econômicas para

adubação de pastagens. Assim, o enfoque de pesquisas envolve a utilização de

cinzas de madeira para aumentar o pH dos solos ácidos; além disso, estudos vêm

demonstrando que a cinza vegetal como fertilizante de solos para produção vegetal

23

podem fornecer nutrientes ao solo como cálcio, magnésio, potássio, fósforo e

micronutrientes (INGERSLEV et al., 2011; PARK et al., 2012; CRUZ-PAREDES et al.,

2017; MARESCA et al., 2017; SYMANOWICZ et al., 2018; HANSEN et al., 2018).

Considerando que a cinza constitui uma excelente fonte de macronutrientes,

principalmente, e de micronutrientes, seu uso é de interesse para corrigir deficiências

nutricionais dos solos. Trabalhos com experimentos de campo e estufa confirmam os

benefícios no crescimento de plantas a partir dos nutrientes contidos na cinza vegetal.

O cultivo de adubos verdes é beneficiado com nutrientes contidos na cinza vegetal.

Em trabalho que avalia-se a produção e as características estruturais do feijão de

porco adubado com doses de cinza vegetal, BONFIM-SILVA et al. (2017a) verificaram

aumento no teor de clorofila, produção de massa, folhas e nódulos do feijão de porco

(Canavalia ensiformis L.) por meio da adubação com o resíduo, bem como correção

da acidez do solo. Similarmente, o feijão caupi adubado com doses de cinza vegetal

apresentou maior produção de massa seca da parte aérea, massa seca de raiz,

número de folhas, índice de clorofila e maior eficiência no uso da água pela planta

(BONFIM-SILVA et al., 2017b).

A produção de flores ornamentais em estufas aumenta com a fertilização do

solo a partir da cinza vegetal. Bär (2017), ao estudar manejo de irrigação e adubação

alternativa, observou um aumento de 40% na produção de plantas de gérberas

(Gerbera jamesonii) com aplicação de cinza vegetal no solo. Pôde ser observado

também um acréscimo na eficiência do uso da água e redução na densidade do solo.

A cinza de madeira melhorou o desenvolvimento de plantas de girassol

(Helianthus annuus L.), satisfazendo os padrões comerciais exigidos pelo mercado de

flores (BONFIM-SILVA et al., 2015b). O cultivo de flores de gladíolo (Gladiolus

grandiflorus) adubados com resíduos de queima de material vegetal produziu maior

número de flores, e houve correção no pH do solo (PEREIRA et al., 2016a). Assim, o

uso da cinza vegetal confirma-se como uma estratégia sustentável para aumentar a

produção nacional de plantas ornamentais em estufas.

As características nutricionais de plantas são influenciadas pelo uso de cinza

vegetal no solo. Santos et al. (2014) e Bonfim-Silva et al. (2014 e 2015a) corroboram

a respeito do aumento na concentração de macronutrientes em gramíneas tropicais

cultivadas em solo adubado com cinza vegetal e estão de acordo com os intervalos

de concentração considerados apropriados para as gramíneas estudadas.

24

Bougnom et al. (2009) concluíram que compostos com adição de cinza de

madeira melhoram os solos ácidos tropicais, uma vez que houve um aumento no pH

do solo, na matéria orgânica do solo, na capacidade de armazenamento de água, nas

concentrações de fósforo e de cátions trocáveis (Ca, Mg, Na e K), enquanto que as

concentrações de Al, Fe e Mn diminuíram.

Ferreiro et al. (2011) relataram os benefícios da cinza de madeira na fertilidade

do solo com maior concentração dos nutrientes fósforo, potássio e diminuição da

saturação de alumínio de acordo com a adição de cálcio em pastagens de montanhas.

2.2.3 Adubação com cinza vegetal em gramíneas

Estudos realizados com forrageiras tropicais fertilizadas com cinza de madeira

sugerem-na como fonte alternativa de nutrientes e correção do solo. Bezerra et al.

(2016) verificaram maior crescimento e produção de matéria seca de capim marandu

(Urochloa brizantha) cultivada em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho,

reiterando o uso da cinza de madeira como fertilizante, podendo contribuir para uma

redução do fertilizante mineral e consequentemente dos custos de produção de

pastagem no Cerrado brasileiro.

Da mesma forma, Bonfim-Silva et al. (2017c), ao incorporarem cinza de

madeira ao solo, obtiveram resultados positivos na produção do capim BRS Piatã

(Urochloa brizantha), apresentando incremento superior a 96% na altura de plantas e

94% na massa seca da parte aérea em comparação ao tratamento sem aplicação de

cinza de madeira.

Outros experimentos com cultivares da Urochloa brizantha adubados com o

resíduo constataram maiores crescimento, produção de biomassa e aumento nas

concentrações de macronutrientes em forrageiras em relação ao tratamento controle

(BONFIM-SILVA et al., 2013; BEZERRA et al., 2014; SANTOS et al., 2014; BONFIM-

SILVA et al., 2014; BONFIM-SILVA et al., 2015).

Pesquisas referentes à utilização de cinza como fertilizante de solos sob

pastagem de clima temperado corroboram o exposto. Juárez et al. (2013), em estudo

de sistemas de pastagem nos Alpes austríacos, avaliaram o potencial da cinza de

madeira como fertilizante combinado com resíduos orgânicos enriquecidos com

nitrogênio. Esses autores obtiveram por meio dos resultados uma maior cobertura

vegetal e inferiram que a cinza de madeira aliada a esses resíduos é uma alternativa

ecológica aos fertilizantes minerais para solos ácidos.

25

Em estudo de campo, Bougnom et al. (2012) avaliaram o potencial de resíduos

da produção de energia renovável para fertilização de pastagens e concluíram que a

utilização de cinza de madeira junto com lodo de biogás proporcionou efeito positivo

no rendimento total da forragem e nos parâmetros químicos do solo.

Resultados obtidos por Park et al. (2012) demonstraram aumento na biomassa

de aveia (Avena sativa) cultivada em solo franco-siltoso modificado com cinzas

volantes de caldeira. Os mesmos autores também notaram concentrações elevadas

de K e Mo nas plantas de aveia e azevém (Lolium perenne L.).

Ferreiro et al. (2011) observaram um incremento de 100% na produção de

pastagens de montanha (Agrostis capillaris L. e Holcus lanatus L.) e de 60% no

rendimento da matéria seca total das leguminosas azevém (Lolium perenne L.) e trevo

branco (Trifolium repens L.) e aumento no valor nutricional da forragem em relação ao

tratamento testemunha.

A gramínea Agropyron elongatum (syn. Thinopyrum ponticum) cultivada em

solo argiloso modificado com cinza volante e lodo de esgoto obteve cerca de 86% de

rendimento de matéria seca a mais do que no tratamento controle (WONG e SU, 1997)

e apresentou aumento nos teores de Ca, Mg e B nos tecidos do vegetal.

2.2.4. Efeito da cinza de madeira na atividade microbiana do solo

A aplicação de cinzas de madeira estimula a atividade e a diversidade

microbiana no solo em resposta às mudanças na acidez do solo e do carbono orgânico

dissolvido, resultando em aumento na taxa de mineralização de nitrogênio no solo

(JOKINEN et al., 2006; BRAIS et al., 2015).

Estudos evidenciam o efeito das alterações das cinzas de madeira nas

comunidades microbianas do solo. Noyce et al. (2016) verificaram que a adição de

cinza de madeira acima de 5,8 t ha-1 alterou a comunidade microbiana em solos de

florestas boreais em Ontário, no Canadá, e aumentou a diversidade da comunidade

bacteriana do solo. Além disso, esses autores relataram que as cinzas volantes

possuem um efeito mais forte na comunidade microbiana do solo do que a cinza de

fundo. Bang-Andreasen et al. (2017) investigaram a resposta das comunidades

bacterianas em um solo de floresta de abeto à adição de cinzas de madeira e

observaram aumento significativo de números bacterianos até a dose de 22 t ha-1.

Isso ocorre porque a comunidade e o crescimento microbiano do solo são

largamente influenciados pelo pH do solo (LANZEN et al., 2015; KAISER et al., 2016).

26

Cruz-Paredes et al. (2017), com o objetivo de identificar o efeito das cinzas de madeira

na estrutura e função de comunidades microbianas, verificaram que a comunidade

microbiana respondeu fortemente à aplicação de cinzas de madeira em solos

florestais com aumento nas taxas de crescimento e de respiração influenciado pelo

aumento do pH do solo por meio da cinza, favorecendo o crescimento bacteriano

sobre o fungo. De acordo com Rousk et al. (2010), ambientes alcalinos contribuem

para o crescimento de bactérias.

2.2.5. Cinza vegetal e responsabilidade ambiental

Preocupação e desafio inerentes à deposição de resíduos no solo, como o uso

do resíduo da queima de material vegetal na agricultura, referem-se à toxicidade que

o material pode apresentar. Segundo Khan et al. (2009), a presença de elementos-

traço na cinza depende da origem da biomassa utilizada para a queima. Assim,

devem-se evitar plantas cultivadas em locais contaminados bem como aquelas

madeiras provenientes de demolição, madeira pintada, envernizada ou tratada com

produtos impermeabilizantes e/ou biocidas, posto que esses produtos contêm altas

cargas de elementos tóxicos.

A cinza contém, além de macro e micronutrientes, elementos tóxicos, porém

estes estão em quantidades insignificantes para a contaminação do solo. Maschowski

et al. (2016) estudaram amostras de cinzas de oito diferentes espécies de madeira e

encontraram baixas concentrações de Ni, Cu, Zn, Cd, Pb e As, recomendando, assim,

o uso das cinzas investigadas sem preocupação ambiental. Segundo Brunelli e Pisani

Jr. (2006), a cinza é um produto ambientalmente seguro, afirmando que as

quantidades de elementos tóxicos não são suficientes para provocar danos ao solo e

ao lençol freático, desde que adicionados no sistema dentro das dosagens

recomendadas.

Em estudo realizado por Freire et al. (2015), os mesmos não observaram

aumento no conteúdo de metais pesados no solo, uma vez que a quantidade liberada

de metais pesados diminui à medida que o pH aumenta, não sendo, portanto, um fator

limitante para a aplicação das cinzas de biomassa aos solos, dadas as baixas

concentrações geradas pela combustão da biomassa florestal.

Hansen et al. (2018) concluíram que não houve aumento no teor ou mudança

na mobilidade de metais pesados causada pela aplicação de cinzas. Assim como,

27

Maresca et al. (2017), encontraram baixos teores de Ba, Cd, Cr, Sr, Mo, Ni, Pb, Sb,

Se, Sn e V na composição de amostras de cinzas de madeira.

Em estudo com cinzas, Williams et al. (1996) não encontraram aumento

significativo dos níveis de metais pesados na água subterrânea que pudessem

comprometer os padrões de água potável após aplicação de 44 t ha-1 de cinzas em

solos florestais moderadamente bem drenados do plano costeiro atlântico. Esses

resultados corroboram os de Wong e Su (1997), no qual não observaram acumulação

excessiva de metais pesados nos tecidos de Agropyron elongatum cultivado em solo

alterado com cinzas volantes alcalinas e lodo de esgoto.

Ghodrati et al. (1995), em estudo com cinzas volantes, verificaram uma taxa

reduzida no fluxo da água através do perfil do solo argilo arenoso, promovendo uma

redução na lixiviação de metais pesados para águas subterrâneas. Dahl et al. (2010)

ponderam que a cinza de madeira contém baixas quantidades de metais de transição

como o cádmio, bário, manganês e arsênio.

De acordo com os autores Bramryd e Fransman (1995), Meiwes (1995), Zollner

e Remler (1998), a cinza de madeira utilizada para alteração do solo deve ser

originária da queima de resíduos vegetais ou de madeira não tratada. Mollon et al.

(2016) analisaram cinza proveniente da combustão de madeira contaminada, rica em

metais como As, Cr, Cu e Zn, incorporada em solos de pastagem e verificaram o risco

da aplicação de cinzas de madeira contaminada, mesmo em doses baixas, podendo

ocorrer lixiviação desses metais e transferência de arsênio na cadeia alimentar.

Em contrapartida, resultados obtidos por Bonnano et al. (2013) mostraram que

a queima da biomassa de Phragmites australis (junco comum) e Arundo donax (cana-

do-reino) plantada em áreas contaminadas com esgoto doméstico pode ser reciclada

como um potencial fertilizante para agricultura e silvicultura.

Em relação à coleta do resíduo nas caldeiras, segundo Zollner e Remler (1998),

as cinzas de fundo da caldeira apresentam menor carga de metal pesado comparado

às cinzas volantes. Da mesma forma, Park et al. (2012) relataram maiores

concentrações de Cd, Cr, Pb, Se e Zn encontradas nas cinzas volantes em relação às

cinzas de fundo.

2.3 . Retenção de água no solo

28

O solo não saturado é caracterizado por três fases (sólida, líquida, gasosa)

estruturadas (Figura 2). Conhecido como sistema trifásico do solo, o modelo de solo

ideal para o desenvolvimento das plantas constitui-se de 50% de parte sólida, sendo

45% minerais e 5% matéria orgânica; 25% de parte líquida, (água em solução do solo);

e, por fim, a parte gasosa (25%) composta pelos gases presentes no solo, gás

carbônico e oxigênio em menor quantidade. Os espaços vazios do solo são chamados

de poros por onde circulam a solução do solo (água e nutrientes) e o ar do solo

(MEDINA, 1972; KIEHL, 1979).

Figura 2. Sistema trifásico do solo considerado como ideal para o desenvolvimento

das plantas. Adaptado de Kiehl (1979).

Inicialmente, de acordo com Kiehl (1979), a porosidade foi classificada por

Schumacher, em 1860, conforme o tamanho, em macroporosidade (porosidade não

capilar) e microporosidade (porosidade capilar).

