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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE AGRONOMIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO
DRIS PARA AVALIAÇÃO DO ESTADO
NUTRICIONAL DO ARROZ IRRIGADO NO RIO
GRANDE DO SUL
RAQUEL HERMANN PÖTTER GUINDANI
(Dissertação de mestrado)
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE AGRONOMIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO
DRIS PARA AVALIAÇÃO DO ESTADO
NUTRICIONAL DO ARROZ IRRIGADO NO RIO
GRANDE DO SUL
RAQUEL HERMANN PÖTTER GUINDANI
Engenheira Agrônoma (UFRGS)
Dissertação apresentada como um dos requisitos à obtenção do grau de
Mestre em Ciência do Solo.
Porto Alegre (RS), Brasil
Dezembro – 2007
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Dedico:
Ao meu querido esposo Rodrigo, pelo
apoio, compreensão e amor.
Aos meus pais Valter José e Nara, por
terem me mostrado que o conhecimento é a
maior das riquezas, e por todo o carinho.
iii
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Ibanor Anghinoni, pela orientação, ensinamentos,
confiança, paciência, dedicação e pela serenidade nos momentos difíceis.
Em especial ao Pesquisador Gilmar Ribeiro Nachtigall, pela grande
colaboração que teve neste trabalho.
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo da Faculdade de
Agronomia da UFGRS, pela oportunidade de realização do curso de Mestrado.
Aos professores e colegas do Programa de Pós-Graduação em Ciência
do Solo, pelo companheirismo, amizade, e pelos conhecimentos
compartilhados.
Ao Instituto Riograndense do Arroz (IRGA), pelo apoio financeiro, técnico
e estrutural, e pelo importante papel que desempenha na pesquisa orizícola do
Rio Grande do Sul.
À Microquímica Indústrias Químicas Ltda, pelo apoio financeiro.
Aos técnicos extensionistas do IRGA, que muito colaboraram na coleta
de amostras para esse trabalho.
Aos Engenheiros Agrônomos do IRGA: Valmir Menezes, Sílvio Genro
Junior e Rodrigo Schoenfeld, pelo apoio em diversas fases desse trabalho.
A todos os produtores que permitiram a coleta de material em suas
lavouras, colaborando para a realização dessa pesquisa.
Ao meu pai, Valter José Pötter, por ter permitido meu afastamento do
trabalho para que eu pudesse me dedicar aos estudos.
Às minhas irmãs Gabriela, Isadora e Mariana, pela amizade e carinho.
Aos funcionários da Estância Guatambu, que cumpriram tarefas extras
em decorrência da minha ausência.
Ao colega Leandro Bortolon, pelas dicas, sugestões, e pelo interesse
nesse trabalho.
Ao Médico Veterinário Alexandre Motta de Souza, pelo auxílio nas
análises estatísticas iniciais do banco de dados.
iv
DRIS PARA AVALIAÇÃO DO ESTADO NUTRICIONAL DO
ARROZ IRRIGADO NO RIO GRANDE DO SUL
1/
Autor: Raquel Hermann Pötter Guindani
Orientador: Prof. Ibanor Anghinoni
RESUMO
O alto custo das adubações, a importância da nutrição mineral sobre a
produtividade e o nível de tecnologia adotado nas lavouras de arroz irrigado no
RS tornam relevante a utilização de técnicas de avaliação do estado
nutricional, como a diagnose foliar. Dentre os métodos para diagnóstico
nutricional das plantas, destaca-se o Sistema Integrado de Diagnose e
Recomendação (DRIS), que utiliza o conceito do balanço de nutrientes. O
objetivo deste trabalho foi estabelecer uma norma de referência DRIS e
padrões nutricionais para a cultura do arroz irrigado no RS. Foram utilizados
resultados de análise foliar e de produtividade de 356 amostras de lavouras da
safra 2005/06 e de 103 amostras de experimentos da safra 2006/07. As
amostragens foram feitas no estádio R2-R3 nas duas safras e também no
estádio V6 na safra 2006/07. A população de referência utilizada foi a que
atingiu produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
, tendo sido esta determinada pela melhor
correlação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a produtividade. O
cálculo das funções e dos índices DRIS baseou-se no método original de
Beaufils (1973). Os resultados indicaram que: a concentração dos nutrientes
apresentou correlação positiva com os respectivos índices DRIS, nos dois
bancos de dados analisados; o IBN apresentou correlação negativa com a
produtividade nos dois estádios de desenvolvimento avaliados; a determinação
do ponto de equilíbrio DRIS permitiu o estabelecimento de um padrão
nutricional para o arroz irrigado no RS; o método DRIS, utilizando normas
específicas para o Rio Grande do Sul, foi eficiente no diagnóstico nutricional do
arroz irrigado; e que foi possível utilizar o DRIS para diagnose foliar do arroz
irrigado também em estádio precoce de desenvolvimento. Na prática, esses
resultados constituem-se na possibilidade de utilização do DRIS como forma de
interpretação da análise de tecido foliar do arroz irrigado nos dois estádios de
desenvolvimento avaliados, viabilizando a diagnose foliar da cultura.
______________________
1/
Dissertação de Mestrado em Ciência do Solo, Programa de Pós-Graduação em Ciência do
Solo, Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre (RS).
(92 p.) Dezembro, 2007. Trabalho realizado com apoio financeiro do IRGA.
v
DRIS FOR EVALUATION OF THE NUTRITIONAL STATUS OF
THE FLOODED RICE IN THE RIO GRANDE DO SUL STATE
1/
Autor: Raquel Hermann Pötter Guindani
Orientador: Prof. Ibanor Anghinoni
ABSTRACT
The high cost of fertilizers, the importance of the mineral nutrition on the
productivity and the level of technology used by rice producers in the Rio
Grande do Sul (RS) state, Brazil, are giving relevance to the use of evaluation
techniques for the nutritional status, such as foliar diagnosis. Among the
methods for nutritional diagnosis of the plants, the Diagnosis and
Recommendation Integrated System (DRIS) is distinguished, by using the
concept of the balance of nutrients. The objective of this study was to establish
a DRIS reference norm and nutritional standards for the flooded rice in the RS.
Results of foliar analysis and grain productivity of 356 farm locations in the
2005/06 crop year, and of 103 samples of field experiments in the 2006/07 crop
year were used. The foliar samples were collected at the R2-R3 stage in the
two harvests, and also at the V6 stage in the 2006/07 harvest. The reference
population used was the one that reached productivity ≥ 9.000 kg ha
-1
, which
was determined by the best relation between the Index of Nutritional Balance
(IBN) and the productivity. The calculation of the DRIS functions and indexes
was based on the original method of Beaufils (1973). The results indicated that:
the concentration of the nutrients presented positive correlation with respective
DRIS indexes, in the two analyzed data bases; the IBN presented negative
relation with the productivity for the two evaluated plant development stages;
the determination of the DRIS “equilibrium point” allowed the establishment of a
nutritional standard for the flooded rice in the RS; the DRIS method, using
specific norms for the Rio Grande do Sul, was efficient for the nutritional
diagnosis of the flooded rice; and that was possible to use the DRIS for foliar
diagnosis of the flooded rice also at early development stage. In a practic way,
these results show the possibility of the DRIS utilization as a way of tissue
analysis interpretation in flooded rice, in both evaluated development stages,
making possible the foliar diagnosis in this crop.
1
1/
Master Dissertation in Soil Science, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo,
Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre (RS),
Brazil. (92 p.) December, 2007. Research supported by IRGA.
v
i
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..............................................................................................
1
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA..........................................................................
4
2.1 O arroz irrigado no RS......................................................................
4
2.2 Caracterização dos solos de várzea do RS......................................
4
2.3 Diagnose Foliar.................................................................................
7
2.4 Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS)..............
9
2.4.1 Conceituação e caracterização...........................................
9
2.4.2 Normas DRIS......................................................................
12
2.4.3 Cálculo dos índices DRIS...................................................
13
2.4.4 Aplicação do DRIS em culturas anuais.............................. 15
3. MATERIAL E MÉTODOS..............................................................................
17
3.1 Abrangência do trabalho.................................................................. 17
3.2 Procedimentos de coleta..................................................................
18
3.2.1 Tecido vegetal.....................................................................
18
3.2.2 Rendimento de grãos do arroz...........................................
19
3.3 Análises e determinações.................................................................
19
3.4 Formação do banco de dados..........................................................
20
3.5 Aplicação do método DRIS...............................................................
21
3.5.1 Escolha da ordem da razão de nutrientes..........................
21
3.5.2 Norma.................................................................................
22
3.5.3 Cálculo dos índices DRIS...................................................
23
3.5.4 Índice de Balanço Nutricional (IBN)....................................
24
3.6 Avaliação do estado nutricional........................................................
24
3.7 Análise estatística.............................................................................
25
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO.....................................................................
26
4.1 DRIS para avaliação do estado nutricional do arroz irrigado no
estádio R2-R3 a partir de lavouras comerciais.......................................
26
4.1.1 Banco de dados..................................................................
26
4.1.2 Estabelecimento das normas DRIS....................................
32
4.1.3 Índices DRIS.......................................................................
37
4.1.4 Estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do
Sul................................................................................................
43
4.2 Validação das normas DRIS com o banco de dados coletado no
estádio R2-R3 dos experimentos da safra 2006/07...............................
50
4.2.1 Banco de dados..................................................................
50
4.2.2 Validação das normas........................................................
53
4.3 DRIS para avaliação do estado nutricional no estádio V6 do arroz
irrigado a partir de áreas experimentais.................................................
55
4.3.1 Banco de dados..................................................................
55
4.3.2 Estabelecimento das normas..............................................
61
4.3.3 Índices DRIS.......................................................................
66
4.3.4 Estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do Sul,
estádio V6, safra 2006/07............................................................
71
4.4 Possibilidade de uso de uma norma única para diferentes épocas
de amostragem de tecido de arroz irrigado............................................
74
4.5 Relação entre
absorção de nutrientes, biomassa da parte aérea e
produtividade de grãos...........................................................................
75
5. CONCLUSÕES.............................................................................................
78
v
ii
Página
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................
79
7. APÊNDICES..................................................................................................
90
viii
Página
RELAÇÃO DE TABELAS
1. Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado em lavouras do Rio
Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3......................................... 29
2. Relação entre as concentrações de macro e de micronutrientes nas
folhas e a produtividade de grãos de lavouras de arroz irrigado do Rio
Grande do Sul, safra 2005/06.................................................................. 30
3. Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração
média de macro e de micronutrientes no tecido foliar de lavouras de
arroz irrigado de diferentes regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul
coletadas no estádio R2-R3, safra 2005/06.............................................
31
4. Número de amostras e concentração foliar dos nutrientes por classe de
produtividade em lavouras de arroz irrigado do Rio Grande do Sul,
safra 2005/06............................................................................................
33
5. Norma DRIS para a cultura do arroz irrigado (estádio R2-R3) no Rio
Grande do Sul, safra 2005/06.................................................................. 35
6. Ponto de equilíbrio nutricional DRIS e faixas de suficiência nutricional,
segundo diferentes fontes, e teor crítico de deficiência para macro e
micronutrientes na cultura do arroz, estádio R2-R3, safra 2005/06.........
41
7. Relação entre produtividade de grãos do arroz irrigado e índices DRIS
no Rio Grande do Sul, calculados pelo método de Beaufils (1973),
safra 2005/06, estádio R2-R3...................................................................
42
8. Índice de Balanço Nutricional (IBN) por classe de produtividade de
grãos do arroz irrigado em lavouras do Rio Grande do Sul, safra
2005/06, estádio R2-R3............................................................................
44
9. Distribuição de freqüência das amostras de folhas bandeira de
lavouras de arroz irrigado do Rio Grande do Sul (safra 2005/06) em
classes nutricionais definidas pelo método DRIS (Beaufils, 1973).......... 46
10.
Nutrientes mais limitantes à produtividade do arroz irrigado no Rio
Grande do Sul (% em relação à população), conforme o método DRIS
(Beaufils, 1973), safra 2005/06................................................................ 47
11.
Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado em áreas
experimentais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07, estádio R2-R3.......
50
ix
Página
12.
Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração
média de macro e de micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado
em áreas experimentais de diferentes regiões arrozeiras do Rio
Grande do Sul, coletadas no estádio R2-R3, safra 2006/07................... 52
13.
Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado no estádio V6 em
áreas experimentais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07......................
58
14.
Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração
média de macro e de micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado
coletado no estádio V6 em áreas experimentais do Rio Grande do Sul,
safra 2006/07............................................................................................
60
15.
Número de amostras e concentração foliar dos nutrientes por classe de
produtividade em áreas experimentais de arroz irrigado do Rio Grande
do Sul, estádio V6, safra 2006/07............................................................ 62
16.
Norma DRIS para a cultura do arroz irrigado (estádio V6) no Rio
Grande do Sul, safra 2006/07.................................................................. 65
17.
Ponto de equilíbrio nutricional DRIS para macro e micronutrientes no
estádio V6 do arroz irrigado, em áreas experimentais da safra 2006/07.
69
18.
Relação entre produtividade do arroz irrigado no estádio V6 e índices
DRIS em áreas experimentais do Rio Grande do Sul na safra 2006/07,
calculados pelo método Beaufils (1973),..................................................
70
19.
Índice de Balanço Nutricional (IBN) por classe de produtividade de
grãos de arroz irrigado do Rio Grande do Sul no estádio V6, safra
2006/07.....................................................................................................
72
20.
Distribuição de freqüência das amostras foliares coletadas no estádio
V6 em áreas experimentais de arroz irrigado do Rio Grande do Sul
(safra 2006/07) em classes nutricionais definidas pelo método DRIS
(Beaufils, 1973)........................................................................................ 73
21.
Nutrientes mais limitantes à produtividade do arroz irrigado no estádio
V6, no Rio Grande do Sul (% em relação à população), conforme
método DRIS (Beaufils, 1973), na safra 2006/07.....................................
73
22.
Correlações entre teor absorvido de nutrientes e matéria seca, entre
concentração e absorção de nutrientes e entre produtividade e
absorção de nutrientes, nos estádios de perfilhamento (V6) e
florescimento (R2-R3) do arroz irrigado no Rio Grande do Sul, safra
2006/07.....................................................................................................
77
x
Página
RELAÇÃO DE FIGURAS
1. Distribuição de freqüência da concentração de macronutrientes nas
folhas bandeira no estádio R2-R3 de arroz irrigado no Rio Grande do
Sul, safra 2005/06 (356 amostras)...........................................................
27
2. Distribuição de freqüência da concentração de micronutrientes nas
folhas bandeira no estádio R2-R3 de arroz irrigado no Rio Grande do
Sul, safra 2005/06 (356 amostras)...........................................................
28
3. Relação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a produtividade
de grãos para diferentes faixas de produtividade da sub-população de
referência: ≥ 7.650 kg ha
-1
(A); ≥ 8.100 kg ha
-1
(B); ≥ 8.550 kg ha
-1
(C);
≥ 9.000 kg ha
-1
(D) para a cultura do arroz irrigado em áreas de lavoura
do Rio Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3..............................
34
4. Relação entre os índices DRIS e a concentração de macronutrientes
nas folhas de lavouras de arroz irrigado, estádio R2-R3, safra 2005/06. 39
5. Relação entre os índices DRIS e a concentração de micronutrientes
nas folhas de lavouras de arroz irrigado, estádio R2-R3, safra 2005/06. 40
6. Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado e os índices
DRIS (Beaufils, 1973) para enxofre (A), cobre (B), ferro (C) e
manganês (D) no Rio Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3......
43
7. Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado e o Índice de
Balanço Nutricional (IBN) em experimentos da safra 2006/07, estádio
R2-R3, no Rio Grande do Sul...................................................................
54
8. Distribuição de freqüência da concentração de macronutrientes nas
folhas V6 de arroz irrigado do Rio Grande do Sul, safra 2006/07 (103
amostras)................................................................................................. 56
9. Distribuição de freqüência da concentração de micronutrientes nas
folhas V6 de arroz irrigado do Rio Grande do Sul, safra 2006/07 (103
amostras)..................................................................................................
57
10.
Relação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a produtividade
de grãos da sub-população de referência: ≥ 8.100 kg ha
-1
(A), ≥ 8.450
kg ha
-1
(B), ≥ 9.000 kg ha
-1
(C) e
≥ 9.450 kg ha
-1
(D) no estádio V6 da
cultura do arroz irrigado em áreas experimentais no Rio Grande do Sul,
safra 2006/07............................................................................................
64
11.
Relação entre os índices DRIS e a concentração de macronutrientes
nas folhas de arroz irrigado no estádio V6, em áreas experimentais da
safra 2006/07............................................................................................
67
xi
12.
Relação entre os índices DRIS e a concentração de micronutrientes
nas folhas de arroz irrigado no estádio V6, em áreas experimentais da
safra 2006/07............................................................................................
68
13.
Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado no estádio V6
e os índices DRIS (Beaufils, 1973) para magnésio (A), zinco (B), ferro
(C) e manganês (D) em áreas experimentais do Rio Grande do Sul,
safra 2006/07............................................................................................
71
14.
Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado no estádio V6
e o Índice de Balanço Nutricional (IBN) no Rio Grande do Sul, safra
2006/07, calculado a partir da norma das lavouras da safra 2005/06......
75
xii
RELAÇÃO DE APÊNDICES
1. Localização, área cultivada, número de amostras e tipo de solo das
lavouras e experimentos amostrados nas 6 regiões arrozeiras do
RS......................................................................................................... 91
2. Localização, tipo e características de fertilidade do solo, e
tratamentos em experimentos de adubação na safra 2006/07.............
92
3. Protocolo de coleta de folhas para diagnose foliar................................
93
xiii
Página
1. INTRODUÇÃO
O arroz é uma cultura de grande importância sócio-econômica para o Rio
Grande do Sul. No ano agrícola 2006/2007 foram cultivados 928.781 ha com
essa cultura no Estado, com produção total de 6.337.388,95 toneladas (IRGA,
2007a), representando 55,94% da produção total do Brasil (Conab, 2007).
Embora a produtividade média das lavouras do RS nessa última safra tenha
sido de 6.830 kg ha
-1
(IRGA, 2007b), atualmente 55% da área cultivada no RS
atinge produtividade acima de 7.000 kg ha
-1
(IRGA, 2007b), sendo que muitos
produtores já obtém rendimentos de 10.000 kg ha
-1
. Isso se deve, em grande
parte, às tecnologias preconizadas e difundidas pelos projetos de transferência
de tecnologia desenvolvidos pelo IRGA – Instituto Rio Grandense do Arroz, que
objetivam, por meio de práticas de manejo adequadas, entre elas a nutrição do
arroz irrigado, que seja atingida a produtividade de 10.000 kg ha
-1
nas lavouras,
com simultânea redução do custo por unidade de produto (Menezes et al.,
2004).
Devido a esses projetos e a outros implementados por órgãos de
pesquisa e de desenvolvimento rural do RS, a demanda por conhecimento na
área de nutrição do arroz tem crescido muito nos últimos anos, havendo a
necessidade de maior número de informações para suprir a carência dos
orizicultores e técnicos no que se refere ao equilíbrio nutricional das plantas e
aos indicadores desse equilíbrio.
Constata-se que houve um aumento da quantidade de fertilizantes
utilizada na cultura do arroz nos últimos anos no RS. O Censo da Lavoura
Orizícola (IRGA, 2006) indica a utilização média de 183 kg ha
-1
de nutrientes na
safra 2004/05, sendo 78 kg ha
-1
de N, 46 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 59 kg ha
-1
de K
2
O,
valores bastante superiores aos da safra 1999/00, quando o total utilizado era
de 131 kg ha
-1
, sendo 45 kg ha
-1
de N, 42 kg ha
-1
de P
2
O
5
e 44 kg ha
-1
de K
2
O
(Anghinoni et al., 2004). No entanto, embora se observe um aumento na
produtividade média das lavouras da safra 2002/2003 para a safra 2006/2007,
não existem parâmetros que permitam uma satisfatória avaliação do
equilíbrio nutricional das plantas de arroz e da necessidade de maior ou menor
utilização de um ou mais nutrientes essenciais. Percebe-se, inclusive, que os
orizicultores têm essa demanda por maiores dados referentes à nutrição da
1
cultura do arroz, pois muitas vezes é difícil isolar fatores e avaliar se a adição
de nitrogênio, fósforo e potássio ao sistema está sendo satisfatória, deficiente
ou excedente, e se há a necessidade de utilizar os demais macronutrientes
(cálcio, magnésio e enxofre) e micronutrientes na lavoura de arroz.
Assim, o alto custo da adubação (U$ 130,07 ha
-1
), que representa 8,65%
dos U$ 1.503,84 ha
-1
que compõe o custo de produção médio ponderado do
arroz irrigado (IRGA, 2007c), a importância da nutrição mineral sobre a
produtividade da cultura e o nível de tecnologia adotado nas lavouras tornam
altamente recomendável a utilização de técnicas de avaliação do estado
nutricional, como a diagnose foliar.
A possibilidade de realizar a diagnose foliar do arroz em uma época
antecipada, permitindo ajustes na nutrição da cultura na própria safra em curso
(por exemplo, com amostragens ainda no período vegetativo), também
representa um importante papel no manejo da adubação dessa cultura.
Normalmente, a interpretação dos resultados de análise foliar é feita
pelo nível crítico ou pelas faixas de suficiência, considerando apenas a
concentração do nutriente na matéria seca, e não o equilíbrio entre nutrientes.
Por esses métodos citados, não é possível identificar quais são os nutrientes
mais limitantes na amostra. Já o método de avaliação do estado nutricional das
plantas denominado Sistema Integrado de Recomendação e Diagnose (DRIS)
permite identificar quais os nutrientes mais limitantes, pois considera as
relações entre eles e compara essas relações com um padrão de alta
produtividade, contribuindo, dessa forma, para um diagnóstico mais preciso do
estado nutricional da cultura avaliada.
Não existem trabalhos sobre diagnose foliar de arroz irrigado realizados
no Brasil. As tabelas de faixas de suficiência utilizadas no RS baseiam-se em
dados obtidos em outros países, não sendo, dessa forma, calibradas para a
realidade do Estado. Também não foi encontrada nenhuma referência na
literatura nacional e estrangeira sobre a existência de normas DRIS para a
cultura do arroz irrigado.
Dessa forma, a diagnose foliar da cultura do arroz no RS e sua
avaliação e interpretação pelo método DRIS apresentam aplicações práticas
que vêm a atender demandas dos produtores e técnicos do setor,
2
proporcionando uma possibilidade de melhor entendimento da nutrição da
planta e otimizando o manejo da adubação do arroz irrigado.
