FATORES/PROCESSOS ESSENCIAIS PARA ALTOS RENDIMENTOS DA SOJA

Ano 03 | Nº07 | fevereiro de 2021

FATORES/PROCESSOS ESSENCIAIS PARA ALTOS RENDIMENTOS DA SOJA1 Elmar Luiz Floss - Engenheiro Agrônomo, Licenciado em Ciências, Doutor, Consultor, professor e diretor do Instituto Incia. E.mail: elmar@incia.com.br Luiz Gustavo Floss - Engenheiro Agrônomo, Mestre, Consultor, Pesquisador, Diretor do Grupo Floss. E.mail: luiz.gustavo@grupofloss.com

1. Introdução A produção de grãos de soja é a que mais cresceu no mundo (697%), passando de 45 milhões toneladas (t) em 1976, para um recorde de 358,77 milhões t na safra 2019 (USDA, 2019). No Brasil, a produção evoluiu, no mesmo período, de 11.227,1 milhões t para 115.030,1 milhões t (+924,6%). O rendimento da soja, no Brasil, aumentou de 1749,8 kg ha-1, na safra 1976/1977, para 3206 kg ha-1, na safra 2018/2019 (+83,2%), conforme estimativa da Conab (Conab, 2019). No Brasil, é a cultura principal em área cultivada, produção e geração de divisas na exportação (mais de 40 bilhões de dólares no ano de 2018). E, graças a disponibilidade de farelo de soja (proteína) e milho, o Brasil bate recordes anuais na produção e exportação de carne suína (4º. maior exportador) e de frangos (2º. maior exportador).

O aumento do rendimento/produtividade da soja no Brasil, é o resultado do desenvolvimento de no va s tecnologias geradas pela pesquisa, pública e privada, sua difusão e a adoção das mesmas pelos produtores. Essa evolução no rendimento deve-se às diferentes revoluções tecnológicas implementadas nos últimos 50 anos, como a calagem, a adoção do sistema plantio direto, o uso de cultivares transgênicos, a adubação equilibrada (macro e micronutrientes), a maior eficiência no controle de plantas daninhas, pragas e moléstias, o advento do uso das ferramentas da agricultura de precisão, e, a interação entre esses fatores.

A demanda mundial crescente pela soja, deve-se muito mais a proteína e não ao óleo.

Utilizando a melhor genética, as melhores práticas de manejo da cultura (especialmente, a nutrição equilibrada) e adequadas condições de clima, o grão de soja apresenta em média 37- 43% de proteína. 17- 23% de óleo e 27- 30% de glicídios. Além do alto teor, Artigo original: FLOSS, E.L.; FLOSS, L.G. Fatores e processos essenciais para altos rendimentos de soja. Informações Agronômicas. Piracicaba: NPCT, n.5, março de 2020. p.1-19.

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a proteína da soja apresenta uma composição de aminoácidos e valor biológico, equivalente a proteína da carne, do leite e do ovo, porém, com um custo muito mais baixo.

Portanto, o desafio não é apenas aumentar o rendimento da soja, mas também, produzir um grão com maiores teores de proteína e atender o mercado consumidor.

Os grandes cenários do Agronegócio acenam para a necessidade do aumento permanente da produtividade/rendimento, da melhoria da qualidade dos produtos colhidos, do aumento da rentabilidade, da competitividade num mundo globalizado e da sustentabilidade (econômica, social e ambiental).

O aumento da produtividade ou rendimento biológico (total de biomassa seca produzida por unidade de área) ou do rendimento (quantidade de produto econômico colhido, por unidade de área, ex. grãos), também conhecido como fotossíntese líquida ou fotossíntese aparente, é a diferença entre a taxa de fotossíntese e a taxa de respiração mais a fotorrespiração, que ocorrem nas culturas do tipo C3/3C, como a soja.

