Resumo: A disponibilidade de informações necessárias para modelar a demanda de certos nutrientes que se espera da produtividade permite o desenvolvimento de um sistema para o cálculo do balanço nutricional e recomendação de corretivos e fertilizantes para a cana. O equilíbrio entre o que é necessário (aplicando a planta), e que podem estar disponíveis (fonte terra) é a base para o desenvolvimento do sistema. O cálculo do balanço de nutrientes indica a necessidade, ou não, bem como a aplicação de calcário e fertilizantes.SIAGRO 2014

ALVAREZ-VENEGAS. V. H.

CASTRO, A. de

FREIRE, F. J.

NAKAMOTO, A. de S.

SILVA, F. C. da

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modelAgem PArA otimizAção dA FertilizAção e cAlAgem nA culturA de cAnA-de-AçÚcArF.C. da Silva1, F.J. Freire2, V.H. Alvarez-Venegas3, A. de Castro1, A. de S. Nakamoto1(1) Embrapa Informática Agropecuária, Avenida Andre Tosello, 209, 13083-886 Campinas, SP, fabio .silva@embrapa .br, alexandre .castro@embrapa .br e andredesouza13@gmail .com .(2) Departamento de Agronomia – UFRPE e Fundação Joaquim Nabuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, 52171-900, Recife, PE, fernando .freire@fundaj .gov .br  .(3) Departamento de Solos e , UFV, Avenida Peter Henry Rolfs, s/n, 36570-000, Viçosa, vhav@ufv .br .resumo: A disponibilidade de informações necessárias para modelar a demanda de certos nutrientes que se espera da produtividade permite o desenvolvimento de um sistema para o cálculo do balanço nutricional e recomendação de corretivos e fertilizantes para a cana . O equilíbrio entre o que é necessário (aplicando a planta), e que podem estar disponíveis (fonte terra) é a base para o desenvolvimento do sistema . O cálculo do balanço de nutrientes indica a necessidade, ou não, bem como a aplicação de calcário e fertilizantes .Palavras-chave: balanço nutricional, modelo, cana .moDeling for oPtimiZation of fertiliZation anD liming in the sugarCane CultureAbstract: The structuring of the information needed to model the demand for certain nutrients expected productivity allows developing a system for calculating the Nutritional Balance and Recommendation of lime and fertilizers for the cultivation of sugarcane . The balance between what you will need (requirement of the plant) and what can be made available (supply ground) is the basis for development of system . The calculation of nutrient balance will indicate the need, or not, the application of lime and fertilizers .Keywords: nutritional balance model, sugarcane .1. introduçãoAs recomendações de adubação praticadas no país baseiam-se, essencialmente, em curvas de resposta, em que nutrientes são aplicados em doses crescentes e seus efeitos observados no incremento da produção, sendo tais calibrações regionalizadas e para determinados tipos de solo . Tais métodos de pesquisa geram tabe-las de recomendação que, embora com razoável acerto em suas indicações, apresentam evidente empirismo ou subjetivismo em sua constituição . Assim, uma simples comparação entre tabelas de distintos estados brasileiros mostra diferentes recomendações para condições semelhantes de solo e de cultivo, e a mesma recomendação para diferentes solos, ou seja, há um erro por desconsiderar tais fatores . Particularmente, no caso da cultura da cana-de-açúcar, em que os fertilizantes são responsáveis por 20 a 25 % do custo de produção, as tabelas apresentam muita variação nas recomendações, tanto para cana planta como para cana soca, o que coloca a cana-de-açúcar como consumidora de 16,3 % de fertilizantes no Brasil (Ramos, 1999, Embrapa, 2009) . É necessário o desenvolvimento de um modelo menos empírico que permita diferenciar a necessidade da cultura, de acordo com a produtividade desejada e o potencial de suprimento do solo, de tal forma que a adição de nutrientes seja oriunda fundamentalmente do balanço nutricional . O conhecimento desse balanço permitirá ajustes para a obten-ção de recomendações mais adequadas, podendo, inclusive, chegar a uma redução na quantidade de fertilizantes a utilizar, ou também podendo especificar a falta de um nutriente. O ajuste de modelos mecanísticos de abrangência mais generalizada pode tornar-se uma ferramenta eficaz para recomendações criteriosas e de maior precisão de fertilizantes para a cultura da cana-de-açúcar, possibilitando a transferência de tecnologia para produtores, em especial que utilizam de ambientes de produção específicos e de agricultura de precisão.Neste trabalho é apresentado um sistema que tem como objetivos sistematizar informações de caracte-rísticas