O tamanho dos poros determina sua função no solo. Dessa forma, os

macroporos são responsáveis pela infiltração, movimentação da água, rápida

redistribuição, drenagem e aeração do solo, uma vez que possuem diâmetro maior e

por isso perdem água com mais facilidade por ação da gravidade. Os microporos

estão dispostos em forma de capilares contínuos de pequeno comprimento que se

dirigem em muitas direções diferentes. Estes são importantes para a retenção,

armazenamento e disponibilização de água às plantas e, devido ao menor diâmetro,

têm maior capacidade de resistir à perda de água. Um solo com maior quantidade de

microporos, por exemplo, tem maior capacidade de armazenar água sem que haja

perdas por gravidade (SAAD e LIBARDI, 1992).

29

Considerando que a porosidade é classificada de acordo com o tamanho dos

poros, entre autores existe, entretanto, uma variação muito grande quanto à definição

dos limites de diâmetro. Klein e Libardi (2002), a partir da curva de retenção da água

no solo, agruparam a porosidade da seguinte forma: macroporos, poros com diâmetro

maior que 0,05 mm (perdem a água em tensões menores que 6 kPa) e microporos,

aqueles com diâmetro entre 0,05 e 0,0002 mm, que são esvaziados a tensões entre

6 e 1.500 kPa. Os autores ainda subdividiram os poros em criptoporos, que possuem

diâmetro menor que 0,0002 mm e nos quais a água pode permanecer retida com

energia muito alta, com tensões maiores que 1.500 kPa, sendo indisponíveis às

plantas.

A retenção de água do solo é uma medida da quantidade de água que pode ser

armazenada em um solo até que seja usada pelas plantas, evaporada, percolada em

camadas mais profundas ou perdida por fluxo terrestre saturado. Dessa forma, é

considerada um fator decisivo para o movimento da água do solo e, juntamente com

a infiltração, determina o destino da precipitação (STOOF et al., 2010).

Para a irrigação, é importante a determinação da curva de retenção de água no

solo (CRAS), pois está diretamente relacionada com a quantidade de água presente

no solo. A CRAS determina a energia com que a água está retida no solo e é

influenciada pelas características físicas e químicas do solo. A partir desta curva, é

possível determinar a capacidade de campo (CC) e o ponto de murcha permanente

(PMP) (FILGUEIRAS et al., 2016).

Diante disso, entende-se que a retenção da água no solo representa a

capacidade de armazenamento de água pelo solo. Desta capacidade total de

armazenamento de água no solo, a fração que as plantas absorvem é conhecida como

capacidade de água disponível (CAD), informação essencial para manejo da irrigação.

A CAD refere-se à fração volumétrica da água presente no solo entre a capacidade

de campo e o ponto de murcha (VAN der VALK e STAKMAN, 1969).

As características de retenção de água do solo são, em grande parte,

dependentes de atributos físicos que estão diretamente ligados com a distribuição e a

proporção de macroporos e microporos, como a textura do solo, o tipo de argila, a

densidade do solo, a estrutura do solo e o teor de matéria orgânica (VEREECKEN et

al., 1989; SAAD e LIBARDI, 1992; MINASNY e McBRATNEY, 2007; RUBIO et al.,

2008). Segundo Saad e Libardi (1992), solos com textura argilosa apresentam uma

maior estruturação, contribuindo para o arranjo de uma maior quantidade de

30

microporos em relação aos macroporos. Assim, a capacidade de água disponível em

solos argilosos será maior que em solos arenosos.

A umidade retida a uma determinada tensão aumenta com a diminuição do

tamanho das partículas e com o aumento do teor de matéria orgânica (WESSELING

et al., 2009b). Assim, varia com o tipo de solo (BATJES, 1996), o uso da terra

(HEISKANEN et al., 2007; BORMANN e KLAASSEN, 2008), o gerenciamento (AHUJA

et al., 1998; KATSVAIRO et al., 2002) e a posição topográfica (PACHEPSKY et al.,

2001).

Outro atributo que interfere na proporção de macro e microporos é a estrutura

do solo. Latossolos com estrutura granular apresentam maior quantidade de

macroporos, facilitadores da infiltração de água. Solos com estrutura em blocos ou

colunar, como é o caso de Argissolos, favorecem a formação de microporosidade,

aumentando-se a capacidade de retenção de água. Igualmente, a matéria orgânica

apresenta uma alta superfície específica entre 560 a 800 m2 g-1, favorecendo uma

maior área de contato com a água e, assim, retendo mais água por tensão superficial,

além de proporcionar o arranjo de estrutura granular no solo (SAAD e LIBARDI, 1992).

2.3.1. Irrigação em gramíneas

As gramíneas forrageiras tropicais possuem elevado potencial de produção de

massa seca; no entanto, no Brasil Central cerca de 80% dessa produção ocorre no

período das águas e apenas 20%, na seca (CORRÊA e SANTOS, 2006).

Os períodos secos ou de estiagens episódicas restringem o desenvolvimento

de plantas forrageiras, embora dentro das estações chuvosas se observem períodos

de déficit hídrico, resultado do fato de a evapotranspiração da pastagem geralmente

ser maior que a precipitação pluvial (CUNHA et al., 2007). A estacionalidade da

produção de forragem é determinada pelas condições climáticas vigentes de cada

região e, de acordo com BHERING et al. (2008), significa um dos grandes impasses

ao desenvolvimento da pecuária de corte e de leite, acarretando intensa flutuação na

oferta da forrageira para os animais em sistemas dependentes de pastagens.

Ao utilizar a irrigação, a água deixa de ser o fator limitante para o crescimento

da gramínea, de maneira que a produção estará condicionada à disponibilidade de

nutrientes, ao potencial genético da planta, à aeração do solo, à temperatura e à

radiação solar. Assim, irrigando em momentos estratégicos, aumentam-se o período

de uso e a disponibilidade do componente forrageiro (ALENCAR et al., 2009).

31

A irrigação, comum nas agriculturas tecnificadas, simboliza maiores

produtividades, melhor qualidade do produto e independência do fator precipitação,

propiciando às culturas um crescimento de produtividade verticalizado, não sendo

necessária a incorporação de novas áreas no processo produtivo (DALRI e CRUZ et

al., 2002).

De acordo com Rassini (2001), o manejo da irrigação é um recurso

complementar às precipitações pluviais para racionalizar a aplicação de água às

culturas, necessitando-se de procedimentos técnicos para a determinação da

quantidade de água a ser aplicada e do turno de rega.

Alencar et al. (2009) recomendam a verificação de fatores importantes em

projeto e manejo da irrigação, sendo alguns deles a quantidade e a qualidade

disponível de água na propriedade. De acordo com esses autores, uma área de 10 ha

demanda, em média, uma vazão de 28 mil litros de água por hora. Segundo Bernardo

et al. (2007), é necessário atentar para a qualidade da água, sendo que a garantia de

êxito do projeto depende da observação de características como salinidade,

capacidade de infiltração do solo, concentração de elementos tóxicos, aspecto de

entupimento (rotor e tubulação) e aspecto sanitário.

A influência positiva da irrigação no aumento de produção de gramíneas

tropicais foi demonstrada por meio de vários estudos (GOMES et al., 2015;

MAGALHÃES et al., 2015; SANCHES et al., 2015; TORRES et al., 2012; MOTA et al.,

2010). Entre os trabalhos realizados com Urochloa brizantha, é possível destacar

algumas pesquisas a seguir. Koetz et al. (2017) verificaram maior produção de matéria

seca e eficiência no uso da água pelo capim-paiaguás sob as tensões de água no solo

de 29 a 34 kPa. Kroth et al. (2015) constataram a susceptibilidade de três cultivares

da espécie brizantha Marandu, Xaraés e BRS Piatã ao déficit hídrico. Dupas et al.

(2010), avaliando a produtividade de matéria seca e o valor nutritivo do capim-

marandu, observaram que a irrigação promoveu aumento de 15% na produtividade

de matéria seca e nos teores de fibra em detergente neutro.

2.3.2 Retenção de água do solo com cinza vegetal

A adição de cinzas de madeira ao solo pode afetar fortemente a aeração, a

capacidade de retenção de água e a salinidade, uma vez que a cinza de madeira, e

especialmente as cinzas volantes, são essencialmente compostas por partículas finas

(CHANG et al., 1977), e sua aplicação pode melhorar a densidade do solo, a

32

porosidade, a capacidade de retenção de água no solo e a água disponível; essas

melhorias nas características físico-químicas e biológicas do solo também estão

associadas a benefícios agronômicos de acordo com Ram e Masto (2014).

O efeito das cinzas na retenção de água do solo e na água disponível às plantas

foi observado em outros trabalhos e relatados por vários autores (CHANG et al., 1977;

CAMPBELL et al., 1983; MALLIK et al., 1984; GHODRATI et al., 1995; ADRIANO e

WEBER, 2001; PATHAN et al., 2003; STOOF et al., 2010; PEREIRA et al., 2016a).

Em solos alterados com cinzas, o volume de água armazenada não é decorrente

apenas da água armazenada nos poros, mas também do volume de água absorvido

pelas partículas de cinzas. De acordo com Etiégni e Campbell (1991), a cinza de

madeira contém grandes partículas porosas de carbono e várias partículas

inorgânicas de forma irregular. Algumas dessas partículas contêm folhetos finos que

dilatam após molhar para produzir uma estrutura rígida cristalina composta de rosetas

que não encolhem após a secagem. Ao passo que as partículas de cinza de madeira

incham em contato com a água, pode-se explicar, portanto, o aumento da capacidade

de retenção de água.

O uso de cinza volante é uma alternativa viável para a recuperação de solos

sódicos encharcados de água, podendo substituir 40% de gesso requerido segundo

Kumar e Singh (2003). Esses autores verificaram outros benefícios obtidos a partir da

aplicação de cinza volante: a redução significativa no pH do solo, que era de

aproximadamente 9,1, e o aumento da retenção de água do solo, enquanto que a

densidade do solo diminuiu, refletindo positivamente na produção de grãos do trigo.

Ghodrati et al. (1995) avaliaram cinzas volantes nas propriedades hidráulicas do

solo e verificaram um aumento na capacidade de retenção de umidade do solo de

12% para 25% nos solos com 30% (w:w) de cinza volante. A aplicação de cinza

volante ao solo reduziu o estresse hídrico e aumentou o rendimento das culturas.

Chang et al. (1977), Adriano et al. (1980), Sahoo e Kar (1998) e Gangloff et al. (2000)

sugerem que o uso do resíduo tem o potencial de aumentar a capacidade de retenção

de umidade do solo, pois é composto por partículas do tamanho de silte.

Alterações no solo por meio de aplicações de cinzas volantes melhoram as

propriedades físico-químicas. De acordo com Ramesh et al. (2008), a maior dose de

cinzas volantes, 66% em volume, num período de 2 anos, reduziu a densidade do solo

e aumentou a água disponível para as plantas em 47%, enquanto que em 1 ano a

33

retenção de água no solo aumentou 21%. Os autores observaram também que, após

o final de precipitação sazonal, nos períodos secos, a umidade do solo não diminuiu.

Em solos arenosos, esse resíduo aumenta a quantidade de microporos,

proporcionando um efeito considerável na melhoria da capacidade de retenção de

água entre 5 a 1500 kPa, capacidade de campo e ponto de murcha permanente,

respectivamente (PATHAN et al., 2003). Experimentos realizados apontam que a

capacidade de retenção de umidade de solos arenosos aumentou de 20 a 33% em

dois solos com cinzas na Califórnia (CHANG, 1977) e de 24 a 93%, segundo Salter et

al. (1971). Neste trabalho, os autores destacaram que o uso de cinza não oferece

problemas de fitotoxicidade em solos de textura grossa e ainda pode reduzir a

necessidade de irrigação e melhorar a produtividade nessas áreas marginalizadas. A

cinza volante apresenta finas partículas, o que melhora a condutividade hidráulica

saturada e, assim, aumenta a água disponível para as plantas devido ao aumento nos

poros capilares (CAMPBELL et al., 1983).

Um efeito notável exposto por Stoof et al. (2010) a respeito do uso da cinza com

o objetivo de melhorar a retenção de água no solo é a ocorrência de uma espessa

camada de cinzas que permanece na superfície após a infiltração. Esses autores

explicaram que as partículas de cinzas mais finas se infiltram com a água, e o material

mais grosso detém-se na superfície. Uma possível explicação é que o inchaço das

partículas de cinzas na presença de água fazem com que as partículas maiores não

penetrem na maioria dos poros do solo. Durante um evento de chuva (simulado), a

cinza absorve a água e, devido a uma interface textural (BAKER e HILLEL, 1990), a

cinza geralmente apenas liberará sua água para o solo subjacente, quando estiver

quase saturada.

Materiais orgânicos com altos valores de capacidade de retenção de água, como

a cinza, adicionados em solos agrícolas, indicam melhor qualidade do material como

condicionadores do solo. Isso porque armazenam água no período de maior índice

pluviométrico e disponibilizam para as plantas nos períodos de déficit hídrico. Assim,

ocorre uma redução do impacto da seca nas culturas, diminuindo o consumo de água

na irrigação (BRUNELI e PISANI JR., 2006).

34

3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Localização geográfica e caracterização experimental

O experimento foi realizado em casa de vegetação, do Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Agrícola na Universidade Federal de Mato Grosso,

campus Rondonópolis, localizada na latitude 16º27’49,39’’S, longitude 54º34’46,59’’O

e altitude 289 m, no período de abril a agosto de 2017 (Figura 3).

Figura 3. Vista geral do experimento em casa de vegetação com Urochloa brizantha

cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal e tensões de água no solo, aos 60 dias após a semeadura.

O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso em esquema

fatorial 5x5 fracionado, correspondendo a cinco doses de cinza vegetal (0; 8; 16; 24 e

32 g dm-3) e cinco disponibilidades hídricas (4; 8; 16; 32; 64 kPa) com quatro

repetições. O desenho experimental baseado no composto central modificado, de

acordo com Littel e Mott (1975), foi constituído por 13 combinações de doses de cinza

vegetal (g dm-3) e disponibilidades hídricas do solo (kPa), respectivamente: 0-4; 0-16;

0-64; 8-8; 8-32; 16-4; 16-16; 16-64; 24-8; 24-32; 32-4; 32-16; 32-64 (Figura 4).