2. Fatores/processos essenciais para altos rendimentos A capacidade produtiva da soja, de forma eficiente, é o resultado da interação de mais de 50 fatores, relacionados com as características genéticas dos cultivares, da qualidade das sementes e semeadura, das condições ambientais (clima e solo), da nutrição/adubação equilibrada, da sanidade e outras práticas de manejo ou tratos culturais utilizados pelos produtores, dos fatores internos, os processos fisiológicos (germinação, crescimento, reprodução e produção) e do controle hormonal de todos os processos fisiológicos envolvidos com o desenvolvimento e a produção vegetal.

De forma genérica, o aumento do potencial de rendimento e da qualidade do produto colhido, depende de fatores promotores da produção e dos fatores mantenedores da produção. Os fatores promotores da produção são os mais importantes, que envolvem a adoção de tecnologias como a escolha do melhor cultivar, da qualidade das sementes, da adequada implantação da cultura, da adubação e da correção correta do solo, da irrigação, da rotação de culturas, da utilização do sistema de semeadura direta, dentre outras práticas. Os fatores mantenedores da produção, tem como função, evitar as perdas do potencial de rendimento determinado pelos fatores promotores, como o controle adequado das moléstias, das pragas e das plantas daninhas. O principal fator para aumentar a eficiência dos produtos químicos é a rotação de culturas, o equilíbrio nutricional das plantas, a resistência genética dos cultivares utilizados, e, as modernas tecnologias de aplicação.

Os “seis segredos para o sucesso da lavoura de soja”, segundo Haegel; Below (2013), são: 1) usar tecnologias para mitigar os impactos negativos das condições climáticas, que não podem ser controlados; 2) melhorar a fertilidade através do balanço de nutrientes e tecnologias de aplicação; 3) usar cultivares com maiores potenciais de rendimento e responsivas ao aumento das práticas de manejo; 4) proteger o rendimento e maximizar o enchimento de grãos através da aplicação foliar de fungicidas e inseticidas; 5) realçar a emergência e o vigor através do tratamento das sementes com fungicidas, inseticidas e bioreguladores; e, 6) usar espaçamentos e populações de plantas que maximize a interceptação da luz solar e otimizar estratégias de posicionamento de fertilizantes em sistema de rotação soja-milho.

2.1 Fatores de solo O desenvolvimento e o rendimento da soja, depende das adequadas propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos. O solo é o maior patrimônio dos produtores, cuja melhoria deve ser permanente para garantir uma produtividade crescente, com rentabilidade e com sustentabilidade.

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a) Propriedades físicas Uma das propriedades físicas dos solos mais importantes é a permeabilidade/porosidade, que influi na disponibilidade de água, ar e nutrientes, e, no crescimento radicular. A compactação do solo reduz o espaço poroso (especialmente os macroporos), limitando a penetração das raízes e a infiltração e armazenamento de água.

As causas principais da compactação são o tráfego de máquinas agrícolas, em excesso ou de forma inadequada, o pisoteio excessivo pelos animais (na integração da lavourapecuária), o impacto direto da chuva sobre solos descobertos e o adensamento dos solos.

O diagnóstico da compactação do solo, pode ser realizado de diversas formas: a) retirar amostras indeformadas com cilindros volumétricos, determinando a densidade aparente do solo em laboratório (densidade aparente igual ao peso seco da amostra, dividido pelo volume da amostra indeformada); b) a determinação do nível de compactação através do penetrômetro/penetrógrafo, que mede a resistência à penetração (RP) ou índice de cone (IC), com versões modernas, digitalizadas e georreferenciadas.

Um solo ideal deve apresentar uma densidade aparente menor que 1,25 g/cm 3; densidades de 1,25 até 1,5 g/cm3 são toleradas e podem ser rompidas pelo crescimento radicular de culturas de cobertura (descompactação biológica); densidade aparente acima de 1,5 g/cm3 é limitante e requer a descompactação mecânica, associada a biológica.