O objetivo desse trabalho, então, é estabelecer uma norma de referência
DRIS e padrões nutricionais para a cultura do arroz irrigado nas diferentes
regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul.
3
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 O arroz irrigado no RS
O arroz irrigado (Oryza sativa L.) é cultivado no Rio Grande do Sul há
mais de 150 anos, sendo de grande importância para o Estado, visto que é
responsável, segundo a CONAB (2007), por 27,4% da produção gaúcha de
grãos.
O registro mais antigo de uma colheita de arroz no Estado é de 1829,
em Torres, Litoral Norte do RS (OSCIP, 2006). Segundo essa fonte, o arroz de
sequeiro pode ter sido introduzido no Brasil pelos portugueses, uma vez que
esse cereal já era cultivado na então Província do Maranhão, no século XVIII.
No Rio Grande do Sul, o início do cultivo está relacionado à imigração alemã,
na região de Torres. O plantio do arroz de banhado, sistema de cultivo
precursor do irrigado, começou em Cachoeira do Sul, na Depressão Central,
por volta de 1870.
A orizicultura praticada hoje no RS caracteriza-se pela predominância do
cultivo irrigado extensivo, dentro de um sistema empresarial, exercido
principalmente por grandes e médios produtores, com elevada utilização de
mão-de-obra assalariada, mecanização, terras arrendadas, uso de alta
tecnologia e uma forte organização político-setorial (Azambuja et al., 2004).
Segundo o Censo da Lavoura de Arroz Irrigado do Rio Grande do Sul
(IRGA, 2006), existem no RS 9.159 lavouras de arroz, distribuídas em seis
regiões do Estado, segundo regionalização utilizada pelo IRGA: Fronteira
Oeste, Campanha, Depressão Central, Planície Costeira Externa à Lagoa dos
Patos, Planície Costeira Interna à Lagoa dos Patos e Sul. Destas, a que
apresenta maior área de cultivo e produção de arroz irrigado é a Fronteira
Oeste, com 26,2% da área, seguida da Campanha, com 16,8%.
2.2 Caracterização dos solos de várzea do RS
O arroz no RS é irrigado pelo sistema de inundação, sendo, portanto,
cultivado em solos de várzea, que por seu relevo plano permitem a realização
desse tipo de irrigação. O RS possui aproximadamente 5.400.000 ha de
várzeas, sendo que diversas classes de solos ocorrem nessas áreas. Esses
4
solos apresentam uma característica em comum: a formação em condições
variadas de deficiência de drenagem (Pinto et al., 2004).
Os solos de várzea desenvolveram-se a partir de sedimentos
fluviolacustres, lagunares e marinhos das planícies costeiras e de sedimentos
aluvionares oriundos de rochas sedimentares, ígneas e metamórficas das
depressões, planaltos e serras do RS, portanto, de materiais de origem muito
distintos (Pinto et al., 2004).
Nas áreas de cultivo de arroz os solos dominantes são Planossolos,
Chernossolos, Gleissolos e Neossolos, entre outros, sendo que os Planossolos
são os que ocorrem em maior extensão. Esses solos permanecem saturados
com água durante o ciclo de desenvolvimento da cultura (100-120 dias),
passando, portanto, por ciclos de redução–oxidação, e sofrendo todas as
reações decorrentes desses processos, como redução dos óxidos de ferro e de
manganês com solubilização de Fe
2+
e Mn
2+
e liberação do fósforo, elevação
do pH nos solos ácidos até próximo da neutralidade, redução e
desaparecimento do nitrato, acúmulo de amônio, aumento da solubilidade de
alguns nutrientes e elevação da condutividade elétrica (Sousa et al., 2006).
Os Gleissolos são solos pouco profundos, muito mal drenados,
ocorrendo geralmente associados aos Planossolos (Streck et al., 2002).
Apresentam capacidade de troca de cátions (CTC) média a baixa, com teores
baixos a médios de fósforo e potássio e saturação por bases maior que 50%.
Apresentam cores cinzentas e textura média ou argilosa. Ocorrem tipicamente
em depressões mal drenadas em todo o Estado (Streck et al., 2002).
Já os Neossolos ocorrentes em áreas de várzea são solos rasos ou
profundos, apresentam pedregosidade e podem estar associados a
Chernossolos (Streck at al., 2002). Possuem CTC média a alta, elevada
saturação por bases, fertilidade natural baixa e textura arenosa. Os Neossolos
Quartzarênicos, de ocorrência nas áreas de várzea da Planície Costeira
Externa do RS, apresentam horizonte A assentado sobre sedimentos muito
arenosos, constituídos por grãos soltos de quartzo (Streck et al., 2002).
Os Chernossolos são solos rasos a profundos, de cor escura e com alta
fertilidade química, apresentando argilas expansivas na sua constituição
(Streck et al., 2002). Possuem CTC alta (> 15 cmol
c
dm
-3
).
Os Planossolos ocupam 56% da área total dos solos de várzea do RS,
representando cerca de 11% da área total do Estado (Pinto et al. 2004). São
5
solos imperfeitamente ou mal drenados, de coloração cinzenta (Streck et al.
2002) e CTC média (5 a 15 cmol
c
dm
-3
), possuindo fertilidade química média a
baixa, em geral com baixos teores de potássio. Essa classe apresenta como
característica geral a presença de um tipo especial de horizonte B textural, com
incremento de argila do A (ou E) para o B em uma pequena distância,
caracterizando uma mudança textural abrupta (Pinto et al., 2004).
De acordo com o levantamento “Fertilidade dos Solos Cultivados com
Arroz Irrigado no Rio Grande do Sul” (Anghinoni et al., 2004), há uma
predominância absoluta (84,5%) de solos com pH < 5,5 nas regiões arrozeiras
do RS, sendo que 47,5% desses solos apresentam teores baixos de cálcio
trocável (< 2,0 cmol
c
dm
-3
), enquanto que os teores de magnésio trocável são
altos em 45,9% das áreas. Segundo o mesmo levantamento, 96,5% dos solos
das regiões arrozeiras do Estado apresentam teor de argila menor que 25%,
indicando uma predominância de solos mais arenosos, sendo esse baixo teor
de argila acompanhado por baixo teor de matéria orgânica, predominando em
77,5% das áreas cultivadas com arroz irrigado teores menores ou iguais a
2,5% de matéria orgânica. A maioria dos solos amostrados (54,6%) nas regiões
arrozeiras apresentou teores de fósforo disponível (Mehlich-I) acima do teor de
suficiência (6,0 mg dm
-3
), enquanto que com relação ao potássio (Mehlich-I),
aproximadamente metade dos solos amostrados (49,5%) é deficiente nesse
nutriente.
Da condição de saturação pela qual passam esses solos de várzea
decorre o problema de toxidez de ferro, muito comum nas lavouras de arroz
irrigado no RS, principalmente nas variedades BR IRGA 409 e BR IRGA 410.
Com o alagamento do solo, ocorre redução dos óxidos férricos (Fe
2
O
3
, FeO) a
ferro livre (Fe
2+
), com conseqüente aumento da sua solubilidade (Sousa et al.,
2006). Essa redução ocorre após o NO
3
-
e os óxidos de Mn serem reduzidos. O
Fe
2+
, produto da redução de óxidos de ferro, é preferencialmente absorvido
pelas raízes das plantas, podendo facilmente atingir níveis tóxicos em
condições de alagamento, em função da grande quantidade de óxidos de ferro
presente nos solos de regiões tropicais e subtropicais.
6
2.3 Diagnose foliar
A nutrição é um dos principais fatores que afetam a produtividade das
culturas vegetais. Assim, a utilização de técnicas de avaliação do estado
nutricional das plantas apresenta importante papel no monitoramento e na
adequação da oferta de nutrientes feita via adubação do solo na maioria das
culturas de interesse econômico.
O princípio de se usar o teor de nutrientes nas plantas como critério para
avaliar o seu estado nutricional e o do solo foi posto em prática inicialmente por
Lagatu & Maume (1934) e seguido por muitos outros desde então (Bataglia et
al., 1996). A utilização da análise foliar como critério de diagnóstico baseia-se
na premissa de existir relação entre o suprimento de nutrientes pelo solo e os
seus níveis na planta e que aumentos ou decréscimos nas concentrações dos
nutrientes se relacionam com produtividades mais altas ou mais baixas,
respectivamente (Evenhuis & Waard, 1980). Na maioria das vezes, a folha é o
órgão da planta onde as alterações fisiológicas devidas a distúrbios nutricionais
se tornam mais evidentes. Em função disso, quase sempre o diagnóstico
nutricional das plantas é feito pela técnica que, de forma ampla, é denominada
de diagnose foliar (Bataglia et al., 1996).
Segundo Malavolta & Malavolta (1988), a utilização da diagnose foliar
permite: a identificação de deficiências e excessos de nutrientes; a
determinação de interações positivas e negativas entre elementos; o
levantamento do estado nutricional da cultura em propriedades rurais e regiões;
a determinação da eficiência de utilização de nutrientes por espécies e
variedades; e a distinção entre desordens nutricionais e sintomas de pragas e
moléstias. Além disso, segundo os mesmos autores, a diagnose foliar também
pode proporcionar uma melhor avaliação da necessidade de adubação,
complementando os dados da análise de solo, visto que a técnica consiste em
se analisar o solo usando a planta como solução extratora.
Beaufils (1971) também destacou que a maior vantagem da diagnose
foliar está no fato de se considerar a própria planta como o extrator dos
nutrientes do solo, permitindo uma avaliação direta de seu estado nutricional
pela avaliação das concentrações foliares e assim, de forma indireta, avaliar a
fertilidade do solo.
7
O uso correto da diagnose foliar como método de avaliação do estado
nutricional da planta depende do conhecimento das limitações da técnica. É
preciso questionar a confiabilidade dos dados, a utilização de relação e balanço
de nutrientes, o efeito de cultivares e de concentrações variáveis de nutrientes
alterando os processos fisiológicos (Jones et al., 1991).
No Brasil, Malavolta et al. (1997) apresentaram recomendações para a
amostragem de folhas para fins de diagnose das principais culturas, assim
como os teores de macro e de micronutrientes adequados para as mesmas,
entre elas o arroz. No entanto, para o arroz irrigado do Rio Grande do Sul e
Santa Catarina, que difere totalmente em termos de genética, manejo e
nutrição do arroz de sequeiro cultivado nas regiões Centro-Oeste e Norte do
Brasil, não foram encontradas publicações referentes à diagnose foliar e aos
teores adequados de nutrientes na planta.
Dentre os critérios de interpretação mais utilizados para avaliação do
estado nutricional das plantas, destacam-se o teor crítico, as faixas de
suficiência ou concentração e, mais recentemente, o DRIS - Sistema Integrado
de Diagnose e Recomendação (Beaufils, 1973). O critério das faixas de
suficiência tem sido o mais utilizado no Brasil, enquanto que o DRIS vem sendo
bastante difundido ultimamente.
O teor crítico é definido pela concentração na folha abaixo da qual a taxa
de crescimento, a produtividade e/ou a qualidade são significativamente
afetados (Bataglia & Dechen, 1986). Ulrich & Hills (1967) definem o nível crítico
como sendo a concentração do nutriente na planta correspondente a 95% da
produtividade máxima considerada. Já Gallo et al. (1965) estabeleceram níveis
críticos para a cultura do milho com base numa produtividade relativa de 80%,
o que demonstra que o termo nível crítico pode ter interpretação diversa
(Bataglia et al., 1996).
O critério das faixas de suficiência baseia-se na comparação dos
resultados obtidos nas amostragens com os valores padrão determinados pela
pesquisa, que são obtidos pelas relações entre os teores foliares dos nutrientes
e os rendimentos das culturas. As concentrações observadas na amostra em
teste são enquadradas nas faixas de concentrações consideradas insuficientes,
adequadas ou excessivas. Essa metodologia possibilita que se recomende
níveis de adubação necessários para manter as concentrações de nutrientes
um pouco acima do nível crítico, que correspondem à faixa de suficiência. Em
8
relação ao nível crítico, o método de interpretação baseado em faixas de
concentração é relativamente menos afetado por pequenos efeitos locais de
ambiente e da própria planta, uma vez que os limites são mais amplos
(Bataglia et al., 1996).
O emprego dos métodos antes descritos está sujeito a algumas
limitações, pois os mesmos consideram apenas a concentração do nutriente no
material vegetal seco, não identificando qual nutriente é mais limitante, bem
como as amostras necessitam ser coletadas em estádio fenológico
padronizado (Hanson, 1981).
Já o DRIS, que utiliza o conceito de balanço de nutrientes, foi
originalmente proposto como um modelo para identificação de fatores
limitantes à produtividade. Entretanto, com o tempo, tem se mostrado muito
mais eficiente como uma forma de interpretação de análise nutricional de
plantas do que como modelo de produtividade agrícola (Bataglia, 1989), como
visto a seguir.
2.4 Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS)
2.4.1 Conceituação e caracterização
O DRIS – Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação utiliza o
conceito do balanço de nutrientes e parece estar menos sujeito que outros
métodos às interferências de particularidades locais do ambiente e das
variações de amostragem com respeito à idade e à origem do tecido da planta.
O DRIS considera as relações entre os nutrientes e os compara com um
padrão de alta produtividade de grãos, permitindo identificar quais os
elementos mais limitantes e/ou em excesso, contribuindo para um diagnóstico
mais preciso do estado nutricional. O método foi proposto por Beaufils em
1973, baseado em estudos chamados de Diagnose Fisiológica, publicados
desde 1957. Existem diversas variações do DRIS no que se refere ao cálculo
das funções das razões dos nutrientes; entre elas, cita-se o método de Jones
(1981) e o método de Beaufils (1973), modificado por Elwali & Gascho (1984),
entre outros.
O DRIS é um método de diagnose nutricional de plantas que se baseia
no cálculo de um índice para cada nutriente, considerando sua relação com os
demais, e comparando cada relação com as relações médias de uma
9
população de referência (Beaufils, 1973). O DRIS não indica se determinado
nutriente encontra-se em concentração de excesso ou de deficiência, mas qual
nutriente é mais limitante e a ordem dessa limitação (Malavolta et al., 1997).
O DRIS utiliza as relações binárias entre os nutrientes e transforma os
valores das concentrações em índices, que variam de negativo a positivo.
Quanto menor for o índice, se negativo, mais limitante estará o nutriente, e
quanto maior for o índice, se positivo, mais excessivo estará o nutriente. O
índice de valor zero indica que o nutriente está nas melhores condições de
balanço nutricional (Walworth & Sumner, 1987).
Em função do uso de relações entre nutrientes e não dos valores
absolutos, problemas de diagnose decorrentes de variação na idade fisiológica
e parte amostrada são minimizados; tais vantagens superam os tradicionais
métodos de interpretação como níveis críticos e faixas de concentração
(Bataglia et al., 1996).
Ao sugerir o DRIS, Beaufils (1973) levou em consideração que se as
concentrações de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) decrescem com a
idade da planta (relação na matéria seca), então as relações N/P, N/K e P/K
devem manter-se constantes, independentemente da idade do tecido.
Similarmente, as concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), que
usualmente aumentam com a idade, também proporcionarão valores
constantes na relação entre esses dois elementos. Além disso, relações entre
dois nutrientes, um cuja relação na matéria seca decresça e outro que aumente
com a idade da planta, também se manterão constantes ao longo do ciclo de
vida da cultura (Walworth & Sumner, 1987).
Nos métodos tradicionais de diagnose foliar, como o nível crítico e as
faixas de suficiência, as épocas de amostragem para os quais esses métodos
foram padronizados sempre ocorrem em um estádio fenológico das plantas
anuais em que não é mais possível realizar aplicações de fertilizantes de forma
efetiva para corrigir as deficiências nutricionais daquela cultura (Walworth &
Sumner, 1987). Essa situação leva à afirmação de Aldrich (1973) de que para
as culturas anuais a análise de tecido foliar usualmente ocorre “postmortem”. O
DRIS é, então, uma alternativa a essa situação estática, visto que se baseia em
um sistema de cálculos que permite a amostragem em diferentes fases de
desenvolvimento das culturas anuais. Esse fato abre a possibilidade de que se
possa criar para o arroz irrigado um sistema de avaliação do estado nutricional
10
baseado no DRIS que permita realizar o diagnóstico e a correção nutricional
durante o ciclo da cultura, na mesma safra agrícola, o que desempenharia
papel muito positivo dentro de programas de manejo para alta produtividade do
arroz irrigado.
A posição das folhas a serem amostradas também causa um impacto
muito limitado nos resultados do diagnóstico quando o DRIS é utilizado, pois
este minimiza os efeitos da amostragem (Walworth & Sumner, 1987). Segundo
Yoshida et al. (1981), o colmo inteiro, as lâminas foliares ou a folha-bandeira
são normalmente usados para análise de tecido em arroz. No entanto, com a
utilização do DRIS muito pouca mudança é detectada nas relações de
nutrientes em função da posição da folha amostrada, o que já foi comprovado
em milho e soja (Walworth & Sumner, 1987).
Segundo Malavolta & Malavolta (1988), no que se refere à idade da
planta ou da folha a ser amostrada, a concentração dos elementos na folha
apresenta um tipo de variação dependente da velocidade de crescimento da
planta. No caso de células em crescimento, o aumento no suprimento de um
elemento deficiente no meio provoca, dentro de limites, e simultaneamente, um
aumento correspondente na quantidade absorvida e na produção de matéria
seca. O efeito na concentração foliar poderá ser negativo, nulo ou positivo se a
velocidade de crescimento for, respectivamente, maior, igual ou menor que as
velocidades de absorção e transporte. É por isso que, na prática da diagnose
foliar, comumente se empregam folhas recém maduras, cujo crescimento
terminou, mas que ainda não entraram em senescência.
Em suma, o DRIS foi criado para gerar um diagnóstico independente da
idade da planta, local, cultivar, solo, clima e período de amostragem. Vários
autores dizem que, uma vez estabelecida a norma de referência, a partir de
uma grande população aleatoriamente distribuída, essa poderá ser utilizada
universalmente, pois para uma determinada cultura algumas relações
específicas transcendem as condições locais de solo, clima e cultivar para a
máxima performance da cultura (Meldal-Johnsen & Sumner, 1980; Bailey et al.,
1997; Reis Junior, 2002).
No entanto, essa universalidade das normas DRIS tem sido
questionada, pois diferenças na avaliação do estado nutricional têm sido
encontradas na utilização de diferentes normas para a mesma cultura. Estudos
realizados para testar o conceito do DRIS têm demonstrado que esse não é
11
totalmente independente das condições locais e do estádio de amostragem
(Bataglia & Santos, 1990).
2.4.2 Normas DRIS
Os valores de referência ou normas DRIS correspondem aos valores
médios das relações entre os nutrientes de uma população não anormal ou
população de referência, bem como os seus respectivos desvios padrões e
coeficientes de variação (Beaufils, 1973).
O método exige que a população em estudo seja separada em duas
categorias: a) população de referência, constituída por plantas que apresentem
produtividade superior a um nível estabelecido; e b) população não referência,
formada por plantas que foram afetadas por condições adversas, produzindo
menos que o nível estabelecido. Os valores das concentrações, das relações
entre concentrações dos nutrientes ou do produto de concentrações de
nutrientes para o grupo mais produtivo permanecem normalmente distribuídos
para a população de alta produtividade, que será usada como referência no
estabelecimento dos padrões DRIS (Walworth & Sumner, 1987).
O tamanho da base de dados para cálculo da norma é bastante variável
entre os trabalhos publicados, bem como os critérios para subdivisão das
populações de alta e baixa produtividade. O banco de dados poderá ser
oriundo tanto de experimentos de adubação como de áreas comerciais (Schutz
& Villiers, 1987; Leandro, 1998). As amostras de tecido foliar devem ser
coletadas sob as mais variadas condições ambientais possíveis, de maneira
que toda a variabilidade de fatores que agem sobre a população de referência
esteja nela representada (Sumner, 1979; Beaufils, 1973; Letzsch & Sumner,
1984).
Segundo Beaufils (1973), não existe um critério bem definido para
selecionar a população de referência. Walworth & Sumner (1987) também
sugerem uma definição arbitrária do nível de produtividade considerado para o
estabelecimento do ponto de corte entre as duas subpopulações. Letzsch &
Sumner (1984) citam que a população de referência deve conter, pelo menos,
10% das observações do banco de dados geral. De acordo com Malavolta et
al. (1997), o nível utilizado para separação das populações de alta e baixa
produtividade deve corresponder a 80% da produtividade máxima. Já
12
Hoogerheide (2005) utilizou critério para separação entre as populações de alta
e baixa produtividade, semelhantemente ao adotado por Creste (1996),
escolhendo a população na qual a norma oriunda de determinado nível de
produtividade apresente a melhor relação entre o Índice de Balanço Nutricional
(IBN) e a produtividade.
Uma vez definida a população de referência, são obtidas as normas que
são constituídas das relações entre todos os pares de nutrientes e seus
respectivos desvios padrão e coeficientes de variação. A relação entre um par
de nutrientes pode ser tanto direta como inversa, por exemplo, N/P e P/N,
respectivamente (Nachtigall, 2004).
Nos cálculos do método DRIS, apenas um tipo de expressão é utilizado
para relacionar cada par de nutrientes. Vários critérios para selecionar a
expressão mais adequada (direta ou inversa) têm sido propostos, sendo o mais
utilizado o critério da maior relação de variâncias entre as populações de baixa
e alta produtividade (Letzsch, 1985; Walworth & Sumner, 1987), chamado de
“valor F”.
Após a definição das normas e das relações para cada par de
nutrientes, é possível calcular os índices DRIS para as concentrações de
nutrientes de uma amostra. Assim, o cálculo do índice DRIS depende,
inicialmente, do estabelecimento dos valores padrões ou normas, obtidos para
todos os nutrientes dois a dois, onde se utiliza uma população de alta
produtividade como população de referência (Bataglia & Santos, 1990).
2.4.3 Cálculo dos índices DRIS
O índice DRIS de um nutriente é definido como a média aritmética das
funções de todas as relações selecionadas contendo esse nutriente. Ou seja,
através dos índices DRIS mede-se o desvio do valor de qualquer parâmetro
que uma amostra sob análise possa apresentar em relação aos de uma
população de referência, do ponto de vista nutricional. Assim, se estabelece
uma ordem de limitação nutricional diretamente relacionada à produtividade
(Walworth & Sumner, 1987).