35

Figura 4. Desenho experimental baseado no composto central modificado de Littel e

Mott (1975) em função das doses de cinza vegetal (y) e tensões de água no solo (x).

3.2 Montagem das unidades experimentais

As unidades experimentais foram representadas por vasos adaptados que

consistiam de três tubos de PVC (policloreto de vinila) com altura de 10 cm e 20 cm

de diâmetro cada, sobrepostos e unidos com fita adesiva (Figura 5A). O tubo de PVC

central foi furado e a ele, acoplado um tubo de acesso de 5 cm de diâmetro e 150 cm

de comprimento, unindo quatro vasos adaptados (Figura 5B). A junção do tubo de

acesso com o tubo de PVC foi vedada com cola de silicone, evitando perdas de água

e solo. Os vasos adaptados possuíam volume de solo de 8,7 dm3.

Os vasos foram adaptados para acoplar o tubo de acesso horizontalmente e,

assim, realizar a leitura da umidade volumétrica do solo por meio da sonda de

capacitância Diviner 2000®. Em geral, a leitura de umidade do solo pela sonda de

capacitância é realizada verticalmente no perfil do solo.

A parte inferior do vaso adaptado foi envolvida por uma tela de polietileno

(mosqueteiro) de malha de 1 mm presa por uma tira de borracha elástica, e embaixo

da unidade experimental foi colocado prato plástico de 30 cm de diâmetro.

36

Figura 5. Representação das dimensões (cm) da unidade experimental, vista lateral e frontal (A) e dos vasos adaptados interligados pelo tubo de acesso à sonda de capacitância, vista frontal (B).

3.3 Coleta, adubação do solo e semeadura

O solo utilizado, Latossolo Vermelho distrófico (EMBRAPA, 2013), foi coletado

na camada de 0 a 0,20 m, em área sob vegetação de Cerrado, na região de

Rondonópolis-MT. A caracterização química e granulométrica do solo (Tabela 1) foi

realizada de acordo com a metodologia proposta por EMBRAPA (2017). O solo, terra

fina seca ao ar, para preenchimento dos vasos foi peneirado em malha de 4 mm de

abertura.

Tabela 1. Análises químicas e granulométricas de Latossolo Vermelho distrófico (camada de 0 - 0,20 m) em área sob vegetação de Cerrado, Rondonópolis-MT

pH P K Ca Mg Al H CTC MO V m Areia Silte Argila

CaCl2 mg dm-3 ..............cmolc dm-3.............. g kg-1 .......%....... .............g kg-1.............

4,1 1,1 47 0,2 0,1 1,0 4,7 6,1 19,7 6,9 70,4 575 50 375

P = Fósforo; K = Potássio; Ca = Cálcio; Mg = Magnésio; Al = Alumínio; H = Hidrogênio; CTC = Capacidade de troca de cátions a pH 7,0; MO = Matéria orgânica; V = Saturação por bases; m = Saturação por alumínio

A correção do solo não foi realizada por meio da calagem, visto que a cinza

vegetal é um material que corrige a acidez do solo, pois possui componentes

neutralizantes capazes de elevar o pH. Assim, misturou-se o solo com a cinza vegetal,

conforme os tratamentos, incubando-o por um período de 30 dias.

A cinza vegetal foi proveniente da queima de materiais vegetais em caldeiras

para a geração de energia em indústria e foi analisada como corretivo e fertilizante

A

B

37

(Tabela 2), conforme Alcarde e Rodella (2003). A composição da cinza vegetal

utilizada era constituída de 30% de eucalipto e 70% de outros materiais vegetais como

braquiária, palha de milho, resíduo de algodão, cavaco de eucalipto, cavaco de

seringueira e bagaço de cana. A temperatura de combustão do material vegetal foi de

200 a 250ºC e da fornalha, de 820 a 850ºC. O Poder relativo de neutralização total

(PRNT) da cinza vegetal foi de 32,66%, a Reatividade (RE) foi igual a 149,8% e o

Poder de neutralização (PN), 21,8%. O resíduo apresentou densidade de 0,45 g cm-

3, de acordo com Bonfim-Silva et al. (2018) e capacidade de retenção de água de

0,71 cm3 cm-3, conforme descrito por Martinez-Santos (2018). O teor de matéria

orgânica foi igual a 20,25%. Os resultados de análise da cinza vegetal como material

orgânico encontram-se no Anexo A.

Tabela 2. Composição química da cinza vegetal analisada como corretivo e fertilizante

pH N P2O5 K2O Ca Mg Na SO4 Zn Cu Fe Mn B Si

CaCl2 ...........................................................g kg-1.............................................................

10,7 3,1 9,6 34,7 33,0 21,0 0,1224 2,0 0,1 0,0 10,3 0,4 0,1 274,4

N = Nitrogênio; P2O5 = Fósforo em citrato neutro de amônio e água (CNA+Água); K2O = Potássio; Ca = Cálcio; Mg = Magnésio; Na = Sódio; SO4 = Enxofre; Zn = Zinco Total; Cu = Cobre Total; Mn = Manganês Total; B = Boro Total; Si = Silício.

Após o período de incubação solo-cinza, semeou-se a Urochloa brizantha (syn.

Brachiaria brizantha) cv. BRS Paiaguás utilizando-se vinte sementes por vaso. O

desbaste ocorreu observando-se o vigor e a uniformidade das plântulas aos dez e

vinte dias após a semeadura (DAS), permanecendo ao final cinco plantas por vaso.

A cinza vegetal possui baixa concentração de nitrogênio na sua composição,

em decorrência do processo de incineração da biomassa vegetal, ocorrendo, dessa

forma, a perda desse nutriente por volatilização (ANDRIESSE, 1987;

OBERNBERGER et al., 2006; INGERSLEV et al., 2011). Portanto, realizou-se a

adubação nitrogenada de 200 mg dm-3 utilizando-se a ureia como fonte, de acordo

com Bonfim-Silva et al. (2015a). A adubação via solução foi parcelada em duas

aplicações com intervalo de sete dias, iniciando aos seis dias após a emergência das

plântulas para o estabelecimento da cultura, assim como aos sete dias após cada

corte da gramínea (Figura 6).

38

Figura 6. Adubação nitrogenada via solução utilizando ureia como fonte, aos 20 dias após a semeadura.

3.4 Caracterização da retenção de água

Para o manejo da irrigação utilizando a sonda de capacitância Diviner 2000®,

foi realizado experimento-piloto para caracterização da retenção de água do Latossolo

Vermelho distrófico (Tabela 1) adubado com as doses de cinza vegetal. O ensaio foi

realizado em ambiente controlado, no período de dezembro de 2016 a abril de 2017,

em delineamento inteiramente casualizado no qual foram testadas cinco doses de

cinza vegetal com três repetições. A origem e a composição (Tabela 2) do resíduo,

bem como as doses utilizadas, foram as mesmas do presente estudo. As unidades

experimentais correspondiam a vasos adaptados (Figura 5).

A mistura do solo à cinza vegetal foi realizada obedecendo às doses de cada

tratamento, e então os vasos foram preenchidos. Após, realizou-se o umedecimento

do solo até a livre drenagem da água excedente pela extremidade inferior dos vasos,

sendo que em cada vaso foram utilizados aproximadamente 3000 mL de água. Um

tensiômetro foi instalado em cada unidade experimental de maneira que a cápsula

porosa permanecesse próxima ao tubo de acesso; então, com o auxílio de um

tensímetro, foram obtidas as leituras da tensão da água no solo (kPa). Os valores da

umidade volumétrica do solo (%) foram obtidos com o uso da sonda de capacitância

Diviner 2000®, através dos tubos de acesso previamente instalados. O monitoramento

foi realizado diariamente, e o término das leituras ocorreu no momento em que a

tensão de água no solo atingiu cerca de 70 kPa. Os dados obtidos foram utilizados

para construir o início da curva característica de retenção da água no solo por meio

do software Microsoft Excel 2016.

39

Assim, relacionou-se tensão de água no solo com a umidade volumétrica,

obtidas por tensiometria (kPa) e sonda de capacitância (%), respetivamente, para a

determinação da lâmina de água a ser aplicada por unidade experimental. As

umidades volumétricas do solo encontradas de acordo com os tratamentos seguem

na Tabela 3.

Tabela 3. Umidade volumétrica do solo (%) correspondente à tensão de água (kPa) do Latossolo Vermelho distrófico submetido a doses de cinza vegetal (g dm-3)

Cinza vegetal (g dm-3) 0 8 16 24 32

Tensões (kPa) Umidades volumétricas (%)

4 12,84 13,66 20,04 16,34 20,36

8 8,50 9,82 14,51 11,54 14,78

16 5,63 7,06 10,50 8,16 10,73

32 3,72 5,07 7,60 5,76 7,79

64 2,47 3,65 5,50 4,07 5,65

3.5 Manejo da irrigação

O monitoramento da umidade volumétrica do solo foi realizado diariamente pela

manhã utilizando-se a sonda de capacitância Diviner 2000® (Figura 7). As reposições

hídricas foram executadas pelo sistema de irrigação por gotejamento

semiautomatizado, conforme descrição de Pacheco et al. (2018), de modo a elevar a

umidade do solo aos valores estabelecidos de cada tratamento (Tabela 3). Os

tratamentos em função das tensões de água no solo iniciaram juntamente com a

aplicação das doses de cinza vegetal, isto é, desde a reação solo-cinza trinta dias

antes da semeadura.

40

Figura 7. Sonda de capacitância Diviner 2000® (A) para a obtenção da umidade volumétrica do solo. Pontos de leituras úteis (10, 40, 70, 100 cm) da umidade volumétrica do solo no perfil dos vasos adaptados (B).

O volume de água aplicado no solo foi calculado por meio da seguinte equação:

𝑉 = (𝜃𝑡𝑟𝑎𝑡 − 𝜃𝑎𝑡𝑢𝑎𝑙) 𝑥 8700

em que:

V = volume de água aplicado (cm3);

trat = umidade do tratamento (%);

atual = umidade atual do solo (%);

8700 = volume de solo no vaso adaptado (cm3).

3.6 Variáveis avaliadas

As avaliações iniciaram-se aos 30 dias após a semeadura (DAS), ocorrendo

em intervalos de 30 dias, totalizando três cortes da parte aérea das plantas. A altura

de corte na primeira e segunda avaliações foi de 5 cm (MONTEIRO, 2010), sendo que

na última avaliação as plantas foram cortadas rentes ao solo.

Por ocasião de cada corte, as variáveis avaliadas foram:

a) Características fitométricas: ângulo foliar, diâmetro de colmos+bainhas, altura

de plantas, número de folhas, número de perfilhos, relação folhas-

colmos+bainhas, área foliar, volume de raízes;

B

A

41

b) Características produtivas: massa seca de folhas, massa seca de

colmos+bainhas, massa seca da parte aérea e massa seca de raiz (este no

último corte);

c) Característica nutricional da planta: leitura SPAD (índice de clorofila);

d) Características químicas do solo: pH do solo antes da semeadura e a cada

corte;

e) Consumo total de água pelo capim-paiaguás e eficiência no uso da água pela

gramínea.

Características fitométricas:

O ângulo foliar, em graus (º), medido com o auxílio de um transferidor,

corresponde à inclinação entre a folha +1 e a folha em expansão (Figura 8),

utilizando-se a média de três plantas por unidade experimental.

Figura 8. Ângulo entre a folha +1 e a folha em expansão da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás.

Diâmetro de colmo (cm) foi medido a 5 cm do solo por meio de paquímetro

digital a partir da média de três plantas por vaso.

A altura de plantas (cm) foi mensurada com régua graduada, da superfície do

solo até o ponto mais alto de todas as plantas.

Na contagem do número de folhas avaliaram-se todas as folhas com e sem

lígula visível e que apresentaram mais de 20% de área verde.

O número de perfilhos levou em consideração que perfilho é todo broto formado

a partir da gema basal.

42

A relação folhas-colmos+bainhas equivale à razão entre massa seca de folhas

e massa seca de colmos+bainhas.

A área foliar, em cm², foi obtida pelo medidor indireto de área foliar LI-3100C

(Figura 9) (LI-COR, 1996).

Figura 9. LI-3100C medidor indireto de área foliar da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás aos 30 dias após a semeadura.

O volume de raiz (cm³) foi mensurado utilizando uma proveta de 1000 ml

contendo 500 ml de água em que se adicionou a raiz ao recipiente, e a

diferença do nível de água equivaleu ao volume radicular (volume radicular =

volume final de água contendo raiz – volume inicial de água sem raiz) (Figura

10).

C B A

43

Figura 10. Volume radicular da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás pelo método da

proveta. Raiz do capim-paiaguás aos 90 dias após a semeadura (A), volume inicial de água sem raiz (B), volume final de água contendo raiz (C).

Características produtivas:

A massa de folhas e de colmos+bainhas foram obtidas após o corte das plantas

à altura de 5 cm do solo (Figura 11), a massa de raiz no último corte, e então

foram pesadas em balança semianalítica. Após a pesagem dos materiais

vegetais frescos, os mesmos foram acondicionados em sacos de papel

identificados e levados à estufa de ventilação forçada a 65ºC, por 72 horas

(tempo para obtenção da massa constante), conforme Silva e Queiroz (2006).

Em seguida, as amostras foram pesadas novamente para a determinação da

massa seca.

A massa seca da parte aérea é a soma da massa seca de folhas mais massa

seca de colmos+bainhas.

Figura 11. Altura de corte da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás a 5 cm do solo,

aos 30 dias após a semeadura.

Característica nutricional da planta:

A leitura SPAD (índice de clorofila) foi obtida por meio do medidor portátil de

clorofila chlorophyll meter SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development)

(MINOLTA CÂMERA CO., 1989). A leitura foi realizada em cinco folhas

diagnósticos (folhas +1 e +2) na face abaxial (VIANA e KIEHL, 2010), evitando-

se as nervuras das folhas. Utilizou-se a média das leituras para cada unidade

experimental. O clorofilômetro portátil conforme a intensidade da coloração

verde permite a avaliação do estado nutricional em nitrogênio por meio de

44

valores indiretos de índice de clorofila presente na folha de modo não

destrutivo, instantâneo, rápido, de baixo custo e simples (MONTEIRO, 2010).

