Sistema Plantio Direto (SPD)
O SPD é um sistema conservacionista de manejo do solo, fundamentado na mínima mobilização do solo, na sua cobertura permanente por culturas ou por seus resíduos e pela adoção de modelos de produção diversificados, baseados na rotação e consorciação de culturas. No Brasil, o SPD surgiu no início da década de 1970 a partir de experiências pioneiras de produtores do Paraná. No entanto, apenas a partir do final da década de 1980 a sua adoção cresceu exponencialmente, principalmente com o aprimoramento e o desenvolvimento de máquinas agrícolas adaptadas ao sistema, bem como de novas tecnologias para o manejo químico e cultural de plantas daninhas. Segundo a Federação Brasileira de Plantio Direto na Palha e Irrigação (FEBRAPDP), foram cultivados em 2019 no Brasil cerca de 33 milhões de hectares em SPD (FEBRAPDP, 2019), sendo o País com a maior área de adoção desse sistema. É importante salientar, que o SPD é um sistema complexo que se ampara em diversas premissas, dentre elas a semeadura direta, ou seja, a operação de semeadura das culturas realizada sem preparo primário e secundário de solo.
Entretanto, para caracterizar o SPD e dispor de todos os benefícios que esse sistema pode proporcionar, não basta somente realizar a semeadura direta. Também se deve utilizar modelos de produção diversificados, capazes de adicionar fitomassa suficiente para cobrir permanentemente o solo e resultar em balanço positivo de carbono, incrementando assim o estoque de matéria orgânica do solo. Conjuntamente, também devem ser adotadas práticas mecânicas de controle da enxurrada, como semeadura em nível e uso de terraceamento.
Apesar do predomínio aparente do SPD em áreas de produção de soja no Brasil, os modelos de produção adotados são, na maioria dos casos, pouco diversificados. De forma geral, existe o predomínio de sistemas de sucessão de culturas, sendo os mais comuns os de trigo e soja na região subtropical e milho 2ª safra e soja na região tropical. Associado à ausência de sistemas de rotação de culturas, ainda se utiliza periodicamente o preparo do solo com arados, escarificadores e grades de discos.
Assim, na realidade, existe uma adoção parcial das premissas básicas do SPD e o predomínio de sistemas com baixa produção de resíduos vegetais e mobilização periódica do solo. Em decorrência disso é comum se observar áreas de produção de soja apresentando sintomas de degradação da estrutura do solo, com a formação de camadas compactadas, encrostamento superficial e perdas de solo, água e nutrientes por erosão, bem como aumento da ocorrência e dos danos ocasionados por pragas, doenças e plantas daninhas. Deste modo, é importante que o SPD seja utilizado de acordo com os seus princípios básicos, visando diminuir a maioria desses problemas e proporcionar melhorias significativas na conservação do solo e da água, bem como aumentar o aproveitamento dos recursos e insumos como os fertilizantes, proporcionando redução de custos, estabilidade de produção e melhoria das condições de vida do produtor rural e da sociedade. Para que esses benefícios aconteçam, tanto os agricultores quanto os responsáveis pela assistência técnica devem estar predispostos a mudanças, conscientes de que o SPD é importante para alcançar êxito e sustentabilidade na atividade agrícola.
Requisitos para a implantação e manutenção do SPD
Como em qualquer atividade agropecuária, o planejamento é fator importante para reduzir erros e riscos e aumentar a probabilidade de sucesso.
Tendo em vista que o SPD implica em mudanças profundas nos sistemas de produção de soja, bem como em custos para adequação das áreas, é importante que a sua adoção ocorra de maneira gradativa, aumentando-se a área sob esse sistema ano a ano.
O primeiro passo para a implantação do SPD envolve a realização de amostragem para análise química de solo. Em situações de baixo pH, baixa saturação por bases e elevados teores de alumínio, deve-se proceder a correção da acidez do solo mediante aplicação e incorporação de calcário pelo menos até 20 cm de profundidade. Essa etapa é essencial para o sucesso do sistema, pois após a implantação do SPD, as aplicações de corretivos de acidez serão realizadas somente em superfície.
