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Effects of variable rate fertilization on orange groves during four seasons

By André Freitas Colaço

Abstract

A citricultura tem um papel importante para a agricultura brasileira, porém enfrenta hoje desafios econômicos e fitossanitários que tem restringido a sua sustentabilidade. Dessa forma, novas estratégias de gerenciamento que proporcionem maior eficiência e menores custos de produção têm sido buscadas. Nesse sentido, a Agricultura de Precisão (AP) é considerada como uma das alternativas para aumentar a competitividade do setor. A AP tem como princípio conduzir produções agrícolas de acordo com a sua variabilidade espacial e, portanto as ações de manejo devem ser aplicadas de maneira localizada dentro de uma mesma unidade de produção. Na citricultura, embora essa tecnologia tenha sido abordada pela pesquisa no final da década de 1990, a adoção ainda é baixa no Brasil. A principal técnica do manejo localizado é a aplicação de insumos em taxas variáveis, porém, ainda não é conhecido o seu efeito em parâmetros agronômicos da cultura da laranja, especialmente durante um longo período de observação. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar nessa cultura o efeito de aplicações em doses variadas de fertilizantes e calcário no consumo dos insumos, na produtividade, fertilidade do solo, nutrição das plantas e na qualidade dos frutos e do suco, em contraste ao manejo convencional. Dois pomares foram utilizados para a implantação dos tratamentos \"dose variável\" (DV) e \"dose fixa\" (DF). Eles foram intercalados a cada par de fileiras de plantas ao longo dos dois talhões. No tratamento DV as aplicações de nitrogênio, fósforo, potássio e calcário foram conduzidas a partir de mapas de recomendação baseados em amostragens georreferenciadas de solo e folhas e em mapas de produtividade. Já no tratamento DF, as aplicações foram realizadas em doses fixas e baseadas no método convencional de recomendação, a partir de uma amostra de solo e folha em toda a área e da estimativa da produtividade. Os tratamentos foram conduzidos durante quatro anos, de 2008 a 2011. Foi observada significativa redução no uso de insumos, especialmente dos adubos nitrogenados (37 e 51% de redução em cada área) e potássicos (41 e 18% de redução em cada área). Em uma das áreas melhor adequação dos níveis de fertilidade foi observada no tratamento variável, pois regiões com excesso de nutrientes foram reduzidas, aumentando áreas com nível adequado de potássio e saturação de bases. Ganhos de até 13,1% na produtividade também ocorreram nessa área. Na segunda área avaliada prejuízo à fertilidade do solo e à produtividade foi obtido no manejo localizado em dois dos quatro anos avaliados. Melhor qualidade do suco foi proporcionada pelo tratamento variável referente à acidez e à relação entre sólidos solúveis e acidez. A nutrição foliar das plantas não foi afetada pelos tratamentos. A AP possibilitou principalmente a otimização e aumento na eficiência de uso de fertilizantes. Esse estudo também demostrou o potencial da tecnologia em aumentar a produtividade e aprimorar o manejo da fertilidade do solo.Citrus has an important role in the Brazilian agriculture, however it now faces economical and fitossanitary challenges that restricts its sustainability. So, new management strategies that provide higher efficiency and lower production cost has been searched. In this context, Precision Agriculture (PA) is considered as one of several alternatives to increase competitiveness in the production sector. PA relies on the management of crops based on their special variability therefore managing actions must be applied site specifically within a production field. In citrus, although this technology has been approached by research in the late 1990\'s, adoption is still low in Brazil. The main technique of the site-specific management is the variable rate application of inputs however the effects on citrus agronomical aspects are still unknown, especially during long periods of observation. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of the variable rate application of fertilizers and lime on input consumption, yield, soil fertility, plant nutrition and on fruit and juice quality on citrus. Two citrus groves were used to allocate the variable rate (VR) and fixed rate (FR) treatment. They were placed in intercalated pairs of tree rows along the two fields. On the VR treatment applications of nitrogen, phosphorus, potassium and lime were carried according to prescription maps, which were based on soil and leaf georeferenced sampling and on yield mapping. In the FR treatment application followed the conventional prescription method, based on a single soil and leaf sample and on yield estimation. Treatments were conducted during four years, from 2008 to 2011. Significant reduction on input consumption was observed, mainly for nitrogen (37 and 51% less on each area) and potassium fertilizers (41 and 18% less on each area). In one of the two fields better fertility levels were found on the VR treatment, once it reduced regions with excess of nutrients and enlarged areas of adequate levels of potassium and bases saturation. Yield gains up to 13.1% occurred on this field. In the second field loss on soil fertility and yield was found on the sitespecific management in two of the four years evaluated. Better juice quality occurred on the variable treatment regarding acidity and soluble solids and acidity ratio. Leaf nutrition was not affected by the treatments. PA allowed optimization and higher fertilizer use efficiency. This study also showed the potential of this technology to increase yield and improve soil fertility management

Topics: Adubação, Safra, Produtividade, Laranja, Fertilizantes, Agricultura de precisão, Fertilizer consumption, Precision agriculture, Citrus, Yield
Publisher: 'Universidade de Sao Paulo, Agencia USP de Gestao da Informacao Academica (AGUIA)'
Year: 2013
DOI identifier: 10.11606/D.11.2013.tde-21022013-160125
OAI identifier: oai:teses.usp.br:tde-21022013-160125
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