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Manejo do solo, água e nitrogênio 131
Manejo do solo, água e nitrogênio no cultivo de feijão
Orivaldo Arf(1), Ricardo Antonio Ferreira Rodrigues(2), Marco Eustáquio de Sá(1), Salatier Buzetti(2)
e Vagner do Nascimento(1)
(1)Universidade Estadual Paulista (Unesp), Fac. de Engenharia de Ilha Solteira, Dep. de Fitotecnia, Tecnologia de Alimentos e Sócio-Economia, Caixa Postal 31, CEP 15385-000 Ilha Solteira, SP. E-mail: arf@agr.feis.unesp.br, mesa@agr.feis.unesp.br, vagner@agr.feis.unesp.br (2)Unesp, Fac. de Engenharia de Ilha Solteira, Dep. de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos. E-mail: ricardo@agr.feis.unesp.br, sbuzetti@agr.feis.unesp.br
Resumo – O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do preparo e não preparo do solo, de doses de N
aplicadas em cobertura e da irrigação na produtividade do feijoeiro cv. IAC Carioca Eté. O delineamento experi-
mental foi o de blocos casualizados em esquema fatorial com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se
da combinação de três lâminas de água, com preparo do solo com arado de aiveca, com grade pesada e sem
preparo (plantio direto) e com 0, 30, 60, 90 e 120 kg ha -1^ de N aplicados em cobertura aos 15 dias após a emergên-
cia das plantas. A irrigação foi realizada com um sistema fixo de irrigação convencional por aspersão e no manejo
de água foram utilizados diferentes coeficientes de cultura (Kc) distribuídos em períodos compreendidos entre a
emergência e a colheita. A menor lâmina de água propiciou produtividade de grãos semelhante à das outras
lâminas, mas com menor custo. O preparo do solo com arado de aiveca não diferenciou do preparo com grade
aradora e proporcionou maior produtividade de grãos em relação ao plantio direto. A adubação nitrogenada não
afetou a produtividade de grãos.
Termos para indexação: Phaseolus vulgaris , arado de aiveca, grade aradora, irrigação por aspersão, adubo
nitrogenado.
Soil, water and nitrogen management in common bean cultivation
Abstract – The appropriate cultural management enhance the plant efficiency on available resource utilization.
This study aimed to evaluate the IAC Carioca Eté cultivar common bean performance as a function of soil
management, sidedressing nitrogen rates and water level management. A randomized block design in a factorial
scheme with four repetitions was used. The treatments were constituted by combination of three water levels,
three soil management (moldboard plow + leveling disc harrow, heavy disc harrow + leveling disc harrow, and no
tillage) and sidedressing nitrogen rates applied at 15 days after plant emergency (0, 30, 60, 90, and 120 kg ha-1).
It was also used a sprinkle irrigation system and different cultural coefficients (Kc) for water management
between plant emergency and harvest. The smallest water level showed grain yield similar to other levels but
with the advantage of being cheaper. The soil tillage with moldboard plow allowed higher grain yield in relation
to no till system and that was similar to the preparation with heavy disc harrow. The sidedressing nitrogen
fertilization did not interfere in the grain yield.
Index terms: Phaseolus vulgaris , moldboard ploughs, disc harrows, sprinkler irrigation, nitrogen fertilizers.
Introdução
O fornecimento de quantidades adequadas de água é
um dos fatores fundamentais na produção das culturas.
Para tanto, a água em excesso deve ser armazenada de
modo a estar disponível em períodos de estiagem, mes-
mo sob condições irrigadas. Os solos sob cultivo devem
ser preparados de modo a alterar o mínimo possível as
suas características físicas e químicas originais, especi-
almente aquelas que afetam a infiltração e retenção de
água, como porosidade e agregação (Castro et al., 1987).
A compactação do solo afeta a aeração por causa
das modificações na estrutura do solo e na drenagem
da água. O efeito imediato é a redução no volume de
macroporos, reduzindo a difusão da água e dos gases, e
dificultando o crescimento das raízes (Pedroso & Corsini,
1983). O preparo sucessivo do solo com grade aradora,
além de ocasionar excessiva desintegração física e pre-
paro apenas superficial do solo, pode levar à formação
de uma camada impermeável conhecida como sola de
grade (Fornasieri Filho & Fornasieri, 1993).