A mesma lógica pode ser aplicada ao fósforo, considerando sua baixa mobilidade no solo e com isso a dificuldade de incrementar os teores em subsuperfície quando as aplicações ocorrem superficialmente ou em sulco de semeadura. Os critérios para amostragem de solo, correção da acidez e dos teores de fósforo são apresentados no capítulo 7 “Fertilidade do solo e avaliação do estado nutricional da soja”.
É importante ressaltar que a forma mais rápida de corrigir a acidez do solo até a profundidade de 20 cm é pela incorporação do calcário com arado de discos e grades aradoras. No entanto, existem vários trabalhos realizados em diferentes regiões do Brasil, mostrando que a transformação de áreas de pastagem natural ou cultivadas, diretamente para o cultivo de soja em SPD, pode ser feita a partir de correção superficial do solo, particularmente em áreas com menor acidez subsuperficial, como as de textura arenosa. Em se tratando de pastagens degradadas, normalmente faz-se necessário a sistematização da superfície, eliminando caminhos dos animais, cupinzeiros quando ocorrem e demais irregularidades de superfície do terreno que possam vir a comprometer a semeadura e principalmente a colheita. No caso do cultivo da soja em áreas com pastagens degradadas, principalmente em solos arenosos, com necessidade de correção da acidez em profundidade por meio da incorporação dos corretivos, a indicação atual é a utilização do Sistema São Mateus, desenvolvido pela Embrapa (Salton et al., 2013), que consiste na semeadura de uma espécie forrageira logo após o preparo do solo e a incorporação de calcário, gesso e fertilizantes. No ano seguinte, a partir da dessecação da pastagem, iniciar o cultivo de soja em SPD.
Áreas conduzidas sob preparo convencional por muitos anos apresentam, em geral, camadas compactadas (pé-de-arado ou pé-de-grade) em subsuperfície por causa do uso contínuo de preparo do solo com os mesmos implementos (arados ou grades) e nas mesmas profundidades.
Antes da implantação do SPD, essas camadas compactadas devem ser eliminadas, o que pode ser realizado por ocasião da incorporação dos corretivos de acidez ao solo. Nesse caso, o implemento deve ser regulado para trabalhar numa profundidade um pouco maior do que a correspondente a camada compactada.
O preparo do solo para incorporação de corretivos e fertilizantes, bem como para a descompactação, deve ser realizado antes da implantação de culturas de cobertura do solo, com rápido crescimento inicial, grande potencial de produção de fitomassa e sistema radicular abundante e profundo, visando diminuir os riscos de perdas de água, solo e nutrientes por erosão hídrica na fase de estabelecimento do SPD. Com o mesmo objetivo, deve-se evitar a realização das operações de preparo do solo no início do período chuvoso, quando a probabilidade de ocorrência de precipitações pluviométricas de alta intensidade e alto potencial erosivo é maior. Na maioria das situações, indica-se que essas operações sejam realizadas após a colheita da safra de verão e antes da semeadura de espécies de cobertura no outono-inverno ou 2ª safra. Nesse contexto, as espécies mais indicadas para cultivo após a incorporação dos corretivos e fertilizantes são as gramíneas forrageiras.
A sistematização da área também faz parte do planejamento a ser adotado.
Nesse quesito deve-se prever a construção ou readequação deterraços e estradas, a divisão de talhões, a retirada de pedras, tocos e raízes, assim como a realização de ajustes no microrrelevo, como a eliminação de sulcos de erosão. É fundamental que essas operações sejam executadas previamente ao estabelecimento do SPD, visto que depois não são previstas operações de mobilização de solo. Além disso, a construção de terraços ou mesmo correções de microrrelevo realizadas com deslocamento da camada superficial do solo resultam em desuniformidade da fertilidade do solo, que é mais facilmente corrigida antes da implantação do SPD.