Característica química do solo:

As leituras do pH das amostras de solo de cada unidade experimental foram

realizadas antes da semeadura do capim-paiaguás e após cada corte das

plantas utilizando o medidor de pH em solução CaCl2 0,01 M.

O consumo total de água pelo capim-paiaguás corresponde ao somatório das

lâminas de água aplicadas diariamente ao solo durante a realização do experimento.

A eficiência no uso da água pela gramínea (EUA) é a razão entre a massa seca

total da parte aérea (MSPA) junto à massa seca da raiz (MSR) e o consumo total de

água:

𝐸𝑈𝐴 =𝑀𝑆𝑃𝐴 + 𝑀𝑆𝑅

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎

3.7 Análise estatística

Os resultados foram submetidos à análise de variância e regressão, ambos até

5% de probabilidade de erro, por meio do programa estatístico SISVAR (FERREIRA,

2011). Quando houve interação significativa entre os fatores (doses de cinza vegetal

e as disponibilidades hídricas do solo), os dados foram analisados pelo SAS – System

for Windows (SAS INSTITUTE, 2002). Os dados de eficiência no uso da água pelo

capim-paiaguás foram transformados pela equação [(x+1)^0,5] para a obtenção da

normalidade e homogeneidade das variâncias.

45

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Curvas características de água do solo

O solo em que não foi aplicado a cinza vegetal apresentou um decréscimo de

80,79% na umidade, comparando-se a tensão de água no solo de 4 kPa com a tensão

de 64 kPa (Figura 12A). Nos solos incorporados com as doses de cinza vegetal de 8

g dm-3 (Figura 12B), 16 g dm-3 (Figura 12C), 24 g dm-3 (Figura 12D) e 32 g dm-3 (Figura

12E), o decréscimo na umidade do solo foi de 73,28%, 72,53%, 75,07% e 72,22%,

respectivamente, quando se comparou a tensão de água no solo de 4 kPa com a de

64 kPa.

A

B

46

Figura 12. Curvas características de retenção de água do Latossolo Vermelho

submetido a doses de cinza vegetal: ausência de cinza vegetal (A); 8 g dm-3 (B); 16 g dm-3 (C); 24 g dm-3 (D); 32 g dm-3 (E).

Na tensão de água no solo de 4 kPa, a dose de 32 g dm-3 de cinza vegetal

incrementou a umidade do solo em 36,95%, quando comparada com a ausência do

resíduo. Nas tensões de 8 kPa, 16 kPa, 32 kPa e 64 kPa, a dose de 32 g dm-3 da cinza

vegetal aumentou 42,50%, 47,56%, 52,18% e 56,39%, respectivamente, a retenção

de água no solo, comparando-se com a ausência de aplicação do resíduo (Tabela 3).

C

D

E

47

Assim, observou-se que na tensão de água no solo de 64 kPa, de menor

umidade do solo, a dose máxima de cinza vegetal, 32 g dm-3, proporcionou aumento

na retenção de água no solo (56,39%). Desse modo, houve na menor disponibilidade

de água uma maior capacidade de retenção de água no solo incorporado com a dose

cinza vegetal de 32 g dm-3.

Bär et al. (2018), em trabalho com aplicação de doses de cinza vegetal ao solo,

observaram aumento na capacidade máxima de retenção de água no solo em que o

solo armazenou um volume de água de 0,79 dm3 na dose de cinza vegetal de

17,75 g dm-3. Em estudo com cinzas, Stoof et al. (2010) observaram que a adição de

cinzas ao solo favoreceu a retenção de água e a água disponível. Do mesmo modo,

Ramesh et al. (2008) observaram que a umidade do solo incorporado com cinza não

diminuiu no período de seca.

A cinza vegetal utilizada no presente trabalho possuía 20,25% de matéria

orgânica. De acordo com Yang et al. (2014a), a matéria orgânica do solo tem um

controle dominante sobre a retenção de água no solo, em potenciais matriciais

inferiores, pois tem a função de aumentar a capacidade de adsorção do solo para reter

mais água. A retenção da água pelos solos é influenciada, além de outros fatores,

pelo teor de matéria orgânica, parte pela sua influência na estrutura do solo (SILVA et

al., 2007) e parte devido à afinidade das partículas orgânicas com a água (YANG et

al., 2014a). Shwetha e Varija (2015) verificaram aumento na capacidade de retenção

de água no solo quanto maior o teor de matéria orgânica. O aumento da matéria

orgânica tende a incrementar a área superficial específica total do solo, com

consequente aumento na retenção da água (SMITH et al., 1985). Nesse sentido, a

aplicação de cinza vegetal no solo é uma alternativa de aporte de matéria orgânica ao

sistema, que pode elevar a capacidade do solo em reter água.

4.2 Altura de plantas

Nas três avaliações do capim-paiaguás, houve interação significativa entre as

doses de cinza vegetal e a tensão de água no solo para a altura de plantas.

Aos 30 dias após a semeadura (DAS), primeiro corte, em estudo de superfície

de resposta (Figura 13A), a dose de cinza vegetal de 19,05 g dm-3 associada à tensão

de água no solo de 53,65 kPa proporcionou a maior altura de plantas, de 53,55 cm,

do capim-paiaguás.

48

Figura 13. Altura de plantas da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a

doses de cinza vegetal (g dm-3) e tensão de água no solo (kPa) no primeiro (A), segundo (B) e terceiro (C) cortes. AP1, AP2 e AP3 = altura de plantas no primeiro, segundo e terceiro cortes, respectivamente. *, ** e *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade.

49

No segundo corte, a maior altura de plantas de 55,48 cm (Figura 13B) foi

observada na dose de cinza vegetal de 20,13 g dm-3 combinada à tensão de água no

solo de 47,29 kPa.

Na terceira avaliação, a altura de plantas, 49,26 cm, foi maior na dose de cinza

vegetal de 23,51 g dm-3 associada à tensão de água no solo de 48,03 kPa (Figura

13C).

Ao longo dos três cortes, verificou-se que as maiores alturas de plantas

ocorreram mesmo nas maiores tensões de água no solo, em que a umidade do solo

é menor. Isso pode ser atribuído à presença de cinza vegetal, que aumentou a

retenção de água no solo, permitindo o crescimento da gramínea apesar da baixa

disponibilidade hídrica, além de fornecer nutrientes ao capim-paiaguás. O aumento na

retenção de água no solo incorporado com cinza vegetal foi comprovado por autores

como Ramesh et al. (2008), Stoof et al. (2010), Pereira et al. (2016) e Bär et al. (2018).

A cinza vegetal utilizada no presente estudo possuía em sua composição

macronutrientes, como Ca, Mg, K e P, importantes para o crescimento e

estabelecimento do capim-paiaguás. Symanowicz et al. (2018), que analisaram

cinzas, confirmaram que são uma fonte dos macronutrientes para plantas, sendo

adequadas para solos agrícolas. Assim, podem-se destacar os benefícios da cinza

vegetal em disponibilizar nutrientes, como, por exemplo, o fósforo, importante para o

crescimento e o estabelecimento das gramíneas. Estudos com gramíneas da espécie

U. brizantha constataram o efeito da aplicação de cinza vegetal no crescimento das

plantas, com resultados de incremento atingindo cerca de 90% na altura do capim em

comparação com a ausência do resíduo (BONFIM-SILVA et al., 2015; BEZERRA et

al., 2016; BONFIM-SILVA et al., 2017c).

Ademais, por ocasião dos cortes, observou-se que, para atingir maiores alturas

de plantas, houve a necessidade de maiores doses de cinza vegetal, 19,05 g dm-3 no

primeiro corte, 20,13 e 23,51 g dm-3, no segundo e terceiro cortes, respectivamente.

Isso pode ser devido a uma maior demanda por nutrientes pela gramínea, ressaltando

que não houve reposição do resíduo no solo por ocasião das avaliações.

A altura de plantas do presente estudo é maior que a encontrada em outros

trabalhos. Valle et al. (2013) e Euclides et al. (2016) obtiveram altura do capim-

paiaguás em torno de 30 cm, na estação seca. Sbrissia et al. (2010) sugeriram uma

faixa ideal de altura entre 20 a 40 cm para a produtividade e a persistência do capim-

marandu sob pastejo contínuo durante a estação chuvosa, que pode ser recomendada

50

para as cultivares de U. brizantha. Costa e Queiroz (2017) sugeriram uma altura ideal

para o capim-paiaguás de 35 cm sob pastejo contínuo. Considerando que as alturas

de planta nos três cortes foram maiores que 50 cm, verifica-se que ultrapassa os

valores dos trabalhos supracitados. Assim, sugere-se aumentar a taxa de lotação na

área para rebaixar a gramínea em pastejo contínuo. Ou ainda, em sistema de lotação

rotacionada, pode-se antecipar o corte da planta ou o pastejo dos animais para

período menor que 30 dias, como o realizado no presente estudo, aumentando o

rendimento e disponibilidade da forragem.

A avaliação da altura de planta é importante em vários aspectos, dentre elas

permite a gestão do manejo do pasto indicando o momento de entrada e a saída de

animais na área, pois é de obtenção fácil e rápida (DA SILVA e NASCIMENTO

JÚNIOR, 2007; HOGDSON, 1990). A altura do dossel também possui correlação e

influencia as características estruturais e a massa da forragem (RODRIGUES et al.,

2017; SANTOS et al., 2017; CABRAL et al., 2017), possibilitando a compreensão

dessas estruturas e o comportamento dos animais às variações da planta (FONSECA

et al., 2013). Em pastos manejados com menores alturas, há maior penetração de luz

na base das plantas, estimulando o perfilhamento da gramínea, e ocorre um aumento

na proporção folha de folhas vivas elevando-se, assim, o valor nutritivo da forragem

(MATTHEW et al., 1995; SBRISSIA et al., 2010; EVERS et al., 2011; RODRIGUES et

al., 2017).

Além disso, essa variável junto à disponibilidade de biomassa e à relação folha-

colmo condiciona a facilidade de apreensão da forragem pelo animal, interferindo no

desempenho dos animais durante o pastejo (ALDEN e WHITAKER, 1970).

4.3 Ângulo foliar

O ângulo foliar não apresentou efeito significativo na interação entre as doses

de cinza vegetal e tensões de água no solo. Na primeira avaliação, houve efeito

isolado para doses de cinza vegetal (Figura 14A) em que o ângulo foliar ajustou-se ao

modelo quadrático de regressão. A dose de cinza vegetal de 13,45 g dm-3

proporcionou o menor ângulo foliar de 26,85º.

51

Figura 14. Ângulo foliar da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal (g dm-3) e tensão de água no solo (kPa) no primeiro (A) e segundo (B e C) corte. AngF1 e AngF2 = ângulo foliar no primeiro e segundo cortes. *, ** e *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade.

No segundo corte, o ângulo foliar apresentou efeito isolado para doses de cinza

vegetal (Figura 14B) e tensão de água no solo (Figura 14C) ajustando-se aos modelos

A

B

C

52

quadrático e linear de regressão, respectivamente. O menor valor do ângulo foliar,

17,84º, da gramínea foi verificado na dose de cinza vegetal de 17,82 g dm-3. A tensão

de água no solo de 64 kPa incrementou a inclinação foliar em 32,16%, comparando a

tensão de água no solo de 4 kPa com a tensão de água no solo de 64 kPa.

Na última avaliação, para o ângulo foliar, não houve diferença significativa entre

as doses de cinza vegetal e tensão de água no solo.

Observou-se no primeiro e segundo cortes que os ângulos foliares foram

menores com a adição da cinza vegetal ao solo. A cinza vegetal, utilizada no presente

estudo, contém um alto valor de silício, 274,4 g kg-1 (Tabela 2). Esse nutriente é

importante, pois favorece a arquitetura da planta e permite que ela fique mais ereta,

proporcionando, assim, uma menor inclinação foliar para interceptação dos raios

solares.

Folhas com ângulos menores favorecem maior contato com os raios pela

incidência dos raios solares ser próxima do ângulo reto. Assim, ocorre maior eficiência

fotossintética, devido ao menor sombreamento entre plantas. Em consequência, eleva

a produção de fotoassimilados e, por fim, reflete no aumento da produtividade

potencial. Souza et al. (2016) observaram que, conforme ocorre o aumento do ângulo

de inserção de folhas da cana-de-açúcar, a produtividade potencial diminuiu.

Outros pesquisadores, como Truong et al. (2015) mencionam acerca da

eficiência com que uma planta intercepta a radiação solar determinada pelo ângulo da

folha no qual se compreende que mudanças na arquitetura da planta afetam o

desempenho da produtividade do vegetal. Esses autores, a partir dos resultados,

constataram que ângulos foliares menores fizeram com que a radiação solar

penetrasse mais profundamente no dossel das plantas aumentando o potencial de

produção de biomassa do sorgo.

Arquiteturas de dossel em que as folhas superiores possuem ângulos menores

redistribuem radiação fotossinteticamente ativa (PAR) de maneira mais uniforme ao

longo do dossel até as folhas mais baixas, reduzindo, assim, a senescência induzida

pela sombra nas folhas inferiores (van ZANTEN et al., 2010; SONG et al. 2013;

DREWRY et al., 2014; MANSFIELD e MUMM 2014) e diminuindo o excesso de

radiação no topo do dossel (ZHU et al., 2010; MULLET et al., 2014).

Essa regulação na penetração dos raios solares proporcionada pela inclinação

foliar maximiza o ganho de carbono otimizando a interceptação da radiação

fotossinteticamente ativa (PAR) resultando em maior eficiência de conversão

53

fotossintética e maior potencial de rendimento de biomassa (van ZANTEN et al., 2010;

SONG et al., 2013 TRUONG et al., 2015). Silva et al. (2012) concluíram que existe

relação positiva entre a radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e a produção de

matéria seca de gramíneas, como marandu e xaraés. Por meio de experimentos com

arroz e milho, foram constatadas correlações positivas entre os ângulos foliares

menores e a produtividade das culturas e rendimentos de grãos (SAKAMOTO et al.