físicas, químicas e físico-químicas dos principais solos cultivados com cana-de-açúcar no Brasil para simular seus efeitos no balanço nutricional e na produtividade da cana-de-açúcar, e, desta forma, desenvolvendo uma modelagem para fins de s istema informatizado para cálculo do balanço nutricional e para recomendação de corretivos e fertilizantes para a cana-de-açúcar, a qual certamente pode contribuir para formação e reforma de canaviais equilibradamente nutridos e potencialmente mais produtivos . F.C. da Silva, F.J. Freire, V.H. Alvarez-Venegas, A. de Castro, A. de S. Nakamoto6582. materiais e métodosA lógica do sistema de cálculo se baseia na diferenciação da necessidade da cultura, de acordo com a produtividade desejada e o potencial de suprimento do solo, de tal forma que a adição de nutrientes seja oriunda fundamentalmente do balanço nutricional (Figura 1) .2.1. Desenvolvimento da metodologia2.1.1. Requerimento de Nutrientes pela PlantaPara obtermos a quantidade exigida de nutrientes pela cana, a necessidade e a eficiência na utilização do nutriente pela cultura, devem ser considerados e calculados os fatores abaixo:- CUB (Coeficiente de utilização biológica). Por meio do CUB pode-se calcular a eficiência nutricional da planta, que pode ser expressa por kg de matéria seca produzida por kg de nutriente acumulado .- P-rem (fósforo remanescente). Para este modelo adotou-se a relação entre o P-rem e teor de argila, mas aplica-se apenas para P, S e Zn .- Taxa de recuperação da planta . A taxa de recuperação é a quantidade de nutriente que a planta recupera em relação à quantidade aplicada na fertilização . Por meio da taxa de recuperação é possível calcular as doses que devem ser aplicada ao solo para satisfazer a demanda nutricional da planta . - Demanda nutricional . A demanda nutricional (D) pode ser expressa pela razão entre PDE (produtividade esperada) e CUB (coeficiente de utilização biológica). Demanda nutricional é a quantidade de nutrientes neces-sárias para a formação da planta, no caso da cana a formação de colmos, folhas e raízes . Por meio das equações geradas podemos estabelecer a quantidade requerida de cada nutriente .Coeficiente deUtilizaçãoBiológica (CUB)Demanda nutricionalNível críticoDisponibilidadeno soloBalanço de nutrientesDose recomendadaTaxa derecuperaçãoda plantaTaxa derecuperaçãodo extratorTaxa derecuperaçãodo extratorRequerimento pela plantaProdutividade esperadaP-rem(1)(P,S e Zn)Figura 1 . Fluxograma lógico de sistema de recomendação de adubação e calagem em cana-de-açúcar .2.1.2. Subsistema soloO subsistema solo é estruturado pelos componentes abaixo:- Taxa de recuperação do extratorA taxa de recuperação do extrator é fundamental para a credibilidade da análise de solo, pois tem como função conhecer o extrator e a razão solo/extrator, seja a solução de Mehlich-1 ou a resina trocadora de íons (Fi-gura 2), podem extrair de nutriente na análise de solo em função com a quantidade do nutriente aplicado . O efeito residual do P extraído por solução de Mehlich-1 ou a resina trocadora de íons foram:(1) Mehlich-1: ER ={[0,05 + 0,0058 (P-rem)] D} e - [0,000513637 + 0,0000284091**(P-rem)] t (2) Resina: ER = [0,3572 D] e-ktMODELAGEM PARA OTIMIZAÇÃO DA FERTILIZAÇÃO E CALAGEM NA CULTURA DE… 659- Nível crítico: Equivale a mínima concentração necessária de determinado nutriente para alcançar o cres-cimento máximo ou para máximo percentual de açúcar no caso da cana-de-açúcar, entretanto este nível torna-se variável entre plantas e solo, e também sobre influência dos tratos culturais realizados, como: calagem, quantidade de nutrientes aplicados, entre outros . - Disponibilidade no solo: obtido para disponibilidade de determinado nutriente no solo é necessária a análise de solo utilizando um extrador, para este modelo adotou-se como extrator o Mehlich-1 e resina trocadora de íons (Embrapa, 2009) . Para o caso de P, S e Zn disponível em soluções extratoras ácidas devem ser considerados a capacidade tampão dos fosfatos no solo (P-remanescente) e a textura do solo, como utilizado no Estado de Minas Gerais (Silva, 1998) . 