Nome do Projeto
SISTEMAS INTEGRADOS DE PRODUÇÃO DE SEMENTES DE AZEVÉM ANUAL
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
04/01/2021 - 20/12/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O presente projeto tem por objetivo verificar estratégias de manejo para colheita de forragem e de sementes de azevém anual em integração com campo nativo, amendoim forrageiro e soja. Para isso o estudo será dividido em 2 etapas, fase de casa de vegetação (1) e de parcelas (2), em um período total de 4 anos. Durante a primeira etapa serão testados os fatores: cultivar (de ciclo precoce, médio e longo); tratamento de sementes (para controle de doenças – Trichoderma; e para disponibilizar N – Azospirillum brasiliense); frequências de desfolha (número de folhas expandidas entre desfolhas – 2 e 3 folhas), intensidade de desfolha (rebaixamento de 50 e 25% da altura em que as plantas atingirem no momento pré-desfolha), momento da última desfolha (após a morte do perfilho principal e após a morte do perfilho da geração seguinte pala ação da desfolha) e época de aplicação de N em cobertura após a exclusão a desfolha (vegetativo, expansão intensa dos entrenós e expansão completa da espiga). Esta fase será conduzida por dois anos. Com base nestes resultados serão definidos os fatores e níveis destes fatores a serem levados para a segunda etapa, em nível de campo para serem integrados ao campo nativo, ao amendoim forrageiro e a soja. A etapa 2 (de parcela) será repetida por 2 anos. Durante a fase de parcelas haverá a seleção dos principais sistemas de produção de sementes de azevém integrados ao campo nativo e a soja. Logo, por meio das 3 etapas adotadas na presente proposta, pretende-se, além de determinar manejos adequados para a produção de forragem e de sementes de azevém, favorecer a produção de forragem durante as estações quentes, bem como a produção de grãos por meio de sistemas integrados amplamente utilizados no sul do Brasil.

Objetivo Geral

Verificar se as estratégias de manejo (tratamento de semente, de desfolha, da época de diferimento, da adubação nitrogenada em cobertura) adotadas em diferentes cultivares de azevém favorecem a produção de forragem, de sementes e a integração do azevém com campo nativo, com o amendoim forrageiro e com a cultura da soja.