As funções das razões dos nutrientes podem ser calculadas por diversos
métodos, como já foi citado anteriormente.
13
O método proposto originalmente por Beaufils (1973) estabelece as
funções a partir das relações entre os pares dos nutrientes e impõe restrições
quando a relação na amostra é maior ou menor que a relação média da
população de referência. As diversas funções são ponderadas pela recíproca
dos coeficientes de variação das respectivas relações da população de
referência. Nesse método, o valor da função é igual a zero quando a relação na
amostra apresenta o mesmo valor da população de referência,
independentemente de sua variabilidade. Essa metodologia destaca as
deficiências nutricionais por meio dos índices DRIS.
A partir da metodologia original de Beaufils (1973), várias modificações
na forma de cálculo dos índices DRIS foram propostas. O método de Jones
(1981) é uma simplificação do método de Beaufils (1973), em que não
considera se a relação na amostra é maior ou menor que a relação na
população de referência e utiliza a recíproca do desvio padrão para ponderar a
variabilidade das relações. Esse método baseia-se na formalidade estatística,
semelhante à utilizada no controle estatístico de qualidade em indústrias.
Já a modificação proposta por Elwali & Gascho (1984), de maneira geral,
reduz o valor absoluto do índice DRIS, pois não inclui nos cálculos pequenos
desvios da razão dos teores de nutrientes na amostra em relação à razão
média das concentrações dos nutrientes na população de referência, levando a
uma maior sensibilidade na interpretação do estado nutricional. Considera os
nutrientes balanceados se a razão de concentrações numa amostra qualquer
estiver dentro da faixa oriunda da norma, mais ou menos o seu desvio padrão.
Os procedimentos para os cálculos são os mesmos propostos por Beaufils
(1973).
Trabalhos comparando os três métodos de cálculo dos índices DRIS têm
sido feitos por alguns autores. Bataglia & Santos (1990) testaram os três
métodos na cultura da seringueira e concluíram que os métodos Beaufils
(1973) e Elwali & Gascho (1984) apresentaram resultados semelhantes e o
método Jones (1981) mostrou depender da ordem da relação de cada par de
nutrientes estudados. Nick (1998) encontrou maior precisão no método Jones
(1981) quando comparou os três métodos na avaliação do estado nutricional do
café. Já Leandro (1998), na cultura da soja, encontrou maior precisão nos
resultados quando utilizou a metodologia de Beaufils (1973). Hoogerheide
(2005), também para a cultura da soja, concluiu que as três metodologias de
14
cálculo das funções DRIS apresentaram resultados semelhantes no
diagnóstico nutricional da soja em regiões do Cerrado brasileiro.
Os índices DRIS podem assumir valores negativos quando ocorre
deficiência do elemento em relação aos demais. Valores positivos indicam
excesso e quanto mais próximos de zero estiverem esses índices, mais
próxima estará a planta do equilíbrio nutricional para o nutriente em estudo,
permitindo desse modo a classificação dos nutrientes em ordem de importância
de limitação na produtividade e fornecendo, ao mesmo tempo, uma indicação
da intensidade da exigência de determinado nutriente pela planta (Beaufils,
1973).
Adicionalmente aos índices DRIS, é possível calcular o Índice de
Balanço Nutricional (IBN), que resulta do somatório, em módulo, dos valores
dos índices DRIS de cada nutriente, indicando o estado nutricional da planta.
Quanto menor for o valor da soma, menor será o desequilíbrio entre nutrientes
e, portanto, maior será a produtividade da cultura (Walworth & Sumner, 1987).
Vários trabalhos mostram que o IBN apresenta correlação negativa alta com a
produtividade (Creste & Nakagawa, 1997; Veloso et al., 2000; Mourão Filho et
al., 2002; Silva et al., 2003; Hoogerheide, 2005).
2.4.4 Aplicação do DRIS em culturas anuais
O método DRIS, embora tenha sua maior utilização nas culturas
perenes, tem sido aplicado também na avaliação nutricional de culturas anuais
de grãos, como soja (Sumner, 1977a; Hanson, 1981; Beverly et al., 1986;
Hallmark et al., 1989; Vigier et al., 1989; Oliveira, 1993; Leandro, 1998; Maeda,
2002; Lantmann et al., 2002; Kurihara, 2004; Hoogerheide, 2005), trigo
(Sumner, 1977b), milho (Sumner, 1977c; Cornforth & Steele, 1981; Escano et
al., 1981; Elwali et al., 1985), aveia (Chojnacki, 1984), sorgo (Sumner at al.,
1983) e feijão (Wortmann et al., 1992), obtendo-se boas correlações entre
índices DRIS e produtividade nessas culturas.
No Brasil, especialmente nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, o método
DRIS é utilizado para interpretação do estado nutricional de culturas de grande
importância econômica como a soja e o algodão. No entanto, para o arroz
irrigado, não foi encontrado nenhum trabalho que utilize os princípios e a
metodologia preconizados por Beaufils (1973).
15
Contudo, segundo Walworth & Sumner (1987), há uma considerável
capacidade de expansão do DRIS como método de avaliação nutricional de
culturas de grãos, pois suas vantagens com relação à época e local de
amostragem, bem como as normas DRIS que já foram publicadas para um
significativo número de culturas comerciais, colaboram para validar a
possibilidade de sua utilização em outras culturas, como o arroz irrigado, ainda
não testadas com esse método.
16
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Abrangência do trabalho
O trabalho foi realizado utilizando-se resultados de análise foliar e de
produtividade de grãos de arroz irrigado provenientes das seis regiões
arrozeiras do RS: Campanha, Depressão Central, Fronteira Oeste, Planície
Costeira Externa, Planície Costeira Interna e Sul. As amostras foliares foram
coletadas nas safras 2005/2006 e 2006/2007. Foram feitas coletas em duas
safras para possibilitar a obtenção de dados de populações cultivadas em
diferentes anos e, portanto, submetidas a condições ambientais diferenciadas.
Na safra 2005/2006, foram coletadas amostras em 389 lavouras
comerciais representativas da variabilidade do RS, ou seja, com potencial de
baixa, média e alta produtividade; dessas, algumas tiveram de ser eliminadas
por falta de dados de produtividade, restando 356 amostras. Esse foi o banco
de dados utilizado para o estabelecimento das normas DRIS do arroz irrigado.
Já na safra 2006/2007, foram coletadas amostras em 105 parcelas
experimentais de adubação do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), que
fazem parte de uma rede de pesquisa para avaliação da eficiência das
recomendações de adubação para diferentes expectativas de produtividade do
arroz irrigado, sendo utilizadas 103 amostras nesse trabalho. Essas amostras
coletadas nos experimentos foram utilizadas para validação da norma
estabelecida a partir dos dados da safra anterior e também para testar a
possibilidade de estabelecimento de uma norma DRIS específica para um
período de amostragem mais precoce.
As amostras de ambas as safras foram provenientes de todas as regiões
arrozeiras do RS. As lavouras foram escolhidas e amostradas com apoio dos
técnicos locais (Núcleo de Assistência Técnica e Extensão Rural – NATES) do
Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA e as áreas experimentais foram
conduzidas e amostradas pela Equipe de Agronomia da Estação Experimental
do Arroz – IRGA.
No Apêndice 1 são apresentados detalhes de localização, área cultivada
com arroz, número de amostras coletadas e tipo de solo de cada município do
RS onde foram feitas amostragens nas duas safras. No Apêndice 2 constam os
resultados das análises de solo e os tratamentos aplicados nas áreas
17
experimentais da safra 2006/07. Essas áreas, amostradas na safra 2006/07,
fazem parte de uma rede de experimentos do IRGA de validação das novas
recomendações de adubação para o arroz irrigado por incremento de
produtividade. Assim, essas áreas possuíam parcelas sem adubação
(testemunha) e com diferentes níveis de adubação, para incrementos de 2.000,
3.000, 4.000 ou 6.000 kg ha
-1
na produtividade de grãos.
As variedades de arroz cultivadas nas lavouras amostradas na safra
2005/2006 foram: BR IRGA 409, BR IRGA 410, IRGA 414, IRGA 416, IRGA
417, IRGA 418, IRGA 420, IRGA 421, IRGA 422 CL, Taim, Chuí, Qualimax 1,
Qualimax 13, Arrank, Sabore, Avaxi, Tuno CL, El Passo 144, Olimar, Cuaró,
EPAGRI 108, EPAGRI 109, EPAGRI 112, EPAGRI 113 e LB 48. Dessas, a
variedade de maior ocorrência nas áreas amostradas foi a IRGA 422 CL, que
foi cultivada em 42,4% das lavouras, e a segunda variedade mais cultivada foi
a IRGA 417, em 11,6% das lavouras.
Já nas áreas experimentais amostradas na safra 2006/2007, as
variedades usadas foram: BR IRGA 410, IRGA 417, IRGA 422 CL e IRGA 424,
sendo que a de maior ocorrência também foi a IRGA 422 CL, que foi cultivada
em 54,5% das áreas experimentais, e a segunda mais cultivada foi a IRGA
417, em 27,3% das áreas.
3.2 Procedimentos de coleta
3.2.1 Tecido vegetal
Na safra 2005/2006, a amostragem consistiu na coleta de 50 folhas
bandeira (última folha expandida antes da emissão da panícula) de cada talhão
de lavoura no início do estádio reprodutivo da cultura (R2-R3, segundo a escala
de Counce et al. (2000)). Nesse estádio, a lavoura se encontrava com menos
de 50% de floração. As folhas foram coletadas de plantas que ainda não
apresentavam panícula visível, embora parte da lavoura já tivesse emitido a
panícula.
Na safra 2006/2007, as amostragens foram feitas nas áreas
experimentais de adubação do IRGA. Realizaram-se coletas de folhas em duas
épocas do ciclo de desenvolvimento do arroz, classificadas de acordo com a
escala de Counce et al. (2000): no perfilhamento (V6) e no florescimento (R2–
18
R3), à semelhança da coleta da safra anterior. Em ambas as épocas foram
coletadas 70 folhas de cada talhão.
Foram coletadas também, na safra 2006/07, amostras de plantas inteiras
dos talhões experimentais nesses dois estádios, a fim de se proceder
avaliações de matéria seca dessas áreas e relacioná-las com os resultados da
análise foliar. Para tanto, coletou-se em cada parcela experimental a parte
aérea das plantas em quatro linhas de 50 cm de comprimento, com
espaçamento entre linhas de 17 cm, totalizando a área de 0,34 m
2
por amostra.
Cada uma das parcelas experimentais tinha área de 10 m x 20 m.
3.2.2 Rendimento de grãos do arroz
A colheita de grãos de arroz nos talhões das lavouras foi efetuada na
mesma área correspondente à amostragem do tecido foliar, por máquina
colheitadeira automotriz e, manualmente, nas parcelas experimentais, após a
maturação fisiológica, com a umidade entre 18 e 23 %, dependendo da cultivar
e dos sistemas de colheita e de secagem (SOSBAI, 2005).
O registro dos resultados de rendimento das áreas de lavoura foi feito
pelos produtores, com supervisão dos técnicos locais do IRGA.
3.3 Análises e determinações
As amostras de folhas foram enviadas ao Laboratório de Análises de
Solo do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia da UFRGS para a
análise química para quantificação dos teores de macro e de micronutrientes. A
secagem e a moagem das mesmas foram feitas no Laboratório de Análises de
Solo da Estação Experimental do Arroz – EEA/IRGA. As análises seguiram a
metodologia descrita em Tedesco et al. (1995):
- as amostras foram secas a 65-70ºC, em estufa com circulação de ar
forçado, sem lavagem prévia do material, sendo posteriormente moídas;
- para análise do N, foi feita a abertura das amostras com H
2
O
2
e H
2
SO
4
com mistura de digestão, em bloco digestor, à temperatura de 310-330ºC. Após
decantação (6-12 horas), foi retirada uma alíquota (10-20 mL) do extrato para a
determinação do NH
4
+
. Esta alíquota foi destilada em micro-destilador pelo
método de destilação de amônia por arraste de vapor, descrito por Bremner &
19
Edwards (1965) e modificado por Tedesco & Gianello (1979), após adição de
NaOH, recebendo-se o destilado em indicador ácido bórico. As quantidades de
NH
4
+
foram obtidas por titulometria com H
2
SO
4
diluído;
- para análise dos demais macronutrientes (P, K, Ca, Mg, S) e dos
micronutrientes (Zn, Cu, Mn e Fe, Mo) foi feita a abertura das amostras com
HNO
3
– HClO
4
. O extrato foi deixado em repouso para decantação da sílica. A
determinação dos nutrientes foi feita pela técnica de espectrometria de emissão
ótica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES - Inductively Coupled
Plasma - Optical Emission Spectrometry).
- a abertura das amostras para análise do micronutriente B foi feita por
queima em forno “mufla” (550-650ºC). A determinação foi feita por
espectrometria de absorção molecular (colorimetria), com utilização de
azometina-H como solução redutora.
3.4 Formação do banco de dados
Os resultados das análises químicas do tecido vegetal para nitrogênio,
fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro, manganês,
boro e molibdênio, juntamente com os respectivos resultados de produtividade,
foram plotados em planilha eletrônica Microsoft Excel
TM
e organizados por
região de origem, safra e época de amostragem.
Primeiramente, os dados foram analisados visualmente a fim de
identificar possíveis erros de digitação, contaminações, inconsistências e
também para que fossem eliminadas as amostras com falta de dados de
produtividade ou com teores de nutrientes incoerentes. Foram excluídas
também as amostras com produtividade menor que 3.600 kg ha
-1
, pois
considera-se que esses valores são muito baixos e distantes da realidade da
lavoura de arroz do Rio Grande do Sul.
O banco de dados de cada época de amostragem foi dividido em uma
população de alta e outra de baixa produtividade, para estabelecimento das
normas DRIS. O critério para seleção da população de alta produtividade será
discutido no item posterior. O banco de dados foi dividido em 19 classes de
produtividade, com amplitude do intervalo de classe de 450 kg ha
-1
, a fim de
20
correlacionar os índices DRIS com a produtividade. Essa divisão em classes foi
feita da seguinte forma:
N° de classes = (n° amostras)
1/2
3.5 Aplicação do método DRIS
Os cálculos das normas e dos Índices DRIS, Índice de Balanço
Nutricional (IBN) e IBNm foram feitos utilizando-se a planilha DRIS do software
Microsoft Excel
TM
, desenvolvida pelo pesquisador Gilmar Ribeiro Nachtigall, da
Embrapa Uva e Vinho.
3.5.1 Escolha da ordem da razão dos nutrientes
A decisão por usar no cálculo da norma a relação direta ou inversa da
razão de nutrientes foi feita pelo método da razão das variâncias, descrito por
Letzsch (1985) e por Walworth et al. (1986), denominado de “valor F”. Esse
critério consiste no cálculo da razão de variância das relações entre nutrientes
da sub-população de referência (r) e de baixa produtividade (b), tanto na
relação direta como na inversa. Foi escolhida a ordem da relação que
apresentou a maior razão de variância entre a população de alta e a de baixa
produtividade:
se: [ s
2
(Y/X)
b
/ s
2
(Y/X)
r
] > [ s
2
(X/Y)
b
/ s
2
(X/Y)
r
] (1)
então: relação na norma = Y/X
se: [ s
2
(Y/X)
b
/ s
2
(Y/X)
r
] < [ s
2
(X/Y)
b
/ s
2
(X/Y)
r
] (2)
então: relação na norma = X/Y
onde:
s
2
(Y/X)
r
= Variância da razão entre as concentrações dos nutrientes Y e X da
população de referência;
21
s
2
(Y/X)
b
= Variância da razão entre as concentrações dos nutrientes Y e X da
população de baixa produtividade;
s
2
(X/Y)
r
= Variância da razão entre as concentrações dos nutrientes X e Y da
população de referência;
s
2
(X/Y)
b
= Variância da razão entre as concentrações dos nutrientes X e Y da
população de baixa produtividade.
3.5.2 Norma
A norma foi estabelecida para cada época de amostragem, utilizando-se
as concentrações dos nutrientes da população de alta produtividade. O critério
adotado para divisão das duas sub-populações (alta e baixa produtividades) foi
semelhante ao adotado por Creste (1996) e por Hoogerheide (2005), sendo
escolhida a população na qual a norma oriunda de determinado nível de
produtividade apresentasse a melhor relação entre o IBN e a produtividade.
O critério usado para determinar a produtividade mínima para separação
entre as populações de alta e de baixa produtividade foi baseado no nível de
produtividade considerado alto, de acordo com a média alcançada pelos
produtores de arroz irrigado no RS. Assim, adotou-se a produtividade mínima
de 7.650 kg ha
-1
como limite entre as duas sub-populações.
A partir dessa produtividade, foram estabelecidas as classes de
população de alta produtividade. As classes estabelecidas para as áreas de
lavoura da safra 2005/2006 foram: ≥ 7.650 kg ha
-1
; ≥ 8.100 kg ha
-1
; ≥ 8.550 kg
ha
-1
; e ≥ 9.000 kg ha
-1
. Já para as áreas experimentais da safra 2006/2007, as
classes estabelecidas foram: ≥ 8.100 kg ha
-1
; ≥ 8.550 kg ha
-1
; ≥ 9.000 kg ha
-1
e
≥ 9.450 kg ha
-1
. A definição dessas classes foi arbitrária, levando-se em conta
o limite mínimo de produtividade considerada alto em cada uma das
populações avaliadas, e testando-se a partir daí limites maiores, seguindo a
classificação por classes descrita no item 3.4, ou seja, elevando-se esse limite
a cada 450 kg ha
-1
.
Dentro da população de cada classe de produtividade estabeleceu-se a
população nutricionalmente equilibrada (Beaufils, 1956, citado por Beaufils,
1971). É considerada uma população nutricionalmente equilibrada somente
aquela cujas concentrações de nutrientes estiverem dentro do limite da média
mais ou menos duas vezes o desvio padrão. Assim, as concentrações de cada
22
i=1
m n
j=1
uma das populações de referência que se encontravam fora desse limite, foram
eliminadas, a fim de se buscar o equilíbrio nutricional nas amostras.
Para as quatro populações consideradas de alta produtividade foram
calculadas todas as relações possíveis: média, desvio padrão, variância e
coeficiente de variação, bem como os índices DRIS e o IBN para estudo da
relação com a produtividade. Foi selecionada, então, a norma que apresentou
a melhor relação entre IBN e produtividade entre as populações de referência
testadas.
3.5.3 Cálculo dos índices DRIS
As funções das relações dos nutrientes foram calculadas utilizando-se a
metodologia original proposta por Beaufils (1973):
[1- Y/X (r) / Y/X (a)] . [100.k / CV%] se Y/X (a) < Y/X (r) (3)
f (Y/X)= 0 se Y/X (a) = Y/X (r)
[Y/X (r) / Y/X (a)] . [100.k / CV% - 1] se Y/X (a) > Y/X (r) (4)
onde:
Y/X (a) = relação entre a concentração dos nutrientes Y e X na amostra;
Y/X (r) = relação entre a concentração dos nutrientes Y e X na população de
referência;
CV% = coeficiente de variação;
k = constante de sensibilidade.
Calculadas as funções, os índices DRIS I
Y
para o nutriente Y foram
determinados pela fórmula geral:
I
Y
= Σ f (Y/X
i
) - Σ f (X
j
/Y) m + n (5)
onde:
I
y
= índice DRIS para o nutriente Y;
23
Y = nutriente para cálculo do índice;
X = outro nutriente;
m = número de funções cujo nutriente Y encontra-se no denominador da
função;
n = número de funções cujo nutriente Y encontra-se no numerador da função.
3.5.4 Índice de Balanço Nutricional (IBN)
O IBN representa o somatório dos valores absolutos dos índices gerados
para a amostra, obtidos para cada nutriente, conforme a equação:
IBN = I Índice A I + I Índice B I + ... + I Índice N I (6)
Foi também calculado o Índice de Balanço Nutricional médio, que é
obtido pelo somatório de todos os valores gerados para a amostra, dividido
pelo número de nutrientes que participam do cálculo (Wadt, 1996):
IBNm = (I Índice A I + I Índice B I + ... + I Índice N I) / N (7)
onde:
N = número de nutrientes
3.6 Avaliação do estado nutricional
Para cada um dos nutrientes analisados, foram estabelecidas três
classes nutricionais considerando o índice DRIS do nutriente e o IBNm:
limitante, adequado e excessivo, seguindo a metodologia proposta por Wadt
(1996).
O nutriente foi considerado limitante quando apresentou índice DRIS
negativo e, em módulo, apresentou valor maior que o IBNm; foi considerado
adequado quando apresentou índice DRIS negativo ou positivo, porém em
módulo menor que o IBNm; e excessivo na situação em que o índice DRIS foi
positivo, e em módulo o valor foi maior que o IBNm.
24
3.7 Análise estatística
As concentrações dos nutrientes e a produtividade foram submetidas à
distribuição de freqüência, com distribuição em 21 classes. Foram utilizados
alguns parâmetros da estatística descritiva para melhor descrição dos
resultados (média aritmética, mediana, moda, maior, menor, desvio padrão,
variância da amostra, coeficiente de variação, curtose e assimetria).
A distribuição de freqüência das concentrações de nutrientes foi
efetuada pelo programa Genes (Cruz, 2001). A estatística descritiva foi
calculada em planilha eletrônica Microsoft Excel
TM
, assim como as análises de
correlação e regressão. A significância das correlações foi avaliada pelo teste t.
25
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 DRIS para avaliação do estado nutricional do arroz irrigado no estádio
R2-R3 a partir de lavouras comerciais
4.1.1 Banco de dados
A distribuição de freqüência das concentrações de macro e de
micronutrientes nas folhas bandeiras coletadas no início da floração (estádio
R2-R3) das lavouras comerciais (356 amostras) provenientes de todas as
regiões arrozeiras do Estado, a exemplo do observado por Hoogerheide
(2005), seguiu uma distribuição próxima à normalidade (Figuras 1 e 2).