00,10,20,30,40,50 20 40 60P-rem (mg L-1)Taxa de recuperação do P aplicado (mg dm-3/kg ha-1)Yˆ = 0,05 + 0,0058**X ; (R2 = 0,618)  X entre 8 e 48 mg L-1 e   P aplicado  1.500 kg ha-1(Eq. 18)Figura 2 . Relações entre quantidade P- recuperadas nos colmos de cana e a disponibilidade de P em solos .Balanço de nutrientes . Tais componentes são indispensáveis para os cálculos e através destes podemos diferenciar e adequar o sistema mais precisamente de acordo com o solo .3. resultados e discussão3.1. Quantidade de nutriente para sustentabilidade do soloObservou-se que as doses recomendáveis de nutrientes para satisfazer a demanda de determinadas pro-dutividades, sejam acrescidas de doses suplementares que proporcionem sustentabilidade ao cultivo, de forma que evite a gradual exaustão do solo. As doses recomendadas são também quantificadas, temos que a quantidade demandada para determinada produtividade é igual a dose suplementar, ou seja, a mesma quantidade de nutriente extraído do solo deve ser reposto para que o cultivo seja sustentável . Na Tabela 1, são apresentados os resultados de modelagem da demanda por fósforo em função da produtividade e do poder tampão de fosfato do solo .Tabela 1 . Resultados de modelagem de demanda por fósforo em função da produtividade e do poder tampão de fosfato do solo .Componente EquaçãoCana planta Colmo Ŷ = 3.393,44 – 36,9102** X – 41,5718** Z + 0,1327** Z2 + 0,3808** XZ, R2 = 0,999** Folha Ŷ = 2.066,46 – 25,3250** X – 25,7776** Z + 0,0901** Z2 + 0,2611** XZ, R2 = 0,998** Raiz Ŷ = 3.572,94 – 46,6764** Z + 0,1983** Z2 , R2 = 0,988**Cana soca Colmo Ŷ = 1.561,38 – 11,4924** X + 0,01730 X2 – 19,4638** Z + 0,0684** Z2 + 0,1134** XZ, R2 = 0,997** Folha Ŷ = 1.462,37 – 27,0474** X – 18,2272** Z + 0,0635** Z2 + 0,2787** XZ, R2 = 0,998** Ressoca Colmo Ŷ = 1.563,80 – 10,8800** X – 19,9378** Z + 0,0775** Z2 + 0,1084** XZ, R2 = 0,997** Folha Ŷ = 1.466,22 – 26,9710** X – 18,6351** Z + 0,0723** Z2 + 0,2746** XZ, R2 = 0,999**3.2. Calibrações de CUBPara chegar até o valor do CUB se faz necessário saber o quanto de nutrientes a planta absorveu da quan-tidade aplicada em relação a sua produtividade (TCH) . (MENDES, 2006) Como exemplo, baseado na exportação pelo colmo de cana-de-açúcar, tem-se na figura abaixo a calibração do CUB de K (Figura 3, Tabela 2), mas ob-F.C. da Silva, F.J. Freire, V.H. Alvarez-Venegas, A. de Castro, A. de S. Nakamoto660servou-se que os dados de exportação de nutrientes em cultura de cana de açúcar são modificados para potássio, o que requer mais estudos . Tabela 2. Regressões dos coeficientes de utilização biológica (CUB) de macronutrientes da matéria seca para colmos da cana planta .Nutriente Modelo R2, validade do modelo .N y = 55,199e0,0076x R² = 0,8712**, 25 a 200 TCHP y = 279,43e-0,041x R² = 0,7702*, 25 a 200 TCHK y = 81,596e0,0015x R² = 0,8309*, 25 a 200 TCHCa y = 86,389+ 0,5528x R² = 0,9674**, 25 a 200 TCHMg y = 75,657 + 1,7962x R² = 0,9543**, 25 a 200 TCHTodavia, a calibração pode ser realizada pela composição de folhas +3 aos quatro meses em relação à produtividade com melhor precisão e exatidão do modelo de balanço . Figura 3 . Relação entre exportação de potássio (kg/ha) e a produtividade de colmos (TCH) .4. conclusõesConclui-se que o desenvolvimento de sistemas baseados no balanço nutricional é uma ferramenta efi-ciente para a recomendação da adubação para cana-de-açúcar, com potencial de associar ambientes de produção específicos à agricultura de precisão, com a vantagem de variação contínua das recomendações com a produtivi-dade estimada e características do solo . No entanto, o SIRCA pode ser melhorado a partir de dados coletados em pesquisas, principalmente relacionadas à taxa de recuperação, pela planta, de nutrientes aplicados ao solo, variação de CUB de P, S e Zn com o P-resina e o P-remanescente, relação entre dose de P aplicada a lanço e no sulco e, quanto aos micronutrientes, dados estes que relacionam todas as variáveis consideradas neste estudo .referênciasEMBRAPA (2009) . Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes / editor técnico, Fábio Cesar da Silva . - 2 . ed . rev . ampl . - Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica . 627 p .MENDES, L, C (2006). “Eficiência nutricional nos cultivares de cana-de-açúcar”, <http://www.tede.ufv.br/tedesimplificado/tde_arquivos/18/TDE-2006-12-13T150312Z-160/Publico/texto%20completo.pdf>, Viço-sa, Setembro .RAMOS, P . (1999) . “Situação atual, problemas e persp ectivas da agroindústria canavieira de São Paulo ” . Informações econômicas, 29:9 -24 .SILVA, C, R. E SOUZA, Z, M. (1998). “Eficiência do uso de nutrientes em solos ácidos: manejo de nutrientes e uso pelas plantas”,< http://www.agr.feis.unesp.br/acido.htm>, Ilha Solteira, Abril.

Modelagem para otimização da fertilização e calagem na cultura de cana-de-açúcar.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/1000903/1/modelagem.pdf

Modelagem para otimização da fertilização e calagem na cultura de cana-de-açúcar.

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