132 O. Arf et al.
Barros & Hanks (1997) observaram que a cobertura
do solo aumentou a produtividade e a eficiência no uso
de água pelo feijoeiro. Stone & Silveira (1999) verifica-
ram que o preparo com aiveca propiciou menor resis-
tência à penetração, ao longo do perfil; com o uso da
grade aradora houve a formação de uma camada mais
compacta entre 10 e 24 cm de profundidade e no siste-
ma de plantio direto houve maior compactação até
15–22 cm de profundidade. Esses autores verificaram
ainda que a distribuição do sistema radicular em profun-
didade foi mais uniforme no preparo com arado; no pre-
paro com grade 60% das raízes se concentraram na
camada de 0–10 cm e no plantio direto, nos primeiros
20 cm.
Buzetti et al. (1992) constataram aumento linear na
produtividade de grãos da ordem de 4,33 kg de grãos
para cada kg de N aplicado. O parcelamento da aplica-
ção (20 e 40 dias após a emergência) aumentou a mas-
sa e a produtividade de grãos. Silveira & Damasceno
(1993) verificaram aumento na massa de matéria seca,
teor e conteúdo de N na parte aérea e de vagens por
planta com a aplicação de doses crescentes de N.
A produtividade de grãos obedeceu a uma função
quadrática, atingindo o máximo com 72 kg ha-1^ de N.
Carvalho et al. (2001), estudando parcelamentos
(0 e 0; 0 e 75; 15 e 60; 30 e 45; 45 e 30; 60 e 15 e
75 e 0 kg ha-1^ de N, respectivamente, na semeadura e
em cobertura) em feijão de inverno, na região de Selvíria,
MS, concluíram que a aplicação de 75 kg ha-1^ de N pro-
porcionou, em média, incrementos de 38% na produtivi-
dade; o N aplicado na semeadura e em cobertura não
teve efeito significativo na produtividade.
Trabalhos anteriores apresentam resultados contra-
ditórios quanto à redução da produtividade decorrente
do estresse hídrico nos diversos estádios de desenvolvi-
mento. Assim, Mac Kay & Eanes (1962) consideram
como período crítico o pré-florescimento; Kattan &
Fleming (1956) indicam que o período crítico é o
florescimento; Doorenbos & Pruitt (1976) e
Bergamaschi et al. (1988) afirmam que o florescimento
e o aparecimento das vagens são os períodos mais críti-
cos. Por sua vez, solos muito úmidos propiciam condi-
ções de má aeração ao sistema radicular, além de au-
mento da incidência de doenças. Assim, segundo Moreira
et al. (1988), o excesso de água provoca deficiência de
oxigênio, levando a uma concentração inadequada des-
se elemento na planta e redução da atividade microbiana
do solo. Segundo esses autores, o consumo de água pelo
feijoeiro depende do estádio de desenvolvimento, das condições do solo, época de cultivo e das condições cli- máticas. De acordo com Doorenbos & Kassam (1979), a necessidade de água do feijoeiro com ciclo de 60 a 120 dias varia entre 300 a 500 mm para obtenção de alta produtividade. O déficit de água no período vegetativo reduz o cres- cimento das plantas, que podem se recuperar se a irri- gação for reiniciada, mas não apresentarão a mesma produtividade das plantas irrigadas adequadamente du- rante todo o ciclo. A água de irrigação deve atender à exigência hídrica da planta, que varia, principalmente, com as condições de clima do local, época de semeadu- ra, cultivares e estádios de desenvolvimento da planta (Silveira & Stone, 1998). O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pre- paro e não preparo do solo, de doses de N aplicadas em cobertura e da irrigação na produtividade de grãos do feijoeiro cv. IAC Carioca Eté.