As estatísticas descritivas de todos os nutrientes são apresentadas na
Tabela 1, onde é possível observar melhor a variabilidade dos resultados. Os
maiores valores de desvio padrão, variância e coeficiente de variação foram
apresentados pelos micronutrientes ferro e manganês, sendo que ambos
tiveram sua distribuição afetada (Figura 2) e refletida nos valores de curtose e
assimetria (Tabela 1). Essa maior variabilidade dos valores de ferro e de
manganês decorre da grande disponibilização desses nutrientes na forma
solúvel, que acontece devido ao processo de alagamento do solo,
especialmente no caso de solos ricos em óxidos de ferro e de manganês
(Sousa et al., 2004). Segundo Ponnamperuma (1972), a mais importante
alteração química que ocorre quando um solo é alagado é a redução do ferro e
o concomitante aumento de sua solubilidade; esse aumento na concentração
solúvel acontece também com o manganês, cujo processo de redução ocorre
antes do ferro. Como a planta de arroz apresenta tolerância a altas
concentrações desses nutrientes, a absorção e a concentração no tecido foliar
são elevadas nos casos em que os teores de Fe
2+
e Mn
2+
na solução do solo
forem também altos. Por outro lado, algumas plantas apresentam baixa
concentração de ferro na folha devido à baixa disponibilidade do mesmo na
solução. No entanto, as concentrações de ferro e de manganês necessárias
para a planta atingir boa produtividade são bem menores do que as alcançadas
nos casos de cultivo em solos ricos em óxidos de Fe e Mn, o que faz com que
o banco de dados apresente grande variabilidade na concentração desses
micronutrientes no tecido foliar das plantas de arroz, mesmo nas populações
de alta produtividade.
26
0
10
20
30
40
50
60
17,0 19,2 21,4 23,6 25,8 28,0 30,1 32,3 34,5 36,7 38,9
Nitrogênio, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1
Fósforo, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
5,4 6,9 8,4 9,9 11,3 12,8 14,3 15,8 17,3 18,8 10,3
Potássio, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
1,3 2,0 2,6 3,3 4,0 4,6 5,3 6,0 6,6 7,3 8,0
Cálcio, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0,7 0,9 1,2 1,4 1,7 1,9 2,1 2,4 2,6 2,8 3,1
Magnésio, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1,0 1,3 1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,2 3,5
Enxofre, g kg
-1
Figura 1. Distribuição de freqüência da concentração de macronutrientes nas
folhas bandeira no estádio R2-R3 em lavouras de arroz irrigado no
Rio Grande do Sul, safra 2005/06 (356 amostras).
27
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA
NITROGÊNIO, g kg
-
1
FÓSFORO, g kg
-
1
POTÁSSIO, g kg
-
1
CÁLCIO, g kg
-
1
MAGNÉSIO, g kg
-
1
ENXOFRE, g kg
-
1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2,0 3,2 4,5 5,7 7,0 8,2 9,4 10,7 11,9 13,1 14,4
Cobre, g kg
-1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
9,0 17,9 26,7 35,6 44,4 53,3 62,1 71,0 79,9 88,7 97,6
Zinco, g kg
-1
0
20
40
60
80
100
120
44,0 92,4 140,8 189,1 237,5 285,9 334,3 382,7 431,0 479,4 527,8 576,2 624,6 672,9
Ferro, mg kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
55,0 335,5 616,0 896,4 1176,9 1457,4 1737,9 2018,3 2298,8 2579,3 2859,8
Manganês, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1,0 3,5 6,0 8,4 10,9 13,4 15,9 18,3 20,8 23,3 25,8
Boro, g kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0,2 0,6 1,0 1,4 1,8 2,3 2,7 3,1 3,5 3,9 4,3
Molibdênio, g kg
-1
Figura 2. Distribuição de freqüência da concentração de micronutrientes nas
folhas bandeira no estádio R2-R3 em lavouras de arroz irrigado no
Rio Grande do Sul, safra 2005/06 (356 amostras).
Observa-se também, no caso do ferro, que os valores de mediana e
moda são inferiores aos da média, indicando que o número de resultados com
concentrações mais baixas desse nutriente é maioria. Isso pode ser verificado
igualmente no caso do boro, cujos valores de mediana e moda também são
inferiores aos da média. O boro e o molibdênio também apresentaram valores
elevados de coeficiente de variação, acima dos demais nutrientes. Da mesma
forma que o boro, o zinco também apresentou valores elevados de curtose e
28
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA
COBRE, mg kg
-
1
ZINCO, mg kg
-
1
FERRO, mg kg
-
1
MANGANÊS, mg kg
-
1
BORO, mg kg
-
1
MOLIBDÊNIO, mg kg
-
1
assimetria, o que pode ser visualizado na distribuição de freqüência desse
nutriente (Figura 2), com muitas amostras com concentração entre 9 e 20 mg
kg
-1
, e poucas amostras apresentando concentração mais alta, chegando a
atingir 97,6 mg kg
-1
.
Tabela 1. Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado em lavouras do Rio
Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3
Nutriente Média
Mediana
Moda
Mín.
Máx.
Desvio
Variância
CV
Curtose
1
Assimetria
2
Padrão
(%)
N (g kg
-1
) 25,1 25 24 17 40 3,3 10,9 13,1 1,7 0,8
P (g kg
-1
) 2,1 2,1 2,2 1 3,2 0,3 0,1 16,1 0,6 -0,1
K (g kg
-1
) 12,6 13 13 5,4 21 2,4 5,9 19,3 0,5 0,1
Ca (g kg
-1
) 3,0 2,9 2,7 1,3 8,3 0,9 0,9 30,8 3,1 1,2
Mg (g kg
-1
) 1,5 1,5 1,7 0,7 3,2 0,4 0,1 24,7 1,4 0,7
S (g kg
-1
) 1,9 1,8 1,8 1,0 3,6 0,30 0,1 17,5 4,4 1,3
Cu (mg kg
-1
) 4,5 4 4 2 15 1,5 2,2 32,8 7,7 1,7
Zn (mg kg
-1
) 19 19 19 9 102 6,6 43,8 34,8 77,4 6,9
Fe (mg kg
-1
) 116 100 83 44 691 68,2 4649,1 58,8 29,6 4,5
Mn (mg kg
-1
) 558 429 1100 55 3000
460,3 211832,3
82,4 5,3 2
B (mg kg
-1
) 6,9 6 5 1 27 4 15,7 57,6 3,2 1,4
Mo (mg kg
-1
) 1,2 1,1 1 0,2 4,5 0,6 0,4 50,5 4,4 1,5
1
A curtose indica até que ponto a curva de freqüências de uma distribuição se apresenta mais
afilada ou mais achatada do que uma curva normal (Toledo & Ovalle, 1995);
2
A assimetria é o grau de deformação de uma curva de freqüências, que pode ser: simétrica;
assimétrica positiva ou desviada à direita; e assimétrica negativa ou desviada à esquerda
(Toledo & Ovalle, 1995).
Na Tabela 2 são apresentados os coeficientes de determinação para as
relações entre a concentração de nutrientes e a produtividade de grãos, onde
se pode verificar que a correlação entre essas variáveis foi baixa, evidenciando
uma maior importância do balanço de nutrientes na determinação da
produtividade do arroz irrigado do que a própria concentração de cada
nutriente.
Observa-se também, na Tabela 3, que não há relação direta aparente
entre produtividade de grãos e concentração de nutrientes no tecido foliar
coletado no estádio R2-R3 do arroz, ou seja, não necessariamente regiões com
maior produtividade média, como Depressão Central, Fronteira Oeste e
29
Campanha, também possuem plantas com maior concentração foliar de
nutrientes, e vice-versa.
De acordo com Malavolta et al. (1997), apenas os teores médios de
enxofre dessas amostras (Tabela 3) seriam considerados adequados e todos
os outros seriam deficientes, com exceção dos teores de manganês, que
seriam considerados excessivos. No entanto, há que se considerar que a
tabela de interpretação de resultados apresentada por esses autores não
especifica a origem dos dados e nem se as concentrações de nutrientes
apresentadas são de arroz irrigado ou de sequeiro.
Tabela 2. Relação entre as concentrações de macro e de micronutrientes nas
folhas e a produtividade de grãos de lavouras de arroz irrigado do
Rio Grande do Sul, safra 2005/06
Nutriente Coeficiente de determinação (R
2
)
Produtividade x Concentração
N < 0,01
ns
P 0,01
ns
K 0,01
ns
Ca < 0,01
ns
Mg < 0,01
ns
S 0,01
ns
Cu < 0,01
ns
Zn < 0,01
ns
Fe < 0,01
ns
Mn 0,06*
B 0,05*
Mo 0,01
ns
* Significativo a 5% de probabilidade pelo teste t;
ns
Não significativo.
30
Tabela 3. Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração média de macro e de micronutrientes no tecido foliar de
lavouras de arroz irrigado de diferentes regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul coletadas no estádio R2-R3, safra 2005/06
Região arrozeira n
1
Produti-
Macronutrientes
Micronutrientes
vidade
2
N P K Ca Mg S Cu Zn Fe Mn B Mo
kg ha
-1
................................ g kg
-1
...........................
............................ mg kg
-1
...........................
Depressão Central 57 7.663 27,2 2,1 13,0 3,1 1,5 1,8 4,4 19 118 598 7,0 1,5
Fronteira Oeste 58 7.630 25,0 1,8 10,8 3,5 1,5 1,8 5,9 16 111 1244 9,2 1,2
Campanha 84 7.578 25,0 2,2 12,6 2,9 1,4 1,8 4,2 19 95 448 6,6 1,4
Sul 64 6.997 23,4 1,9 12,7 3,1 1,6 1,9 4,3 20 192 386 7,0 1,2
Planície Costeira Interna 43 6.398 25,8 2,2 14,3 2,6 1,6 1,9 4,4 21 115 366 3,7 1,1
Planície Costeira Externa 50 6.360 24,7 2,1 12,6 3,0 1,5 1,9 4,1 18 130 287 7,1 0,9
Estado 356 7.171 25,1 2,1 12,6 3,0 1,5 1,9 4,5 19 126 558 6,9 1,2
1
Número de amostras;
2
Produtividade média de grãos.
31
4.1.2 Estabelecimento das normas DRIS
Os dados do banco foram agrupados em 19 classes de
produtividade de grãos (Tabela 4), conforme descrito no item 3.4 (Material e
Métodos), para facilitar a visualização dos resultados. Não é possível verificar
nessa tabela uma relação clara e direta entre produtividade e concentração de
nutrientes, o que indica a necessidade de se trabalhar a avaliação do estado
nutricional do arroz irrigado do ponto de vista do balanço de nutrientes e não da
concentração absoluta individual de cada um dos nutrientes. No entanto,
observa-se que na classe de menor produtividade (3.600 – 4.050 kg ha
-1
), os
valores de concentração de P, K e Zn foram numericamente menores que nas
demais classes. As concentrações de Fe e Mn foram as que apresentaram
maior variação entre classes, confirmando a grande variabilidade de
concentração foliar desses nutrientes.
Para selecionar a norma DRIS, definiu-se a população de referência
como a população de alta produtividade que apresentou melhor relação entre
IBN e produtividade, conforme indicado por Creste (1996). Assim, submeteram-
se as normas obtidas para cada uma das quatro faixas de produtividade (≥
7.650 kg ha
-1
; ≥ 8.100 kg ha
-1
; ≥ 8.550 kg ha
-1
; ≥ 9.000 kg ha
-1
) ao cálculo das
funções DRIS (Beaufils, 1973).
32
Tabela 4. Número de amostras e concentração foliar dos nutrientes por classe de produtividade em lavouras de arroz
irrigado do Rio Grande do Sul, safra 2005/06
Macronutrientes
Micronutrientes
Classes de n
1
N P K Ca Mg S
Cu Zn Fe Mn B Mo
produtividade
kg ha
-1
...…………………….g kg
-1
...................................
....................…………mg kg
-1
……………...........
3.600 – 4.050 2 24,0 1,4 8,8 3,3 1,1 1,9
5,5 16 176 233 7,5 1,5
4.051 – 4.500 5 24,8 2,1 13,2 2,6 1,4 1,8
4,4 18 103 506 5,0 1,0
4.501
–
4.950
3
24,0
2,1
11,3
2,4
1,1
2,0
4,3
20
124
507
4,0
1,4
4.951 – 5.400 12
26,4 2,2 13,4 2,7 1,5 1,9
4,9 20 113 480 5,3 1,3
5.401 – 5.850 37
25,3 2,1 13,3 3,2 1,5 1,9
4,4 19 111 489 6,0 1,3
5.851
–
6.300
42
25,2
2,1
13,1
3,0
1,4
1,9
4,6
19
110
530
6,6
1,1
6.301 – 6.750 44
24,1 2,1 12,4 3,1 1,5 1,8
4,3 18 138 443 6,3 1,1
6.751
–
7.200
46
25,1
2,0
12,5
3,1
1,6
1,8
4,4
18
106
673
6,6
1,0
7.201 – 7.650 41
25,6 2,1 13,0 3,1 1,6 1,9
4,7 23 118 564 6,9 1,4
7.651 – 8.100 38
24,8 2,0 12,4 3,0 1,5 1,8
4,4 19 117 509 7,2 1,3
8.101 – 8.550 33
25,3 2,0 12,2 3,0 1,5 1,8
4,4 19 96 606 7,3 1,4
8.551 – 9.000 24
24,2 1,9 11,8 3,4 1,5 1,7
4,7 17 118 837 9,8 1,2
9.001 – 9.450 13
25,9 2,0 11,3 2,7 1,5 2,0
5,8 19 107 637 8,3 1,2
9.451 – 9.900 5 27,0 2,0 12,2 2,6 1,3 1,8
4,4 20 108 519 7,2 1,8
9.901 – 10.350 4 24,0 2,1 13,0 2,7 1,5 1,7
4,0 18 99 378 6,5 1,8
10.351 – 10.800
5 26,6 2,0 13,2 2,3 1,4 1,7
3,6 19 88 475 6,8 1,6
11.701 – 12.150
3 24,3 2,1 12,7 2,5 1,3 1,7
4,0 19 88 430 7,0 1,0
1
Número de amostras.
Observ.: Não houve lavouras com dados de produtividade na faixa de 10.801 a 11.700 kg ha
-1
.
33
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
Observa-se na Figura 3 que houve relação significativa (p<0,01) entre a
produtividade de grãos e o IBN para todas as faixas de produtividade e que a
norma obtida com a população de referência de produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
foi a que apresentou melhor relação entre essas variáveis sendo, então,
adotada para os cálculos da norma DRIS para o arroz irrigado no Rio Grande
do Sul (Tabela 5), com base nos dados das lavouras.
y = -372,78x + 15017
R
2
= 0,69**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35
IBN
y = -394,85x + 15316
R
2
= 0,66**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35
IBN
y = -399,32x + 15576
R
2
= 0,69**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35
IBN
y = -306,25x + 14949
R
2
= 0,73**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35
IBN
Figura 3. Relação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a produtividade
de grãos para diferentes faixas de produtividade da sub-população
de referência: ≥ 7.650 kg ha
-1
(A); ≥ 8.100 kg ha
-1
(B); ≥ 8.550 kg ha
-1
(C); ≥ 9.000 kg ha
-1
(D) para a cultura do arroz irrigado em áreas de
lavoura do Rio Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3.
34
A
B
C
D
IBN IBN
IBN IBN
Tabela 5. Norma DRIS para a cultura do arroz irrigado (estádio R2-R3) no Rio
Grande do Sul, safra 2005/06
N° de
ordem
Relação
Média CV
1
s
2
N° de
ordem
Relação
Média CV
1
s
2
1 N/P 12,52 9,73 1,22
34 Ca/Cu 0,66 23,90 0,16
2 N/K 2,13 16,22 0,35
35 Fe/Ca 40,17 43,17 17,34
3 Ca/N 0,10 21,97 0,02
36 Mn/Ca 191,19 43,13 82,47
4 Mg/N 0,05 21,07 0,01
37 Ca/Mo 2,32 53,49 1,24
5 S/N 0,07 12,65 0,01
38 Ca/Zn 0,15 30,71 0,05
6 B/N 0,28 53,09 0,15
39 Mg/S 0,79 21,01 0,17
7 N/Cu 6,41 25,14 1,61
40 Mg/B 0,28 78,09 0,22
8 Fe/N 3,88 29,21 1,13
41 Mg/Cu 0,34 26,19 0,09
9 Mn/N 19,76 42,74 8,45
42 Fe/Mg 72,91 34,89 25,43
10 N/Mo 22,53 46,01 10,36
43 Mn/Mg 359,11 41,02 147,32
11 Zn/N 0,72 20,85 0,15
44 Mg/Mo 1,21 51,72 0,63
12 K/P 6,02 14,45 0,87
45 Zn/Mg 13,79 21,77 3,00
13 Ca/P 1,29 21,04 0,27
46 B/S 4,15 54,86 2,28
14 Mg/P 0,68 19,59 0,13
47 S/Cu 0,44 21,39 0,09
15 S/P 0,86 12,35 0,11
48 Fe/S 56,43 34,85 19,66
16 B/P 3,46 54,91 1,90
49 Mn/S 283,10 44,65 126,40
17 P/Cu 0,52 23,14 0,12
50 S/Mo 1,55 49,49 0,77
18 Fe/P 50,73 37,91 19,23
51 Zn/S 10,49 18,42 1,93
19 Mn/P 245,88 43,14 106,08
52 B/Cu 1,72 53,04 0,91
20 P/Mo 1,77 41,04 0,73
53 Fe/B 20,56 78,05 16,05
21 Zn/P 9,03 19,12 1,73
54 B/Mn 0,02 109,86
0,02
22 Ca/K 0,22 29,23 0,06
55 B/Mo 6,47 71,22 4,61
23 Mg/K 0,11 19,89 0,02
56 B/Zn 0,40 57,96 0,23
24 S/K 0,14 16,54 0,02
57 Fe/Cu 24,34 37,21 9,06
25 B/K 0,57 52,76 0,30
58 Mn/Cu 118,63 39,13 46,42
26 Cu/K 0,35 27,94 0,10
59 Cu/Mo 3,93 76,02 2,99
27 Fe/K 8,60 40,17 3,45
60 Zn/Cu 4,57 28,01 1,28
28 Mn/K 42,72 50,35 21,51
61 Fe/Mn 0,26 90,54 0,23
29 K/Mo 10,77 45,49 4,90
62 Fe/Mo 85,12 46,61 39,68
30 Zn/K 1,50 16,16 0,24
63 Fe/Zn 5,67 40,82 2,32
31 Ca/Mg 1,97 22,71 0,45
64 Mn/Mo 448,75 71,66 321,56
32 Ca/S 1,52 21,91 0,33
65 Mn/Zn 29,07 57,05 16,58
33 B/Ca 2,69 51,94 1,40
66 Zn/Mo 16,04 44,44 7,13
1
CV = Coeficiente de variação (%);
2
s = Desvio padrão;
Observ.: unidade de medida da média da concentração dos macronutrientes em “g kg
-1
” e dos
micronutrientes em “mg kg
-1
”.
35
O coeficiente de determinação obtido para a relação entre o IBN e a
produtividade na população de referência escolhida (R
2
= 0,73) representa um
valor satisfatório para o arroz irrigado, visto que essa é uma cultura cujo estado
nutricional é de difícil correlação com os dados de produtividade e os
componentes de rendimento, devido a sua peculiar condição de irrigação por
alagamento, que altera totalmente as características químicas, físicas e
biológicas do solo. Para a cultura da soja, Hoogerheide (2005) obteve
coeficientes de determinação de 0,91 (Maranhão e Piauí) e de 0,86 (Mato
Grosso); já para limoeiro, Creste (1997) obteve coeficiente de determinação de
somente 0,58.
A produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
estabelecida para determinar a
população de referência é elevada em relação à média de produtividade do
arroz irrigado no Rio Grande do Sul que, na safra 2006/07, foi de 6.830 kg ha
-1
(IRGA, 2007b); no entanto, trabalhos recentes de cálculo de DRIS em outras
culturas, como a soja, mostram essa mesma tendência de se utilizar
produtividades elevadas para a população de referência: Maeda (2002) utilizou
produtividade de soja > 3.500 kg ha
-1
para o sul do Mato Grosso do Sul;
Kurihara (2004) adotou produtividade dessa cultura > 3.900 kg ha
-1
para o Mato
Grosso e o Mato Grosso do Sul; enquanto Hoogerheide (2005) utilizou
produtividade > 3.600 kg ha
-1
para o sul do Maranhão e sudoeste do Piauí e >
4.800 kg ha
-1
para o Mato Grosso. Esse alto nível de produtividade, que reflete
um elevado grau de equilíbrio nutricional, pode ser considerado como o padrão
ideal a ser alcançado pelos agricultores em suas lavouras, sendo, portanto, o
estabelecimento de normas DRIS baseadas em populações de referência de
alta produtividade uma forma de estimular um aumento de produtividade da
cultura em conseqüência de um melhor estado nutricional, entre outros fatores.
Segundo Bataglia (1999), o refinamento do DRIS passa por uma mudança de
definição de uma situação “normal” como população de referência para um
estado “ótimo”, que significa o melhor de todos ou o mais favorável.
No Rio Grande do Sul, segundo o Censo da Lavoura de Arroz Irrigado,
na safra 2004/05 apenas 1,8% da área cultivada com arroz irrigado atingiu
produtividade > 9.000 kg ha
-1
(IRGA, 2006). No entanto, deve-se considerar
que de lá para cá a produtividade média do Estado aumentou 13%, o que
implica em maior número de lavouras atingindo produtividades elevadas. Além
36
disso, a expectativa de futuro do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA,
2007d) é de que a lavoura de arroz irrigado do Rio Grande do Sul alcance no
ano de 2010 uma produtividade média de 8.000 kg ha
-1
, sendo que, para tanto,
será necessário que o número de lavouras mais produtivas atinjam
produtividades maiores do que as obtidas atualmente.
Do total das 356 amostras analisadas, 31 fizeram parte da norma DRIS,
sendo que destas, 13 são da região da Campanha, 10 da Depressão Central e
8 da Fronteira Oeste. O fato da maior parte da população de alta produtividade
(norma DRIS) desse trabalho ser composta por amostras dessas três regiões
não afeta a credibilidade das normas, visto que o objetivo é elevar o padrão
nutricional das lavouras de arroz, independentemente de sua localização, de
forma a proporcionar a obtenção de altas produtividades. Essas 31 amostras
integrantes da norma representam 9% do banco de dados total, o que é
aceitável, pois Letzsch & Sumner (1984) citam que a população de referência
deve conter em torno de 10% das observações do banco de dados.