Quando a compactação é medida pela resistência à penetração (RP), considera-se como valores ideais até 1,5 Mega Pascal (MPa), valores toleráveis de 1,5 a 3 Mpa (descompactação biológica, através de culturas de cobertura de diferentes sistemas radiculares) e valores restritivos ao desenvolvimento radicular acima de 3 Mpa (descompactação mecânica + biológica). Porém, em levantamento realizado pelo CESB (Sako et al., 2016), em 26 lavouras de soja que produziram mais de 70 sacas ha-1 (+4.200 kg ha-1), a resistência a penetração foi inferior a 1,4 Mpa, avaliando até 120cm de profundidade.

A compactação do solo, além de reduzir a infiltração de água, limita o crescimento de raízes, reduz significativamente a absorção de nutrientes pelas culturas como soja (Rosolem et al., 1994). Na cultura da soja, em experimento conduzido em vasos, compactados artificialmente, os resultados demonstram claramente que a inibição de absorção se acentua a partir da densidade superior a 1,48 g.cm -3 e o nutriente mais afetado é o fósforo (Rosolem et al., 1994).

Quando diagnosticada a necessidade de escarificação (até 25 cm de profundidade) ou subsolagem (acima de 25 cm de profundidade), deve ser realizada após colheita do milho ou outro cereal, com palhada abundante, evitando a erosão do solo. A descompactação logo após a colheita da soja deve ser evitada, pois essa cultura produz cada vez menos palha (cultivares de baixa estatura e super-precoces) e de relação C/N estreita, cuja rápida decomposição, gera a erosão do solo. Nesse caso, deve-se colher a soja, semear imediatamente culturas de cobertura (ou fazer a sobressemeadura), de forma isolada ou consorciada, como aveia preta, aveia branca, centeio, milheto, sorgo forrageiro, capim Sudão, braquiária, nabo forrageiro, ervilhacas, ervilha forrageira, crotalarias ou outras, dependendo da região (Derpsch; Calegari, 1992). Quando essas culturas cobrirem o solo, realizar a operação mecânica, o que reduz significativamente o risco de erosão. E, as raízes das culturas ocuparão esse espaço poroso (bioporos), garantindo uma descompactação mais duradoura. São promissores os resultados obtidos, com os novos equipamentos, que ao mesmo tempo que fazem a escarificação e/ou subsolagem, injetam calcário em profundidade do solo, promovem a melhoria das propriedades físicas (descompactação), as propriedades químicas (aumento do pH, neutralização do alumínio tóxico e aumento dos teores de cálcio e magnésio, em 3

profundidade) e as propriedades biológicas (através dos ecxudatos radiculares das culturas de cobertura). Esses bioporos são utilizados preferencialmente pelas raízes da soja, cultivada em sucessão. b) Propriedades químicas Quanto a melhoria das propriedades químicas do solo, visando altos rendimentos da soja, o manejo deve buscar um pH entre 6,0 a 6,5, aumento crescente dos teores de matéria orgânica (fundamental na agregação do solo, aumento da CTC, retenção de água, atividade microbiana e a disponibilização de nutrientes), saturação de bases (Ca, Mg e K) cima de 70% da capacidade de troca de cátions (CTC), alta ou muito alta disponibilidade de macronutrientes (P, K, Ca, Mg, S) e de micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn), equilíbrio de bases (50-70% da CTC ocupada pela Ca, 15-20% pela Mg e 3-5% pelo K), e, neutralização do alumínio tóxico. A melhoria das propriedades químicas do solo, visando altos rendimentos, devem atingir um perfil de 0-40 cm de profundidade.

Para atingir esse objetivo é de fundamental importância a calagem, a gessagem, adubação racional e a produção permanente de biomassa, seguindo o princípio “colher/semear/colher”. Um solo bem manejado é aquele em que há aumento progressivo do teor de matéria orgânica, o principal fator responsável pela melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo. c) Propriedades biológicas A presença do material orgânico no solo é determinante da atividade dos microrganismos, bem como no seu montante populacional, uma vez que a matéria orgânica é, antes de mais nada, fonte de energia para os organismos do solo (Derpsch et al., 1991). Quanto maior o volume de palha na superfície do solo, maior a atividade microbiana do solo e maior a estabilidade na fixação biológica do nitrogênio pelas leguminosas.