Material e Métodos
O trabalho foi realizado no Município de Selvíria, MS, aproximadamente a 51o22' de longitude Oeste de Greenwich e 20o22' de latitude Sul, com altitude de 335 m. O solo do local é do tipo Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso, A moderado, hipodistrófico, álico, caulinítico, férrico, compactado, muito profundo, mode- radamente ácido (Embrapa, 1999). A precipitação mé- dia anual é de 1.370 mm, a temperatura média anual é de 23,5oC e a umidade relativa média anual do ar oscila entre 70% e 80%. Antes da instalação do experimento, foram coletadas amostras compostas de 20 subamostras de solo da área experimental, na profundidade de 0–0,20 m. A análise química das amostras compostas revelou os seguintes valores: MO, 21 g dm-3; P (resina), 18 mg dm-3; pH (CaCl 2 ), 5,0; K, Ca, Mg e H+Al, 1,6, 22, 15 e 34 mmolc dm-3, respectivamente e V, 53%. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com as parcelas dispostas em esquema fatorial, com 45 tratamentos constituídos pela combinação de duas modali- dades de preparo do solo (arado de aiveca + grade niveladora e grade pesada + grade niveladora) e plantio direto, três lâminas de água aplicadas por aspersão (L1: coeficiente da cultura (Kc 1 ) + precipitação; L2: coe- ficiente da cultura (Kc 2 ) + precipitação; L3: coeficiente da cultura (Kc 3 ) + precipitação) e doses de N em co-
134 O. Arf et al.
nor quantidade de chuva (35 mm) em 2002 (Tabela 2). De acordo com Doorenbos & Kassam (1979), a neces- sidade de água do feijoeiro varia entre 300 e 500 mm para obtenção de alta produtividade. Todas as parcelas receberam abaixo dessa quantidade de água. Na fase final de enchimento de grãos (R 8 ), foi neces- sário interromper a irrigação por causa de um ataque de mofo-branco, principalmente nas parcelas com plantio direto. Entretanto, não houve prejuízo para o completo enchimento de grãos no primeiro ano de cultivo, pois nessa época os dias curtos e a temperatura mais amena propiciam manutenção de umidade no solo por um perí- odo maior. Já no segundo ano, provavelmente o enchi- mento de grãos pode ter sido afetado, pois os valores obtidos para a massa de 100 grãos estão um pouco abai- xo da média encontrada para essa cultivar em condi- ções normais de cultivo. Por outro lado, a interrupção
da irrigação ocorreu quando a cultura não mais se en- contrava em período considerado crítico de acordo com Kattan & Fleming (1956), Mac Kay & Eanes (1962), Doorenbos & Pruitt (1976) e Bergamaschi et al. (1988). No primeiro ano de cultivo, o preparo do solo com grade aradora ou com arado de aiveca apresentou mai- or massa de matéria seca de plantas do que o plantio direto (Tabela 3). Com o desdobramento de doses de N dentro de lâminas de água, nas lâminas L 2 e L 3 houve aumento nos valores de massa de matéria seca de plan- tas em razão das doses de N utilizadas e os dados se ajustaram a funções lineares (Tabela 4). Já para lâmi- nas de água dentro de doses de N, houve efeito nas doses de 0, 30 e 120 kg ha-1^ de N, em que a lâmina L 1 apresentou, de maneira geral, maior massa de matéria seca. Talvez esse comportamento possa ser explicado pela maior disponibilidade de oxigênio no solo para o desenvolvimento do sistema radicular, por causa do menor volume de água via irrigação em relação às lâmi- nas L 2 e L 3. Já em 2002, a matéria seca de plantas foi influenciada apenas pelas doses de N e os dados se ajustaram à função linear y = 6,5033 + 0,0111x. Quanto ao teor de N total das plantas, houve diferen- ças em relação ao preparo do solo somente em 2001, quando o plantio direto apresentou os maiores valores, o que pode ter ocorrido em razão desse tratamento ter apresentado a menor quantidade de massa de matéria
Tratamento Massa de matéria seca (g planta-1)
Lâminas de água(2) L L L Preparo do solo Plantio direito Grade pesada Arado de aiveca N (kg ha-1) 0 30 60 90 120 CV (%)
36,9a 34,4b 34,9b
5,47b 6,39a 6,41a
6,4b 6,9ab 7,4a
10,0b 11,4a 11,2ab
N nas folhas (g kg-1) Vagens por plantas (no)
2001 2002
Tabela 3. Massa da matéria seca de plantas, teor de N nas folhas e número de vagens por planta em feijoeiro de inverno em razão
de diferentes lâminas de água aplicadas por aspersão, de diferentes preparos do solo e de doses de N aplicadas em cobertura.