Justificativa

O azevém anual é uma planta de estação fria reconhecida mundialmente pela alta produtividade e qualidade de forragem, bem como por adaptação a diferentes tipos de solo e integração com diversas culturas. Recentemente há importantes áreas de azevém pelo mundo impactadas por doenças foliares e radiculares durante a fase vegetativa e reprodutiva. Trabalhos conduzidos por Kandula et al. (2015), demostram que o uso do bioagente Trichoderma ameniza bastante este problema. Alguns relatos têm demonstrado que algumas cultivares, dentre elas o BRS Integração, apresentam maior tolerância à patógenos. O manejo de desfolha também tem sido importante neste controle, entretanto, dependendo do clima logo após a desfolha o patógeno poderá ser favorecido. Porém é possível avançar no conhecimento no manejo desta planta tanto para produção de sementes quanto de forragem. O manejo de desfolha para a colheita de forragem desta planta tem sido bastante estudado. No entanto as recomendações tem por base a altura da planta de forma fixa, entre 20 e 10 cm. Entretanto o azevém é uma planta anual, portanto há importantes variações de oferta de folhas vivas ao longo do ciclo com uma mesma altura, especialmente quando a cultivar é de ciclo precoce, a qual alonga rapidamente os entrenós (planta muito presente nas propriedades rurais do RS). O manejo ainda mais apropriado deveria levar em consideração o máximo acúmulo de folhas vivas para que se faça a desfolha, independente da fase fenológica da cultura. Deste modo, uma importante forma de avançar no manejo de desfolha do azevém é propor o número de folhas vivas expandidas entre desfolhas método este que apresentou resultados promissores em azevém perene (Insua et al. 2020; Loaiza et al. 2017a; .Loaiza et al. 2017b) Sua adoção possibilitará identificar de forma precisa o momento em que ocorre o máximo acúmulo de folhas vivas. Fixar o resíduo em uma determinada altura ao longo do ciclo também não seria o mais apropriado, pois assim como a altura pré-desfolha, em uma mesma altura se tem várias condições de resíduo ao longo do ciclo. Pode-se avançar neste sentido relacionando o resíduo a condição pré-pastejo. Resíduos de 50% da altura pré-pastejo tendem a ser muito interessantes de um modo geral para diversas espécies forrageiras (Solomon et al. 2017). Nesta condição residual há significativo resíduo de folhas vivas, fundamental para o rebrote de plantas anuais, que tem reduzidas reservas nutricionais. Resíduos ainda menores (25% da condição pré-pastejo) seriam mais favoráveis a quantidade de forragem colhida, porém podem limitar o posterior rebrote pelo insuficiente resíduo de folhas vivas. Esta proposta de manejo favoreceria cultivares de diferentes períodos de ciclo produtivo, pois teria como princípio básico as folhas vivas, principal estrutura de uma planta forrageira, tanto pela capacidade fotossintética quando pelo seu valor nutritivo. A produção de sementes também pode ser favorecida por manejos que tem por base a fenologia da planta. A frequência e a intensidade de desfolha provavelmente afetarão o rendimento e a qualidade da semente produzida, pois alterarão o status nutricional da planta. O momento em que a última desfolha é efetuada, do mesmo modo, é determinante na produção de sementes (Rolston et al. 2018). Provavelmente o avanço da desfolha até a morte do perfilho principal seja favorável, pois remove a dominância apical, induz a maior padronização do avanço fenológico de um maior número de perfilhos. Evento que seria favorável, tanto para reduzir o acamamento quanto para a maior uniformidade da qualidade da semente no momento da colheita. Entretanto, quando o objetivo for a ressemeadura natural, mesmo que ocorra a morte dos perfilhos de primeira geração (geração seguinte ao perfilhos principal), provavelmente haverá produção e qualidade de sementes em níveis satisfatórios para que a pastagem retorne no ano seguinte (Bohn et al. 2020). O nitrogênio aplicado após a última desfolha também é considerado importante na definição do rendimento e da qualidade da semente produzida. Os estudos recomendam a aplicação do N logo após a última desfolha. Entretanto, adubações durante o alongamento intenso dos entrenós poderá resultar em adequado rendimento, por interferir na formação da espiga e da semente de forma mais específica, o que pode resultar em uma semente de melhor qualidade, assim como ocorre para as culturas do arroz e do milho. A adubação nitrogenada aplicada durante a expansão da espiga poderá resultar na produção de sementes com qualidade ainda superior, pois é o único componente do rendimento que ainda não terá sido formado. Quanto ao aspecto forrageiro não é interessante que o azevém seja conduzido de forma exclusiva na área ao longo do ano (especialmente sob o preparo convencional do solo ou com dessecação do campo nativo). Isto resultará em falta de alimento durante as estações quentes. A integração do azevém ao campo nativo é uma importante possibilidade para que haja oferta de alimento nesta mesma área ao longo do ano (Ferreira et al. 2011). A adubação efetuada no azevém provavelmente aumentará a capacidade de suporte e a qualidade da forragem nativa durante as estações quentes. Por outro lado, o sombreamento e a liberação de substâncias alelopáticas do azevém poderão limitar a produção de forragem nativa. Deste modo, o uso de azevém de ciclo precoce poderá contribuir para a produção de forragem durante as estações frias e minimizar os impactos negativos na produção de forragem nativa. Entretanto a adubação nitrogenada em cobertura durante o florescimento do azevém poderá, além de melhorar a qualidade da semente produzida, acelerar a decomposição da palhada (melhor relação C/N) do azevém e diminuir o impacto desta forrageira sobre o campo nativo.
A integração do azevém com uma fabácea perene de estação quente também deverá ser extremamente importante sob o aspecto forrageiro, pois haverá forragem disponível de alto valor nutritivo durante as estações quentes. A proteção térmica do azevém para o amendoim durante o final do inverno poderá acelerar a produção primaveril do amendoim. O amendoim por ser uma fabacea também deverá favorecer o azevém por meio do nitrogênio fixado pelo rizóbio. O fato de serem plantas de famílias distintas dará maior consistência ecológica e melhor aproveitamento dos recursos naturais para a persistência de ambas espécies.
O tratamento biológico da semente de azevém para o controle de doenças (Trichoderma) e para elevar a disponibilidade de nitrogênio (Azozpirilum), bem como o grande número de espécies nativas e de outras famílias podem ser decisivos tanto para o melhor aproveitamento ambiental quanto para que haja um ambiente mais rico, menos suscetíveis a doenças e a pragas. Por fim a integração do azevém manejado de forma mais racional poderá trazer importantes benefícios a cultura da soja, integração amplamente utilizada no sul do Brasil. Há trabalhos que enfatizam a importância de pastejos menos intensos e mais frequentes para que ocorra benefícios a qualidade do solo (Martins et al. 2017). Porém há poucas informações científicas sobre a produção de sementes de azevém nesta integração. Neste caso as cultivares precoces devem se sobressair por possibilitarem o cultivo da soja em épocas mais favoráveis. A adubação durante o florescimento do azevém também deve favorecer o estabelecimento da soja. A soja agrega diversidade ecológica em comparação ao azevém cultivado de forma extreme e, sobretudo, econômica ao sistema de produção, especialmente pelo alto valor econômico atual do grão.

