O objetivo desse trabalho foi determinar a eficiência do uso da água, distribuição e quantidade de água necessária ao longo do ciclo de desenvolvimento para alcançar o potencial de produtividade da cultura da soja.

Autores: Alencar Junior Zanon1, Eduardo Lago Tagliapietra1, Kelin Pribs Bexaira1, Gean Leonardo Richter1, Patric Scolari Weber1, Thiago Schmitz Marques da Rocha1, Michel Rocha da Silva1, Camila Coelho Becker1, Luíza Brum Rodrigues1, Lorenzo Dalcin Meus2, Cássio Almeida Kostulski2

Trabalho publicado nos Anais do evento e divulgado com a autorização dos autores.

A soja (Glycine max L. Merr) é uma cultura chave para a segurança alimentar, porque é uma fonte de proteína e óleo para nutrição humana e animal, representando 56% do total da produção de oleaginosas no mundo (FAO, 2017). A região subtropical da América do Sul (Brasil, Argentina e Paraguai) tem a maior área de cultivo de soja do mundo, com mais de 50 milhões de hectares cultivados anualmente (FAO, 2017).

No Rio Grande do Sul, terceiro maior produtor nacional, é comum ocorrer períodos de deficiência hídrica durante o período de cultivo, devido à grande variabilidade na quantidade e distribuição das chuvas, causando oscilações na produtividade entre anos e locais, tornando a disponibilidade hídrica ao longo do ciclo de desenvolvimento da cultura o principal limitador das altas produtividades de soja (SENTELHAS et al., 2015; ZANON et al., 2016). Em outras regiões produtoras do país, como o Centro-Oeste, é necessário esperar a época das águas (estação chuvosa) para iniciar a semeadura, porém, mesmo assim, em alguns anos as chuvas são irregulares, causando prejuízos.

Em virtude das mudanças nas características genéticas das cultivares de soja e com o aumento do potencial de produtividade para aproximadamente 6,0 Mg ha-1 (ZANON et al., 2016), surge a necessidade de retomar estudos básicos para verificar qual a eficiência do uso da água, qual a quantidade de água disponível e quais os períodos chaves que não pode ocorrer deficiência hídrica durante o ciclo de desenvolvimento das lavouras de soja para que seja possível alcançar o potencial de produtividade da cultura da soja. Portanto, o objetivo desse trabalho foi determinar a eficiência do uso da água, distribuição e quantidade de água necessária ao longo do ciclo de desenvolvimento para alcançar o potencial de produtividade da cultura da soja.

Nesse estudo foram utilizados dados de experimentos, conduzidos em instituições de pesquisa e lavouras durante quatro anos agrícolas (2011/2012 a 2014/2015), em seis municípios do Rio Grande do Sul, Brasil. O conjunto de dados inclui experimentos irrigados e não irrigados e um total de 16 cultivares de soja, com tipo de crescimento determinado e indeterminado, e grupo de maturidade relativa variando de 4.7 a 8.2. O clima é subtropical úmido. Tipos de solo variam de acordo com o local experimental, desde solos profundos (> 2 m) até solos rasos (<1 m), com uma ampla gama de classes texturais.

As cultivares de soja foram semeadas em épocas, antes (final de setembro e início de outubro), durante (final de outubro até dezembro) e após (a partir de dezembro) o período recomendado pelo Zoneamento de Risco Climático. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com quatro repetições. O espaçamento entre linhas foi de 0,45 m e a densidade foi de 30 plantas/m² em todos os locais. A data de emergência (VE) foi considerada quando 50% do total de plantas estavam com os cotilédones acima do solo. A fenologia foi monitorada com frequência semanal seguindo a escala fenológica de Fehr e Caviness (1977). A produtividade de grãos foi determinada em uma área de 4 m².

A abordagem utilizada nesse estudo para estimar o potencial de produtividade foi a da função limite, relacionado produtividade com a quantidade de água disponível durante o ciclo de desenvolvimento (QA) (FRENCH & SCHULTZ, 1984; VAN ITTERSUM et al., 2013). A QA foi calculado para cada experimento como a soma de (i) água do solo na semeadura no perfil superior de 1,5 m do solo para solos sem restrições físicas ou químicas ao crescimento das raízes, e (ii) precipitação na estação mais irrigação (isto é, semeadura – R7).