4.1.3 Índices DRIS
Definidas as normas (Tabela 5), foram estabelecidos os índices DRIS de
acordo com a metodologia de Beaufils (1973) para a totalidade das amostras
do banco de dados. Verificaram-se relações positivas e significativas (p<0,01)
entre as concentrações de todos os nutrientes e seus respectivos índices DRIS
(Figuras 4 e 5). No caso dos nutrientes Ca, Mg, Cu, Zn, Fe, Mn, B e Mo, os
coeficientes de determinação foram mais elevados (R
2
>0,50), indicando que o
índice DRIS foi dependente da concentração do próprio nutriente na folha. Já
para os nutrientes N, P, K e S houve uma baixa relação entre a concentração e
os índices DRIS (Figura 4), o que indica menor dependência dos índices DRIS
desses nutrientes da sua concentração foliar, demonstrando maior
dependência das concentrações dos demais nutrientes que compõem o índice
DRIS. Ou seja, para esses quatro nutrientes a influência do balanço nutricional
na formação do índice DRIS é maior, em relação aos demais nutrientes.
Baixa relação entre o índice DRIS e a concentração de nitrogênio foi
constatada para várias culturas perenes, como macieira (Nachtigall, 2004),
citros (Salvo, 2001) e cafeeiro (Reis Júnior et al., 2002). Para a cultura da soja,
37
Hoogerheide (2005) constatou que, entre todos os nutrientes, nitrogênio e zinco
foram os que apresentaram menor relação entre índice DRIS e concentração.
É importante atentar para as curvas dos micronutrientes manganês, boro
e molibdênio que, diferentemente dos demais nutrientes, apresentaram elevado
ajuste logarítmico da regressão. O fato do ajuste não ser linear demonstra que
o método DRIS está superestimando as deficiências dos nutrientes em questão
e que tais nutrientes podem aparecer como deficientes em certas amostras
sem que de fato o sejam. Assim, esses resultados devem ser analisados com
cautela, visto que existe forte indicação de se considerar a sensibilidade do
método para esses micronutrientes em termos de equilíbrio nutricional.
Segundo Maia (1999), a fórmula original de Beaufils (1973), utilizada
neste trabalho, superestima a deficiência nutricional quando a relação binária
entre nutrientes é menor que a relação da população de referência. Para
corrigir essas distorções, Maia (1999) sugere alteração do valor da constante
de sensibilidade k das equações 3 e 4 (página 23) pois, quanto maior o valor
de k, maior será o valor atribuído ao desvio nutricional pela função DRIS. Já
Wadt et al. (2007) propõem uma modelagem das funções DRIS e da variável k,
separando os nutrientes em grupos de resposta freqüente e resposta rara e
alterando as funções DRIS a fim de subestimar ou superestimar os valores de
desvios nutricionais para situações de deficiência e de excesso de nutrientes,
de acordo com a resposta que se deseja obter da cultura estudada. No caso
dos nutrientes Mn, B, e Mo, cuja deficiência parece ter sido superestimada
nesse trabalho (Figura 5), Wadt et al. (2007) inferem que se trata de nutrientes
com pequena amplitude para valores considerados ótimos. Assim, se fosse
aplicada uma forma de correção ao cálculo das funções DRIS desses
micronutrientes, poderiam ser definidos valores mais amplos dessas funções à
medida que o valor da relação entre dois nutrientes se afastasse do valor ótimo
para a relação (Wadt et al., 2007).
Levando-se em conta que a planta está equilibrada nutricionalmente
quando os valores dos índices DRIS estiverem mais próximos de zero
(Walworth & Summer, 1987), estabeleceu-se graficamente a concentração do
nutriente na folha equivalente a esse ponto de equilíbrio nutricional. Na Tabela
6 é apresentada essa concentração foliar definida pelo método DRIS, que pode
38
ÍNDICE DRIS N
ÍNDICE DRIS P
passar a ser considerada como limite para a faixa de suficiência na cultura do
arroz irrigado no Rio Grande do Sul.
y = 0,227x - 5,9183
R
2
= 0,20**
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
CONCENTRAÇÃO N, g kg
-1
y = 6,8325Ln(x) - 4,9785
R
2
= 0,26**
-20
-15
-10
-5
0
5
10
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
CONCENTRAÇÃO P, g kg
-1
y = 8,9515Ln(x) - 22,283
R
2
= 0,47**
-15
-10
-5
0
5
10
0 5 10 15 20 25
CONCENTRAÇÃO K, g kg
-1
y = 2,5113x - 6,5691
R
2
= 0,66**
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
CONCENTRAÇÃO Ca, g kg
-1
y = 5,2968x - 7,4397
R
2
= 0,52**
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
CONCENTRAÇÃO Mg, g kg
-1
y = 3,0074x - 5,0345
R
2
= 0,23**
-15
-10
-5
0
5
10
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
CONCENTRAÇÃO S, g kg
-1
Figura 4. Relação entre os índices DRIS e a concentração de macronutrientes
nas folhas de lavouras de arroz irrigado, estádio R2-R3, safra
2005/06.
39
ÍNDICE DRIS S
ÍNDICE DRIS Ca
Ín
dice DRIS N
ÍNDICE DRIS K
ÍNDICE DRIS Mg
ÍNDICE DRIS P
CONCENTRAÇÃO N, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO P, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO K, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Ca, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mg, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO S, g kg
-
1
y = 7,0402Ln(x) - 9,6948
R
2
= 0,64**
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8 10 12
CONCENTRAÇÃO Cu, g kg
-1
y = 0,3577x - 6,6754
R
2
= 0,66**
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
0 20 40 60 80 100 120
CONCENTRAÇÃO Zn, g kg
-1
y = 0,0298x - 3,1341
R
2
= 0,91**
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
CONCENTRAÇÃO Fe, g kg
-1
y = 8,0724Ln(x) - 50,176
R
2
= 0,90**
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
CONCENTRAÇÃO Mn, g kg
-1
y = 6,9279Ln(x) - 13,488
R
2
= 0,85**
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30
CONCENTRAÇÃO B, g kg
-1
y = 7,2167Ln(x) - 1,0354
R
2
= 0,71**
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
CONCENTRAÇÃO Mo, g kg
-1
Figura 5. Relação entre os índices DRIS e a concentração de micronutrientes
nas folhas de lavouras de arroz irrigado, estádio R2-R3, safra
2005/06.
Observa-se, na Tabela 6, que o ponto de equilíbrio nutricional, definido
pelo método DRIS, apresenta coincidência com a concentração considerada
como de suficiência pelo Manual de Adubação e Calagem (CQFS RS/SC,
2004) apenas para os nutrientes N, Ca, Mg, Fe, Mn e Mo. Já segundo
Malavolta et al. (1997), somente a concentração suficiente de S seria
coincidente com o método DRIS, enquanto a concentração foliar de Mn
considerada equilibrada pelo método DRIS, se enquadraria na faixa excessiva.
No entanto, o ponto de equilíbrio DRIS se situa em faixa ligeiramente superior
ao teor crítico de deficiência considerado por Tanaka & Yoshida (1970) para os
nutrientes N, P, K e Fe, mostrando boa coerência com esses dados, que foram
obtidos com arroz irrigado cultivado em estufa no Japão. Assim, analisando-se
40
ÍNDICE DRIS Mo
ÍNDICE DRIS Mn
ÍNDICE DRIS Cu
ÍNDICE DRIS Zn
ÍNDICE DRIS Fe
ÍNDICE DRIS B
CONCENTRAÇÃO Cu, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Zn, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Fe, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mn, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO B, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mo, mg kg
-
1
do ponto de vista do equilíbrio nutricional da planta de arroz irrigado, as
concentrações de nutrientes foliares seriam consideradas adequadas com
valores, em geral, menores do que os atualmente constantes nas tabelas de
diagnóstico foliar, o que pode ser justificado pelo fato delas não se basearem
em dados coletados localmente, além de considerarem apenas o valor absoluto
de cada nutriente e não sua relação com os demais.
Tabela 6. Ponto de equilíbrio nutricional DRIS e faixas de suficiência
nutricional, segundo diferentes fontes, e teor crítico de deficiência
para macro e micronutrientes na cultura do arroz, estádio R2-R3,
safra 2005/06
Nutriente
Ponto de equilíbrio
Faixa suficiência
Faixa suficiência
Teor crítico
nutricional DRIS
CQFS RS/SC
(2004)
1
Malavolta et al.
(1997)
Tanaka &
Yoshida (1970)
.........………..……………….g kg
-1
…………………….............
N 26 26 - 42 40 - 48 25
P 2,0 2,5 - 4,8 2,5 - 4,0 1,0
K 12,5 15 - 40 25 - 35 10
Ca 2,9 2,5 - 4,0 7,5 - 10
Mg 1,5 1,5 - 3,0 5,0 - 7,0
S 1,8 2,0 - 3,0 1,5 - 2,0
....…………………………mg kg
-1
………………………………
Cu 4,0 5,0 - 20 10 - 20
Zn 18 20 - 100 25 - 35
Fe 100 70 - 300 200 - 300 70
Mn 500 30 - 600 100 - 150
B 7,0 20 - 100 40 - 70
Mo 1,2 0,5 - 2,0
1
Conforme Barbosa Filho (1987).
A relação entre produtividade de grãos e índices DRIS de cada nutriente
isolado possui R
2
sempre menor que 0,50 e não apresenta significância
(p>0,05) para a maioria dos nutrientes analisados, como pode ser visto na
Tabela 7. Apenas os micronutrientes cobre, ferro e manganês e o
macronutriente enxofre apresentam essa significância (p<0,05). De fato, a
correlação entre o índice DRIS de cada nutriente de forma isolada e a
produtividade não poderia ser muito alta, visto que a produtividade do arroz não
depende exclusivamente da concentração de um nutriente, mas sim do
conjunto de macro e micronutrientes essenciais à cultura, como apresentado
41
anteriormente (Tabelas 2 a 4), além da variedade utilizada, das condições
meteorológicas e das práticas de manejo aplicadas.
Tabela 7. Relação entre produtividade de grãos do arroz irrigado e índices
DRIS no Rio Grande do Sul, calculados pelo método de Beaufils
(1973), safra 2005/06, estádio R2-R3
Variável Equação R
2
I
N
y = 47,351x + 8101,4 0,01
ns
I
P
y = -21,789x + 7866,7 0,01
ns
I
K
y = -47,96x + 8116,2 0,06
ns
I
Ca
y = -33,971x + 8531,4 0,09
ns
I
Mg
y = -643,3x + 7982,8 0,04
ns
I
S
y = -1046,9x + 8639,8 0,28*
I
Cu
y = -2124,7x + 9314,3 0,45*
I
Zn
y = -420,86x + 8036,5 0,01
ns
I
Fe
y = -1077,2x + 8326,9 0,36*
I
Mn
y = 356,05x + 8621,3 0,21*
I
B
y = 594,15x + 8546,9 0,16
ns
I
Mo
y = 188,27x + 7911,3 0,01
ns
* Significativo a 5% de probabilidade pelo teste t;
ns
Não significativo.
Assim, as melhores relações entre a produtividade de grãos e os índices
DRIS, observadas para enxofre, cobre, ferro e manganês são apresentadas na
Figura 6. Para enxofre, cobre e ferro observa-se correlação negativa, ou seja,
quanto mais positivos e distantes de zero os índices DRIS, menores as
produtividades, indicando que na população avaliada, a produtividade foi
negativamente afetada por altas concentrações desses nutrientes. Já para o
manganês, a relação observada foi linear positiva, na qual as menores
produtividades estiveram associadas a índices DRIS negativos e distantes de
zero. Pela interpretação dessa informação sob a ótica do DRIS, poderia se
dizer que parte dessa população encontra-se em situação de deficiência de
manganês. No entanto, sabe-se que na cultura do arroz irrigado, devido à
condição de alagamento, o que ocorre é uma condição de altos teores desse
nutriente, devido a sua solubilização na solução do solo e conseqüente maior
absorção pelo sistema radicular das plantas. Dessa forma, pode-se dizer que
42
as amostras das plantas analisadas apresentam, na realidade, uma condição
de alta tolerância a Mn e não uma condição de deficiência – constata-se neste
trabalho que mesmo plantas com altíssima concentração desse nutriente (até
1.600 mg kg
-1
) atingem altas produtividades (acima de 9.000 kg ha
-1
) - o que
poderia estar mascarando a interpretação dos índices DRIS com relação a
esse nutriente.
y = -1046,9x + 8639,8
R
2
= 0,28*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-1 0 1 2 3 4 5 6 7
ÍNDICE DRIS S
y = -2124,7x + 9314,3
R
2
= 0,45*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-1 0 1 2 3 4
ÍNDICE DRIS Cu
y = -1077,2x + 8326,9
R
2
= 0,36*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6
ÍNDICE DRIS Fe
y = 356,05x + 8621,3
R
2
= 0,21*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4
ÍNDICE DRIS, Mn
Figura 6. Relação entre a produtividade de grãos do arroz irrigado e os índices
DRIS (Beaufils, 1973) para enxofre (A), cobre (B), ferro (C) e
manganês (D) no Rio Grande do Sul, safra 2005/06, estádio R2-R3.
Cada ponto refere-se a uma classe de produtividade de 450 kg ha
-1
.
4.1.4 Estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do Sul
A avaliação do estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do Sul
foi feita pelo cálculo dos índices DRIS e dos valores de IBN para todas as
amostras do banco de dados. Na Tabela 8, são apresentados os valores de
IBN para as classes de produtividade de grãos estabelecidas anteriormente.
43
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
B
A
C
D
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
Tabela 8. Índice de Balanço Nutricional (IBN) por classe de produtividade de
grãos do arroz irrigado em lavouras do Rio Grande do Sul, safra
2005/06, estádio R2-R3
Classes de
IBN
produtividade
.......kg ha
-1
.......
3.600 – 4.050 34,21
4.051 – 4.500 25,27
4.501 – 4.950 33,98
4.951 – 5.400 21,02
5.401 – 5.850 27,56
5.851
–
6.300
27,74
6.301 – 6.750 26,98
6.751 – 7.200 26,98
7.201 – 7.650 31,25
7.651 – 8.100 24,97
8.101 – 8.550 22,53
8.551 – 9.000 27,41
9.001 – 9.450 16,95
9.451
–
9.900
24,54
9.901 – 10.350 17,10
10.351 – 10.800 15,10
11.701 – 12.150 11,09
Observ.: Não houve lavouras com dados de produtividade na faixa de 10.801 a 11.700 kg ha
-1
.
Os valores de IBN, de maneira geral, foram mais elevados nas menores
produtividades e diminuíram nas produtividades mais altas, o que indica que o
método DRIS é eficiente na avaliação do estado nutricional do arroz irrigado no
Rio Grande do Sul, mas que também existem outros fatores, que não
nutricionais, influenciando a produtividade, visto que nem mesmo nas classes
de produtividades mais elevadas o IBN foi igual a zero.
Teoricamente, em plantas com perfeito equilíbrio nutricional, todos os
índices de diagnose seriam iguais a zero, resultando em um IBN também igual
a zero, e as produtividades seriam próximas a 15.000 kg ha
-1
(Figura 3 D). No
entanto, segundo Beaufils (1973), isso pode não ocorrer, porque um fator não
nutricional pode estar limitando a produtividade.
Segundo Wadt (1999), quando lavouras de baixa produtividade
apresentam baixo IBN, como no caso da classe de produtividade de 4.951 a
5.400 kg ha
-1
, é uma indicação de limitação de ordem não nutricional. Ou seja,
a produtividade dessas amostras não foi maior devido a algum outro fator de
produção, como falta de água, ataque de pragas e de doenças, semeadura em
44
época não recomendada, entre outros. Cabe salientar, aqui, que o DRIS é uma
ferramenta que permite detectar a ocorrência de desordens nutricionais, mas
que todos os fatores que influenciam a produtividade do arroz irrigado estão
interligados. Pelos dados desse trabalho, é possível inferir que mesmo o ajuste
nutricional perfeito não permitiria sozinho a obtenção de altas produtividades,
pois as mesmas são também dependentes dos outros fatores de produção,
técnicas de manejo e condições climáticas.
Já em algumas classes de produtividade mais elevadas que
apresentaram IBN alto demais para a produtividade em questão, uma análise
detalhada do banco de dados mostra que, por exemplo na classe de 8.551 a
9.000 kg ha
-1
, o desequilíbrio está ocorrendo em decorrência de concentrações
elevadas de manganês em algumas amostras do banco de dados. Essas
amostras, mesmo nessa situação, atingiram altas produtividades,
demonstrando a grande tolerância da planta de arroz irrigado a altas
concentrações desse nutriente.
Com a finalidade de melhor avaliar o estado nutricional do arroz irrigado
no RS na safra 2005/06, os índices DRIS obtidos para as 356 amostras foram
subdivididos em três classes: deficiente, adequado e excessivo, seguindo
classificação conforme o critério de Wadt (1996), citado no item 3.6 (Material e
Métodos), que considera o Índice de Balanço Nutricional médio (IBNm),
indicando a freqüência com que o nutriente se enquadra nessas classes
(Tabela 9).
45
Tabela 9. Distribuição de freqüência das amostras de folhas bandeira de
lavouras de arroz irrigado do Rio Grande do Sul (safra 2005/06) em
classes nutricionais definidas pelo método DRIS (Beaufils, 1973)
Nutriente
Classes nutricionais
Deficiente Adequado Excessivo
n
1
% n
1
% n
1
%
N 52 15 274 79 20 6
P 46 13 274 77 35 10
K 48 14 222 63 85 24
Ca 39 11 202 57 113 32
Mg 54 15 199 56 100 28
S 21 6 289 82 43 12
Cu 39 11 227 64 87 25
Zn 85 24 202 57 67 19
Fe 73 21 228 64 54 15
Mn 142 40 118 33 94 27
B 116 34 170 49 58 17
Mo 73 21 193 55 86 24
1
Número de amostras.
Como pode ser observado na Tabela 9, a grande maioria dos nutrientes
situou-se em maior percentual na classe adequada de diagnose. As exceções
foram o manganês e o boro. O manganês apresentou deficiência em 40% dos
casos, o que evidencia mais uma vez um mascaramento dos índices DRIS
desse nutriente em relação aos outros, devido à alta tolerância da planta de
arroz às concentrações elevadas de Mn na folha, que ocorre em decorrência
do alagamento, como já discutido anteriormente, e também por causa da
superestimação da deficiência desse nutriente pelo DRIS, mostrada pela falta
de linearidade do ajuste (Figura 5 – Mn). Assim, é importante destacar a
necessidade de se abstrair o efeito desse nutriente sobre os outros na
interpretação dos índices DRIS, de forma a não considerá-lo como deficiente,
visto que de fato não o é.
Já com relação ao boro, os dados mostram que em 34% dos casos foi
diagnosticada deficiência desse nutriente, evidenciando sua possível limitação
à produtividade. Visto que o manganês será desconsiderado como elemento
deficiente na interpretação dos índices DRIS desse trabalho, o boro passa a
ser o nutriente que mostrou maior ordem de limitação nutricional nas amostras
analisadas, o que também pode ser verificado na Tabela 10. No entanto, é
importante lembrar que a Figura 5 mostra que está havendo uma
46
superestimação pelo método DRIS das deficiências desse nutriente, como
também de manganês e de molibdênio, e que há indicação dessas deficiências
não serem tão significativas, devendo ser estudado um ajuste no fator de
sensibilidade k das equações 3 e 4 (página 23).
Tabela 10. Nutrientes mais limitantes por deficiência à produtividade de grãos
do arroz irrigado no Rio Grande do Sul (% em relação à
população), conforme o método DRIS (Beaufils, 1973), safra
2005/06
Nutriente Número de casos %
Mn 103 29
B 67 19
Mo 32 9
Zn 28 8
É importante salientar também que os nutrientes cálcio e magnésio
apresentaram maiores percentuais de diagnóstico excessivo que os demais,
evidenciando uma possível limitação de produtividade de parte das amostras
devido ao excesso de concentração desses nutrientes, principalmente na
região da Fronteira Oeste. Esse excesso pode estar sendo ocasionado pelo
elevado teor desses nutrientes nos solos dessa região e pela maior
solubilização e disponibilização desses cátions para as plantas devido à
condição de saturação do solo com água, já que se trata de uma cultura
irrigada por alagamento. Segundo Sousa et al. (2006), cátions como potássio,
cálcio e magnésio, embora não participem diretamente de reações de oxi-
redução, têm a solubilidade aumentada em solos alagados, pois são
deslocados para a solução do solo pelo manganês e, principalmente, pelo
ferro, que ocupa proporção considerável dos sítios de troca (CTC) em função
de sua alta concentração. Por outro lado, as concentrações dos micronutrientes
boro, zinco e cobre tendem a diminuir com o alagamento, pois esses nutrientes
têm facilidade de formar compostos de baixa solubilidade com o aumento de
pH. No entanto, o percentual de cobre em condição de deficiência foi
relativamente baixo nos dados analisados nesse trabalho; já para o zinco, 24%
das amostras apresentaram deficiência.
Com o cálculo dos índices DRIS, é possível ordenar todos os nutrientes
analisados, em cada uma das amostras, do mais limitante ao menos limitante
47
(ou excessivo). Assim, a Tabela 10 mostra os quatro nutrientes que
apareceram mais vezes como os mais limitantes nas 356 amostras analisadas,
de acordo com os índices DRIS calculados para as mesmas. Nessa tabela se
observa o manganês aparecendo novamente como o mais limitante, o que
pode ser desconsiderado mais uma vez, devido aos fatores anteriormente
detalhados. Assim, os nutrientes que apareceram mais vezes como “limitante”
no banco de dados estudado foram, em ordem decrescente, o boro, o
molibdênio e o zinco.
A disponibilidade de boro para o arroz irrigado pode estar sendo
diminuída devido ao aumento de pH decorrente do alagamento, pois esse
nutriente forma complexos de esfera-interna com os óxidos do solo em
condições de elevação de pH (Bissani et al., 2006). Bartz (1974) obteve
considerável aumento na adsorção de B à medida que elevou o pH de
suspensões de solos do Rio Grande do Sul de 4,0 para 8,0, principalmente a
partir de pH 6,0, sendo os aumentos proporcionais às capacidades de
adsorção de cada solo. O aumento da adsorção de B devido ao aumento de pH
diminui a sua concentração na solução do solo e, conseqüentemente, reduz
sua disponibilidade para as plantas, que é função da capacidade da fração
sólida em repor as quantidades extraídas da solução. Com as altas
produtividades alcançadas pela cultura do arroz irrigado atualmente, pode
também estar ocorrendo maior necessidade de boro pelas plantas e menor
capacidade da fase sólida do solo de repor essa maior concentração exigida
pelas plantas à solução do solo, ocasionando deficiência nutricional de boro.