Selvíria, MS, 2001 e 2002(1).
(1)Médias seguidas por letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. (2)L1: coeficiente da cultura (Kc 1 ) + precipitação; L2: Kc 2 + precipitação; L3: Kc 3 + precipitação.
Tabela 2. Disponibilidade de água proveniente da precipita-
ção pluvial e irrigação por aspersão durante o ciclo do feijoeiro.
(1)L1: coeficiente da cultura (Kc 1 ) + precipitação; L2: Kc 2 + precipita- ção; L3: Kc 3 + precipitação.
L
L
L
Lâmina de água(1)
150 213 254
Total (mm) 2002 115 178 219
Precipitação (mm) Irrigação (mm)
Manejo do solo, água e nitrogênio 135
seca de plantas, ocorrendo assim um efeito de concen-
tração do nutriente nas plantas. O aumento nas doses
de N propiciou variações nos teores desse nutriente na
planta e os dados se ajustaram a uma função quadrática
(y = 35,3563 - 0,0318x + 0,00036x^2 ) em 2001 e linear
(y = 29,7689 + 0,0244x) em 2002. Entretanto, mesmo
no tratamento testemunha (sem N em cobertura) os
valores encontrados estão na faixa adequada para a
cultura, ou seja, 30 a 50 g kg -1^ (Ambrosano et al., 1996).
Silveira & Damasceno (1993), estudando a aplicação
de doses de N na cultura do feijoeiro irrigado por pivô
central, também verificaram que houve aumento da massa de matéria seca de plantas, teor e conteúdo de N na parte aérea da planta com o aumento da dose desse nutriente aplicada ao solo. A resposta dessas variáveis ao N é dependente do teor de N disponível no solo, pro- veniente da mineralização da matéria orgânica, tempe- ratura, fixação simbiótica de N 2 , cultivar e outros. O número de vagens e o número de grãos por planta foram influenciados apenas pelo preparo do solo, e os menores valores foram obtidos no plantio direto. Esse comportamento pode ser explicado pela ocorrência de mofo-branco na área de cultivo, pois o ataque foi mais intenso nas parcelas com plantio direto. A aplicação de doses de N em cobertura afetou significativamente ape- nas o número de grãos por planta no segundo ano de cultivo e os dados se ajustaram a uma função linear y = 31,966 + 0,0387x. O número de grãos por vagem foi influenciado, em 2001, pelas doses de N aplicadas em cobertura e os dados se ajustaram a uma equação linear y = 4,6761 + 0,003x (Tabela 5). Em 2002 houve interação significati- va entre lâminas de água e preparo do solo (Tabela 6). Na lâmina L 1 o plantio direto apresentou o maior núme- ro de grãos por vagem. Ainda no plantio direto, a lâmina L 1 apresentou maior número de grãos por vagem em relação à lâmina L 3. Os demais tratamentos não diferi-
Tabela 4. Massa de matéria seca de plantas de feijoeiro culti-
vadas sob diferentes lâminas de água aplicadas por aspersão
e doses de N aplicadas em cobertura, em 2001(1).
(1)Médias seguidas de letras diferentes, na linha, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. (2)L1: coeficiente da cultura (Kc 1 ) + precipitação; L2: Kc 2 + precipitação; L3: Kc 3 + precipitação. (3)y = 4,6630 + 0,0221x 2 (R= 0,92). (4) (^) y = 4,6403 + 0,0151x (R^2 = 0,96).
Tabela 5. Número de grãos por planta, número de grãos por vagem, massa de 100 grãos e produtividade de grãos em feijoeiro
de inverno em razão de diferentes lâminas de água aplicadas por aspersão, de diferentes preparos do solo e de doses de N
aplicadas em cobertura. Selvíria, MS, 2001 e 2002(1).
(1)Para cada variável, médias seguidas pela mesma letra, não diferem entre si a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. (2)L1: coeficiente da cultura (Kc 1 ) + precipitação; L2: Kc 2 + precipitação; L3: Kc 3 + precipitação.