As propriedades biológicas mais importantes são o aumento de bactérias fixadoras de nitrogênio (ex. Bradyrhizobium, Azzospirilum, Pseudomonas), liberadores de fósforo, mediante a síntese de fosfatases (ex. Micorrizas, Baccillus), controle biológico de pragas (Baccillus, Pocconia, Beauveria), controle de patógenos (ex. Tricoderma, Baccillus), além de outros microrganismos como as nitrobactérias, sulfobactérias, dentre outros. Um solo fértil é um solo vivo.

2.2 Fatores nutricionais/adubação Dentre os fatores mais importantes para a expressão do potencial genético da soja, está a nutrição adequada, juntamente com os demais fatores que influem na disponibilidade dos mesmos no solo, no contato do nutriente com a raiz, na absorção, no transporte, na assimilação, e, na redistribuição na planta.

A adubação racional e a diferença entre a necessidade da cultura (extração/exportação) e a disponibilidade dos nutrientes no solo, multiplicado pelo fator de eficiência de cada nutriente. A média de extração/exportação de nutrientes está disponível na literatura. Caso os teores dos nutrientes no solo forem muito altos, a quantidade de nutriente aplicada deve ser igual a exportação. Em qualquer nível abaixo, a quantidade será equivalente a extração. A disponibilidade de nutrientes deve ser determinada através da análise de solo, complementada pela análise foliar.

2.2.1 Necessidade de macronutrientes pela soja Para obtenção de altos rendimentos pela soja, há necessidade de uma alta disponibilidade de macronutrientes, de adequadas relações entre os nutrientes (ex. relação Ca/Mg/K), bem como conhecer a extração e a exportação de nutrientes nos níveis de 4

rendimento obtidos em cada gleba da lavoura. Uma adubação eficiente objetiva conseguir um equilíbrio nutricional na planta, que garanta um adequado crescimento de raízes, parte aérea e, especialmente, a maior formação de grãos.

Com o aumento do rendimento das culturas, a necessidade de nutrientes é maior.

De outro lado, o ciclo das culturas reduziu nos últimos anos, o que exige uma absorção maior em menos tempo. Uma nutrição adequada requer o conhecimento da quantidade de nutrientes extraída e a exportada pelos grãos, cuja quantidade varia conforme o rendimento de grãos e a quantidade de palha produzida.

O diagnóstico da disponibilidade de nutrientes no solo deve ser realizado através da análise química, complementada com uma análise foliar. A análise de solo indica, teoricamente, a quantidade de nutrientes que podem ser absorvidos pelas culturas (nutrientes disponíveis), e, a análise foliar, o que efetivamente é absorvido naquelas condições de clima e solo. No entanto, uma planta somente é nutrida adequadamente se houver disponibilidade de água no solo. Sem água no solo, não há solubilização dos corretivos e fertilizantes, crescimento de raízes, mobilidade de nutrientes no solo (fluxo de massa e difusão), transporte dos nutrientes da raiz para a folha (movimento apoplástico), redistribuição dos nutrientes móveis (movimento simplástico) e assimilação dos nutrientes nas folhas, pois as reações bioquímicas somente ocorrem em meio aquoso.

A absorção dos nutrientes também depende da disponibilidade de oxigênio no solo, pois o principal processo de absorção é ativo, dependente da energia química, formada através da respiração aeróbia. Por isso, uma adequada estrutura física do solo, é de fundamental importância para obtenção de altos rendimentos.

Portanto os teores de nutrientes na biomassa das culturas, varia entre cultivares, das condições de solo, da disponibilidade de água e oxigênio no solo, dos fatores climáticos, do órgão da planta e do estádio de desenvolvimento. A extração é a quantidade total de nutrientes acumulado nos grãos e na palha (parte aérea e raízes). Por convenção, dada a dificuldade de determinar a quantidade total de nutrientes acumulada nas raízes, considera-se apenas a quantidade de nutrientes na palha (parte aérea). A exportação (índice de colheita de nutrientes), é a quantidade de nutrientes acumulados nos grãos, que são exportados da lavoura e não reciclados.