Com relação ao zinco, pode estar ocorrendo situação semelhante.
Segundo Yoshida (1981), a disponibilidade de zinco é muito maior em solos de
“áreas altas” do que em solos de várzea submetidos à submersão, pois a sua
solubilidade também decresce com o aumento do pH decorrente do
alagamento. No entanto, segundo Dechen & Nachtigall (2006), a redução do
solo pode aumentar as disponibilidades de Cu, Mo e Zn para as plantas.
Mesmo assim, o molibdênio aparece como nutriente limitante em 9% das
amostras analisadas, o que pode estar indicando que os teores de Mo
disponíveis para as plantas, nesses solos, sejam baixos pois, segundo Raij et
al. (1987), a maior parte do Mo do solo encontra-se oclusa (não disponível) em
minerais.
48
Embora os resultados deste trabalho mostrem um diagnóstico de
deficiência de alguns micronutrientes como boro, molibdênio e zinco em parte
das amostras de lavouras de arroz irrigado do Rio Grande do Sul, esse fato
não pode ser generalizado, pois não significa que esteja ocorrendo deficiência
de micronutrientes de forma geral nas lavouras de arroz do Estado, e também
o método DRIS pode estar superestimando essas deficiências, como já foi
explicado anteriormente. Assim, não se pode afirmar a partir desses resultados
que adubações com micronutrientes sejam recomendadas para a cultura do
arroz, pois esse é um tema que merece e necessita de mais estudo por parte
das instituições de pesquisa.
Segundo Scivittaro & Machado (2004), há evidência de que os solos da
região Sul do país sejam, em geral, bem providos de micronutrientes, pois os
experimentos realizados não mostraram resposta positiva a sua aplicação na
cultura do arroz irrigado. Lopes et al. (1985), ao analisarem o efeito da
aplicação de boro, cobre e zinco em arroz irrigado concluíram que a aplicação
desses micronutrientes, além de não aumentar a produtividade do arroz,
reduziram, em alguns tratamentos, o rendimento de grãos. Outros estudos
sobre adubação foliar com micronutrientes em cultivos de arroz irrigado,
realizados em áreas sistematizadas do Rio Grande do Sul (Rezer at al., 1997;
Marchezan et al., 1999), também não indicaram efeito da aplicação de boro,
cobre, ferro, manganês, molibdênio e zinco sobre o rendimento do arroz
irrigado. Experimentos realizados pelo IRGA (2007e) mostram que a resposta
do arroz irrigado à adição de micronutrientes (B, Cu, Mo e Zn), tanto no solo
como por via foliar, não é consistente. No geral, não ocorrem respostas
(p>0,05). Em alguns casos, a produtividade de grãos tende a ser maior (± 500
kg ha
-1
) e em outros ela tende a ser menor.
Assim, a avaliação do estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande
do Sul pelo método DRIS feita nesse trabalho constitui-se em uma forma de
diagnóstico pontual e não em uma recomendação. Fica registrada aqui a
necessidade de realização de estudos posteriores a esse trabalho para que se
possa testar e comprovar (ou não) esse diagnóstico.
Com o estabelecimento das normas DRIS a partir do banco de dados
estudado, torna-se viável a utilização da diagnose foliar como método de
avaliação do estado nutricional de lavouras de arroz no Rio Grande do Sul,
49
proporcionando que cada lavoura analisada tenha seu diagnóstico, podendo
este ser de suficiência, de deficiência ou de excesso de alguns nutrientes.
4.2. Validação das normas DRIS com o banco de dados coletado no
estádio R2-R3 dos experimentos da safra 2006/07
Com o objetivo de verificar a adequação das normas estabelecidas a
partir dos dados de lavoura da safra 2005/06, procedeu-se os cálculos dos
índices DRIS das amostras dos experimentos de adubação do IRGA da safra
2006/07. A norma de referência utilizada para os cálculos foi a determinada no
item anterior (Tabela 5).
4.2.1 Banco de dados
O banco de dados formado pelas amostras dos experimentos coletadas
no florescimento na safra 2006/07 mostrou-se diferente do banco de dados da
população anterior (Tabela 1), em razão de se tratarem de áreas com
diferentes níveis de adubação submetidas a efeitos de clima e manejo
diferenciados.
Tabela 11. Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado em áreas
experimentais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07, estádio R2-R3
Nutriente Média
Mediana
Moda
Mín.
Máx.
Desvio
Variância
CV
Curtose
Assimetria
Padrão
(%)
N (g kg
-1
) 16,4 16 21 7,3 26 5 25,5 30,9
-1,1 0,1
P (g kg
-1
) 1,5 1,5 2,2 0,6 2,6 0,6 0,3 37,3
-1,5 0,1
K (g kg
-1
) 11,2 11 11 6,3 21 3,2 10,2 28,5
1,0 0,9
Ca (g kg
-1
) 5,6 5,5 4,5 1,8 9,2 1,8 3,2 31,7
-0,9 0,0
Mg (g kg
-1
) 2,1 1,8 1,7 0,8 5,1 1,0 0,9 46,1
1,8 1,5
S (g kg
-1
) 1,8 1,6 1,4 1 7,3 0,9 0,7 47,7
18,0 3,6
Cu (mg kg
-1
) 4,2 4 4 2 12 1,6 2,5 38,1
4,4 1,3
Zn (mg kg
-1
) 16 16 13 11 36 4,2 17,6 25,8
3,5 1,3
Fe (mg kg
-1
) 149 102 80 59 814 121,2 14698,8 81,4
11,5 3,0
Mn (mg kg
-1
) 732 348 1400 90 2800
669 447564,8
91,4
1,4 1,5
B (mg kg
-1
) 6,7 6 6 2 14 2 4,2 30,6
0,5 0,5
Mo (mg kg
-1
) 1,9 1,3 0,9 0,1 7,4 1,5 2,2 76,9
1,9 1,5
50
Mais uma vez, observa-se (Tabela 11) que os maiores valores de desvio
padrão, variância e coeficiente de variação foram apresentados pelo ferro e
pelo manganês, devido à sua maior solubilização em solos alagados. Para
ferro, os valores de mediana e de moda foram inferiores aos da média,
indicando que o número de resultados com concentrações mais baixas que a
média desse nutriente é superior. O molibdênio também apresentou um valor
alto de coeficiente de variação, indicando maior variabilidade da concentração
desse nutriente em relação aos demais. Na verdade, por se tratarem de
experimentos de adubação, já era esperado que os dados apresentassem
maior variabilidade, quando em comparação com os dados de lavoura.
As baixas concentrações médias de nutrientes como nitrogênio, fósforo,
potássio, cobre e zinco podem ser justificadas, em parte, pelo fato das áreas
fazerem parte de uma rede experimental que possui parcelas com diferentes
níveis de adubação e áreas testemunhas sem nenhuma adubação (Apêndice
2). Além disso, o teor de nitrogênio, em geral, é bastante baixo, indicando que
pode estar ocorrendo também um efeito de safra, além da ausência e/ou baixa
aplicação de adubo nitrogenado em parte das parcelas dos experimentos.
Verifica-se também que a moda para nitrogênio possui valor maior que o da
média, o que indica que a maioria das amostras possui concentração mais
elevada desse nutriente.
Já o molibdênio apresentou concentração maior nessas amostras dos
experimentos da safra 2006/07 do que na safra 2005/06, o que pode ter
ocorrido porque em algumas parcelas das áreas experimentais foi realizada
adubação com esse nutriente. No entanto, a análise do banco de dados mostra
que, mesmo nessas parcelas em que houve aplicação de micronutrientes, a
concentração do molibdênio na folha foi muito variável, oscilando entre os
extremos 0,4 mg kg
-1
e 7,4 mg kg
-1
, o que determina o elevado valor de
coeficiente de variação encontrado para esse nutriente.
Na Tabela 12 são apresentadas a produtividade de grãos e a
concentração média de nutrientes por região arrozeira. Da mesma forma que
na safra anterior, observa-se que não é possível visualizar uma relação direta
entre produtividade e concentração de nutrientes, o que reforça a necessidade
de se avaliar o estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do Sul pelo
balanço de nutrientes
51
Tabela 12. Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração média de macro e de micronutrientes no tecido foliar
de arroz irrigado em áreas experimentais de diferentes regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, coletadas no estádio R2-
R3, safra 2006/07
Região arrozeira n
1
Produti
-
Macronutrientes
Micronutrientes
Vidade
2
N P K Ca Mg S Cu Zn Fe Mn B Mo
kg ha
-1
............................. g kg
-1
......................... ........................... mg kg
-1
...........................
Sul 43
9.203 14,8 1,2 9,2 5,0 1,6 1,5 3,5 15 87 672 5,7 1,3
Depressão Central 9 8.412 19,7 1,6 9,9 7,6 1,7 1,3 5,4 16 269 1195 7,3 4,4
Campanha 9 8.161 20,7 2,2 12,3 6,9 2,1 2,3 6,2 17 154 296 9,3 3,9
Fronteira Oeste 10
7.894 11,2 1,2 11,3 8,3 4,4 2,1 6,1 22 377 2300 5,4 2,2
Planície Costeira Externa 28
6.468 18,4 1,9 14,3 4,6 2,2 2,2 3,5 17 123 254 7,6 1,3
Estado 99
8.131 16,4 1,5 11,2 5,6 2,1 1,8 4,2 16 149 732 6,7 1,9
1
Número de amostras;
2
Produtividade média de grãos.
5
2
Com base na tabela de teores adequados de nutrientes de Malavolta et
al. (1997), apenas os teores médios de enxofre e de ferro dessas amostras
seriam considerados suficientes e todos os outros seriam deficientes, com
exceção dos teores de manganês, que seriam considerados excessivos.
O elevado valor de concentração média de manganês nas áreas
experimentais da Fronteira Oeste relaciona-se com o fato dos solos dessa
região terem como principal material de origem o basalto, que possui elevado
teor de óxidos de manganês como constituintes dos minerais piroxênio e olivina
(Sousa et al., 2004). Essa alta concentração de manganês detectada no tecido
foliar demonstra que o arroz irrigado é uma cultura muito tolerante a esse
nutriente, pois mesmo perante tal condição ainda atinge altas produtividades.
Com relação à produtividade por região arrozeira, verifica-se que nessa
safra as regiões Sul, Depressão Central e Campanha foram as mais produtivas
(Tabela 12). O enquadramento da região Sul entre as de maior produtividade é
um reflexo da realidade recente daquela região, cujos produtores vêm elevando
os patamares de produtividade a cada safra, tendo atingido valor recorde
histórico na safra 2006/07 (IRGA, 2007b).
4.2.2 Validação das normas
Para um melhor ajuste dos dados, foram eliminadas sete amostras que
apresentaram valores baixos de produtividade, não correspondentes aos níveis
de adubação aplicados e à condição nutricional das plantas, além de quatro
amostras eliminadas por falta de dados de produtividade. Foram excluídos
também os valores de concentração de ferro acima de 800 mg kg
-1
e os de
manganês acima de 1.000 mg kg
-1
, devido aos mesmos não serem
representativos do banco de dados como um todo. Há necessidade de se
utilizar esse procedimento, pois sua influência no cálculo dos índices DRIS é
magnificada, visto que se trata de um banco de dados pequeno (92 amostras).
Desse modo, essas 92 amostras da safra 2006/07 foram submetidas aos
cálculos dos índices DRIS utilizando como norma de referência aquela
estabelecida com os dados de lavouras da safra 2005/06, apresentada na
Tabela 5.
53
Na Figura 7 é apresentada a relação entre IBN e produtividade de grãos
resultante do cálculo DRIS dessas amostras, que apresentou coeficiente de
determinação de 0,59, sendo significativa (p<0,01) pelo teste t.
y = -98,117x + 14315
R
2
= 0,59**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
IBN
Figura 7. Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado e o Índice de
Balanço Nutricional (IBN) em experimentos da safra 2006/07, estádio
R2-R3, no Rio Grande do Sul. Cada ponto refere-se a uma classe de
produtividade de 450 kg ha
-1
.
Observa-se que essa correlação poderia ter sido melhor, se o ponto
correspondente ao valor de IBN próximo de 100 se ajustasse melhor à reta.
Esse valor corresponde à faixa de produtividade de 8.100 a 8.550 kg ha
-1
e
indica uma situação de desbalanço nutricional extremo, não correspondente à
produtividade obtida. Analisando-se detalhadamente o banco de dados, nota-
se que existem cinco amostras que fazem parte dessa faixa de produtividade
que apresentam valores muito baixos de nitrogênio (9,8 a 12 g kg
-1
) e de
fósforo (1,0 a 1,4 g kg
-1
) e valores muito elevados de cálcio (7,3 a 9,2 g kg
-1
) e
magnésio (4,2 a 4,7 g kg
-1
). Essas amostras são todas da região da Fronteira
Oeste e presume-se que, mesmo se tratando de solos com altos teores de
cálcio e magnésio trocáveis, pode ter havido um problema de amostragem ou
analítico, visto que se tratam de valores de concentrações distantes da
realidade, diferentes inclusive das médias obtidas nesse banco de dados.
Assim, a norma estabelecida na safra 2005/06 pode ser utilizada para
outros bancos de dados, pois se mostrou coerente com a avaliação nutricional
da safra 2006/07, mas deve ter sua sensibilidade melhorada para os
54
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
micronutrientes ferro e manganês, pela peculiar condição de alta
disponibilidade desses nutrientes nas lavouras de arroz irrigado e também para
o boro e o molibdênio, que tiveram suas deficiências superestimadas.
4.3 DRIS para avaliação do estado nutricional no estádio V6 do arroz
irrigado a partir de áreas experimentais
Com o objetivo de estabelecer um padrão nutricional para o arroz
irrigado em um estádio de desenvolvimento precoce, que permita efetuar a
correção nutricional no decorrer da mesma safra em que o tecido foliar foi
coletado, procedeu-se o cálculo do DRIS para amostras coletadas no estádio
V6 nas áreas experimentais do IRGA na safra 2006/07, conforme descrito em
3.2.1 (Material e Métodos). Para tanto, estabeleceu-se uma norma a partir do
próprio banco de dados coletado nesse estádio e testou-se também a utilização
da mesma norma estabelecida para os dados da safra 2005/06 (coleta no
estádio R2-R3) para avaliar o estado nutricional do arroz em estádio V6. Isto,
para verificar se é possível utilizar uma norma única para qualquer período de
amostragem ou se para cada estádio da cultura é necessário estabelecer uma
norma DRIS específica.
4.3.1 Banco de dados
A distribuição dos valores de concentração foliar dos macronutrientes
apresentou, no geral, tendência à normalidade (Figura 8). Isto já não ocorreu
com os micronutrientes (Figura 9), pois a grande maioria deles (exceção do
zinco) teve maior freqüência de amostras ocorrendo nas concentrações mais
baixas, o que é demonstrado pela maior assimetria da curva desses nutrientes,
que pode ser verificada na Tabela 13, juntamente com os demais parâmetros
de variabilidade do banco de dados.
Repetindo o padrão do banco de dados anterior, o ferro e o manganês
foram os nutrientes que apresentaram os maiores valores de desvio padrão e
variância, sendo que o manganês apresentou também o maior coeficiente de
variação (Tabela 13). Os micronutrientes boro e molibdênio também
apresentaram valores elevados de coeficiente de variação, o que pode ter
ocorrido em decorrência da época de amostragem, pois o boro é pouco móvel
55
na planta (Malavolta et al., 1997), e o molibdênio é considerado como
moderadamente móvel (Dechen & Nachtigall, 2006). Então, podem ter sido
coletadas folhas que apresentavam concentração elevada e também folhas
com baixa concentração desses micronutrientes. Segundo Dechen & Nachtigall
(2006), pode existir deficiência de boro numa folha enquanto em outra do
mesmo ramo ou planta o teor é adequado. Como foram coletadas as folhas V6
expandidas de cada planta no período de perfilhamento, pode ter ocorrido essa
variabilidade de concentração entre as folhas.
0
2
4
6
8
10
12
14
11,0 14,4 17,9 21,3 24,7 28,1 31,6 35,0 38,4 41,9 45,3
Nitrogênio, g kg
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8
Fósforo, g kg
-1
0
5
10
15
20
25
30
13,0 16,3 19,7 23,0 26,3 29,7 33,0 36,3 39,7 43,0 46,3
Potássio, g kg
-1
0
5
10
15
20
25
30
1,3 1,8 2,3 2,8 3,2 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7 6,2
Cálcio, g kg
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1,2 1,4 1,7 1,9 2,2 2,4 2,6 2,9 3,1 3,3 3,6
Magnésio, g kg
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
1,5 1,7 2,0 2,2 2,4 2,6 2,9 3,1 3,3 3,6 3,8
Enxofre, g kg
-1
Figura 8. Distribuição de freqüência da concentração de macronutrientes nas
folhas V6 de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, safra 2006/07 (103
amostras).
56
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA
NITROGÊNIO, g kg
-
1
FÓSFORO, g kg
-
1
POTÁSSIO, g kg
-
1
CÁLCIO, g kg
-
1
MAGNÉSIO, g kg
-
1
ENXOFRE, g kg
-
1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
6,0 9,8 13,6 17,4 21,2 25,1 28,9 32,7 36,5 40,3 44,1
Cobre, mg kg
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
13,0 15,8 18,5 21,3 24,1 26,8 29,6 32,3 35,1 37,9 40,6
Zinco, mg kg
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
72,0 550,9 1029,7 1508,6 1897,4 2466,3 2945,1 3424,0 3902,9 4381,7 4860,6
Ferro, mg kg
-1
0
5
10
15
20
25
91,0 310,9 530,8 750,7 970,6 1190,5 1410,4 1630,3 1850,2 2070,1 2290,1
Manganês, mg kg
-1
0
5
10
15
20
25
30
4,0 9,5 15,1 20,6 26,1 31,6 37,1 42,7 48,2 53,7 59,2
Boro, mg kg
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,2 1,5 2,8 4,1 5,5 6,8 8,1 9,4 10,7 12,0 13,3
Molibdênio, mg kg
-1
Figura 9. Distribuição de freqüência da concentração de micronutrientes nas
folhas V6 de arroz irrigado do Rio Grande do Sul, safra 2006/07 (103
amostras).
57
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA
COBRE, mg kg
-
1
ZINCO, mg kg
-
1
FERRO, mg kg
-
1
MANGANÊS, mg kg
-
1
BORO, mg kg
-
1
MOLIBDÊNIO, mg kg
-
1
Tabela 13. Estatísticas descritivas das concentrações de macro e de
micronutrientes no tecido foliar de arroz irrigado no estádio V6 em
áreas experimentais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07
Nutriente Média
Mediana
Moda
Mín.
Máx.
Desvio
Variância
CV
Curtose
Assimetria
Padrão
(%)
N (g kg
-1
) 29,5 30 23 11 47 8,3 68,7 28,1 -0,7 -0,1
P (g kg
-1
) 2,6 2,6 2,9 0,9 3,9 0,6 0,3 22,3 0,4 -0,4
K (g kg
-1
) 24,5 24 26 13 48 6,5 42,3 26,6 2,5 1,4
Ca (g kg
-1
) 3,3 3,4 3,6 1,3 6,4 0,9 0,7 26 1,3 0,1
Mg (g kg
-1
) 2,3 2,3 2,2 1,2 3,7 0,5 0,2 20,3 0,4 0,0
S (g kg
-1
) 2,7 2,7 2 1,5 3,9 0,6 0,3 21 -0,8 0,1
Cu (mg kg
-1
) 10,4 9,5 9 6 46 4,4 19,7 42,8 42,1 5,7
Zn (mg kg
-1
) 26 25 25 13 42 6,6 44,2 25,8 -0,3 0,6
Fe (mg kg
-1
) 438 166 106 72 5100
753,9 56341 172,1
17,4 3,8
Mn (mg kg
-1
) 524 429 1100 91 2400
367 134676,2
70 5,9 1,9
B (mg kg
-1
) 13,7 10 6 4 62 10,6 112 77 6,2 2,2
Mo (mg kg
-1
) 3,1 2,2 1,4 0,2 14 2,6 6,6 82,3 3,3 1,7
Os valores de mediana e de moda do ferro foram inferiores aos da
média (Tabela 13), o que indica que o número de resultados com
concentrações mais baixas que a da média desse nutriente é superior. Isso
pode ser verificado também no caso do boro e do molibdênio. Já o manganês
apresentou moda maior que a média, indicando que o valor mais freqüente de
concentração desse nutriente é o dobro do valor da média de sua
concentração.
Todos os nutrientes, com exceção do cálcio e do manganês,
apresentaram concentrações foliares mais elevadas no perfilhamento (Tabela
13) do que as das amostras das safras 2005/06 (Tabela 1) e 2006/07 (Tabela
11) coletadas no estádio de florescimento. Isto já era esperado, visto que a
tendência é que a concentração dos nutrientes decresça com a idade da
planta, com exceção de alguns, como cálcio e magnésio, cuja concentração
tende a aumentar, como verificado por Rominger et al. (1975) na cultura da
alfafa. Segundo Yoshida (1981), as concentrações de nitrogênio, fósforo e
enxofre nas folhas de arroz irrigado são geralmente maiores no período
vegetativo e decrescem com a maturidade das plantas. Malavolta e Fornasieri
Filho (1983) constataram que, com o aumento da idade da planta de arroz, as
58
absorções de cálcio e de magnésio seguiram paralelas às acumulações de
matéria seca, atingindo o máximo na floração.
Nas amostras coletadas em fase mais precoce de desenvolvimento do
arroz também foi difícil estabelecer uma relação entre produtividade de grãos e
concentrações de nutrientes, conforme pode ser visto na Tabela 14. Pode-se
destacar a questão do nitrogênio, que apresentou concentração mais elevada
na região Sul, que foi justamente a que atingiu maior produtividade. Já com
relação ao ferro e ao manganês, observa-se uma concentração muito elevada,
especialmente de ferro na região da Campanha, muito provavelmente devido
ao seu alto teor no solo e à conseqüente redução dos óxidos desses elementos
em decorrência do alagamento, que atinge sua concentração máxima
aproximadamente 15 dias após o início da irrigação (IRGA, 2004), coincidindo
justamente com o período de perfilhamento, e estabilizando-se a partir daí.