2006; TIAN et al. 2011; MANSFIELD e MUMM 2014).

No segundo corte, verificou-se que o aumento das tensões de água no solo

proporcionou o aumento no ângulo foliar, ou seja, maior abertura das folhas devido ao

estresse por déficit hídrico. Foi relatado por Holloway (1969) e Koch et al. (2009) que,

em condições de déficit hídrico, as plantas desenvolvem estratégias seletivas de

sobrevivência como ângulos foliares maiores e baixa retenção hídrica, os quais

aumentam a interceptação das gotas da chuva e proporcionam a queda direta da água

no solo, resultando em maior disponibilidade hídrica para as raízes.

Segundo os resultados obtidos por Holder (2012), em espécies de regiões

semiáridas, há uma resposta funcional para aumentar a remoção de água da copa

canalizando as gotas de água interceptadas durante a chuva para o solo. Isso ocorre

porque o ângulo da folha é maior que a retenção de gotículas de água. Da mesma

forma, Brewer et al. (1991) confirmam que ângulos foliares maiores podem reduzir a

retenção hídrica pelas plantas.

4.4 Área foliar

Nas três avaliações de área foliar, não houve interação significativa entre as

fontes de variação, doses de cinza vegetal e tensões de água no solo.

Na primeira avaliação, a área foliar ajustou-se ao modelo quadrático de

regressão para ambos os tratamentos. A maior área foliar de 710,34 cm² (Figura 15A)

foi observada na dose de cinza vegetal de 23,63 g dm-3. A tensão de água no solo de

49,23 kPa provocou a menor área foliar de 105,55 cm² (Figura 15B).

54

Figura 15. Área foliar de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido a doses de

cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte. ÁreaF1 = área foliar no primeiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Na segunda avaliação, a área foliar ajustou-se ao modelo linear de regressão

para as doses de cinza vegetal e ao modelo quadrático de regressão para as tensões

de água no solo. A dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 proporcionou um aumento na

área foliar de 83,38% (Figura 16A) ao se comparar com a ausência de aplicação do

resíduo. Na tensão de água no solo de 47,54 kPa, observou-se a menor área foliar,

com 59,89 cm² (Figura 16B).

A

B

55

Figura 16. Área foliar de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte. ÁreaF2 = área foliar no segundo corte. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

Aos 90 DAS, a área foliar ajustou-se ao modelo linear de regressão em que a

máxima dose de cinza vegetal incrementou em 95,74% (Figura 17A) a área foliar da

gramínea comparado à ausência de aplicação do resíduo. Em relação à tensão de

água no solo (Figura 17B), houve um ajuste ao modelo quadrático de regressão da

área foliar, sendo o menor valor de 387,16 cm² encontrado na tensão de água do solo

de 45,30 kPa.

A

B

56

Figura 17. Área foliar de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte. ÁreaF3 = área foliar no terceiro corte. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

Ao longo dos três cortes da forrageira, verificou-se que, por meio da

incorporação da cinza vegetal ao solo, houve um aumento na área foliar da planta. A

cinza vegetal utilizada no presente trabalho possuía em sua composição nutrientes

como potássio, cálcio e magnésio (34,7; 33,0 e 21 g kg-1, respectivamente). De acordo

com Watson (1952), a área foliar é dependente da nutrição da planta.

Assim, folhas com maior superfície exposta favorecem a interceptação de

radiação solar, fonte de energia para os processos fotossintéticos e síntese de

fotoassimilados. A área foliar junto ao ângulo foliar estimam a radiação solar

interceptada (absorvida) pelo dossel das plantas e interferem na eficiência da

absorção de radiação fotossinteticamente ativa (PAR) em assimilados, uma vez que

regulam a penetração de radiação incidente no dossel (MONSI e SAEKI, 1953;

A

B

57

ALEXANDRINO et al., 2004; MOREIRA, 2005; van ZANTEN et al., 2010;

FOCHESATTO et al., 2016).

Os pontos de mínimo da área foliar do capim-paiaguás, nos três cortes, podem

ser devido às altas tensões de água no solo que restringiram o desenvolvimento da

cultura. O mesmo foi relatado por Santos et al. (2013) em estudo de dois cultivares,

Marandu e BRS Piatã, da U. brizantha em resposta às condições de baixa

disponibilidade de água. Pezzopane et al. (2014) observaram uma perda média de

70% na área foliar das cultivares da U. brizantha submetidas a déficit hídrico. Ainda

segundo esses autores, a BRS Paiaguás apresentou a menor redução da área foliar

em relação às demais cultivares, BRS Piatã, Marandu e Xaraés.

Condições de défit hídrico provocam a diminuição da expansão foliar (MUNNS

e SHARP, 1993) caracterizando uma estratégia das plantas ao estresse, pois a menor

exposição de área foliar resulta em redução da transpiração (MAHAJAN e TUTEJA,

2005). Viana et al. (2009) relataram que a área foliar está sujeita aos efeitos de

precipitação pluvial, em que os maiores resultados de área foliar dos genótipos

estudados foram observados no período de maior precipitação acumulada. Esses

autores sugerem ainda que a interceptação da radiação incidente é diretamente

proporcional à área foliar e à altura média dos dosséis de capim.

Apesar de a baixa disponibilidade hídrica provocar redução na área foliar da

gramínea, verificou-se ao longo dos cortes um aumento de 105,55 a 387,16 cm2 na

área da folha da cultivar BRS Paiaguás. Isso pode ser atribuído ao aumento na

retenção de água do solo bem como à disponibilização de nutrientes pela cinza

vegetal que favoreceu o desenvolvimento da área foliar do capim.

A área foliar influencia a densidade populacional de perfilhos da gramínea

(SBRISSIA et al., 2010; KEBROM e MULLET, 2015) e o ritmo de crescimento da

pastagem. Kebrom e Mullet (2015) afirmam que a área foliar fotossintética determina

os níveis de sacarose que afetam o crescimento dos perfilhos. Assim, uma pequena

mudança na área foliar ou atividade fotossintética pode resultar em falha no

crescimento das gemas resultando em menor número de ramificação final e alteração

na arquitetura da planta, que pode iniciar um processo de degradação do pasto ou

ocasionar a morte da planta.

Do mesmo modo, Dabrowski et al. (2013), em estudo sobre o efeito da

disponibilidade de luz no índice de área foliar e na produção de biomassa de

pastagens, verificaram alto coeficiente de correlação entre IAF e a cobertura foliar.

58

Isso demonstra, que plantas com maior área foliar proporcionam o fechamento do

dossel resultando, assim, em proteção ao solo de erosão hídrica e perda de umidade.

De acordo com Alexandrino et al. (2004), o processo de fotossíntese por meio

da interceptação da radiação solar pela área da folha assegura a capacidade de

renovação e manutenção da área foliar após a desfolhação da gramínea, sendo um

dos aspectos importantes para o estabelecimento, o crescimento, a produtividade e a

perenidade das pastagens (GOMIDE e GOMIDE, 2000; NABINGER e PONTES, 2001;

NABINGER e CARVALHO, 2009).

Além disso, estudos avaliam o índice de área foliar como parâmetro para o

manejo de pastejo com base no uso da interceptação de luz como referência de

acompanhamento do processo de rebrotação controlando e monitorando o processo

de pastejo. Assim, a forragem pode ser colhida por corte ou pastejo sempre numa

mesma condição fisiológica (CARVALHO et al., 2007; PEDREIRA et al., 2007; SILVA,

2004).

4.5 Diâmetro de colmos+bainhas

O diâmetro de colmos+bainhas da gramínea apresentou efeito isolado para

doses de cinza vegetal e tensões de água no solo nas três avaliações. No primeiro

corte, houve efeito isolado apenas para doses de cinza vegetal, em que o diâmetro de

colmos+bainhas ajustou-se ao modelo quadrático de regressão (Figura 18) no qual o

maior valor de 2,66 cm foi obtido na dose de cinza vegetal de 24,06 g dm-3.

Figura 18. Diâmetro de colmos+bainhas da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função das doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no primeiro corte. DC1 = diâmetro de colmos+bainhas no primeiro corte. *** significativo 0,1% de probabilidade.

59

Na segunda avaliação, o valor máximo de diâmetro de colmos+bainhas, 2,39

cm, (Figura 19A) foi encontrado na dose de 21,76 g dm-3. Para a tensão de água no

solo de 64 kPa, houve uma diminuição de 20,15% no diâmetro de colmos+bainhas do

capim-paiaguás em relação à tensão de 4 kPa (Figura 19B).


função das doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte. DC2 = diâmetro de colmos+bainhas no segundo corte. *** significativo 0,1% de probabilidade.

Por ocasião da terceira colheita, o diâmetro de colmos+bainhas ajustou-se aos

modelos quadráticos e linear de regressão para doses de cinza vegetal e tensões de

água no solo, respectivamente. O maior diâmetro de colmos+bainhas de 2,47 cm foi

verificado na dose de cinza vegetal de 22,51 g dm-3 (Figura 20A). A medida que a

tensão de água no solo foi aumentando (Figura 20B), ocorreu uma queda progressiva

representando uma redução de 19,31% no diâmetro de colmos+bainhas da gramínea

entre a maior e menor tensão de água no solo.

A

B

60


função das doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte. DC3 = diâmetro de colmos+bainhas no terceiro corte. *** significativo 0,1% de probabilidade.

Observou-se que a cinza vegetal incorporada ao solo proporcionou aumento

no diâmetro de colmos+bainhas ao longo dos três cortes. No segundo e terceiro

cortes, verificou-se um decréscimo no diâmetro de colmos+bainhas conforme houve

uma menor disponibilidade de água para as plantas.

O colmo é a estrutura de suporte da planta e, para sustentar o peso das folhas,

o diâmetro do colmo altera-se na mesma proporção (McMAHON E KRONAUER,

1976; NIKLAS, 1994). Segundo BONFIM-SILVA et al. (2016), plantas com hastes de

maior diâmetro, em geral, são mais resistentes ao acamamento. O diâmetro de colmo

está diretamente relacionado aos valores nutritivos e aspectos quantitativos de plantas

forrageiras, bem como a outras características estruturais das gramíneas, como a

A

B

61

proporção de folha e de colmo, a altura da planta e a produção de forragem (BHERING

et al., 2008; CHAUGOOL et al., 2013).

4.6 Leitura SPAD

A leitura SPAD (índice de clorofila) apresentou efeito isolado para doses de

cinza vegetal. Na primeira, segunda e terceira avaliações, a leitura SPAD ajustou-se

ao modelo quadrático de regressão (Figura 21) em que os maiores valores, 48,16,

41,35 e 41,20 foram obtidos nas doses de cinza vegetal de 23,87, 24,50 e

24,41 g dm-3, respectivamente.

Figura 21. Leitura SPAD da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza

vegetal no primeiro, segundo e terceiro cortes.

SPAD1, SPAD2 E SPAD3 = Leitura SPAD no primeiro, segundo e terceiro corte, respectivamente. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Nos três cortes, verificou-se que o capim-paiaguás adubado com cinza vegetal

apresentou ponto de máxima maior que 41 unidades na leitura SPAD. Geralmente,

leitura SPAD acima de 40, em geral, sugerem boa nutrição nitrogenada na gramínea

enquanto unidades da ordem de 20 a 25 indicam nítida deficiência de nitrogênio no

capim (FOLLETT et al., 1992; SCHEPERS et al., 1992; PREMAZZI, 2001; YANG et

al., 2014b; YANG et al., 2014c).

Estudos avaliando a utilização de doses de cinza vegetal como fonte de

nutrientes nas cultivares Marandu, Xaraés e BRS Piatã da espécie U. brizantha

confirmam o aumento do teor de clorofila nas folhas obtido por clorofilômetro portátil

(BONFIM-SILVA et al., 2013; 2015a; 2017c). Em experimento cultivando-se o capim-

SPAD1 = 18,801905 + 2,460045***CZ - 0,051535***CZ2

R² = 0,9471

SPAD2 = 27,614167 + 1,121198***CZ - 0,022884***CZ2

R² = 0,9801

SPAD3 = 15,478881 +2,107582***CZ - 0,043178***CZ2

R² = 0,96280

10

20

30

40

50

60

0 8 16 24 32

Le

itu

ra S

PA

D

Cinza vegetal (g dm -3)

62

paiaguás submetido a doses de nitrogênio, Pereira et al. (2016b) obtiveram máximo

de Intensidade de Coloração Verde (ICV) das folhas determinada pelo clorofilômetro

de 47,6. Assim, observa-se que a cinza vegetal proporcionou maior leitura SPAD,

48,16, comparada à gramínea adubada com fertilizante mineral.

Observou-se que as doses de cinza vegetal de 23,87, 24,50 e 24,41 g dm-3 que

proporcionaram as maiores leituras SPAD forneceram à gramínea 828,29; 850,15 e

847,03 g dm-3 de potássio (K2O) no primeiro, segundo e terceiro cortes,

respectivamente. Assim, é possível inferir que o aporte de potássio por meio da cinza

vegetal contribuiu para o aumento da Leitura SPAD, pois o potássio está envolvido na

fotossíntese e regula a abertura e fechamento dos estômatos. De acordo com Peoples

e Koch (1979), a deficiência desse nutriente na folha afeta a abertura dos estômatos,

ocorrendo uma menor assimilação de dióxido de carbono (CO2) nos cloroplastos,

reduzindo a taxa fotossintética por unidade de área foliar e aumentando a taxa de

respiração.

A cinza vegetal proporcionou também um aporte de 501,27; 514,5 e

512,61 g dm-3 de magnésio nas doses de cinza vegetal que proporcionaram os pontos

de máxima de leitura SPAD nos três cortes da gramínea. O magnésio é ativador

enzimático indispensável nos processos de fotossíntese, pois ocupa a posição central

da molécula de clorofila (TAIZ e ZEIGER, 2013). Esse nutriente corresponde a 2,7%

da massa molecular da clorofila, sendo que nesta encontra-se cerca de 20% do

magnésio total da folha (MENGEL e KIRKBY, 2001). Assim, a quantidade de

magnésio disponível pode influenciar a quantidade de clorofila produzida (BARROSO,

2013).