Metodologia

1. Fase de casa de vegetação – Azevém:
Fatores: 2 frequências de desfolha, ou seja, diferentes períodos entre desfolhas. - 2FE - O tempo necessário para a expansão completa de 2 folhas;- 3FE - O tempo necessário para a expansão completa de 3 folhas. 2 alturas residuais - as plantas serão rebaixadas para 50 e 25% da altura pré-corte. 2 períodos de diferimento:- Dif1o - Após a emergência, quando o perfilho principal tiver aproximadamente 4 folhas ele será marcado com fio. A desfolha se manterá até que este perfilho seja morto pela ação da desfolha; - Dif2o – quando ocorrer a morte do perfilho marcado será marcado um novo perfilho, de geração posterior. A desfolha se manterá até a morte deste perfilho pela ação da desfolha. No ano seguinte será testado o tratamento de sementes com o bioagente Trichoderma spp, conforme protocolo estabelecido por Arellano et al. (2019) e, Azospirillum brasiliense – conforme Bonadiman et al, (2018). Após a última desfolha, haverá 3 épocas de adubação nitrogenada em cobertura.- NPC – A adubação nitrogenada em cobertura será efetuada uma semana após o último corte. - NAlong – Quando ocorrer o alongamento intenso dos entrenós dos perfilhos marcados.- NFlor – quando houver a expansão completa da espiga do perfilho marcado.
Variáveis resposta
Será avaliada a quantidade e valor nutritivo da forragem. Por meio da técnica de “perfilhos marcados” (Carré et al., 1997) haverá o monitoramento das características morfogênicas e estruturais Serão efetuadas leituras com o clorofilômetro (modelo Dualex FORCE-A, Orsay, France) Serão determinadas as variáveis assimilação líquida de CO2 (A), transpiração foliar (E), condutância estomática (gs) e concentração interna de CO2 (Ci). , com auxílio de um analisador portátil de fotossíntese por radiação infravermelha (Infra Red Gas Analyser – IRGA, modelo Li-6400XT, LI-COR). A colheita de sementes ocorrerá quando as inflorescências apresentarem a coloração amarelo palha (Paslauski et al., 2014) com tons esverdeados, pastoso firme, com umidade aproximada de 35% (Carambula, 1981). As sementes serão secas, juntamente com os perfilhos, com temperatura controlada de 30ºC até atingirem peso constante, conforme as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009). Será verificado o Peso de Mil Sementes, conforme as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009). A análise de germinação será efetuada por meio 100 sementes por unidade experimental. Cada unidade experimental será composta por uma caixa do tipo gerbox (Brasil, 2009). Em acréscimo as avaliações de primeira contagem de germinação e a germinação final (%) (Brasil, 2009), serão determinadas as variáveis índice de germinação, tempo médio de germinação e o coeficiente de velocidade de germinação. Dez plântulas de azevém serão coletas aleatoriamente ao 5° dia após a o início do teste de germinação para a determinação do comprimento, com auxílio de uma régua milimetrada, e massa seca de raiz e parte aérea, obtidas com a alocação destas partes em estufa a 60 °C por 72 horas, Brasil (2009).
O delineamento de será de blocos ao acaso, com 3 repetições (vasos). No primeiro ano os fatores estudados serão cultivares (3), frequências de desfolha (2); alturas de rebaixamento (2); 2 períodos de diferimento (2). No segundo ano os fatores serão: Azospirillum brasiliense (com e sem); Trichoderma ssp (com e sem); épocas de adubação (3) e doses (3).
Fase 1 – Semeadura em campo nativo – casa de vegetação
Serão removidas leivas de campo nativo com profundidade de 15 cm de campo nativo e colocadas em bandejas de 30 x 50cm. Serão testadas diferentes épocas de semeadura do azevém em campo nativo. Para isso, previamente a semeadura a vegetação nativa será rebaixada. Serão testadas semeaduras nos meses de fevereiro, março, abril, maio e de junho. Será efetuada a semeadura em linha do azevém e a adubação em cobertura, logo após a emergência. Serão testadas duas densidades de semeadura, equivalente a 20 e a 40 kg de sementes puras viáveis/ha. Este experimento será realizado por dois anos e terá por objetivo determinar o impacto da época de semeadura e da densidade de semeadura do azevém na produção de forragem e de sementes de azevém. O azevém será diferido em dois momentos citados no experimento anterior. Portanto, também será objetivo desta fase avaliar o impacto destes tratamentos na florística, produção e qualidade de forragem do campo nativo. Haverá um tratamento controle para o azevém (sem campo nativo), e outro para o campo nativo (sem azevém), com três repetições, o que totalizará 73 unidades.