A adoção do SPD de forma isolada não é, na maioria das situações, condição suficiente para o controle efetivo das perdas de água, solo e nutrientes por erosão hídrica. A cobertura do solo por resíduos vegetais e/ ou plantas vivas no SPD apresenta potencial para dissipar em até 100% energia cinética gerada pelo impacto da gota da chuva e, assim, praticamente eliminar a erosão entre sulcos (Kochhann et al., 2005). Entretanto, de acordo com os mesmos autores, a cobertura do solo não apresenta a mesma eficácia na dissipação da energia cinética decorrente da ação cisalhante da enxurrada, responsável pela erosão em sulcos. Desse modo, a ocorrência de chuvas com intensidade superior à capacidade de infiltração de água do solo, associada a topossequências com grandes comprimentos de declive, condições comuns a grande parte das áreas de produção de soja no Brasil, podem resultar no arraste dos resíduos presentes na superfície do solo e, consequentemente, em escoamento superficial de água mesmo em áreas manejadas sob SPD. Nessas situações, o controle da enxurrada no SPD deve ser feito por meio da segmentação do comprimento do declive com a utilização de práticas como o terraceamento e a realização de todas as operações mecanizadas em nível. A falta de manutenção ou eliminação parcial ou total dos terraços, sem critério técnico, associada à realização das operações mecanizadas paralelamente ao declive, com o objetivo de economizar insumos e tempo, pode resultar em elevadas perdas de água, solo e nutrientes por erosão hídrica mesmo em SPD, comprometendo a sustentabilidade do sistema de produção de soja.
O dimensionamento dos terraços por meio de métodos empíricos desenvolvidos para áreas manejadas em preparo convencional é inadequado para as condições de SPD, por causa do reduzido espaçamento horizontal entre os mesmos, o que dificulta a realização das operações mecanizadas e aumenta os gastos com insumos, sendo uma das razões que levam os produtores à eliminação dos terraços. A maior capacidade de infiltração de água do solo, associada à dissipação da energia cinética do impacto da gota de chuva e da ação cisalhante da enxurrada, permite aumentar a distância entre os terraços no SPD, o que deve ser feito a partir de modelos e critérios desenvolvidos e validados para as condições edafoclimáticas brasileiras. Uma das opções disponíveis para dimensionamento dos terraços em SPD é o método do volume de enxurrada esperado, com o uso do programa computadorizado “Terraço 4.1” (Pruski, 2015), cujos princípios já foram validados em condições de campo pela Embrapa Trigo (Denardin et al., 2005).
Cobertura do solo
O SPD tem como uma de suas principais premissas a cobertura permanente do solo, tanto pelos resíduos das culturas de interesse econômico quanto daquelas cultivadas com o intuito de produzir palha e proporcionar cobertura do solo. A situação mais adequada é obtida quando se consegue conciliar produtividade e rentabilidade com as condições adequadas para manutenção de SPD com qualidade. No entanto, a cultura da soja produz reduzida quantidade de palha e de rápida decomposição visto sua baixa relação C/N. Assim, é essencial o planejamento dos modelos de produção associando a soja com culturas que proporcionem elevada produção de fitomassa, de forma a permitir adequada cobertura do solo e ainda proporcionar suficiente adição de carbono ao solo para que o balanço do sistema seja positivo e com isso incrementar o teor de matéria orgânica do solo.
A combinação de soja e milho na segunda safra, amplamente adotada em estados como o PR, MS, MT e GO, tem contribuído para maior adição de palha ao sistema, representando um grande avanço em relação à monocultura da soja no verão seguida de pousio na entressafra. No entanto, a palha do milho na 2ª safra, mesmo adicionada em quantidades relativamente altas, em geral não apresenta alto potencial de cobertura do solo. O que se observa é que os colmos e demais partes da planta do milho, após a colheita, não conferem adequada cobertura do solo e, com isso, tem-se o efeito negativo das chuvas e radiação solar sobre o solo, além de permitir o estabelecimento de plantas daninhas. Portanto, faz-se necessário arranjar a soja em modelos de produção diversificadose adequados às condições edafoclimáticas de cada região, de forma que possibilitem atender as condições para permanente cobertura do solo. Nesse sentido, uma alternativa para aumentar a cobertura do solo no sistema soja-milho 2ª safra é o cultivo do milho em consórcio com espécies de braquiária. Outra opção envolve a implantação de culturas com ciclo curto, como o milheto e o nabo forrageiro, preenchendo oespaço entre culturas de interesse econômico. Dentre as possibilidades, deve-se sempre que possível utilizar espécies forrageiras que, além de proporcionar cobertura do solo, possibilitam ganhos com a integração lavoura-pecuária.