Existe uma relação direta entre o rendimento e a exportação de nutrientes, mas, não existe relação direta entre o rendimento e a extração de nutrientes, pois, para um mesmo rendimento, a produção de palha pode ser menor (maior índice de colheita). Através da Tabela 1, baseada em Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Salvagiotti et al., 2008; Bataglia; Mascarenhas, 1977; Floss, L.G., 2017 (dados não publicados); Yamada, 1999, verifica-se que o nitrogênio (N), é o macronutriente mais extraído pela soja para produção de uma tonelada de grãos (81,6 kgN.t-1), seguido pelo potássio (51,2 kg K2O t-1), cálcio (22,3 kgCa t-1), fósforo (17,8 kgP2O5 t-1), enxofre (20,7 kgSO4-2 t-1).

Na mesma Tabela 1, foi estimada a extração de macronutrientes para um rendimento de 4 t ha-1, expresso em k .ha-1.

Tabela 1 - Extração de macronutrientes pela cultura da soja Macronutrientes Extração (kg t-1)

N P2O5 K2O Ca Mg 5

81,6 17,8 51,2 22,3 10,7

Extração para rendimento de 4t ha-1 (kg ha-1) 326,4 71,2 204,8 89,2 42,8

SO4-2 20,7 82,8 Fonte: médias calculadas a partir de Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Salvagiotti et al., 2008; Bataglia; Mascarenhas, 1977; Floss, L.G., 2017 (dados não publicados); Yamada, 1999).

Quanto à exportação de macronutrientes através dos grãos da soja, verifica-se, que a de N é de 56,2 kgN, 20,9 kg K2O, 12,1 kgP2O5, 9,3 kg SO4-2, 3,5 kg de Ca e 2,6 kg Mg, para a produção de uma tonelada de grãos (média calculada a partir de Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Flannery, 1989, Bataglia; Mascarenhas, 1977; Yamada, 1999; Bundy; Oplinger, 1984; Tanaka et al., 1993; Floss, L.G., 2017 – dados não publicados), conforme Tabela 2. Observa-se, na mesma Tabela 2, a estimativa de exportação de macronutrientes para um rendimento de 4t ha-1., expresso em kg ha-1.

Tabela 2 - Exportação de macronutrientes pela cultura da soja Macronutrientes Exportação (kg t-1) Exportação para rendimento de 4t ha-1 (kg ha-1) N 56,2 224,8 P2O5 12,1 48,4 K2O 20,9 83,6 Ca 3,5 14,0 Mg 2,6 10,4 -2 SO4 9,3 37,2 Fonte: médias calculadas a partir de Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Flannery, 1989, Bataglia; Mascarenhas, 1977; Yamada, 1999; Bundy; Oplinger, 1984; Tanaka et al., 1993; Floss, L.G., 2017 (dados não publicados).

Na Figura 1 é apresentada a marcha de absorção/acumulação de macronutrientes pela cultura da soja, em experimento conduzido em Passo Fundo-RS, na safra 2016/2017 (Floss, L. G., 2017 – dados não publicados). Verifica-se que o maior acúmulo de nutrientes ocorre a partir de R1 até R5 e os mais redistribuídos da planta para os grãos são o N, P, S e K. Esses resultados são semelhantes aos obtidos por Bender et al., 2015).

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Figura 1 - Marcha de absorção de macronutrientes pela cultura da soja, em Passo FundoRS, safra2016/2017 (Dados não publicados). Fonte: Floss, L. G., 2017.

2.2.2 Necessidades de micronutrientes pela soja Na medida que aumenta o rendimento da soja, além dos macronutrientes, também merecem atenção os micronutrientes, tão essenciais quanto aqueles, porém, extraídos e exportados em menores quantidades (g/t ou g/ha)). O diagnóstico deve ser realizado através da análise de solo, mas, de forma mais eficiente, pela análise das folhas. A melhor correlação entre teores de micronutrientes e o rendimento, é a análise das folhas indicadoras (folhas trifolioladas do terceiro nó), nos estádios R1/R2 (Tanaka; Mascarenhas, 1992).