Variáveis resposta:
As variáveis resposta verificadas para o azevém anual serão as mesmas citadas no experimento anterior.
A desfolha no campo nativo ocorrerá conforme recomendação de Prestes de Souza (2020). Por meio destas desfolhas serão analisadas a forragem colhida quanto a quantidade, valor nutritivo e composição botânica. O campo nativo será avaliado, especialmente, após a colheita de sementes do azevém anual. Esta fase de casa de vegetação servirá para definir os manejos mais promissores e para consolidar a metodologia básica. Este estudo em casa de vegetação ocorrerá por dois anos.
Fase 2.1 – Parcelas
Passarão para a fase de parcela os fatores e níveis de maior resposta em termos de produção de forragem e de sementes
- Azevém e campo nativo : Serão mantidas as épocas de semeadura do azevém (em linha) no campo nativo (conforme indicação do experimento em vasos). Ocorrerá a ressemeadura do azevém, logo, nos anos seguintes, (2 anos subsequentes) haverá apenas o rebaixamento do campo nativo nestas épocas.
- Azevém x Amendoim forrageiro: Serão testados diferentes manejos na integração entre azevém anual e amendoim forrageiro. Haverá testes para a verificação de qual cultivar de azevém se consorciará melhor com o amendoim forrageiro. Será implantada a pastagem de amendoim por mudas com espaçamento entre mudas de 50cm. Após o estabelecimento do amendoim e a queda das folhas no ano seguinte pela ação da geada, a vegetação será rebaixada e o azevém (diferentes cultivares) sobressemeado. O azevém será conduzido conforme o manejo mais indicado para a produção de sementes e de forragem (verificado nos experimentos anteriores). Haverá a completa ressemeadura do azevém anual. Logo, haverá o rebaixamento da vegetação de modo que haja a menor colheita possível de amendoim forrageiro. O amendoim forrageiro será conduzido entre 14 e 7 cm conforme recomendação (Ferreira et al., 2016). A última desfolha do amendoim forrageiro ocorrerá em final de março (a 7cm) para que haja tempo para a planta rebrotar e manter reservas para a entrada do inverno. Haverá outra roçada após a queda das folhas do amendoim. Haverá um segundo sistema com roçada drástica no final de abril, o qual terá por objetivo favorecer o estabelecimento do azevém.
- Azevém e soja: O azevém será implantado primeiro por meio de preparo convencional do solo e semeadura em linha). Ao final do ciclo, durante a colheita de grãos, serão removidas 10 plantas por unidade experimental para a avaliação dos componentes de rendimento (número de vagens por planta, número de grãos por vagem e peso de 1000 grãos).
- Variáveis resposta
Serão analisadas características a porosidade do solo e resistência a penetração do solo ao final de cada ciclo produtivo. Será feita a análise de fertilidade do solo, macro e micro nutrientes ao final de cada ciclo produtivo, bem como a existência de substâncias alelopáticas liberadas pelo culturas em estudo. Será analisado o banco de semente do solo de azevém nos diferentes sistemas de produção (Fetter, 2018). As sementes serão analisadas quanto ao conteúdo de amido, conforme McCready et al. (1950). O teor de proteína será determinado seguindo o método Bradford (1976). As sementes também serão submetidas a um teste de envelhecimento acelerado (Tunes et al. ,2011). Após este processo, serão coletadas amostras de cada um dos tratamentos para determinação da expressão e atividade de enzimas antioxidantes, bem como os níveis de peróxido e peroxidação lipídica. A expressão das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase após o envelhecimento acelerado serão avaliadas. conforme o sistema de coloração descrito por Alfenas (2006). A interpretação dos resultados será baseada em uma análise visual dos géis, em que o número e a intensidade das bandas serão verificados. A atividade de enzimas antioxidantes será avaliada conforme Beauchamp & Fridovich (1971).
Os dados climatológicos serão coletados a partir da Estação Climatológica da UFPEL/Embrapa Clima Temperado, a qual localiza-se ao lado da área experimental, e ainda, coletados diretamente no dossel, os quais originarão as medições micrometeorológicas.
Os dados serão submetidos à análise de variância e comparados pelo teste Tukey (P<0,05), com nível de significância de 5%, além de testes de regressão (em função do tempo) com o mesmo nível de significância anteriormente citado.