As espécies não comerciais ou forrageiras usadas como cobertura de solo em SPD devem ter adaptação às condições ambientais particulares de cada região. Ainda, é importante levar em consideração as seguintes características: potencial de produção de fitomassa; persistência da palhada na superfície do solo, determinada pela relação C/N e pela presença de compostos orgânicos de difícil decomposição, como a lignina; ciclo da cultura adequado às janelas de cultivo; não se tornar invasora nas culturas comerciais; apresentar sistema radicular abundante e profundo; não servir de hospedeiras de pragas e fitopatógenos; e ser de fácil manejo, seja químico ou mecânico. Informações adicionais sobre os requisitos para a escolha de espécies vegetais na composição de modelos de produção envolvendo a soja podem ser encontradas no capítulo 5 “Diversificação de espécies vegetais em sistemas de produção” e no capítulo 6 “Soja em sistema Integração Lavoura-Pecuária”.
É importante reforçar que a fitomassa das espécies escolhidas para formação de cobertura morta do solo deve apresentar elevada persistência, principalmente em se tratando de regiões tropicais com solos de textura média a arenosa. Como exemplo, pode-se citar o milheto, que possui alta capacidade de produção de fitomassa em curto período, mas que após o manejo químico ou mecânico apresenta acelerada decomposição.
Nessas condições, espécies de braquiária podem fornecer palha com maior longevidade, e dependendo do sistema adotado na propriedade, onde se tem atividade mista com pecuária, deve-se considerar a permanência dessas por mais de um ano, em rotação com a soja (ver capítulo 6, ”Soja em sistema Integração Lavoura-Pecuária”). No caso de espécies leguminosas, cuja inserção em modelos de produção é importante pela capacidade das mesmas em adicionar nitrogênio ao sistema via fixação biológica, mas que apresentam, de modo geral, rápida decomposição da fitomassa, o consórcio com espécies gramíneas é uma opção viável para aumentar a persistência da palhada sobre o solo.
Manejo dos resíduos das culturas e das plantas de cobertura do solo
A fragmentação e a distribuição dos resíduos culturais no momento da colheita é uma etapa importante na condução do SPD. Essa etapa deve ser realizada de modo que a cobertura do solo pelos restos culturais seja uniforme, sem dificultar a operação de semeadura da cultura subsequente.
Primeiramente, deve-se evitar a fragmentação excessiva, que demanda mais potência da colhedora, elevando o consumo de combustível e diminuindo o rendimento da operação, além de acelerar a decomposição dos resíduos no solo, proporcionando assim menor tempo de cobertura do mesmo. Resíduos culturais como os da soja têm decomposição rápida, sendo assim, é importante regular o picador de palha das colhedoras para mínima ação, o suficiente para fazer a distribuição sobre o solo. Éfundamental que os resíduos sejam distribuídos na mesma largura que a faixa de corte da plataforma da colhedora, para que sejam eficientes na cobertura do solo e não causem faixas de concentração de nutrientes após sua decomposição. Além disso, a distribuição desuniforme dos restos culturais na colheita pode dificultar o controle de plantas daninhas, protegendo-as do contato com os herbicidas aplicados via pulverização (efeito “guarda-chuva”) e a semeadura da cultura subsequente. Atualmente, o atendimento desse requisito tem se tornado um desafio, visto que as colhedoras estão cada vez maiores, com plataformas de corte que podem chegar a 45 pés (13,7 m).