Compreende-se que as clorofilas são pigmentos fotossintéticos responsáveis

pela captura da energia solar (BLACKBURN, 2007); desse modo, teores elevados

dessas moléculas resultam em maior capacidade fotossintética, maior produção de

açúcares que auxiliam no controle de absorção de nutrientes (CAMAÑES et al., 2007;

LEJAY et al., 2008; ZHU et al., 2010; THOMPSON et al., 2017) e acúmulo de

nutrientes no tecido vegetal (PEREIRA et al., 2016b), aumentando a disponibilidade

de biomassa e a qualidade da pastagem. Vale ressaltar que a capacidade

fotossintética da folha diminui quando há deficiência de nitrogênio e déficit hídrico para

investir em rubisco, enzima essencial na via fotossintética (VICENTE et al., 2016).

Binkley (2004) relatou que a concentração de nitrogênio nas folhas interfere na

eficiência de conversão da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) em biomassa.

63

Pesquisas demonstram correlação significativa e positiva entre o índice de

clorofila e a concentração de nitrogênio na folha (GIRARDIN et al., 1985; SCHEPERS

et al., 1992; KANTETY et al., 1996; BULLOCK e ANDERSON, 1998; CHAPMAN e

BARRETO, 1997; MALAVOLTA et al., 2004; GODOY et al., 2008; BACKES et al.,

2013; YANG et al., 2014b). Desse modo, é possível gerenciar e obter informação

instantânea diretamente no campo sobre o estado nutricional do capim em termos de

nitrogênio (MORAN et al., 2000; CHUNJIANG et al., 2007; BACKES et al., 2010;

MONTEIRO, 2010; SETIAWAN et al., 2014) e ainda verificar a eficiência da adubação

realizada otimizando o manejo da adubação nitrogenada da pastagem. Bullock e

Anderson (2008) constataram que o SPAD meter é útil como um auxiliar de

diagnóstico de nitrogênio na planta.

4.7 Número de folhas

Na primeira e segunda avaliações, houve interação significativa entre as doses

de cinza vegetal e tensão de água no solo para o número de folhas (Figura 22A). No

estudo de superfície de resposta para o primeiro corte, o maior número de folhas,

82,85, ocorreu na dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 relacionada à tensão de água

no solo de 4 kPa.

64

Figura 22. Número de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal e tensões de água no solo na primeira (A) e segunda (B) avaliações. NF1 e NF2 = número de folhas no primeiro e segundo corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *, **, *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade, respectivamente.

No segundo corte do capim-paiaguás (Figura 22B), no estudo de superfície, a

resposta à dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 associada à tensão de água no solo de

51,92 kPa proporcionaram a máxima produção de folhas de 80,87.

Aos 90 DAS, houve efeito significativo isolado para essa variável no qual a

produção de folhas do capim-paiaguás foi ajustada ao modelo quadrático de

regressão. A dose de cinza vegetal de 27 g dm-3 (Figura 23A) promoveu o máximo

número de folhas de 150,11 e a menor produção de folhas, 14,63, ocorreu na tensão

de água no solo 47,01 kPa (Figura 23B).

65

Figura 23. Número de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte. NF3 = número de folhas no terceiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Na primeira e segunda avaliações, verificou-se um aumento no número de

folhas da gramínea adubada com cinza vegetal mesmo em condições de baixa

disponibilidade hídrica, demonstrando, assim, a relevância do uso do resíduo para a

produção de folhas em épocas de seca.

Na terceira avaliação, o ponto de mínimo no número de folhas submetido a

baixa disponibilidade de água pode ter sucedido como um dos mecanismos de

resposta da gramínea ao déficit hídrico reduzindo o crescimento vegetativo

(MAHAJAN e TUTEJA, 2005; REYNOLDS et al., 2005).

O aumento no número de folhas verificado no terceiro corte com o incremento

da adubação via cinza vegetal é importante para a recuperação da gramínea, tendo

em vista que a produtividade das gramíneas forrageiras decorre da contínua emissão

de folhas e perfilhos, e da capacidade de regeneração foliar, processo que assegura

A

B

66

a persistência e a perenidade da pastagem após o corte ou pastejo (CORSI et al.,

1994; CABRAL et al., 2017). Malcolm et al. (2014) consideram que a persistência das

pastagens deve ser compreendida como um parâmetro econômico de investimento e

não apenas biológico, pois o pasto é um insumo para a produção animal e agrega

valor à propriedade.

Os resultados deste estudo estão de acordo com os encontrados por Bezerra

et al. (2014), que incorporaram cinza vegetal em Latossolo cultivado com U. brizantha

cv. Marandu, e relataram aumento no número de folhas da forrageira. Do mesmo

modo, Bonfim-Silva et al. (2015a), avaliando o efeito da cinza vegetal em gramíneas

tropicais, verificaram incremento de 89,85% na produção de folhas do capim marandu.

A formação e o desenvolvimento das folhas contribuem para o crescimento da

forragem, uma vez que representam parte do tecido fotossintético ativo onde é

capturada boa parte da energia luminosa utilizada para a produção de fotoassimilados

à planta (TAIZ e ZEIGER, 2013). Assim, as folhas são componentes importantes para

o índice de área foliar (CHAPMAN e LEMAIRE, 1993) e a produção de massa seca

total da parte aérea, constituindo-se em material de alto valor nutritivo para os

ruminantes (ALEXANDRINO et al., 2004).

4.8 Número de perfilhos

O número de perfilhos apresentou interação entre os fatores na primeira e

terceira colheitas do capim-paiaguás. Aos 30 dias após a semeadura, primeiro corte,

houve efeito significativo da interação entre as doses de cinza vegetal e tensão de

água no solo quanto ao número de perfilhos. No estudo de superfície de resposta

(Figura 24), a combinação da dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 com a tensão de

água no solo de 37,14 kPa proporcionou 18,14 perfilhos do capim-paiaguás.

67

Figura 24. Número de perfilhos de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetido

a doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no primeiro corte. NP1 = número de perfilhos no primeiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade, respectivamente.

No segundo corte da forrageira, houve efeito isolado entre os tratamentos para

o número de perfilhos e isso foi ajustado ao modelo quadrático de regressão. O

número de perfilhos máximo (39,27) foi verificado na dose de cinza vegetal de 26,29

g dm-3 (Figura 25A) e o número de perfilhos mínimo (11,04) deu-se na tensão de água

no solo de 48,13 kPa (Figura 25B).

68


a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte. NP2 = número de perfilhos no segundo corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

No terceiro corte, houve interação entre as doses de cinza vegetal e tensões

de água no solo para o número de perfilhos. No estudo de superfície de resposta

(Figura 26), a relação da dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 e a tensão de água no

solo de 47,75 kPa promoveram um total de 19,88 perfilhos.

A

B

69


a doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no terceiro corte. NP3 = número de perfilhos no terceiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

No primeiro e terceiro corte, verificou-se maior produção de perfilhos da

gramínea cultivada em solo com adição de cinza vegetal mesmo sob baixa

disponibilidade hídrica. Como visto, a cinza vegetal aumenta a retenção de água no

solo, reduzindo o efeito do estresse por déficit hídrico pela planta.

Assim como se verificou com a variável número de folhas, a menor produção

de perfilhos no segundo corte em função da elevada tensão de água no solo ocorreu

como efeito fisiológico do déficit hídrico sobre as plantas, reduzindo o crescimento

vegetativo, em particular o crescimento dos rebentos (SCHÜPPLER et al., 1998;

MAHAJAN e TUTEJA, 2005).

No segundo corte, observou-se um aumento no número de perfilhos do capim-

paiaguás em solo adubado com cinza vegetal, corroborando os trabalhos que

demonstram os benefícios com a incorporação do resíduo no solo para a produção de

gramíneas. Bezerra et al. (2014) avaliaram as características produtivas do capim

marandu em função da cinza vegetal, o qual aumentou significativamente a produção

de perfilhos (20,24) da cultivar Marandu cultivado em Latossolo Vermelho. Neste

trabalho, os autores enfatizaram o potencial uso do resíduo como fertilizante em

gramíneas forrageiras.

Bonfim-Silva et al. (2015a) relataram que a fertilização por meio da cinza de

madeira influenciou a produção máxima de perfilhos (53,94) do capim-marandu em

todas as colheitas, contribuindo para maior vigor e persistência da gramínea

forrageira. Esses autores destacam que os perfilhos são uma característica estrutural

70

de parâmetro indicativo de crescimento da gramínea forrageira. Tokeshi (1986)

acrescenta que a quantidade de perfilhos auxilia no estabelecimento e na perenidade

das pastagens, protege o solo contra a erosão, reduz o aparecimento de plantas

indesejáveis por meio do sombreamento e proporciona maior resistência a pragas e

doenças.

O número de perfilhos é maior em pastos com baixa altura de plantas e, em

consequência, eles apresentam maior densidade de plantas (EVERS et al., 2011). Em

contrapartida, gramíneas com maior altura promovem o alongamento do colmo como

estratégia para expor as folhas novas na região superior do dossel onde a

luminosidade é maior. Assim, os perfilhos são maiores, mais pesados e há menor

número de perfilhos (MATTHEW et al., 1995; SBRISSIA et al., 2010). Segundo

LANGER (1963), plantas de maior altura diminuem o perfilhamento, em razão de o

sombreamento impedir que a luz chegue nas camadas inferiores do pasto, próximo

ao solo. Nessa condição de pouca luminosidade, a maior quantidade de assimilados

é reservada para o crescimento de perfilhos já existentes em detrimento do

desenvolvimento de novos perfilhos (SANTOS et al., 2010).

4.9 Massa seca de folhas

Nas três avaliações realizadas na gramínea forrageira, a massa seca de folhas

apresentou efeito isolado para as doses de cinza vegetal e tensões de água no solo.

No primeiro corte, a massa seca de folhas ajustou-se ao modelo quadrático de

regressão. A dose de cinza vegetal de 23,09 g dm-3 (Figura 27A) proporcionou a maior

massa seca de folhas de 3,40 g vaso-1. Na tensão de água no solo de 53,36 kPa,

obteve-se a menor massa seca de folhas, de 0,94 g vaso-1 (Figura 27B).

71

Figura 27. Massa seca de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte. MSF1 = massa seca de folhas no primeiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. * e *** significativo a 5 e 0,1% de probabilidade.

No segundo corte, a massa seca de folhas ajustou-se aos modelos linear e

quadrático de regressão para doses de cinza vegetal e tensões de água no solo,

respectivamente. A maior dose de cinza vegetal incrementou em 80,74% (Figura 28A)

a massa seca de folhas ao comparar com ausência de aplicação do resíduo. A tensão

de água no solo de 49,97 kPa (Figura 28B) ocasionou a menor massa seca de folhas

de 1,38 g vaso-1.

A

B

72

Figura 28. Massa seca de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte. MSF2 = massa seca de folhas no segundo corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

Na terceira avaliação, a massa seca de folhas ajustou-se ao modelo linear de

regressão em que apresentou um aumento de 87,32% comparando-se à dose de

cinza vegetal de 32 g dm-3 com o tratamento de 0 g dm-3 (Figura 29A). Em relação à

tensão de água no solo, a massa seca de folhas ajustou-se ao modelo quadrático de

regressão, sendo o menor valor de 0,88 g vaso-1 encontrado em 50,26 kPa (Figura

29B).

A

B

73

Figura 29. Massa seca de folhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte. MSF3 = massa seca de folhas no terceiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *, ** e *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade, respectivamente.

Por ocasião das três colheitas, observou-se menor massa seca de folhas da

gramínea quando submetida a tensões de água entre 49,97 a 53,36, que conferem

baixa umidade do solo. Isso vem a confirmar o relato de Pezzopane et al. (2014) no

qual afirmam que a baixa umidade do solo ocasiona menor produção podendo

acarretar a morte das plantas. Esses autores, por meio dos resultados da pesquisa,

obtiveram uma redução pela metade na massa seca de folhas da BRS Paiaguás

submetida a déficit hídrico. Santos et al. (2013) verificaram menor produção da massa

seca da parte aérea das cultivares Marandu e BRS Piatã (Urochloa brizantha) sob

baixa disponibilidade hídrica.

Em estudo visando a produção do capim-paiaguás sob tensões de água no

solo, Koetz et al. (2017) encontraram a maior massa seca de folhas, 44,12 g vaso-1 na

tensão de 29 kPa, apresentando um incremento superior a 50% ao comparar com a

A

B

74

tensão de água no solo de 60 kPa. Confrontando esses resultados com o presente

trabalho, a produção de massa seca de folhas do capim-paiaguás diminuiu apenas a

partir da tensão de água no solo de 49,97 kPa devido à adição de matéria orgânica

via cinza vegetal que favoreceu a retenção de água no solo. Desse modo, ressalta-se

que cinza vegetal é fundamental para a conservação da água no solo, além de fonte

de nutrientes para pastagens.

Em relação ao efeito das doses de cinza vegetal na massa seca das folhas do

capim-paiaguás, constatou-se ponto de máxima e incremento de até 87% na produção

com a incorporação do resíduo ao solo. Assim, pode-se atribuir que a adição de

nutrientes existentes na cinza supriu a necessidade das plantas, contribuindo para

seu melhor desenvolvimento, como observado por Hansen et al. (2017), Maresca et

al. (2017) e Symanowicz et al. (2018). Bezerra et al. (2016), do mesmo modo,

observaram maiores valores de massa seca de folhas com a aplicação da cinza

vegetal ao solo, atingindo incremento de 66,25%, e ressaltaram a respeito do potencial

de fertilização das cinzas de madeira em forragem.

