Qualificação da distribuição de plantas no rendimento do milho

3° Simpósio Internacional de Agricultura de Precisão
QUALIFICAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE PLANTAS NO RENDIMENTO DO MILHO (ZEA MAYS)
Pedro Henrique Weirich Neto1 e Cláudio Bianor Sverzut2
Resumo: Região altamente tecnificada onde o Plantio Direto é uma realidade, os Campos Gerais do
Paraná começam a discutir o manejo localizado de insumos. Com vistas a contribuir nesta discussão
realizou-se trabalho para qualificar o processo de semeadura junto à cultura do milho. Em área
agrícola, com doze anos de Plantio Direto, demarcaram-se 60 pontos eqüidistantes 40 m. Em cada
ponto mensuraram-se; pH, Al, H+Al, Ca, Ca+Mg, P, K, CTC, V%, relação Ca/Mg(Rel Ca/Mg),
relação Ca/K, argila, areia, silte, profundidade do Horizonte A, profundidade do Horizonte
A+transição(lnProfTotalA), cota, resíduo, foram atribuídas notas para problemas na planta, problemas
na espiga(ProbEspiga) e quantificação de plantas espontâneas. Também se analisou em duas linhas de
semeadura, a distribuição de plantas através das variáveis; população de plantas, pressão de população
de plantas(PresPop)(variável que considera o espaçamento individualmente) e a profundidade de
deposição da semente. Utilizou-se análise de regressão linear múltipla. Como variável de resposta,
mensurou-se a massa de grãos por planta. As duas linhas analisadas apresentaram resultados
diferentes. Para linha dois o melhor conjunto de regressoras foi composto pelas variáveis PresPop,
ProbEspiga, C, lnP e lnProfTotalA com R2=0,518. Para linha três o melhor conjunto apresentava
arcSenPopulação, C, lnK, ProbEspiga e Rel Ca/Mg,com R2=0,486. A linha dois sempre mostrou os
melhores indicadores de ajuste. Este fato talvez possa ser explicado pelo estresse inicial sofrido pelas
plantas da linha três, devido ao tempo de emergência de plântulas, ocasionando pela profundidade de
deposição da semente.
Palavras Chave: Processo de semeadura, agricultura de precisão, Plantio Direto.
Abstract: Campos Gerais, in the State of Paraná, is a high technology region where the No Tillage
system is a current reality. In order to contribute to the recent debate on localized management of
fertilizers, a study took place to qualify the seeding process of corn production under No Tillage. To
represent the seeding process (independent variable), the plant distribution in two seeding rows was
analyzed through the variation of plant population, plant population pressure (a variable that
considers individual plant spacing), and depth of seeding. Sixty equidistant points (40 m) were defined
on a cultivated field with 12 years of farming under No Tillage. At each point the (independent)
variables pH, Al, H+Al, Ca, Ca+Mg, P, K, CEC, V%, Ca/Mg index, CA/K index, clay content, sand
content, silt content, depth of A horizon, depth of A horizon + transition A/B, relative altitude and
amount of harvest residue were measured. A score system was defined to include whole plant
problems, corn ear problems and amount of weed infestation in the analysis. Grain weight by plant,
plant height and stem diameter (dependent variables) represent corn production. Data was analyzed
using multiple linear regression. Differences were observed between the two analyzed rows. The best
regression group for Row 2 were variables PresPop, ProbEspiga, C, InP and InProfTotalA, when
R2=0.518. For Row 3 the best regression group were arcSenPop, C, lnK, ProbEspiga and Rel Ca/Mg,
when R2=0.486 The comparison of the two observed seeding lines showed that row 2 indicators had
1
Eng. Agrícola, Doutor, Professor, Laboratório de Mecanização Agrícola (Lama), Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG),
[email protected]
2
Eng. Agrícola, PhD, Professor, Centro de Tecnologia, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
16 a 18 de agosto de 2005 - Embrapa Milho e Sorgo - Sete Lagoas, MG
www.cnpms.embrapa.br/siap2005 / e-mail: [email protected]
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better adjustment in the regression. This may be explained by the initial stress suffered by plants in
row 3, due to emergence problems caused by seeding depth.
Key words: Seeding process, precision farming, No Tillage.
Introdução: Com alguns processos diferenciados, onde o sistema plantio direto é uma realidade, a
região dos Campos Gerais, Paraná, destaca-se na agricultura brasileira. Com vistas à otimização destes
o manejo localizado do solo e das culturas aparece como alternativa. Estudos para a qualificação e
quantificação de quais variáveis influenciam nos rendimentos agrícolas são necessários.
No caso do milho, FANCELLI e DOURADO NETO (2000) relatam que o rendimento é proporcional
a radiação solar captada e que a redução da área foliar é causada por inúmeros fatores.