No caso do milho, as plataformas de colheita (despigadoras) recolhemsomente a espiga e parte do colmo e das folhas, que passam pela trilha e pela separação, até serem distribuídos ao solo por mecanismo específico, sem triturar. A presença de colmos sem triturar, concentrados na linha de semeadura, associada à alta persistência dos restos culturais de milho em razão da sua elevada relação C/N, pode dificultar o processo de semeadura e o estabelecimento da cultura em sucessão, principalmente em situações onde a produção de palhada do milho é alta e o intervalo entre a colheita dessa cultura e a semeadura da espécie subsequente é reduzido. Sob essas condições, bastante comuns em áreas onde o milho é cultivado como safra de verão e na sequência cultivam-se espécies como Phaseolus vulgaris (feijão comum); Avena sativa (aveia); Triticosecale (triticale); Secale cereale (centeio); Brassica napus L. var. oleifera (canola) e Triticum aestivum (trigo), indica-se o manejo da resteva do milho com o uso de roçadoras, equipamentos para triturar ou, preferencialmente, do rolo-faca, com o intuito de permitir a semeadura dessas culturas de forma adequada. O uso de grade niveladora para fragmentar e uniformizar a distribuição dos resíduos de milho deve ser evitado, pois aumenta a suscetibilidade do solo à erosão e acelera o processo de mineralização da matéria orgânica do solo.
O manejo que comumente tem se aplicado às culturas que tem função exclusiva de cobertura do solo ou àquelas que também atendem a finalidade de forrageiras é a interrupção do ciclo por meio de manejo químico, com a dessecação feita com herbicida de ação total (vide capítulo 11 “Plantas daninhas e seu controle”). Algumas espécies podem demandar aplicações sucessivas, envolvendo herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Em algumas situações é possível utilizar o manejo mecânico com rolo-faca, roçadora ou trituradores, isolado ou associado ao manejo químico. Além da redução do uso de herbicidas, o manejo mecânico apresenta ainda a vantagem de posicionar os resíduos na superfície do solo, formando uma camada protetora, o que, em geral, aumenta a eficiência da cobertura na conservação do solo e no manejo de plantas daninhas, além de melhorar a qualidade e aumentar o rendimento da operação de semeadura da cultura seguinte, impedindo que a palha “em pé” cause embuchamento da semeadora ou enrosque em correntes. Em regiões tropicais, onde as condições de clima quente e úmido favorecem a rápida decomposição da palha, o manejo mecânico da fitomassa por meio de roçadoras e trituradores deve ser restrito a situações onde os restos culturais possam prejudicar a qualidade e o rendimento da operação de semeadura da cultura subsequente. Nas demais situações, principalmente quando a fitomassa das espécies vegetais apresenta rápida decomposição (por exemplo, leguminosas), o manejo via roçadora ou trituradores deve ser evitado, pois a fragmentação excessiva acelera a decomposição dos restos culturais, diminuindo ainda mais o tempo de permanência na superfície do solo, o que se constitui em dos principais fatores limitantes ao SPD nas regiões tropicais. Por outro lado, em regiões frias, onde a decomposição dos resíduos vegetais é lenta, a fragmentação dos mesmos pode ser vantajosa, especialmente para espécies com maior relação C/N, acelerando a mineralização dos nutrientes e sua disponibilização para as culturas subsequentes.
Cada espécie apresenta um momento ideal para manejo, de forma a atender a elevada produção de fitomassa e adição de nutrientes sem deixar sementes que podem torná-las invasoras nos cultivos de interesse econômico. Em geral, para a maioria das espécies anuais cultivadas para cobertura do solo, o manejo químico ou mecânico é indicado quando as mesmas encontram-se entre a floração plena e o início da formação das
sementes. A exceção ocorre para a aveia, para a qual a melhor época para manejo é a fase de grãos leitosos. Nesses estádios, as espécies geralmente exibem maior acúmulo de matéria seca e nutrientes, além de não apresentarem ainda sementes viáveis que possam infestar as culturas subsequentes.
Outro aspecto importante se refere ao intervalo entre o manejo químico ou mecânico da espécie vegetal e a semeadura da cultura subsequente.
O manejo com muita antecedência pode representar necessidade de reaplicação de herbicidas, além de resultar em reduzida cobertura do solo, o que aumenta a infestação de plantas daninhas e favorece as perdas de água e solo por erosão hídrica. Por outro lado, um intervalo pequeno entre o manejo da espécie de cobertura ou pastagem e a implantação da cultura seguinte pode comprometer a qualidade da operação de semeadura, aumentando a ocorrência de embuchamentos e de falhas ocasionadas por sementes descobertas e/ou com pouco contato com o solo por causa da incorporação de palha no sulco de semeadura. Nesse caso, o estabelecimento e o desenvolvimento inicial da cultura subsequente também podem ser prejudicados pelo efeito físico do sombreamento da palhada e pela liberação de aleloquímicos.