Durante o pastejo, os animais selecionam o consumo de partes das plantas,

dando preferência às folhas, pois são mais acessíveis e digestíveis, apresentam maior

facilidade de preensão, além de maior valor nutritivo (WILSON e TMANNETJE, 1978;

CANDIDO et al., 2005; BRÂNCIO et al., 2003; MINSON 1982; VAN SOEST 1987). A

participação de folhas junto com a altura do pasto é uns dos fatores que influenciam

positivamente o ganho de peso animal (BRÂNCIO et al., 2003), sendo assim de

interesse o conhecimento da produção de massa seca de folhas das gramíneas

forrageiras.

4.10 Massa seca de colmos+bainhas

A massa seca de colmos+bainhas apresentou efeito isolado para os

tratamentos nos três cortes. Na primeira avaliação, a massa seca de colmos+bainhas

ajustou-se ao modelo quadrático de regressão. A dose de cinza vegetal de

28,63 g dm-3 (Figura 30A) proporcionou 1,96 g vaso-1 de massa seca de

colmos+bainhas. A tensão de água no solo de 50,23 kPa (Figura 30B) ocasionou a

produção mínima de 0,26 g vaso-1 de massa seca de colmos+bainhas.

75

Figura 30. Massa seca de colmos+bainhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte. MSC1 = massa seca de colmos+bainhas no primeiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *, ** e *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade, respectivamente.

No segundo corte, a massa seca de colmos+bainhas ajustou-se ao modelo

linear de regressão no qual, com o aumento das doses de cinza vegetal, incrementou

em 83,12% a produção de colmos do capim-paiaguás (Figura 31A) ao comparar a

dose de 32 g dm-3 com a ausência de aplicação da cinza vegetal, enquanto que a

menor massa seca de colmos+bainhas, 0,26 g vaso-1, foi verificada na tensão de água


A

B

76

Figura 31. Massa seca de colmos+bainhas de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de doses de cinza vegetal e tensões de água no solo no segundo (A e B) e terceiro cortes (C). MSC2 e MSC3 = massa seca de colmos+bainhas no segundo e terceiro cortes, respectivamente. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

No último corte, a massa seca de colmos+bainhas ajustou-se ao modelo linear

de regressão (Figura 31C), em que houve um aumento de 86,83% na produção

A

B

C

77

quando se compara a dose máxima de cinza vegetal com a ausência do resíduo. Não

houve diferença significativa para massa seca de colmos+bainhas sob tensões de

água no solo, neste corte.

Assim como se verificou com a massa seca de folhas, a massa seca de

colmos+bainhas foi menor quando submetida a baixa disponibilidade hídrica e

apresentou maior produção de matéria seca com o incremento de cinza vegetal.

Outros trabalhos confirmam tais observações, como as de Kroth et al. (2015), que

avaliam cultivares da U. brizantha, em que verificaram a menor produção de massa

seca de colmos nas plantas cultivadas sob déficit hídrico. Pezzopane et al. (2014), da

mesma forma, obtiveram redução da massa seca de colmos do capim-paiaguás em

condição de estresse por déficit hídrico.

Em relação ao efeito da fertilização por meio de cinza vegetal em gramíneas,

trabalhos corroboram o presente estudo e relatam o incremento na produção de

massa seca de colmos à proporção que as doses do resíduo são elevadas (BEZERRA

et al., 2016; BONFIM-SILVA et al., 2013). Segundo Euclides et al. (2000), o

desenvolvimento de colmos incrementa a produção da massa total de forragem da

gramínea.

4.11 Massa seca da parte aérea

Nas três avaliações houve diferença significativa das doses de cinza vegetal e

tensões de água no solo isoladamente. No primeiro corte, a massa seca da parte

aérea do capim-paiaguás ajustou-se ao modelo quadrático de regressão para ambos

os fatores. A dose de cinza vegetal de 24,66 g dm-3 (Figura 29A) favoreceu a maior

produção de massa seca da parte aérea de 5,3 g vaso-1, enquanto que a menor

produção de massa seca da parte aérea de 1,20 g vaso-1 foi observada na tensão de

água no solo de 51,97 kPa (Figura 32B).

78

Figura 32. Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no primeiro corte. MSPA1 = massa seca da parte aérea no primeiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

Na segunda avaliação houve efeito isolado dos fatores ocorrendo um

incremento (Figura 33A) na massa seca da parte aérea de 81,76% ao utilizar a maior

dose do intervalo experimental comparando com o tratamento sem aplicação de cinza

vegetal. O ajuste dos resultados da massa seca da parte aérea foi descrito por modelo

quadrático de regressão com ponto de mínima de 1,64 g vaso-1 na tensão de água no

solo de 49,53 kPa (Figura 33B).

A

B

79

Figura 33. Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no segundo corte. MSPA2 = massa seca da parte aérea no segundo corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

No terceiro corte, a massa seca da parte aérea da gramínea ajustou-se ao

modelo linear de regressão com aumento progressivo de 87,05% (Figura 34A) na

produção de folhas mais colmos+bainhas, comparando-se a máxima dose com o

tratamento sem adubação da cinza vegetal. O capim-paiaguás apresentou produção

mínima de massa seca da parte aérea de 0,20 g vaso-1 observada na tensão de água


A

B

80

Figura 34. Massa seca da parte aérea de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás

submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B) no terceiro corte. MSPA3 = massa seca da parte aérea no terceiro corte. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

Assim como ocorreu na massa seca de folhas e na massa seca de

colmos+bainha, por ocasião dos cortes, observou-se que a aplicação de cinza vegetal

contribuiu positivamente para a produção de massa seca da parte aérea do capim-

paiaguás. Da mesma forma, em estudo de campo utilizando cinza de madeira como

fertilizante em pastagens de montanha, Ferreiro et al. (2011) observaram aumento do

rendimento da matéria seca das pastagens durante os primeiros 2 anos após a

aplicação da cinza de madeira, atribuindo melhoria nas propriedades químicas do

solo.

Verificou-se que tensões de água no solo elevadas, ao longo dos cortes,

restringiram o desenvolvimento da massa seca de folhas mais colmos+bainha,

B

A

81

diminuindo a produção da cultivar. Esses resultados estão de acordo com os trabalhos

apresentados em seguida.

Em trabalho desenvolvido com as cultivares Marandu, Xaraés, BRS Piatã e

BRS Paiaguás da U. brizantha Pezzopane et al. (2014) relataram que a massa seca

de parte aérea foi, em média, 46,8% menor nos tratamentos com déficit hídrico. Esses

autores atribuíram o fato como resultado da redução de massa seca de colmos e de

folhas. Isso vem a corroborar o presente estudo, em que no segundo e terceiro cortes

houve diminuição da produção de massa seca da parte aérea sob altas tensões de

água no solo, em consequência do decréscimo da massa seca das folhas e da massa

seca dos colmos+bainhas.

Guenni et al. (2002), ao estudar a resposta de espécies de Urochloa à seca,

verificaram uma adaptação da gramínea à seca, porém a curtos períodos,

apresentando sintomas de murchamento aos 14 dias e uma redução na biomassa da

parte aérea da forrageira de 23% sob déficit hídrico.

4.12 Relação folhas-colmos+bainhas

Nas três avaliações da gramínea forrageira, a relação folhas-colmos+bainhas

não apresentou diferença significativa entre as doses de cinza vegetal e tensões de

água no solo (Tabela 4).

Tabela 4. Médias observadas da relação folhas-colmos+bainhas da Urochloa

brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (g dm-3) e tensões de água no solo (kPa) nas três avaliações

Cinza vegetal (g dm-3)*

0 8 16 24 32

Primeiro corte 0,00 1,42 0,95 0,00 0,62 Segundo corte 2,13 1,68 1,58 1,84 1,59 Terceiro corte 0,88 0,90 0,83 0,90 1,11

Tensões de água no solo (kPa)*

4 8 16 32 64

Primeiro corte 0,00 1,42 0,62 0,00 0,95 Segundo corte 1,90 1,33 1,42 2,20 1,98 Terceiro corte 0,80 0,81 1,32 0,99 0,70

*Médias não significativas

Não obstante, vale observar que, no presente trabalho, ocorreram valores da

relação folha-colmo do capim-paiaguás acima do nível crítico ideal, igual a 1, proposto

82

por Pinto et al. (1994) e Andrade (1997), que considera a quantidade e qualidade da

forragem.

A relação folhas-colmos+bainhas permite a avaliação da proporção de folhas e

caules da forrageira que pode indicar o declínio ou ascensão do valor nutritivo da

gramínea, pois se essa relação for baixa, ou seja, se houver mais colmos que folhas,

afetará negativamente a qualidade da forrageira, a porção apreendida de vegetal e,

por fim, interferirá no consumo voluntário e no comportamento dos animais no pastejo

(ALDEN e WHITAKER, 1970; STOBBS, 1973; WILSON e T’MANNETJE, 1978; ;

EUCLIDES et al., 2000; CHAVES et al., 2006; CHAPMAN et al., 2014; RODRIGUES

et al., 2017). Cabral et al. (2011) acrescentam que a relação folha-colmo junto às

características estruturais do pasto afetam as variáveis do comportamento ingestivo,

como o tamanho do bocado, a taxa de bocado e o tempo de pastejo.

A proporção folha-colmo é maior em pastos com menor número de perfilhos e

quando são manejados em alturas mais elevadas (EVERS et al., 2011), estimulando

o aumento da proporção de folhas vivas e refletindo, assim, na composição botânica

da forragem.

4.13 Massa seca de raiz e Volume de raiz

A massa seca de raiz do capim-paiaguás apresentou efeito isolado para as

doses de cinza vegetal e tensões de água no solo, ajustando-se ao modelo quadrático

de regressão. A maior massa seca de raiz de 24,19 g vaso-1 (Figura 35A) foi obtida

na dose de cinza vegetal de 27,01 g dm-3 e a menor massa seca de raiz de

1,96 g vaso-1 (Figura 35B) ocorreu na tensão de água no solo de 47,77 kPa.

83

Figura 35. Massa seca de raiz de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás submetida a doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B). MSR = massa seca de raiz. CZ = cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *, ** e *** significativo a 5, 1 e 0,1% de probabilidade, respectivamente.

O aumento na produção de massa seca de raízes do capim-paiaguás ratifica a

relevância em adubar a gramínea forrageira com cinza vegetal. Dessa maneira, o

sistema radicular apresentar-se-á bem desenvolvido e consolidado, refletindo na

biomassa do dossel, o que foi constatado no presente estudo na maior produção da

massa seca da parte aérea com uso do resíduo sólido. O mesmo foi encontrado por

Bonfim-Silva et al. (2017c), que observaram um incremento de 94% na massa seca

de raízes da cultivar BRS Piatã (U. brizantha) submetida a doses de cinza de madeira.

Esses autores atribuíram esse aumento ao nutriente fósforo presente no resíduo, pois

o mesmo estimula o crescimento mais rápido das raízes, sendo importante

particularmente durante o estágio de implantação da gramínea.

Conforme o aumento das tensões de água no solo, ocorreu a diminuição na

massa seca de raiz. Pezzopane et al. (2014), ao estudar as cultivares da U. brizantha,

A

B

84

observaram que o capim-paiguás apresentou a menor redução (23%) da massa seca

de raiz sob déficit hídrico, seguido das cultivares Marandu (34%) e Xaraés (52%).

O volume de raiz apresentou efeito isolado entre os tratamentos ajustando-se

ao modelo quadrático de regressão. A dose de cinza vegetal de 26,63 g dm-3 (Figura

36A) proporcionou o maior volume de raiz (141,49 cm³), enquanto que o menor volume

de raiz (10,44 cm³) foi encontrado na tensão de água no solo de 48,66 kPa (Figura

36B).

Figura 36. Volume de raiz de Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B). VRaiz = volume de raiz. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. * e *** significativo a 5 e 0,1% de probabilidade.

Lopes et al. (2011) consideram que o incremento da massa de raiz proporciona

uma maior consolidação do sistema radicular, com maior capacidade em termos de

absorção de nutrientes e água, resultado de um maior volume de solo ocupado pelas

raízes.

A

B

85

Características que limitam o desenvolvimento da raiz como alta acidez,

deficiência em Ca, Mg e P e alta saturação por alumínio são inerentes aos solos do

Cerrado brasileiro e diminuem a capacidade de absorção de água e nutrientes pela

planta afetando, assim, a produção de biomassa da gramínea (SILVA et al., 2018). A

toxicidade por Al, recorrente em solos ácidos, inibe o crescimento e o desenvolvimento

da raiz e, por consequência, induz deficiências de P, K e Ca na planta. Contudo, a

disponibilidade do alumínio diminui à medida que se eleva o pH do solo (MALAVOLTA,

2006). Visto isso, a cinza vegetal apresenta-se como fonte de nutrientes, como K, Ca,

Mg, Fe e P, revertendo o desequilíbrio nutricional, além de se tratar de um agente de

neutralização do pH do solo. Ademais, o silício presente na cinza vegetal atenua a

disponibilidade de elementos tóxicos como alumínio e manganês (COCKER et al.,

1998).

4.14 pH do solo

O pH do solo por ocasião da semeadura apresentou diferença significativa

apenas para a cinza vegetal, ajustando-se ao modelo linear de regressão (Figura 37).

Observou-se o incremento do pH do solo em 27,69%, com o aumento das doses de

cinza vegetal, demonstrando, assim, o potencial da cinza vegetal em neutralizar a

acidez do solo, ocasionando uma elevação de 2,61 unidades no pH do solo, que

inicialmente era 4,1 (Tabela 1) e, após a adição do resíduo de queima de material

vegetal, alcançou 6,71 na dose máxima do tratamento.

Figura 37. pH do solo cultivado com Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses

de cinza vegetal por ocasião da semeadura. pH semead = pH do solo por ocasião da semeadura. CZ= cinza vegetal. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

86

Na primeira avaliação, 60 dias após a incubação do solo com o resíduo, houve

efeito isolado entre as fontes de variação para o pH do solo. A dose de cinza vegetal

de 17,07 g dm-3 ocasionou o menor pH do solo de 5,54 (Figura 38A). Contudo, com o

aumento das tensões de água no solo, ocorreu o incremento de 9,33% no pH do solo

ao comparar com a tensão de água no solo de 4 kPa (Figura 38B).