Talvez seja por isso que no florescimento os teores, especialmente de ferro,
sejam bem mais baixos (Tabelas 1 e 11). Com relação ao manganês, mais
uma vez a maior concentração foi obtida na Fronteira Oeste, devido à
constituição do material de origem dos solos dessa região.
59
Tabela 14. Número de amostras, produtividade média de grãos, concentração média de macro e de micronutrientes no tecido foliar
de arroz irrigado coletado no estádio V6 em áreas experimentais do Rio Grande do Sul, safra 2006/07
Região arrozeira n
1
Produti-
Macronutrientes
Micronutrientes
Vidade
2
N P K Ca Mg S Cu Zn Fe Mn B Mo
kg ha
-1
.............................. g kg
-1
........................... ............................. mg kg
-1
..........................
Sul 44 9.208 34,7 2,2 22,0 3,3 2,4 2,7 10,3 22 118 450 8,4 2,3
Campanha 9 8.161 26,6 2,6 22,3 3,7 2,2 3,0 11,3 34 2257 882 25,7 1,2
Depressão Central 10 8.071 18,3 3,2 38,3 2,8 1,5 1,9 8,9 34 853 801 22,0 4,4
Fronteira Oeste 10 7.894 26,0 2,5 17,4 3,6 2,3 2,1 9,1 24 214 1025 5,9 4,1
Planície Costeira Externa 30 6.521 27,7 2,9 26,3 3,3 2,4 2,9 11,0 27 236 218 18,2 3,9
Estado 103
8.096 29,5 2,6 24,5 3,3 2,3 2,7 10,4 26 438 524 13,7 3,1
1
Número de amostras;
2
Produtividade média de grãos.
6
0
Verifica-se, na Tabela 14, também a alta variabilidade da concentração
de boro entre as regiões, variando de 5,9 mg kg
-1
na Fronteira Oeste a 25,7 mg
kg
-1
na Campanha, o que pode ser conseqüência dos materiais de origem dos
solos dessas regiões, uma vez que não é possível encontrar relação entre a
adubação com micronutrientes e a concentração foliar de boro e dos demais
micronutrientes nas amostras analisadas. Ou seja, essa alta concentração de
boro não se deve propriamente à aplicação de micronutrientes, mas
provavelmente às maiores disponibilização e absorção desse nutriente no
período de perfilhamento da cultura.
Não foram encontrados na literatura padrões nutricionais – faixas de
suficiência ou nível crítico – para folhas de plantas de arroz amostradas nessa
fase de perfilhamento. Desse modo, não é possível estabelecer um
comparativo para as concentrações médias do banco de dados do presente
trabalho.
4.3.2 Estabelecimento das normas
Os dados foram agrupados em classes de produtividade de grãos
(Tabela 15), como foi feito com o banco de dados obtido no florescimento da
cultura (Tabela 4). Aqui também não é possível estabelecer uma relação direta
entre concentração de nutrientes e produtividade. Apenas observa-se que
cálcio, zinco e molibdênio têm suas maiores concentrações nas duas classes
de menor produtividade, o que pode ser uma evidência de uma condição de
desbalanço desses nutrientes.
61
Tabela 15 - Número de amostras e concentração foliar dos nutrientes por classe de produtividade de grãos em áreas
experimentais de arroz irrigado do Rio Grande do Sul, estádio V6, safra 2006/07
Macronutrientes
Micronutrientes
Classes de n
1
N P K Ca Mg S
Cu Zn Fe Mn B Mo
prod
utividade
kg ha
-
1
…………………….g kg
-
1
.................................
............……………mg kg
-
1
………...................
3.600 - 4.050 1 nd 2,7 23,0 6,4 2,0 2,0
22,0 41,0 323 361 nd 14,0
4.051 - 4.500 1 16,0 3,0 23,0 4,6 2,0 1,9
12,0 21,0 328 295 nd 11,0
4.501
-
4.950
1
23,0
2,9
23,0
3,2
2,2
3,3
7,0 17,0 330 110 10,0 1,6
4.951 - 5.400 3 21,0 2,8 27,0 3,1 2,0 2,6
21,0 29,0 625 495 42,0 3,2
5.401 - 5.850 1 30,0 1,6 21,0 2,6 2,1 2,6
9,0 21,0 118 207 13,0 2,2
5.851 - 6.300 5 21,6 3,0 26,8 4,0 2,5 2,4
9,2 24,4 202 230 14,0 5,9
6.301 - 6.750 13
25,8 2,5 26,2 3,5 2,2 2,7
10,1 26,4 336 322 14,6 3,8
6.751 - 7.200 5 33,2 2,5 21,6 2,6 2,3 3,0
8,8 28,6 200 360 13,2 2,5
7.201 - 7.650 12
31,0 2,6 24,6 3,1 2,2 2,9
9,8 28,3 606 471 14,2 2,6
7.651 - 8.100 11
29,5 2,9 27,1 2,9 2,2 2,7
9,1 29,1 625 606 16,1 2,7
8.101
-
8.550
10
30,7
2,7
23,6
3,7
2,4
2,5
9,1
26,1
387
844
10,4
3,6
8.551 - 9.000 6 26,3 2,8 27,2 3,4 2,2 2,3
8,5 26,3 1099 949 18,8 3,3
9.001 - 9.450 11
30,5 2,4 22,2 3,1 2,2 2,6
10,6 23,5 232 515 12,8 2,2
9.451 - 9.900 11
34,4 2,1 21,6 3,3 2,5 2,7
12,0 22,0 108 480 7,2 1,9
9.901 - 10.350 5 32,0 2,4 23,0 3,3 2,2 2,6
10,2 19,4 107 379 8,4 1,8
10.351 - 10.800 3 33,7 2,1 18,3 3,1 2,3 2,6
9,7 21,7 104 453 8,7 3,3
10.801 - 11.250 2 30,5 2,8 26,5 3,8 2,5 3,3
15,0 32,5 134 405 31,5 1,6
13.051 - 13.500 2 35,0 2,3 24,5 3,6 2,7 2,8
9,5 19,5 132 522 12,0 3,0
1
Número de amostras;
nd = não determinado;
Observ.: não houve parcelas com dados de produtividade na faixa de 11.251 a 13.050 kg ha
-1
.
6
2
Para o estabelecimento da norma DRIS no período de perfilhamento da
safra 2006/07 foram testados quatro níveis de produtividade para a definição
da população de referência: ≥ 8.100 kg ha
-1
, ≥ 8.450 kg ha
-1
, ≥ 9.000 kg ha
-1
e
≥ 9.450 kg ha
-1
(Figura 10).
Partiu-se de um nível superior de produtividade em
relação ao banco de dados da safra 2005/06, que se começou a testar a partir
de uma produtividade de ≥ 7.650 kg ha
-1
, devido às áreas experimentais terem
atingido produtividade média mais alta que a das áreas de lavoura (Tabelas 3 e
14). As relações entre IBN e produtividade (Figura 10) que resultaram em
maiores coeficientes de determinação, foram obtidas quando se utilizou a
população de referência ≥ 8.100 kg ha
-1
(Figura 10 A) e ≥ 9.000 kg ha
-1
(Figura
10 C) mas, para todas as faixas de produtividade testadas, se obtiveram
relações negativas e significativas (p<0,01). Assim, optou-se por adotar como
população de referência para o cálculo da norma DRIS no período de
perfilhamento do arroz irrigado aquela de produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
,
embora o coeficiente de determinação tenha sido o mesmo para as duas
populações (R
2
= 0,83).
Essa opção se deu por dois motivos: para que a população de referência
não fosse composta por um percentual muito grande de amostras em relação
ao total de amostras do banco de dados (51 amostras atingiram produtividade
≥ 8.100 kg ha
-1
, enquanto 34 apresentaram produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
) e
também para que o nível de produtividade da população de referência fosse
elevado em relação à realidade da cultura do arroz irrigado, visto que a
produtividade de 8.100 kg ha
-1
já era atingida por 6,6% dos produtores de arroz
na safra 2004/05 (IRGA, 2006). Dessa forma, a população de referência
baseia-se no mesmo limite de produtividade para os dois bancos de dados
analisados nesse trabalho no perfilhamento e no florescimento. A relação entre
IBN e produtividade foi sempre significativa (p<0,01), demonstrando a
possibilidade de se utilizar o método DRIS para efetuar a diagnose foliar do
arroz irrigado no período de perfilhamento, conforme pode ser visto na Figura
10.
63
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
y = -226,16x + 14088
R
2
= 0,83**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
IBN
y = -185,27x + 13748
R
2
= 0,78**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
IBN
y = -181,57x + 13690
R
2
= 0,83**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
IBN
y = -68,461x + 12342
R
2
= 0,68**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 20 40 60 80 100 120 140
IBN
Figura 10. Relação entre o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e a
produtividade de grãos da sub-população de referência: ≥ 8.100
kg ha
-1
(A), ≥ 8.450 kg ha
-1
(B), ≥ 9.000 kg ha
-1
(C) e
≥ 9.450 kg
ha
-1
(D) no estádio V6 da cultura do arroz irrigado em áreas
experimentais no Rio Grande do Sul, safra 2006/07. Cada ponto
refere-se a uma classe de produtividade de 450 kg ha
-1
.
Das 103 amostras do banco de dados de perfilhamento da safra
2006/07, 34 fizeram parte da norma, sendo que destas, duas são da
Depressão Central, duas da Campanha, uma da Planície Costeira Externa e 29
da região Sul, que representa, então, a maioria das amostras da população de
referência, por ter atingido as maiores produtividades entre os experimentos da
safra 2006/07.
Na Tabela 16 é apresentada a norma DRIS para a cultura do arroz
irrigado no Rio Grande do Sul, com base nos dados coletados no
perfilhamento. Observa-se que o coeficiente de variação da maioria das
relações entre nutrientes, é bastante alto, principalmente em comparação com
os coeficientes de variação obtidos na norma das amostras coletadas no
estádio R2-R3 (Tabela 5). Essa questão é um ponto de dúvida na utilização do
método DRIS para um estádio mais precoce de desenvolvimento da planta de
64
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
A
B
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
C
D
Tabela 16. Norma DRIS para o arroz irrigado (estádio V6) no Rio Grande do
Sul, safra 2006/07
N° Relação
Média CV
1
s
2
N° Relação
Média CV
1
s
2
1 P/N 0,07 31,00 0,02
34 Ca/Cu 0,31 26,41 0,08
2 K/N 0,70 36,52 0,26
35 Fe/Ca 53,53 129,30
69,22
3 Ca/N 0,10 28,51 0,03
36 Ca/Mn 0,01 25,73 0,00
4 Mg/N 0,07 18,11 0,01
37 Ca/Mo 2,12 67,78 1,44
5 S/N 0,08 23,57 0,02
38 Ca/Zn 0,16 29,43 0,05
6 B/N 0,38 92,67 0,35
39 Mg/S 0,89 18,91 0,17
7 Cu/N 0,35 37,08 0,13
40 B/Mg 4,91 76,05 3,74
8 Fe/N 5,38 155,53
8,37
41 Cu/Mg 4,86 38,45 1,87
9 Mn/N 15,66 52,57 8,23
42 Fe/Mg 65,56 136,80
89,69
10 Mo/N 0,07 87,42 0,06
43 Mg/Mn 0,01 36,49 0,00
11 Zn/N 0,72 47,87 0,34
44 Mg/Mo 1,54 68,43 1,06
12 K/P 9,90 20,21 2,00
45 Zn/Mg 9,89 42,41 4,20
13 Ca/P 1,45 22,90 0,33
46 B/S 3,97 64,36 2,56
14 P/Mg 0,98 22,01 0,22
47 Cu/S 4,14 24,26 1,01
15 P/S 0,85 19,48 0,17
48 Fe/S 52,92 115,46
61,10
16 B/P 4,55 66,61 3,03
49 S/Mn 0,01 38,13 0,00
17 Cu/P 4,94 32,52 1,61
50 Mo/S 0,86 73,01 0,63
18 Fe/P 56,02 49,55 27,76
51 Zn/S 8,36 28,34 2,37
19 P/Mn 0,01 38,91 0,00
52 B/Cu 0,98 61,84 0,61
20 P/Mo 1,55 68,54 1,07
53 Fe/B 16,01 50,57 8,09
21 Zn/P 9,73 27,80 2,71
54 B/Mn 0,03 98,01 0,02
22 Ca/K 0,15 25,68 0,04
55 B/Mo 8,12 154,69
12,56
23 K/Mg 9,47 28,07 2,66
56 B/Zn 0,44 46,12 0,20
24 K/S 8,06 15,86 1,28
57 Fe/Cu 14,89 107,90
16,06
25 B/K 0,47 69,13 0,33
58 Cu/Mn 0,02 37,14 0,01
26 Cu/K 0,51 27,73 0,14
59 Cu/Mo 7,22 77,22 5,57
27 Fe/K 5,57 38,10 2,12
60 Zn/Cu 2,11 27,52 0,58
28 K/Mn 0,05 39,56 0,02
61 Fe/Mn 0,32 72,31 0,23
29 K/Mo 14,81 67,13 9,94
62 Fe/Mo 83,65 101,28
84,72
30 Zn/K 1,00 23,92 0,24
63 Fe/Zn 6,35 60,89 3,87
31 Ca/Mg 1,42 25,35 0,36
64 Mo/Mn 0,00 56,42 0,00
32 Ca/S 1,25 18,60 0,23
65 Zn/Mn 0,05 51,51 0,03
33 B/Ca 3,68 85,72 3,16
66 Zn/Mo 13,71 81,44 11,16
1
CV = Coeficiente de variação (%);
2
s = Desvio padrão.
Observ.: unidade de medida da média da concentração dos macronutrientes em “g kg
-1
” e dos
micronutrientes em “mg kg
-1
”.
\
65
arroz irrigado, visto que a variabilidade das relações entre nutrientes nessa
fase é mais alta, possivelmente em decorrência da mobilidade dos nutrientes
dentro da planta nesse estádio de desenvolvimento da cultura, o que dificulta a
amostragem sistemática de tecidos foliares que se encontrem na mesma
situação nutricional. Segundo Yoshida (1981), em análise de tecido vegetal de
arroz irrigado, os erros analíticos são muito menores do que os erros de
amostragem. Yanagisawa e Takahashi (1964), ao estudarem a questão da
amostragem em lavouras de arroz irrigado, obtiveram coeficientes de variação
para a concentração de sete nutrientes na palha de arroz variando de 9 a 21%,
o que indica a baixa precisão que se obtém na composição do tecido foliar
amostrado a campo. Contudo, de acordo com Malavolta et al. (1997), quando o
objetivo da diagnose foliar é corrigir uma deficiência nutricional no próprio ano
agrícola, a época de amostragem é alterada, colhendo-se as folhas antes ou
depois do período ideal de amostragem, momento em que é máxima a
diferença entre teores encontrados nas folhas das plantas altamente produtivas
e as outras com potencial médio ou baixo de produtividade. No caso do banco
de dados em questão, o objetivo foi justamente efetuar uma amostragem
previamente ao florescimento do arroz, buscando a possibilidade de corrigir, via
adubação, deficiências apontadas pela diagnose foliar na safra em curso.
4.3.3 Índices DRIS
Assim como para o banco de dados de lavoura, após o estabelecimento
das normas DRIS, foram calculados os índices DRIS para o arroz irrigado no
estádio V6 da safra 2006/07. As relações obtidas entre as concentrações dos
nutrientes e seus respectivos índices DRIS foram positivas e significativas
(p<0,01), conforme pode ser visto nas Figuras 11 e 12. Para os nutrientes P, K
e Zn, essa relação foi baixa, o que indica que, para essa população, os índices
DRIS desses nutrientes são mais dependentes das concentrações dos demais
nutrientes que os compõem. Observa-se novamente a falta de linearidade na
faixa de baixa concentração de Mn, B e Mo, a exemplo do ocorrido no
florescimento (Figura 5), indicando a maximização das deficiências desses
nutrientes pelo DRIS.
66
Também no estádio V6, estabeleceu-se graficamente o ponto de
equilíbrio DRIS, quando a concentração do nutriente na folha foi equivalente ao
índice DRIS igual a zero (Tabela 17).
y = 8,9998Ln(x) - 31,035
R
2
= 0,87**
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
CONCENTRAÇÃO N, g kg
-1
y = 6,4223Ln(x) - 5,7416
R
2
= 0,48**
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
CONCENTRAÇÃO P, g kg
-1
y = 9,6489Ln(x) - 30,799
R
2
= 0,28**
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
0 10 20 30 40 50 60
CONCENTRAÇÃO K, g kg
-1
y = 9,5602Ln(x) - 11,807
R
2
= 0,72**
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 1 2 3 4 5 6 7
CONCENTRAÇÃO Ca, g kg
-1
y = 9,933Ln(x) - 8,781
R
2
= 0,63**
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
CONCENTRAÇÃO Mg, g kg
-1
y = 12,518Ln(x) - 12,493
R
2
= 0,66**
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
CONCENTRAÇÃO S, g kg
-1
Figura 11. Relação entre os índices DRIS e a concentração de macronutrientes
nas folhas de arroz irrigado no estádio V6, em áreas experimentais
da safra 2006/07.
67
ÍNDICE DRIS N
ÍNDICE DRIS P
ÍNDICE DRIS K
ÍNDICE DRIS Ca
ÍNDICE DRIS Mg
ÍNDICE DRIS S
CONCENTRAÇÃO N, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO P, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO K, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Ca, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mg, g kg
-
1
CONCENTRAÇÃO S, g kg
-
1
ÍNDICE DRIS Mo
y = 0,5975x - 7,3259
R
2
= 0,73**
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
CONCENTRAÇÃO Cu, mg kg
-1
y = 0,1591x - 3,5733
R
2
= 0,35**
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
CONCENTRAÇÃO Zn, mg kg
-1
y = 0,0185x - 2,8819
R
2
= 0,91**
-10
0
10
20
30
40
50
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000
CONCENTRAÇÃO Fe, mg kg
-1
y = 8,554Ln(x) - 52,587
R
2
= 0,86**
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400
CONCENTRAÇÃO Mn, mg kg
-1
y = 4,2122Ln(x) - 10,108
R
2
= 0,86**
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70
CONCENTRAÇÃO B, mg kg
-1
y = 8,0075Ln(x) - 5,5447
R
2
= 0,75**
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
CONCENTRAÇÃO Mo, mg kg
-1
Figura 12. Relação entre os índices DRIS e a concentração de micronutrientes
nas folhas de arroz irrigado no estádio V6, em áreas experimentais
da safra 2006/07.
Como se pode perceber, comparando-se os valores da Tabela 17 com
os da Tabela 6, as concentrações de nutrientes definidas como equilibradas
pelo método DRIS no período de perfilhamento são maiores do que as obtidas
no florescimento para todos os nutrientes. O manganês foi o único nutriente
que apresentou concentração de equilíbrio bastante semelhante nos dois
estádios de desenvolvimento do arroz irrigado.
68
ÍNDICE DRIS Cu
ÍNDICE DRIS Cu
ÍNDICE DRIS Fe
ÍNDICE DRIS Mn
ÍNDICE DRIS B
CONCENTRAÇÃO Cu
CONCENTRAÇÃO Zn, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Fe, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mn, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO B, mg kg
-
1
CONCENTRAÇÃO Mo, mg kg
-
1
Tabela 17. Ponto de equilíbrio nutricional DRIS para macro e micronutrientes
no estádio V6 do arroz irrigado, em áreas experimentais da safra
2006/07
Nutriente
Ponto de equilíbrio
nutricional DRIS
.... g kg
-1
….
N 32
P 2,6
K 24
Ca 3,3
Mg 2,4
S 2,7
…. mg kg
-1
….
Cu 12,5
Zn 23
Fe 200
Mn 480
B 11
Mo 2
Na Tabela 18 é apresentada a relação entre produtividade de grãos e
índices DRIS, que apresenta significância estatística a 5% pelo teste t para os
nutrientes nitrogênio, magnésio, enxofre, zinco, ferro, manganês e molibdênio.
Para os demais nutrientes analisados, não foi encontrada significância
estatística.
As melhores relações foram observadas para manganês, magnésio,
zinco e ferro, sendo estas apresentadas na Figura 13. Para zinco e ferro,
observa-se relação negativa, ou seja, a produtividade diminui conforme os
índices DRIS ficam mais positivos e distantes de zero, indicando que a
produtividade da população avaliada foi negativamente afetada por altas
concentrações desses nutrientes. Isso já era esperado no caso do ferro, pois a
toxidez por ferro é um distúrbio nutricional comum em lavouras de arroz
irrigado de diversos países (Sousa et al., 2004), sendo que no Rio Grande do
Sul ocorre principalmente em variedades suscetíveis como BR IRGA 409 e BR
IRGA 410, entre outras. Segundo Sousa et al. (2004) , os sintomas de toxidez
por ferro podem aparecer em qualquer estádio de desenvolvimento da planta,
embora sejam mais nítidos no final do perfilhamento e no início da floração.
Assim, embora essas plantas não apresentassem, em sua maioria, sintomas
69
de toxidez por ferro, a concentração desse nutriente apresentava excesso no
tecido foliar de parte das amostras para esse período inicial de
desenvolvimento da cultura, como pode ser verificado na Figura 13. Segundo
Lantin e Neue (1988), se a toxidez por ferro ocorrer nos estádios iniciais de
desenvolvimento, as plantas sofrem severo retardamento no crescimento;
quando ocorre mais tarde, o crescimento vegetativo não é muito afetado, mas o
rendimento de grãos é reduzido devido à esterilidade de espiguetas.
Tabela 18 – Relação entre produtividade de grãos de arroz irrigado no estádio
V6 e índices DRIS em áreas experimentais do Rio Grande do Sul
na safra 2006/07, calculados pelo método Beaufils (1973)
Variável Equação R
2
I
N
y = 159,86x + 9680,2 0,20*
I
P
y = -158,82x + 8950 0,04
ns
I
K
y = -10,608x + 8992,7 0,00
ns
I
Ca
y = 14,501x + 9024,3 0,00
ns
I
Mg
y = 1155x + 9909 0,38*
I
S
y = 640,76x + 9495,6 0,21*
I
Cu
y = -605,54x + 8524,5 0,15
ns
I
Zn
y = -1561,5x + 8902,5 0,35*
I
Fe
y = - 665,08x + 10199 0,42*
I
Mn
y = 581,75x + 10011 0,53*
I
B
y = -418,37x + 9160,6 0,05
ns
I
Mo
y = -838,66x +9844,5 0,22*
* Significativo a 5% de probabilidade pelo teste t;
ns
Não significativo.