A definição do intervalo entre o manejo mecânico ou químico e a semeadura da próxima cultura deve levar em consideração a espécie vegetal antecessora, a quantidade de fitomassa no momento do manejo, os herbicidas utilizados na dessecação e as condições de chuva e temperatura no período. Para a maioria das espécies vegetais, esse intervalo deve ser o suficiente para que a fitomassa das mesmas seque por completo, facilitando o corte da palhada pelos discos da semeadora. Caso o manejo químico envolva a aplicação de 2,4-D, deve-se observar um interval o mínimo de 10 dias entre a dessecação e a semeadura, visando evitar efeitos fitotóxicos do herbicida na soja. No caso de espécies vegetais que podem exercer efeito alelopático negativo sobre a soja, esse período deve ser maior. É o caso, por exemplo, da canola, cujo intervalo entre a colheita e a semeadura da soja deve ser de pelo menos 20 dias (Silva et al., 2011). Quando a quantidade de fitomassa é muito elevada, de modo a prejudicar a semeadura e o estabelecimento da soja, o intervalo entre o manejo e a semeadura também deve ser aumentado. Como exemplo, tem-se que o intervalo adequado entre a dessecação da braquiária brizantha e a semeadura da soja pode chegar a até 45 dias quando a forrageira apresenta grandes quantidades de fitomassa, superiores a 10 t/ha (Debiasi; Franchini, 2012). instituições mostram que, nos primeiros anos após a adoção do SPD, a produtividade da soja nesse sistema é semelhante ou mesmo inferior ao preparo convencional (fase de estabilização). No entanto, com o passar do tempo, quando se alcança a estabilização do SPD e a expressão dos benefícios como incremento na matéria orgânica do solo e todos os aspectos positivos decorrentes disso, a resposta positiva em produtividade das culturas comerciais torna-se evidente. Estudos com base em experimentos de longo prazo, realizados pela Embrapa Soja, mostram que a duração da fase de estabilização do SPD é dependente da complexidade do modelo de produção adotado, relacionada à diversificação de culturas e à quantidade de fitomassa anualmente adicionada. Assim, a fase de estabilização do SPD pode variar de 6 a 12 anos dependendo do modelo de produção adotado. Nos modelos de produção diversificados e com alta adição de fitomassa o período é de aproximadamente 6 anos. Nos modelos de produção pouco diversificados e com baixa adição de fitomassa, a fase de estabilização persiste por até 12 anos (Franchini et al., 2012). Isso demonstra a relevância do esforço sucessivo e continuado para com a adequada condução do SPD, de forma que as melhorias alcançadas ao longo do tempo não sejam perdidas no curto prazo a partir da retomada de preparos de solo ou mesmo quando o balanço de carbono passa a ser negativo, acarretando em perda de matéria orgânica. O simples uso de grade para incorporar sementes de plantas de cobertura, combater plantas daninhas ou manejar resteva pode proporcionar perda de carbono equivalente a alguns anos de acúmulo.
É importante que seja feito um acompanhamento periódico dos indicadores de fertilidade e acidez do solo por meio de análise de solo. Como não são previstos preparos de solo a partir da implantação do SPD, as aplicações de corretivo passam a ser na superfície, o que limita a quantidadea ser distribuída em cada aplicação, tornando-as mais frequentes. Com relação a atributos físicos do solo, são perceptíveis as alterações em relação ao sistema convencional de preparo, como aumento da densidade do solo, em muitos casos em decorrência da redução da macroposidade.
Também é comum a elevação da resistência do solo à penetração (RP), medida por meio de penetrômetros. No entanto, para avaliar se tais terações estão além do tolerado pelas culturas é preciso observar se as mesmas estão comprometendo o seu desempenho e limitando o seu desenvolvimento radicular. O melhor indicador de compactação do solo é a produtividade obtida pelas culturas e a estabilidade de produtividade ao longo do tempo, principalmente diante da ocorrência de déficit hídrico.