Figura 38. pH do solo cultivado com Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do primeiro corte. pH1 = pH do solo no primeiro corte. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Na segunda avaliação, o pH do solo apresentou diferença significativa isolada

entre os fatores, doses de cinza vegetal e tensões de água no solo. O menor valor de

pH do solo foi 5,53 (Figura 39A) obtido na dose de cinza vegetal de 15,95 g dm-3.

Entretanto, com o aumento das tensões de água no solo, ocorreu incremento no pH

A

B

87

do solo em 9,92% comparando-se com o tratamento de maior umidade do solo, 4 kPa

(Figura 39B).

Figura 39. pH do solo cultivado com Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do segundo corte. pH2 = pH do solo no segundo corte. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Por ocasião do terceiro corte do capim-paiaguás, houve diferença significativa

entre os tratamentos isoladamente. Em relação ao resíduo sólido (Figura 40A), o

menor pH do solo foi de 4,68 na dose de cinza vegetal de 16,18 g dm-3. E à medida

que se aumentaram as tensões de água no solo (Figura 40B), houve uma elevação

de 10,01% do pH do solo em relação à tensão de água no solo de 4 kPa.

A

B

88

Figura 40. pH do solo cultivado com Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás sob doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B), por ocasião do terceiro corte. pH3 = pH do solo no terceiro corte. CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. ** e *** significativo a 1 e 0,1% de probabilidade.

O aumento do pH do solo por ocasião da semeadura do capim-paiaguás pode

ser atribuído ao aporte de reserva alcalina, cátions trocáveis e ânions (DUARTE et al.,

2008), advindos da cinza vegetal. Fontes de carbono orgânico incorporados aos solos

promovem aumento do pH, assim como redução do alumínio trocável (CAMBUIM e

CORDEIRO, 1986; CAMARGO et al., 1987).

Os pontos de mínimos do pH do solo em função das doses de cinza vegetal

por ocasião dos cortes podem ser atribuídos à maior produção da matéria seca a partir

da segunda colheita, no qual ocorre maior absorção de nutrientes; em consequência

uma disponibilização, pela planta, de prótons H+. Segundo Bolan et al. (1991), a

acidificação do solo é causada principalmente pela liberação de prótons H+ na

rizosfera das plantas, em que para cada mol de H+ ocorre o consumo de um mol de

ânion.

A

B

89

Hansen et al. (2017) constataram que a aplicação de cinzas altera o pH e a

composição de cátions base do solo nos primeiros centímetros de profundidade e em

escala temporal. Outros autores como Ingerslev et al. (2014), Cruz-Paredes et al.

(2017) e Hansen et al. (2018) também verificaram aumento no pH do solo a partir da

aplicação de cinza no solo. Ingerslev et al. (2014) acrescentam que a aplicação de

cinzas de madeira ao solo da floresta tem um efeito de calcário no horizonte O

manifestado apresenta aumento na CTC e saturação de bases. Salter et al. (1971)

afirmam que a adição de cinzas ao solo pode simultaneamente aumentar a retenção

de água e reduzir a acidez do solo.

Brady e Weil (2008) explicam que os bicarbonatos são formados a partir da

reação do CO2 com óxidos e carbonatos das cinzas, que, por sua vez, então reagem

com prótons, como H+, e íons de Al que são liberados do complexo de troca iônica do

solo à medida que são trocados pelos íons de Ca. Paradelo et al. (2015) mencionam

que o pH aumenta com a diminuição dos prótons nos sítios trocáveis do solo e por

causa da redução da hidrólise ácida do Al.

O incremento do pH do solo com o aumento das tensões de água no solo, por

ocasião do primeiro, segundo e terceiro cortes da gramínea, está relacionado à baixa

produção de biomassa do capim-paiaguás nas maiores tensões devido ao estresse

hídrico por baixa disponibilidade de água, ocorrendo, assim, uma menor absorção de

nutrientes e de transferência de hidrogênio (H+) para solução do solo, segundo

Breemen et al. (1983), responsável pela acidificação do solo.

4.15 Consumo total de água pelo capim-paiaguás

O consumo total de água pelo capim-paiaguás apresentou interação entre as

doses de cinza vegetal e tensões de água no solo (Figura 41). No estudo de superfície

de resposta, a ausência de aplicação da cinza vegetal associada ao déficit hídrico (64

kPa) proporcionaram um incremento de 82,78% no consumo total de água pela

gramínea, comparando a dose de cinza vegetal de 32 g dm-3 combinada à tensão de

água no solo de 4 kPa.

90

Figura 41. Consumo total de água pela Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função de doses de cinza vegetal (g dm-3) e tensões de água no solo (kPa). CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. * e *** significativo a 5 e 0,1% de probabilidade.

Observou-se que mesmo o capim-paiaguás submetido a maior umidade do

solo, tensão de 4 kPa, consumiu menor quantidade de água`, e isso pode ter ocorrido

devido à presença da cinza vegetal. Diante disso, é possível inferir que o resíduo

proporcionou maior retenção de água pelo solo, uma vez que a capacidade de

retenção de água do resíduo foi igual a 0,71 cm3 cm-3, resultando, assim, em menor

consumo total de água pela gramínea durante o experimento. Deve-se ressaltar que,

mesmo a gramínea apresentando menor consumo de água na tensão de água do solo

de 4 kPa, ela não interferiu nas características produtivas do capim-paiaguás.

Trabalhos relatam o efeito da adição de cinzas no aumento da retenção de

água no solo (CHANG et al., 1977; ADRIANO e WEBER et al., 2001; PATHAN et al.,

2003). Stoof et al. (2010) concluíram que a adição de cinzas incorporada no solo

favoreceu a retenção de água do solo e a capacidade de água disponível.

4.16 Eficiência no uso da água pelo capim-paiaguás

A eficiência no uso da água pelo capim-paiaguás apresentou efeito isolado dos

fatores. Considerando a cinza vegetal (Figura 42A), a eficiência no uso da água pela

planta aumentou 70,43% conforme se adicionava o resíduo no solo, ao comparar o

tratamento controle com a dose de cinza vegetal de 32 g dm-3. A menor eficiência no

uso da água pela forrageira de 1,27 g dm-3 foi observada na tensão de água no solo

de 46,40 kPa (Figura 42B).

91

Figura 42. Eficiência no uso da água pela Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás em

função de doses de cinza vegetal (A) e tensões de água no solo (B). CZ= cinza vegetal. T = tensão de água no solo. *** significativo a 0,1% de probabilidade.

Verificou-se que a aplicação de cinza vegetal ao solo contribuiu para o

incremento na eficiência no uso da água pela gramínea, uma vez que ocorreu um

aumento da produção de biomassa do capim-paiaguás com menor consumo de água.

Mais uma vez, destaca-se a importância da cinza vegetal aplicada ao solo em reter

água e assim diminuir a demanda por água pela planta por meio de chuva ou irrigação.

Koetz et al. (2017), ao estudar o capim-paiaguás adubado com fontes minerais

e submetido a tensões de água no solo, observaram que a eficiência do uso de água

foi 54% maior na tensão de 34 kPa em relação à tensão de 0 kPa. Em cultivo de cana-

de-açúcar irrigada e sob regime de sequeiro, foi verificada maior eficiência no uso de

água sob irrigação (OLIVEIRA et al., 2011). Em estudo na região semiárida do

A

B

92

nordeste brasileiro, Souza et al. (2011) relataram que o aumento da eficiência no uso

da água proporcionou incremento na produção de grãos do milho e feijão-caupi.

4.17 Cinza vegetal e o ambiente

A incorporação de cinza vegetal ao solo aumenta a retenção de água no

Latossolo Vermelho. A capacidade de retenção de água da cinza vegetal igual a

0,71 cm3 cm-3 representa 71% de absorção de água pelo material, ou seja, 1 g de

cinza vegetal absorve 0,71 g de água. Isso refletiu no menor consumo de água pela

forrageira cultivada em solo adubado com a cinza vegetal. Assim, o resíduo é uma

ferramenta estratégica para a conservação de água no solo, garantindo o

desenvolvimento da gramínea em períodos de estiagens e reduzindo o uso de água

pela irrigação.

A eficiência do uso da água (EUA) resulta de práticas produtivas sustentáveis

para a conservação de recursos hídricos; com a aplicação de cinza vegetal ao solo,

incrementou-se a EUA em mais 70%. De acordo com Coelho et al. (2005), a eficiência

média de irrigação do país está estimada em 60%, concluindo que o aumento da

eficiência do uso da água na irrigação possibilita a redução da captação de água das

fontes e, por meio da utilização da cinza vegetal, pode-se potencializar esse valor.

A cinza vegetal é fonte de macro e micronutrientes essenciais para a produção

de gramíneas, sendo adicionados ao solo 34,7 g kg-1 de potássio (K2O), 33,0 g kg-1

de cálcio e 21,0 g kg-1 de magnésio. A utilização do resíduo como fonte de nutrientes

ao solo pode reduzir a demanda por fontes minerais. Em consequência, atenuam-se

os impactos ambientais ocasionados pela extração de rochas para a produção de

fertilizantes.

O silício presente na cinza vegetal (Tabela 2) é importante, uma vez que este

nutriente oferece proteção contra estresses bióticos e abióticos às gramíneas, como

proteção foliar contra pragas e resistência à perda de água por transpiração, e diminui

efeito de elementos tóxicos. Segundo Melo et al. (2003), a capacidade do capim do

gênero Urochloa em absorver e acumular silício na epiderme das folhas promove uma

redução na transpiração e faz com que a exigência de água pelas plantas seja menor,

uma das razões da resistência da gramínea e poáceas em geral em períodos de

estiagem. Estudos relatam outra função do silício de atenuar a adsorção de fósforo ao

solo disponibilizando-o às plantas, podendo diminuir quantidade recomendada de

93

adubos fosfatados para o estabelecimento do capim (ROY et al., 1971; MELO et al.,

2007). O acúmulo de sílica nas folhas protege a planta do ataque de pragas conforme

resultados obtidos por Keeping et al., (2012) e Dias et al. (2014). Ademais, o silício

reduz o efeito de elementos tóxicos como alumínio, manganês e ferro (COCKER et

al., 1998; KORNDÖRFER et al., 2010)

As quantidades dos elementos tóxicos (Anexo B) arsênio, cádmio, cromo,

mercúrio, níquel e chumbo presentes no resíduo e inseridos no sistema dentro das

doses recomendadas não são suficientes para contaminar o solo, de acordo com a

resolução 375 do CONAMA (2006). Torna-se importante salientar sobre a origem da

biomassa utilizada para a queima, evitando-se o uso daquelas provenientes de

demolição, madeira tratada com produtos impermeabilizantes e/ou biocidas, posto

que esses produtos contêm altas cargas de elementos tóxicos, e também de árvores

cultivadas em locais contaminados.

Portanto, a incorporação de cinza vegetal em solos ácidos, de baixa fertilidade

e em processo de degradação como insumo alternativo no sistema de cultivo de

pastagens no Cerrado é uma estratégia de produção sustentável, economicamente

viável e ambientalmente segura, em especial em propriedades descapitalizadas.

94

5. CONCLUSÕES

A altura de plantas, o número de folhas e o número de perfilhos da Urochloa

brizantha cv. BRS Paiaguás apresentam maiores valores com incremento da cinza

vegetal, mesmo em condições de baixa disponibilidade hídrica no solo.

Os melhores resultados de desenvolvimento e produção de massa seca do

capim-paiaguás foram observados com a incorporação de cinza vegetal ao solo.

A tensão de água no solo acima de 41,20 kPa influencia as características

fitométricas e reduz a produção de massa seca do capim-paiaguás, confirmando,

dessa maneira, a relevância do uso do resíduo para aumento da oferta de forragem

em solo, mesmo sob baixa disponibilidade hídrica.

A cinza vegetal aumenta o pH do solo, demonstrando eficiência na correção da

acidez do solo.

A gramínea forrageira apresentou maior consumo total de água em condições

de déficit hídrico do solo sem aplicação de cinza vegetal.

95

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7. ANEXO

Anexo A. Composição química da cinza vegetal analisada como material orgânico

N P2O5 K2O Ca Mg S Zn Cu Fe Mn B C

.................................................................g kg-1......................................................

17,2 16,3 30,1 21,9 14,2 0,7 0,078 0,018 8,976 0,327 0,096 111,8

N = nitrogênio total; P2O5 = fósforo total; K2O = potássio total; Ca = cálcio total; Mg = magnésio total; S = enxofre total; Zn = zinco total; Cu = cobre total; Fe = ferro total; Mn = manganês total; B = boro total; C = carbono total. Resultados na base seca a 60-65ºC.

Anexo B. Composição química de elementos tóxicos da cinza vegetal analisada como

fertilizante

As Cd Cr Hg Ni Pb

........................................................g kg-1 ....................................................

0,00021 < LQ 0,00798 0,00011 < LQ < LQ

As = arsênio; Cd = cádmio; Cr = cromo; Hg = mercúrio; Ni = níquel; Pb = chumbo. LQ = limite de quantificação do método analítico.

Anexo C. Quantidade de nutrientes (g kg-1) nas doses de cinza vegetal de 8, 16, 24 e 32 g kg-1 incorporadas ao Latossolo Vermelho coletado no Cerrado

N P2O5 K2O Ca Mg Na SO4 Zn Cu Fe Mn B Si

..........................................................g kg-1...........................................................

8 24,8 76,8 277,6 264 168 1,0 16 0,8 0 82,4 3,2 0,8 2195,2

16 49,6 153,6 555,2 528 336 2,0 32 1,6 0 164,8 6,4 1,6 4390,4

24 74,4 230,4 832,8 792 504 2,9 48 2,4 0 247,2 9,6 2,4 6585,6

32 99,2 307,2 1110,4 1056 672 3,9 64 3,2 0 329,6 12,8 3,2 8780,8

universidade federal de mato grosso faculdade de …...paiaguas grass (urochloa brizantha) submitted...

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