Microsoft Word - 6-Agra_15189.doc 1458 Original Article Biosci. J., Uberlândia, v. 29, Supplement 1, p. 1458-1468, Nov. 2013 ESPACIALIZAÇÃO DO BANCO DE SEMENTES DE PLANTAS DANINHAS SOB DIFERENTES MANEJOS DE CANA-DE-AÇÚCAR EM RIO BRILHANTE, MATO GROSSO DO SUL GEOGRAPHICAL DISTRIBUTION OF THE WEEDS SEED BANK OF UNDER DIFFERENT MANAGEMENTS OF SUGAR CANE IN RIO BRILHANTE, STATE OF MATO GROSO DO SUL, BRAZIL Ellem Cristina Alves FERREIRA1; Cristiane Gonçalves de MENDONÇA2; Rafael MONTANARI3; Ana Cássia Silva POSSAMAI4; Cristina Gonçalves de MENDONÇA5 1. Engenheira-Agrônoma, Mestre, Departamento de Agronomia, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS, Aquidauana, MS, Brasil. ellem1agronomia@hotmail.com; 2. Professora, Doutora, UEMS, Aquidauana, MS, Brasil; 3. Professor, Doutor, UNESP, Ilha Solteira, SP, Brasil; 4. Engenheira-Agrônoma, Mestre, UEMS, Aquidauana, MS, Brasil; 5. Professora, Doutora, UFPR, Curitiba, PR, Brasil. RESUMO: O setor sucroalcooleiro está em pleno crescimento no Estado de Mato Grosso do Sul e, com isso a preocupação com os sistemas de colheita passam a ser estudadas, pois estes sistemas podem influenciar na interferência da comunidade infestante de plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. O manejo integrado unido à ferramenta geoestatística visa evitar perdas de produtividade devido à interferência de plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial do banco de sementes de plantas daninhas em função do sistema de colheita de cana-de- açúcar (sem queima e com queima). O experimento foi realizado na área de cultivo comercial da Usina ETH Bioenergia S/A Unidade Eldorado. As amostras de solo foram retiradas com trado da camada de 0,00 a 0,40 m de profundidade, nos dois sistemas de colheita. A parcela experimental foi composta por uma malha constituída por 50 pontos georreferenciados com distâncias irregulares. As amostras de solo foram levadas para a casa de vegetação para emergência das plântulas. O número de espécies daninhas foi analisado por meio de análises estatísticas descritivas e de técnicas geoestatísticas. As sementes de picão-preto, dicotiledôneas, capim-amargoso, tiririca, trapoeraba e monocotiledôneas apresentaram dependência espacial do banco de sementes no sistema de colheita com queima da cana-de-açúcar. Para o sistema de colheita da cana queimada apenas a espécie tiririca apresentou dependência espacial de distribuição no banco de sementes. Na colheita de cana sem queima o mapeamento dessas espécies possibilitará por meio dos mapas de krigagem produzidos, aplicações localizadas de herbicidas no manejo integrado de Cyperus rotundus. PALAVRAS-CHAVE: Saccharum spp. Geoestatística. Krigagem. Agricultura de precisão. INTRODUÇÃO A cana-de-açúcar (Saccharum spp) é cultivada no Brasil há mais de 500 anos e hoje, o país está entre os maiores produtores do mundo. O cultivo dessa gramínea tem se destacado no Brasil com uma área cultivada de 8442,8 mil hectares, sendo o Mato Grosso do Sul um dos estados com maior potencial de expansão, responsável por 5,69 % da área plantada no país, com produtividade média superior à nacional, de 84503 contra 77446 kg.ha-1 (CONAB, 2011). O destaque da cultura deve-se à produção de álcool combustível, o que se assoma como uma boa alternativa à utilização do petróleo, gerando “energia limpa”, com menor impacto ambiental (VITTI, 2002). O objetivo primário de qualquer sistema de manejo de plantas daninhas é a manutenção de um ambiente inóspito ao desenvolvimento da comunidade infestante, mediante emprego específico ou combinado de métodos biológicos, culturais, mecânicos e químicos, com o intuito de reduzir as populações daninhas a níveis que não interfiram na produtividade econômica das culturas. Para o processo produtivo da cana-de-açúcar o manejo da comunidade infestante é um dos pontos críticos (PITELLI, 1985), sendo que a ausência de medidas de manejo pode causar perdas de até 90 % na produtividade (RIPOLI, 2005). O banco de sementes de plantas daninhas conceitua-se no montante de sementes viáveis e outras estruturas de propagação presentes no solo ou nos restos vegetais. (CARMONA, 1992). Existe uma relação direta entre o banco de sementes e as espécies que irão desenvolver-se na área (CARMONA, 1995). Desta forma informações sobre os bancos de sementes serão ferramentas importantes na tomada de decisão sobre as práticas de controle e manejo integrado de plantas daninhas (MONQUERO, 2005). A agricultura de precisão considera a variabilidade dos fatores que interferem na produtividade das culturas, e esta técnica do estudo da variabilidade espacial concentrou-se na Ciência Received: 11/05/12 Accepted: 03/12/12 1459 Localização do banco de sementes … FERREIRA, E. C. A. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, Supplement 1, p. 1458-1468, Nov. 2013 do Solo (MONTANARI et al., 2012). No entanto, atualmente este conceito tem sido perfeitamente extrapolado para a ciência das plantas daninhas (SHIRATSUCHI et al., 2003; STÄHELIN et al., 2009). A adoção do método de mapeamento de solos, para aplicação localizada de fertilizantes permitiria, em uma única operação, mapear também o banco de sementes das plantas daninhas, separando uma alíquota amostrada para esta determinação (SHIRATSUCHI et al., 2005; STÄHELIN et al., 2009). Com a redução gradativa do sistema de colheita após a queima do canavial e a substituição pela colheita mecanizada da cana sem queima (VELINI et al., 2000; MARTINS et al., 1999), alterações na composição da comunidade infestante estão sendo observadas, havendo a substituição de espécies antes consideradas importantes por espécies que se desenvolvem bem, mesmo com presença de palha na superfície (RIPOLI, 2005). O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento da distribuição espacial do banco de sementes de plantas potencialmente daninhas em função do sistema de colheita de cana-de-açúcar sem queima e com queima, no município de Rio Brilhante, MS. MATERIAL E MÉTODOS O experimento retratou o banco de sementes de áreas de plantio comercial da Usina ETH Bioenergia S/A Unidade Eldorado, município de Rio Brilhante-MS (21°51’32”S e 54°01’25”W). As amostras de solo foram retiradas em dois talhões caracterizados por Latossolo Vermelho distrófico segundo EMBRAPA (2006), com distintos sistemas de colheita, ou seja, sem queima e com queima, com as variedades RB 85-5536 e SP 81-3250, respectivamente. A parcela experimental foi composta por uma malha constituída por 50 pontos georreferenciados com distâncias irregulares. Com auxílio de um trado foram coletadas amostras de solo na camada de 0,00 a 0,40 m de profundidade para caracterização do banco de semente. Na realização do levantamento das coordenadas geográficas dos pontos foi utilizado o sistema de posicionamento global (GPS) com um receptor Garmin etrex. Para a caracterização do banco de sementes utilizou-se metodologia descrita por LACERDA et al. (2005), no qual as amostras de solo foram levadas para a casa de vegetação, identificadas e colocadas em bandejas de alumínio perfuradas no fundo, e mantidas sob irrigação diária. Obteve-se o somatório dos fluxos de emergência de plântulas aos 15, 30, 45 e 60 dias. As espécies encontradas em cada área foram agrupadas em dicotiledôneas (DICO) e monocotiledôneas (MONO). O número das espécies daninhas presentes no banco de sementes foi avaliado por meio de análises estatísticas descritivas (média, mediana, moda, valores mínimo e máximo, desvio padrão, coeficiente de variação, curtose e assimetria) e de técnicas geoestatísticas, tais como a menor soma dos quadrados dos desvios (SQD); o coeficiente de determinação (r2) e o avaliador do grau da dependência espacial (ADE), estimando para cada espécie ou grupo o efeito pepita (C0), o alcance (A0) e o patamar (C0+C). Portanto, para cada atributo foi analisada a dependência espacial pelo cálculo do semivariograma, com bases nos pressupostos de estacionariedade da hipótese intrínseca, usando o pacote Gama Design Software (GS+, 2004). O semivariograma é um gráfico que caracteriza a estrutura de dependência espacial da variável (ou variáveis) sob estudo, ou seja, o semivariograma é uma função que relaciona a semivariância com o vetor distância, podendo ser representada analítica e/ou graficamente, sendo estimado pela seguinte equação: ..(01) em que: N(h) é o número de pares experimentais de dados separados pelo vetor h e Z representa os valores medidos para atributos do solo ou da cultura. Geralmente, o semivariograma é representado pelo gráfico de ɤ (h) versus h. A hipótese de normalidade dos dados foi testada pelo teste de Shapiro e Wilk (1965) pelo programa SAS (SCHLOTZHAVER, 1997). Cada Espécie e Grupo (DICO e MONO) foram submetidos ao ajuste de modelos matemáticos na definição de variogramas pelo programa GS+ versão 7.0 (ROBERTSON, 1998). Os parâmetros analisados para a escolha do modelo do variograma foram: a menor soma dos quadrados dos desvios (SQD); o maior coeficiente de determinação (r2) e o maior avaliador do grau da dependência espacial (ADE), estimando para cada espécie ou grupo o efeito pepita, que indica a não existência da dependência espacial esntre os atributos etudados (C0), o alcance (A0) e o patamar (C0+C), segundo CAMBARDELLA et al. (1994). Para as espécies com dependência espacial foram gerados os variogramas e os mapas de krigagem. A krigagem realiza a estimativa de valores de atributos não observados a partir de um valor observado. Assim, possibilitará o estabelecimento de valores de 1460 Localização do banco de sementes … FERREIRA, E. C. A. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, Supplement 1, p. 1458-1468, Nov. 2013 alcances que auxiliarão na criação de zonas específicas de manejo. A aplicação da técnica da krigagem resultará em mapas de infestação das espécies de plantas daninhas. Para a realização das análises geostetatísticas será utilizado o programa GS+ versão 7.0 (ROBERTSON, 1998). RESULTADOS E DISCUSSÃO As espécies de plantas daninhas encontradas nos bancos de sementes estão apresentadas na Tabela 1. A semelhança entre as espécies que compõe a comunidade infestante nos dois sistemas pode ser explicada pela proximidade entre as áreas e pelas mesmas diretrizes utilizadas no manejo das plantas daninhas pela empresa, já que das dez espécies encontradas na área de colheita com queima, nove também foram encontradas na área de colheita de cana sem queima. No entanto com a utilização continuada da colheita da cana sem queima, haverá uma tendência da predominância de espécies daninhas com sementes grandes, com reserva suficiente para ultrapassar a camada de palha (MONQUERO et al., 2011). Tabela 1. Espécies daninhas encontradas no banco de sementes na cultura da cana-de-açúcar. Rio Brilhante – MS, 2010 Família Nome científico Nome comum Código Amaranthaceae Amaranthus deflexus L. caruru AMADE Asteraceae Bidens pilosa L. picão-preto BIDPI Commelinaceae Commelina diffusa Burm f. trapoeraba COMDI Convolvulaceae Ipomea purpurea (L.) Roth corda-de-viola PHBPU Cyperaceae Cyperus rotundus L. tiririca CYPRO Euphorbiaceae Euphorbia heterophylla L. leiteiro EPHHL Ricinus communis L. mamona RIICO Fabaceae Crotalaria incana L. xique-xique CVTIN Senna occidentalis (L.) Link fedegoso CASOC Desmodium incanum DC. pega-pega DEDCA Poaceae Panicum maximum Jacq. capim-colonião PANMA Digitaria insularis (L.) Fedde capim-amargoso TRCIN Cynodon dactylon (L.) Pers grama-seda CYNDA Digitaria horizontalis Willd. capim-colchão DIGHO Portulacaceae Portulaca oleracea L. beldroega POROL Rubiaceae Richardia brasiliensis Gomes poaia-branca RCHBR Lorenzi (2008) Na Tabela 2 está apresentada a análise descritiva dos atributos estudados. De acordo com Pimentel Gomes e Garcia (2002), a variabilidade de um atributo pode ser classificada segundo a magnitude de seu coeficiente de variação (CV), sendo que estas classes foram determinadas como baixa (CV≤10%), média (10%30%). Pela análise descritiva dos dados, foram observados altos valores do coeficiente de variação para o banco de sementes de plantas daninhas variando entre 46,4 a 296,5%, comportamento esperado quando se determina parâmetros relativos à comunidade infestante, devido à alta variabilidade das sementes no solo (STÄHELIN et al., 2009; GIANCOTTI et al., 2010). O teste de normalidade apresentado na Tabela 2 mostrou que apenas as dicotiledôneas de cana sem queima apresentaram distribuição normal dos dados, tendendo a normalidade as monocotiledôneas dos dois sistemas de colheita e o restante não foi possível identificar a distribuição dos dados, caracterizando-as como indeterminadas, devido aos elevados coeficientes de variação. No resultado da análise geoestatística (Tabela 3) foi observado efeito pepita puro para as espécies leiteiro (EPHHL), corda-de-viola (PHBPU), caruru (AMADE), fedegoso (CASOC), capim-colinião (PANMA) e capim-colchão (DIGHO), caracterizando não haver uma dependência espacial de suas distribuições no banco de sementes para o sistema de colheita da cana queimada. Isto, possivelmente possa ter ocorrido pelo fato de que as plantas daninhas por sua própria natureza já são de ocorrência aleatória, ou 1461 Localização do banco de sementes … FERREIRA, E. C. A. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, Supplement 1, p. 1458-1468, Nov. 2013 seja, aparecem em “reboleiras” e também porque a queima da cana-de-açúcar diminui o banco de sementes ficando difícil encontrar a dependência espacial entre as ervas daninhas. Padrões de emergência específicos foram encontrados por Martins et al. (1999), avaliando as espécies Sida rhombifolia, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Ipomoea grandifolia, em função do padrão germinativo da espécie e da quantidade de palhada na cultura da cana-de-açúcar. Tabela 2. Análise descritiva inicial das espécies daninhas, monocotiledôneas e dicotiledôneas presentes no banco de sementes na cana-de-açúcar. Rio Brilhante – MS, 2010 Espécies Medidas Estatísticas Descritivas Média Media na Valor Desvio Padrã o Coeficiente Probabilidad e do teste(a) Mínim o Máxim o Variaç ão (%) Curto se Assimetr ia Pr