Tratamento Número de grãos por planta
Lâminas de água(2) L L L Preparo do solo Plantio direito Grade pesada Arado de aiveca N (kg ha-1) 0 30 60 90 120 CV (%)
5,1a 5,0a 4,9a
5,1a 5,0a 4,9a
4,9a 4,9a 4,8a
4,9a 4,8a 4,8a
35,3a 35,3a 32,2a
32,1b 34,6ab 36,1a
53,2a 51,0a 52,8a
48,7a 54,5a 53,5a
1.598a 1.618a 1.523a
1.430b 1.614a 1.695a
1.970a 1.854a 1.908a
1.809b 1.891ab 2.032a
21,23a 21,17a 21,17a
21,35a 21,23a 20,98a
23,16ab 23,08a 22,54b
23,08a 23,23a 22,47b
Grãos (kg ha-1) 2001 2002
Massa de 100 grãos (g) 2001 2002
Número de grãos por vagem 2001 2002
Lâminas de água(2)
6,07A
7,19A
6,75A
6,89A
6,70AB
4,54B
5,43B
6,31A
6,19A
7,48A
4,48B
5,20B
5,67A
6,09A
6,31B
L1 L2(3) L3(4)
N
(kg ha-1)
Manejo do solo, água e nitrogênio 137
com grade aradora apresentaram maior produtividade de grãos em relação ao plantio direto. No plantio direto
houve um maior ataque de mofo-branco em relação aos tratamentos com revolvimento do solo. Uma das medi-
das preventivas de controle da doença é o enterrio pro- fundo de restos culturais e no plantio direto os restos
culturais foram mantidos na superfície do solo, criando condições favoráveis para ocorrência dessa doença.
Não foi observado também efeito da interação entre o preparo do solo e as lâminas de água na produtividade
de grãos, discordando dos dados de Barros & Hanks (1997). Esses autores observaram que a cobertura do
solo foi efetiva no aumento da produtividade e da efici- ência do uso de água pelo feijoeiro em todos os níveis
de irrigação testados. A aplicação de N em cobertura não propiciou aumento significativo na produtividade de
grãos nos dois anos de cultivo. Ferreira (1998) também não observou efeito de doses de N nos componentes da
produção e na produtividade de grãos do feijoeiro culti- vado no período de inverno. Já Buzetti et al. (1992) ob-
servaram que o aumento nas doses de N aumentou li- nearmente a produtividade, ou seja, 4,33 kg de grãos de
feijão para cada kg de N aplicado. Carvalho et al. (2001), também no Município de Selvíria, MS, estudando o efei-
to de fontes e diferentes parcelamentos do N em feijoeiro de inverno, concluíram que a aplicação de
75kg ha-1^ de N proporcionou, em média, incrementos de 38% na produtividade da cultura.
A falta de resposta à aplicação de N em cobertura deve-se, provavelmente, ao fornecimento do nutriente
pelo solo aliado a fixação do N atmosférico por bactéri- as nativas, pois, embora não tenha sido realizada a
inoculação de sementes, verificou-se a presença de nó- dulos no sistema radicular das plantas de feijão na área
de cultivo. O N não foi fator limitante ao desenvolvi- mento da cultura, pois mesmo no tratamento testemu-
nha, o teor de N nas plantas se encontrava dentro dos níveis considerados adequados para o feijoeiro, ou seja,
30 a 50 g kg-1^ em folhas, no período do florescimento das plantas, conforme Ambrosano et al. (1996).
Conclusões
- O tratamento com a menor lâmina de água propi- cia produtividade de grãos semelhante aos tratamentos
com maiores lâminas de água e, conseqüentemente, menor custo de irrigação.
- O preparo do solo com arado de aiveca propicia maior produtividade de grãos em relação ao plantio di-
reto e produtividade semelhante à obtida no preparo com
grade aradora.
- A adubação nitrogenada em cobertura não afeta a produtividade de grãos do feijoeiro irrigado por aspersão.
Agradecimentos
À Fapesp e ao CNPq pelo financiamento da pesquisa.
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Recebido em 13 de março de 2003 e aprovado em 20 de janeiro de 2004