Indicadores, Metas e Resultados

A utilização de cultivares mais resistentes a doenças, do Trichoderma ssp, do Azospirillum brasiliense e a participação de espécies nativas durante as estações quentes (inclusive o amendoim forrageiro) poderá resultar em um sistema de produção de sementes de azevém mais ecológico, estável, de baixa necessidade de insumos industrializados.
A desfolha favorável ao máximo acúmulo de folhas vivas também deverá ser definitiva no melhor aproveitamento dos recursos naturais para a produção de forragem e de sementes. Espera-se que mesmo com a morte dos perfilhos principais, pela ação da desfolha, seja possível produzir alta quantidade e qualidade de sementes.
Espera-se que a adubação nitrogenada mais tardia (no período de florescimento) possa favorecer a qualidade da sementes produzida, diminuir a degrana, melhorar a relação C/N ao final do ciclo do azevém e, com isso, aumentar a velocidade de decomposição da palhada para diminuir o efeito da liberação de ácidos orgânicos para a cultura de sucessão, seja soja, amendoim forrageiro ou campo nativo. Recentemente Piegas (2020) verificou menor degrana de sementes de azevém em plantas adubadas durante o florescimento, provavelmente pela redução na produção de ácido abscísico ao final do ciclo. A redução da degrana é um fator determinante para que mais sementes sejam colhidas de azevém anual. Basigaluppi (1984) verificou que em uma semana o rendimento de sementes de azevém cai de 1000 para 500kg/ha, quando a umidade da semente é inferior a 35% de umidade.
A utilização de cultivares mais precoces de azevém poderá favorecer as culturas de sucessão (inclusive ao campo nativo) pelo menor efeito de substâncias alelopáticas; pelo maior tempo de aproveitamento dos recursos naturais, pelo maior comprimento do ciclo das culturas de estação quente. Por outro lado, a utilização de cultivares mais tardias podem favorecer o desempenho animal, especialmente nos meses de setembro, outubro e novembro, pela elevada massa de forragem de azevém produzida por cultivares mais tardias durante estes meses.
Espera-se que a época de semeadura do azevém em campo nativo, bem como o momento ideal de roçada para o estabelecimento do azevém por ressemeadura natural (em campo nativo ou amendoim forrageiro) sejam determinantes no desempenho do azevém. Semeaduras/roçadas precoces podem resultar em rebrote da vegetação de estação quente e competição com plântulas de azevém recém emergidas. Semeaduras/roçadas tardias podem resultar em pastagens de azevém bastante tardias, de baixo aproveitamento para a produção animal. A semeadura em linha do azevém (ou alta ressemeadura natural no ano anterior) em vegetação previamente rebaixada (mantém umidade e temperatura do solo mais propícias em relação ao preparo convencional em final de fevereiro ou início de março) entre abril e maio e a adequada fertilidade do solo poderão favorecer o estabelecimento do azevém e, por consequência, possibilitar o maior período de utilização da pastagem para a produção animal e, posteriormente, para a produção de sementes. Os resultados deste projeto devem direcionar a fase 3 deste estudo, que deverá ter animais em pastejo. Esta fase não está presente no atual projeto em função da limitação do tempo imposto pela UFPEL para a execução de um projeto, tempo máximo de 4 anos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ALBERTO BOHN
Andréa Mittelmann
CAMILA MACARI
CARLOS EDUARDO DA SILVA PEDROSO3
CARLOS HENRIQUE SILVEIRA RABELO1
CRISTOFER DE LEAO CORREA
DIEGO CARDOSO DE MEDEIROS
ELEN NUNES GARCIA1
FILIPE SELAU CARLOS1
GABRIEL STRECK BORTOLIN
JOICE FERNANDA LÜBKE BONOW
LEONARDO ALVES MARTINS
LIZANDRA HANNEMANN BORCHARDT
LUCIANO DO AMARANTE1
MARINA FONTANA FERNANDES
OTONIEL GETER LAUZ FERREIRA1
SIDNEI DEUNER1
VÍTOR VERNETTI AZAMBUJA

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