A faixa de produtividade de grãos variou de 0,3 até 6,0 Mg.ha-1 ao longo dos anos, cultivares, datas de semeaduras e locais. As máximas produtividades observados estão dentro da faixa de valores estimada por modelos agromeorológicos (4.9 a 6.9 Mg.ha-1) para o Sul do Brasil (BATTISTI et al., 2013; SENTELHAS et al., 2015). A eficiência do uso da água calculada neste estudo foi de 9,1 kg ha mm-1 e esta dentro da faixa de valores reportada na literatura para outras leguminosas, que varia de 7 até 13 kg ha mm-1 (CONNOR et al., 2011).

De acordo com a distribuição dos valores de produtividade com a quantidade de água durante o período da semeadura até o R7 (QA) (Figura 1), não há aumento nos valores de produtividade com valores de QA ≥ 800 mm. Levando em consideração que o valor de 800 mm divide as produtividades limitadas por água (LA) e não limitadas (NLA), pode-se inferir que 75% dos valores de produtividade de todos os experimentos foram limitados por água.

Esse resultado indica que, na maioria dos anos e locais, a QA não é suficiente para atender os requerimentos da cultura para alcançar o potencial de produtividade. Além disso, não somente a quantidade, mas também a distribuição da QA durante a estação de crescimento pode explicar diferenças na produtividade de grãos de soja na Figura 1, pois a precipitação + irrigação acumulada no período da semeadura até R7 foi maior que 800 mm em muitos experimentos, porém um número significativo de valores de produtividade ficou longe da função limite, indicando assim que a irregularidade da precipitação foi um fator determinante para as baixas produtividades.

Figura 1. Relação entre produtividade de grãos (Mg ha-1) e suprimento de água da semeadura até a maturidade fisiológica (mm) em sistemas de cultivo de soja irrigado (azul) e de sequeiro (amarelo) no Rio Grande do Sul, Brasil.

As cultivares que apresentaram produtividade próximo da função limite, considerando apenas os valores LA, exibiram (i) uma maior quantidade de água disponível no solo no momento da semeadura e (ii) uma maior proporção de precipitação total na estação ocorrendo durante os estágios reprodutivos. Além desses fatores, a época de semeadura parece desempenhar um papel fundamental na explicação das lacunas de produtividade. Os experimentos que se aproximam da função limite foram semeadas, em média, 24 dias antes dos experimentos que estão longe da função limite.


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Sendo assim, concluímos que: a) eficiência do uso da água é de 9,1 kg ha mm-1 ; b) a quantidade de água ao longo do ciclo de desenvolvimento da soja necessária para atingir o potencial de produtividade é de aproximadamente 800 mm; e c) os períodos críticos que não pode ocorrer deficiência hídrica na cultura da soja visando altas produtividades são no estabelecimento da cultura e na formação de legumes e enchimento de grãos.

Referências

BATTISTI, R., P.C. SENTELHAS, F.G. PILAU, AND C.A. WOLLMANN. 2013. Climatic efficiency for soybean and wheat crops in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in different sowing date. (In Portuguese, with English abstract.) Cienc. Rural 43:390–396. doi:10.1590/ S0103-84782013000300003

FAO. 2017. Database-agricultural production (FAO). http://faostat.fao. org/ (accessed 10 Feb. 2017). FEHR, W.R.; CAVINESS, C.E. Stages of soybean development. Ames: Iowa State University of Science and Technology, 1977. 15p.

FRENCH, R. J. & SCHULTZ, J. E. Water use efciency of wheat in a Mediterranean type environment. I. Te relation between yield, water use and climate. Aust. J. Agric. Res., v.35, p.743–764, 1984.

SENTELHAS, P.C., R. BATTISTI, G.M.S. CÂMARA, J.R.B. FARIAS, A.C. HAMPF, and C. NENDEL. 2015. The soybean yield gap in Brazil: Magnitude, causes and possible solutions for sustainable production. J. Agric. Sci. 153:1394–1411. doi:10.1017/S0021859615000313

van ITTERSUM, M.K., K.G. CASSMAN, P. GRASSINI, J. WOLF, P. TITTONELL, and Z. HOCHMAN. 2013. Yield gap analysis with local to global relevance: A review. Field Crops Res. 143:4–17. doi:10.1016/j.fcr.2012.09.009 ZANON, A.J.; STRECK, N.A.; GRASSINI, P. Climate and management factors influence soybean yield potential in a subtropical environment. Agronomy Journa l, v. 108, p.1447-1454, 2016.

Informações dos autores:  

1Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Avenida Roraima, 1000, CEP 97105-900, Santa Maria – RS, Brasil;

2Universidade Federal do Pampa – Unipampa, Itaqui, RS.

Disponível em: Anais da 42ª Reunião de Pesquisa de Soja da Região Sul, Três de Maio – RS, Brasil, 2018.

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