SWAN et al. (1987) e FIORIN et al. (1997) correlacionaram o rendimento de culturas e variáveis
representantes de física do solo. STEIN et al. (1997) correlacionaram variáveis químicas e/ou físicas
do solo e representações da topografia do terreno com o rendimento de culturas.
CRUZ (1995) considera a lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda) como a praga mais importante
na cultura do milho em lavouras brasileiras. MILANI et al. (1998) e FLESCH e VIEIRA (1999)
avaliaram híbridos de milho, submetidos as diferentes populações de plantas, onde observaram
diferentes respostas.
Quanto a forma de análise, FRANÇA et al. (2001) utilizaram várias na correlação de variáveis
explicativas com o rendimento de culturas, chegando a diferentes resultados. WENDROTH et al.
(1992) conseguiram bons resultados utilizando regressão multivariada.
Sendo assim objetivou-se estudar a importância do processo de semeadura, quando da interação com
outras variáveis, tais como de física e química do solo, fitotécnicas, e de fitossanidade, junto ao
rendimento da cultura do milho em sistema plantio direto.
Material e Métodos: Todas as atividades deste trabalho foram de verificação e acompanhamento do
processo produtivo, sendo realizado em lavoura comercial. Na escolha da área, contemplou-se
características pedológicas e de manejo cultural, consideradas representativas para a região.
Na área foram demarcados 60 pontos, eqüidistantes de 40 m, em quatro transeções de 15 pontos. O
trabalho foi realizado na Região dos Campos Gerais, que possui altitudes variando entre 800 e 1100 m.
O clima conforme Koeppen é subtropical úmido (Cfb). O talhão utilizado encontrava-se há doze anos
sob o sistema Plantio Direto.
Em cada um dos pontos acompanhados, foram retiradas seis subamostras para composição de uma
amostra de solo. Como fertilidade física e química do solo dimensionou-se, os componentes de textura
pelo método do densímetro, e pH em CaCl2, Al, Ca, Mg, K, P pelo método de Mehlich e C pelo
método do colorímetro. Determinou-se a profundidade dos horizontes do solo em local limite anterior
ao ponto.
Para determinação de profundidade de deposição da semente, devido ao aspecto destrutivo desta
análise, as plântulas foram coletadas em área limítrofe anterior ao ponto acompanhado. Também em
área limítrofe quantificou-se a cobertura vegetal (Resíduo). Para isso utilizou-se armação com 0,25 m2.
Para representação da distribuição de plantas utilizaram-se duas variáveis. Para determinação da
População de Plantas (População) transformou-se o número de plantas pela área em estudo para
plantas por hectare. Através dos valores dos espaçamentos entre plantas, chegou-se a uma área,
teoricamente ocupada por cada uma das plantas. Tais valores foram extrapolados para plantas por um
hectare, denominando-se este de pressão de população de plantas (PresPop).
Como é possível dimensionar-se valores iguais de pressão de população de plantas, porém em
condições diferentes de distribuição de plantas, determinou-se outra variável denominada índice de
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pressão de população (ÍndicePressão), que seria a razão entre o menor e o maior valor dos
espaçamentos entre a planta em estudo e a planta posterior e a anterior.
Para três variáveis criadas, adotou-se escala que prevê sete pontos (valor zero para incidência nula do
problema e valor seis para incidência considerada extrema para o problema). Uma das variáveis
criadas foi a incidência de plantas espontâneas. A análise foi no estádio três de desenvolvimento, ou
quatro folhas, do milho. Outras duas variáveis criadas foram “problemas” na planta e na espiga
(ProbEspiga), as quais procuraram representar o grau de dano de área ocasionada por ação de pragas
ou ocupada por fungos na planta e na espiga, respectivamente.
No final do ciclo da cultura foram colhidas as espigas presentes em cada planta. Para a análise final
utilizou-se a média dos valores da massa de grãos por planta por ponto.
De posse dos valores das variáveis mensuradas realizou-se análise preliminar para verificação de
normalidade e de colinearidade. (WERKEMA e AGUIAR, 1996 e HAIR JUNIOR et al., 1998).
Pra redução do número de variáveis explicativas foram utilizados dois métodos: método “passo a
passo” ou “stepwise” e método “todas as regressões possíveis” ou “bestsubset” (WERKEMA e
AGUIAR, 1996). Os dois métodos permitiam a inclusão ou não de uma constante na estrutura da
regressão final. Todas as análises descritas foram realizadas no programa computacional Minitab® 12.
Resultados e Discussão: Após estudos preliminares, algumas variáveis foram transformadas e outras
foram retiradas da análise de regressão. Dividiu-se o estudo final de regressão conforme a linha de
semeadura de interesse. Sendo assim chegou-se a 16 conjuntos de variáveis explicativas para cada
linha de semeadura acompanhada. A ordem de apresentação das variáveis nas tabelas ou no texto não
indica, necessariamente, ordem de importância das mesmas.