70
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
y = 1155,3x + 9909,1
R
2
= 0,38*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2
ÍNDICE DRIS Mg
y = -1561,5x + 8982,5
R
2
= 0,35*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-2 -2 -1 -1 0 1 1 2 2 3
ÍNDICE DRIS Zn
y = -665,08x + 10199
R
2
= 0,42*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
ÍNDICE DRIS Fe
y = 581,75x + 10011
R
2
= 0,53*
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6
ÍNDICE DRIS Mn
Figura 13 – Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado no estádio
V6 e os índices DRIS (Beaufils, 1973) para magnésio (A), zinco
(B), ferro (C) e manganês (D) em áreas experimentais do Rio
Grande do Sul, safra 2006/07. Cada ponto refere-se a uma classe de
produtividade de 450 kg ha
-1
.
O magnésio e o manganês apresentaram relação linear positiva entre a
produtividade de grãos e os índices DRIS, ou seja, as menores produtividades
estão associadas a índices DRIS negativos e distantes de zero. Mais uma vez,
a informação com relação ao manganês encontra-se invertida pois, de fato, não
está ocorrendo uma condição de deficiência desse nutriente na população
avaliada. Já com relação ao magnésio, pode estar ocorrendo deficiência em
decorrência de algumas amostras terem uma concentração foliar de cálcio
muito elevada, causando desequilíbrio na relação entre esse dois
macronutrientes.
4.3.4 Estado nutricional do arroz irrigado no Rio Grande do Sul, estádio
V6, safra 2006/07
Da mesma forma que para o estádio R2-R3, a avaliação do estado
nutricional do arroz irrigado no estádio V6 deu-se pelo IBN calculado para cada
uma das classes de produtividade pré-estabelecidas (Tabela 19). Mais uma
vez, observa-se que os menores valores de IBN foram obtidos nas
71
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
A
B
C
D
ÍNDICE DRIS Mg ÍNDICE DRIS Zn
ÍNDICE DRIS Fe ÍNDICE DRIS Mn
produtividades mais altas, acima de 9.000 kg ha
-1
, indicando a eficiência de
utilização do método DRIS na avaliação do estado nutricional do arroz irrigado
do Rio Grande do Sul no estádio V6. No entanto, a ausência de um valor de
IBN igual a zero evidencia a influência dos demais fatores, que não de ordem
nutricional, na produtividade da cultura. A classe de produtividade de 4.051 a
4.500 kg ha
-1
apresentou baixo valor de IBN, mesmo atingindo baixa
produtividade, aparentando bom equilíbrio nutricional e uma limitação de
produtividade imposta por algum outro fator de produção.
Procedendo-se da mesma maneira que para o banco de dados anterior,
os índices DRIS calculados para as 103 amostras coletadas no estádio V6 da
safra 2006/07 foram subdivididos nas classes deficiente, adequado e
excessivo, seguindo o critério de Wadt (1996), conforme apresentado na
Tabela 20.
Tabela 19. Índice de Balanço Nutricional (IBN) por classe de produtividade de
grãos de arroz irrigado do Rio Grande do Sul no estádio V6, safra
2006/07
Classes de
IBN
produtividade
kg ha
-1
3.600 - 4.050
57,70
4.051 - 4.500
9,80
4.501 - 4.950
45,66
4.951 - 5.400
40,89
5.401 - 5.850
49,46
5.851 - 6.300
36,06
6.301 - 6.750
38,03
6.751 - 7.200
34,83
7.201 - 7.650
35,23
7.651 - 8.100
39,42
8.101 - 8.550
34,56
8.551 - 9.000
32,50
9.001 - 9.450
24,77
9.451 - 9.900
15,05
9.901 - 10.350
9,68
10.351 - 10.800
12,81
10.801 - 11.250
13,93
13.051 - 13.500
9,80
Observ.: não houve parcelas com dados de produtividade na faixa de 11.251 a 13.050 kg ha
-1
.
72
Tabela 20. Distribuição de freqüência das amostras foliares coletadas no
estádio V6 em áreas experimentais de arroz irrigado do Rio
Grande do Sul (safra 2006/07) em classes nutricionais definidas
pelo método DRIS (Beaufils, 1973)
Nutriente
Classe
s
nutricionais
Deficiente
Adequado
Excessivo
n
1
% n
1
% n
1
%
N 16 16 70 69 16 16
P 13 13 66 65 22 22
K 21 21 62 61 19 19
Ca 14 14 75 74 13 13
Mg 18 18 70 69 13 13
S 23 23 58 57 21 21
Cu 20 20 76 75 6 6
Zn 9 9 84 82 9 9
Fe 13 13 63 62 24 24
Mn 39 39 33 33 28 28
B 26 29 54 59 11 12
Mo 16 16 43 44 39 40
1
Número de amostras.
A maior parte dos nutrientes analisados apresentou mais de 50% das
amostras na faixa de diagnose adequada, com exceção do manganês e do
molibdênio. O manganês apresentou deficiência em 39% das amostras,
havendo nesse diagnóstico, mais uma vez, a maximização da sua deficiência
pelo método DRIS. Já o molibdênio mostrou-se excessivo em 40% dos casos,
indicando uma situação de excesso no banco de dados estudado.
Os quatro nutrientes que apareceram como deficientes com mais
freqüência, após o cálculo do DRIS nessas amostras do estádio V6, são, na
ordem, Mn, B, Mg e K (Tabela 21).
Tabela 21. Nutrientes mais limitantes à produtividade do arroz irrigado no
estádio V6, no Rio Grande do Sul (% em relação à população),
conforme método DRIS (Beaufils, 1973), na safra 2006/07
Nutriente
Casos
%
Mn 19 18
B 17 17
Mg 11 11
K 11 11
73
Novamente, observa-se o manganês como o mais deficiente, ocorrendo
em 18% dos casos. A deficiência de boro provavelmente deve-se, como já
explicado anteriormente, à baixa disponibilidade desse nutriente no solo, ou ao
fato da maximização dos valores deficientes pelo método DRIS, mostrada na
Figura 12. Para magnésio, a deficiência decorre possivelmente da alta
concentração de cálcio encontrada em algumas amostras, afetando o equilíbrio
entre esses dois nutrientes. Já para o potássio, pode haver pouca
disponibilidade do nutriente no solo ou a deficiência pode estar ocorrendo, além
da própria disponibilidade no solo, também devido ao teor alto de ferro,
detectado em parte das amostras. Segundo Howeler (1973), a toxidez indireta
de ferro é causada por deficiência nutricional, principalmente de P, K, Ca e Mg,
decorrente de níveis relativamente altos de ferro na solução do solo.
4.4 Possibilidade de uso de uma norma única para diferentes épocas de
amostragem de tecido de arroz irrigado
Um dos fundamentos do DRIS é que as relações entre os nutrientes
permanecem constantes, independentemente da idade do tecido (Beaufils,
1973). Segundo Bataglia et al. (1996), em função do uso de relações entre
nutrientes e não dos valores absolutos, problemas de diagnose decorrentes de
variação na idade fisiológica e na parte amostrada são minimizados. No
entanto, estudos realizados para testar o conceito do DRIS têm demonstrado
que o mesmo não é totalmente independente das condições locais e da época
de amostragem (Bataglia & Santos, 1990). Assim, com o objetivo de testar a
possibilidade de utilização de uma norma única para todas as épocas de
amostragem no arroz irrigado, se utilizou as normas estabelecidas para o arroz
irrigado no florescimento (dados da safra 2005/06, Tabela 5) para efetuar a
diagnose nutricional das amostras coletadas no estádio V6 nas áreas
experimentais da safra 2006/07.
A relação entre IBN e produtividade de grãos obtida desse estudo é
apresentada na Figura 14, onde se verifica que o coeficiente de determinação
foi um pouco menor que o obtido pela norma estabelecida especificamente
para as amostras coletadas no estádio V6 (Figura 10 C), embora tenha sido
alto e significativo (p<0,01).
74
y = -135,32x + 15620
R
2
= 0,75**
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
IBN
Figura 14. Relação entre a produtividade de grãos de arroz irrigado no estádio
V6 e o Índice de Balanço Nutricional (IBN) no Rio Grande do Sul,
safra 2006/07, calculado a partir da norma das lavouras da safra
2005/06. Cada ponto refere-se a uma classe de produtividade de 450 kg ha
-1
.
Assim, por essa análise exploratória, conclui-se que o estabelecimento
de uma norma DRIS a partir de dados coletados no perfilhamento (R
2
= 0,83)
possibilita uma diagnose nutricional mais precisa do arroz irrigado em período
precoce de desenvolvimento (Figura 10 C), do que uma norma geral que possa
ser utilizada para plantas amostradas em diferentes estádios de
desenvolvimento. No entanto, o alto coeficiente de determinação mostrado na
Figura 14 demonstra que talvez seja possível a utilização de uma norma única,
desde que a mesma tenha sua sensibilidade ajustada para tal situação. Isso
vem ao encontro da teoria de Beaufils (1973) de que o método DRIS, por
considerar as relações entre nutrientes, é menos afetado pelo período de
amostragem que os demais critérios de interpretação de diagnose foliar.
4.5 Relação entre absorção de nutrientes, biomassa da parte aérea e
produtividade de grãos
Como a produtividade de grãos de arroz e as concentrações dos
nutrientes no tecido foliar apresentaram pouca ou nenhuma relação na safra
2005/06 (Tabela 2), procurou-se determinar na safra 2006/07 também a
quantidade de nutrientes absorvida pela planta de arroz. Para isso, foram
coletadas, além das folhas V6 (no perfilhamento) e bandeira (no florescimento)
75
PRODUTIVIDADE, kg ha
-
1
as partes aéreas inteiras das plantas em áreas pré-delineadas das parcelas
experimentais na safra 2006/07 (itens 3.1 e 3.2 do Material e Métodos).
A expectativa era de que houvesse melhor relação entre a produtividade
de grãos e a quantidade de nutrientes contida nas plantas. O que se obteve
(Tabela 22), no entanto, foram correlações também muito baixas, indicando
haver pouca relação entre as variáveis avaliadas, principalmente no que diz
respeito à relação entre quantidade de nutrientes na parte aérea e
produtividade do arroz irrigado. A melhor correlação foi obtida entre a absorção
de nutrientes nos dois estádios avaliados: perfilhamento e florescimento,
indicando proporcionalidade entre os dois estádios. Segundo Barbosa Filho
(1987), em geral os nutrientes são absorvidos durante todo o ciclo da cultura do
arroz, diferindo nas velocidades de absorção e de translocação das folhas e
dos colmos para os grãos.
Embora as correlações estudadas (Tabela 22) não tenham sido altas e
não seja possível identificar relação entre quantidade absorvida de nutrientes e
produtividade de grãos da cultura, a aplicação do método DRIS foi eficiente
como forma de diagnose nutricional nos dois estádios de desenvolvimento
avaliados, indicando a possibilidade de sua utilização tanto em um estádio
como no outro. Isso indica que o mais importante no estado nutricional do arroz
irrigado é o balanço de nutrientes.
76
Tabela 22. Correlações entre teor absorvido de nutrientes e matéria seca, entre concentração e absorção de nutrientes e entre
produtividade e absorção de nutrientes, nos estádios de perfilhamento (V6) e florescimento (R2-R3) do arroz irrigado no
Rio Grande do Sul, safra 2006/07
Nutriente
Perfilhamento
Florescimento
Perfilhamento x Florescimento
Perfilhamento Florescimento
Teor x MS Teor x MS Teor Absorção Absorção x Produtividade
Absorção x Produtividade
.................................….….…..……....………Coeficiente de determinação (R
2
)…………………………………………………..
N < 0,01
ns
0,12* 0,21* 0,21* 0,01
ns
0,06*
P < 0,01
ns
0,01
ns
0,1* 0,56* 0,02
ns
0,11*
K 0,04* 0,01
ns
0,06* 0,42* 0,02
ns
0,08*
Ca 0,02
ns
0,27* 0,07* 0,49* 0,01
ns
< 0,01
ns
Mg 0,13* 0,76* 0,04* 0,53* < 0,01
ns
0,01
ns
S < 0,01
ns
0,02
ns
0,04* 0,30* 0,01
ns
0,03
ns
Cu
< 0,01
ns
0,13*
< 0,01
ns
0,20*
0,02
ns
0,04*
Zn 0,08* 0,18* 0,01
ns
0,60* 0,02
ns
0,01
ns
Fe 0,10* 0,38* < 0,01
ns
0,31* 0,03
ns
< 0,01
ns
Mn 0,03
ns
0,52* 0,31* 0,90* < 0,01
ns
< 0,01
ns
B 0,12* < 0,01
ns
0,25* 0,05* 0,05* 0,01
ns
Mo < 0,01
ns
< 0,01
ns
0,03
ns
0,33* 0,02
ns
0,02
ns
* Significativo a 5% de probabilidade pelo teste t;
ns
Não significativo.
7
7
5. CONCLUSÕES
- As normas DRIS estabelecidas a partir de dados de lavouras comerciais da
safra 2005/06 mostram-se eficientes na avaliação do estado nutricional do
arroz irrigado no Rio Grande do Sul.
- A relação entre a produtividade de grãos e o Índice de Balanço Nutricional
(IBN) apresenta melhor ajuste para os bancos de dados estudados quando as
normas DRIS são estabelecidas utilizando como população de referência
aquela de produtividade ≥ 9.000 kg ha
-1
.
- A concentração dos nutrientes apresenta relação positiva com os respectivos
índices DRIS, nos bancos de dados de lavouras e de experimentos.
- O Índice de Balanço Nutricional (IBN) resultante do cálculo de índices DRIS a
partir das normas geradas, apresenta correlação negativa com a produtividade
de grãos para os dois estádios de desenvolvimento do arroz irrigado avaliados.
- A determinação do ponto de equilíbrio DRIS permite o estabelecimento de um
padrão nutricional para o arroz irrigado no Rio Grande do Sul, viabilizando a
utilização da diagnose foliar como ferramenta de monitoramento do estado
nutricional da cultura.
- A avaliação do estado nutricional de plantas de arroz irrigado coletadas no
estádio V6 é possível, desde que se utilize uma norma DRIS desenvolvida
especificamente para esse estádio de desenvolvimento.
- O método DRIS, utilizando normas específicas para o Rio Grande do Sul, é
eficiente no diagnóstico nutricional do arroz irrigado.
- A partir das normas DRIS elaboradas nesse trabalho, torna-se possível utilizar
a diagnose foliar como forma de avaliação do estado nutricional de lavouras de
arroz irrigado no Rio Grande do Sul.
7
8
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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7. Apêndices
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Apêndice 1. Localização, área cultivada, número de amostras e tipo de solo das lavouras e experimentos amostrados nas 6 re
giões arrozeiras do RS
Região e área cultivada Municípios Latitude Longitude Área
1
Número de amostras Solo de várzea
com arroz irrigado (ha) (ha) 2005/2006 2006/2007 predominante
Aceguá 31° 51' 55" S 54° 10' 02" W 3 Planossolo, Chernossolo e Vertissolo
Bagé 31° 19' 53" S 54° 06' 25" W 10.440 9 Planossolo e Chernossolo
Cacequi
29° 53' 01" S
54° 49' 30" W
16.000
11
Planossolo
Campanha
Candiota
31° 33' 29" S
53° 40' 21" W
2
Planossolo e Chernossolo
122.140
Dom Pedrito 30° 58' 58" S 54° 40' 23" W 29.460 30 9 Planossolo e Chernossolo
Jaguari 29° 29' 51" S 54° 41' 24" W 1 Planossolo
Nova Esperança do Sul 29° 24' 35" S 54° 49' 95" W 1 Planossolo
Rosário do Sul
30° 15' 30" S
54° 54' 51" W
15.000
13
Planossolo
São Vicente do Sul 29° 41' 30" S 54° 40' 46" W 12.240 14 Planossolo
Agudo
29° 38' 43" S
53° 14' 24" W
15.508
18
Planossolo
Caçapava do Sul
30° 30' 44" S
53° 29' 29" W
4.600
1
Planossolo
Cachoeira do Sul 30° 02' 21" S 52° 53' 38" W 39.323 11 Planossolo
Candelária 29° 40' 09" S 52° 47' 20" W 14.460 2 Planossolo
Depressão Central
Cerro Branco 29° 39' 16" S 52° 56' 01" W 2 Planossolo
160.702
Dilermando de Aguiar
29° 42' 23" S
54° 12' 30" W
1
Planossolo
Dona Francisca 29° 37' 18" S 53° 21' 26" W 11 Planossolo
Restinga Seca 29° 48' 48" S 53° 22' 30" W 21.300 7 10 Planossolo e Gleissolo
Santa Maria
29° 41' 03" S
53° 48' 25" W
13.000
3
Planossolo e Chernossolo
Vale do Sol
29° 36' 13" S
52° 40' 59" W
1
Planossolo
Alegrete 29° 46' 59" S 55° 47' 31" W 47.200 9 Planossolo, Chernossolo e Vertissolo
Barra do Quaraí 30° 12' 26" S 57° 33' 17" W 1 Planossolo e Chernossolo
Itaqui
29° 07' 31" S
56° 33' 11" W
67.344
14
Planossolo, Chernossolo e Gleissolo
Fronteira Oeste
Manoel Viana 29° 35' 21" S 55° 28' 58" W 2 Planossolo
248.538
Santo Antônio das Missões 28° 30' 41" S 55° 13' 40" W 3.960 2 Gleissolo e Plintossolo
São Borja
28° 39' 38" S
56° 00' 16" W
44.495
7
Gleissolo e Plintossolo
São Miguel das Missões
28° 33' 46" S
54° 33' 15" W
1
Gleissolo e Plintossolo
Uruguaiana 29° 45' 17" S 57° 05' 18" W 77.211 25 10 Planossolo, Chernossolo e Neossolo
Cachoeirinha 29° 57' 04" S 51° 05' 38" W 10 Gleissolo e Planossolo
Dom Pedro de Alcântara
29° 22' 10" S
49° 5
0' 59" W
2
Gleissolo, Neossolo e Chernossolo
Glorinha 29° 52' 50" S 50° 46' 59" W 1 Planossolo
Morrinhos do Sul 29° 21' 54" S 49° 56' 05" W 1 Planossolo
Mostardas
31° 06' 25" S
50° 55' 16" W
37.166
9
10
Neossolo
Planície Costeira Externa
Palma
res do Sul
30° 15' 28" S
50° 30' 35" W
32.524
13
Planossolo
121.522
Santo Antônio da Patrulha 29° 49' 03'' S 50° 31' 11" W 19.786 13 Planossolo
São José do Norte 32° 00' 53" S 52° 02' 30" W 3 Neossolo e Planossolo
Taquara 29° 39' 02" S 50° 46' 50" W 1 Chernossolo
Tavares
31° 17' 14" S
51° 05' 37" W
1
Neossolo e Planossolo
Torres 29° 20' 07" S 49° 43' 37" W 6.066 9 Gleissolo, Neossolo e Chernossolo
Três Cachoeiras 29° 27' 20" S 49° 55' 28" W 1 Gleissolo, Neossolo e Chernossolo
Viamão
30° 04' 52" S
51° 01' 24" W
25.980
10
Gleissolo e Planossolo
Arambaré 30° 54' 54" S 51° 29' 52" W 2 Planossolo e Gleissolo
Barra do Ribeiro 30° 17' 28" S 51° 18' 04" W 3 Planossolo
Camaquã 30° 51' 04" S 51° 48' 44" W 48.700 12 Planossolo e Gleissolo
Planície Costeira Interna
Charqueadas
29° 57' 17" S
51° 37' 31" W
1
Planossolo
130.592
Eldorado do Sul 30° 05' 02" S 51° 36' 58" W 1 Planossolo
General Câmara 29° 54' 18" S 51° 45' 37" W 19.710 13 Planossolo
São Lourenç
o do Sul
31° 21' 55" S
51° 58' 42" W
11.240
6
Planossolo
Tapes
30° 40' 24" S
51° 23' 45" W
17.382
6
Planossolo e Gleissolo
Arroio Grande 32° 14' 15" S 53° 05' 13" W 39.510 13 Planossolo
Capão do Leão 31° 45' 48" S 52° 29' 02" W 6 Planossolo
Sul
Jaguarão
32° 33' 58" S
53° 22' 33" W
17.800
10
Planossolo e Chernossolo
145.287
Pedras Altas 31° 43' 00" S 53° 35' 16" W 1 Planossolo
Pelotas 31° 46' 19" S 52° 20' 33" W 21.240 10 Planossolo
Rio Grande
32° 02' 06" S
52° 05' 55" W
16.700
15
Planossolo
Santa Vitória do Palmar 33° 31' 08" S 53° 22' 05" W 50.037 10 44
Planossolo, Chernossolo e Neossolo
1
Área cultivada com arroz irrigado na safra 2006/2007, por município
Apêndice 2. Localização, tipo e características de fertilidade do solo e tratamentos em experimentos de adubação na safra 2006/07
Região Município Solo
Teor no solo
N-P
2
O
5
-K
2
O para incrementos de produtividade (Mg ha
-1
)
Mat.
Org.
Fósforo
Potássio
CTC
Testemunha
2
3
4
6
% ......mg dm
-
3
…… cmolc
dm
-3
…....………………….. kg ha
-
1
………………………….
Depressão Central
Restinga Seca Planossolo
1,6 13,0 83 6,7 0-0-0 60-20-40 90-30-60 120-40-80 180-60-120
Planície Costeira Externa
Cachoeirinha Gleissolo
1,2 13,8 33 4,9 0-0-0 60-20-60 90-30-80 120-40-100 180-60-140
Viamão Planossolo
0,7 9,0 10 4,6 0-0-0 60-20-60 90-30-80 120-40-100 180-60-140
Mostardas Planossolo
1,8 7,5 27 4,7 0-0-0 60-20-60 90-30-80 120-40-100 180-60-140
Campanha
Dom Pedrito Chernossolo
2,2 21,3 96 19,4 0-0-0 60-20-40 90-30-60 120-40-80 180-60-120
Fronteira Oeste
Uruguaiana Neossolo
2,4 4,3 45 18,8 0-0-0 60-40-60 90-50-80 120-60-100 180-80-140
Sul
Santa Vitória do
Palmar 1
Chernossolo
2,6 6,0 60 12,4 0-0-0 60-40-40 90-50-60 120-60-80 180-80-120
Santa Vitória do
Palmar 2
Planossolo
1,7 20,9 68 6,3 0-0-0 60-20-40 90-30-60 120-40-80 180-60-120
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