Durante a realização da análise ficou clara a importância do processo de semeadura, pois em todos os
conjuntos de regressoras sugeridos pelas diferentes formas e combinações de análise, pelo menos uma
das variáveis representantes da distribuição horizontal de plantas esteve presente.
Esperava-se pela análise inicial do processo de semeadura que a variável profundidade de semeadura
se mostrasse mais importante no fenômeno rendimento de massa de grãos por planta. Talvez esta não
ficasse evidente pela tendência da existência de uma correlação não linear entre tal variável e a massa
de grãos.
A Tabela 1 mostra os melhores conjuntos de regressoras para as duas linhas estudadas e os indicadores
de ajuste dos referidos conjuntos.
Tabela 1 – Conjuntos de variáveis regressoras para explicação do fenômeno massa de grãos por planta
para as linhas dois e três, obtido pelo método “melhor regressão” e utilização de constante.
Linha
L2
L3
Conjunto de variáveis de melhor ajuste
PresPop, C, ProbEspiga, lnP, lnK, ÍndicePressão e
lnProfTotaA.
arcsenPopulação, C, ProbEspiga, lnKe RelCaMg.
Indicador de ajuste
R2
R ajus.
S
0,518
0,447
16,7
0,486
0,427
0,0451
A presença da variável profundidade total do horizonte A também se mostrou importante aparecendo
em todos os conjuntos de regressoras relatuivos a linha dois. SAAD (1991) ressalta que se deve
observar, para a cultura do milho, a fertilidade química do solo em subsuperfície, pois o sistema
radicular do milho pode, em regiões temperadas, atingir 1 m de profundidade. No caso específico a
profundidade total do horizonte A do solo variou de 200 a 620 mm, com média de 405 mm e desvio
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padrão de 93 mm. FIORIN et al. (1997) classificou o horizonte A com uma variação de profundidade
de 300 a 500 mm como um solo raso.
A variável problema na espiga (ProbEspiga) também se fez presente em todos os conjuntos de
regressoras. Seria interessante uma segunda análise, onde esta seria a variável dependente.
O efeito do conteúdo de carbono era esperado devido a baixa fertilidade natural dos solos dos Campos
Gerias, onde o sistema plantio direto teve sua ação no incremento de matéria orgânica. Considerando
um conteúdo elevado como o superior a 50g dm-3 (LAL, 2000), e observando os valores encontrados
neste estudo, valor médio de 21,1 g dm-3 e desvio padrão de 2,10 g dm-3, é coerente o conteúdo de
carbono como regressora.
Os valores do conteúdo de fósforo, através dos valores médios apresentados para área em estudo,
podem ser classificados como médios para MUZILLI et al. (1978) e CFS RS/SC (1994). Porém o
responsável técnico recomendou e aplicou uma razão de P2O5 menor que a indicada.
O conteúdo de potássio transformado (lnK) também se mostrou importante. Comprando-se
quantitativamente o aplicado, conforme técnico responsável, se observa que o mesmo é coerente com
MUZILLI et al. (1978) e seria menor que o recomendado por CFS RS/SC (1994). Porém, o potássio é
o segundo elemento em importância de extração pela cultura do milho, além da área estudada
apresentar grande variabilidade do potássio, dados originais com CV = 50,3%.
Os valores apresentados pela relação cálcio e magnésio (RelCaMg), são inferiores aos considerados
interessantes por MALAVOLTA (1980) porém coerentes segundo SÁ (1993).
Ao contrário do descrito para linha dois, o melhor conjunto regressor para linha três, apresentava a
variável população de plantas transformada (arcsenPopulação). Neste caso, a linha dois apresentou
valores próximos ao recomendado como ideal. Os valores determinados para linha três foram
inferiores ao recomendado, sendo assim a competição intraespecífica fica reduzida, o que pode tornar
a variável população de plantas, pelo seu enfoque quantitativo, mais explicativo que a variável pressão
de população de plantas.
Para as duas linhas estudadas os coeficientes de determinação foram baixos, R2 = 0,518 e R2 = 0,486.
Estes valores podem ser devido a não inclusão na análise de regressão de outras variáveis que seriam
importantes, tais como indicadores da estrutura física do solo, geralmente de metodologias complexas
e/ou onerosas. Outro aspecto que deve ser considerado é a natureza biológica do fenômeno estudado.
Neste caso específico, não seria interessante utilizar a equação para a predição da dependente massa de
grãos por planta.
Conclusões: Em todas as regressões analisadas, de um total de 25 variáveis independentes, as
variáveis sugeridas para representar a distribuição de plantas sempre estiveram presentes no conjunto
das regressoras determinadas estatisticamente.
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