2.2.2.1 Causas da maior resposta da soja a micronutrientes Na medida que o rendimento da soja aumenta, como resultado da genética e das modernas práticas de manejo da cultura, tem sido, observadas respostas com maior frequência a aplicação de micronutrientes, via solo, semente ou foliar, bem como o aparecimento de sintomas de deficiência. No diagnóstico da deficiência de micronutrientes, vários fatores devem ser considerados: a) Maiores potenciais de rendimento Com altos rendimentos, também ocorre uma maior extração e exportação de micronutrientes pela cultura da soja. Na média de vários autores (Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Salvagiotti et al., 2008; Bataglia; Mascarenhas, 1977; Floss, L.G., 2017-dados não publicados; Yamada, 1999), verifica-se que o micronutriente mais extraído é o ferro (303,5 gFe.t-1), seguido do manganês (162,3 gMn.t-1), boro (80,0 gB t1 ), zinco (74,4 gZn t-1), cobre (21,6 gCu t-1), e, por último o molibdênio (5,3 gMo t-1), conforme Tabela 3. Na mesma Tabela 3, é apresentada a estimativa de extração de micronutrientes numa lavoura de soja, com rendimento de 4 t ha-1, expresso em g ha-1.

Tabela 3 - Extração de micronutrientes pela cultura da soja Micronutrientes Extração (g.t-1) Extração para rendimento de 4t. ha (g.ha-1) 7

B 80,0 320,0 Cu 21,6 86,4 Fe 303,5 1.214,0 Mn 162,3 649,2 Mo 5,3 21,2 Zn 74,4 297,6 Fonte: médias calculadas a partir de Pauletti, 2004; Embrapa, 2014; Bender et al., 2015; Salvagiotti et al., 2008; Bataglia; Mascarenhas, 1977; Floss, L.G., 2017 (dados não publicados); Yamada, 1999.

Quanto a exportação de micronutrientes pela soja, nas médias calculadas a partir de resultados obtidos por vários autores (Pauletti, 2004; Embrapa, 2014, 2015; Bender et al., 2015; Flannery, 1989; Yamada, 199; Floss, L.G., 2017 – dados não publicados), apresentadas na Tabela 4, observa-se que o micronutriente mais exportado é o Fe (103,6 g t-1), seguido do Zn (39,8 t-1), Mn (31,4 g t-1), B (28,6 g t-1), Cu (11,4 g.t-1) e Mo (3,9 g t-1). Baseado nessas médias, foi estimada a exportação de micronutrientes para um rendimento de 4 t ha-1 (Tabela 4), expresso em g ha-1.

Tabela 4 - Exportação de micronutrientes pela cultura da soja Micronutrientes Exportação Exportação para (g.t-1) rendimento de 4t. ha (g.ha-1) B 28,6 114,4 Cu 11,4 45,6 Fe 103,6 414,4 Mn 31,4 125,6 Mo 3,9 15,6 Zn 39,8 159,2 Fonte: médias calculadas a partir de Pauletti, 2004; Embrapa Soja, 2014, 2015; Bender et al., 2015; Flannery, 1989; Yamada, 1999; Floss, L.G., 2017 (dados não publicados).

A marcha de absorção dos micronutrientes B, Cu, Mn, Mo e Zn, durante o desenvolvimento da soja, é apresentada na Figura 2 (baseado de Floss, L. G., 2017-dados não publicados). Verifica-se que, a alta taxa de absorção ocorre a partir do estádio de floração (R1). E, a maior taxa de exportação ocorre com os nutrientes zinco e cobre. Isso é importante ser considerado para definir o momento mais adequado para aplicação foliar desses nutrientes.

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Figura 2: Marcha de absorção de micronutrientes pela soja, em Passo Fundo, safra 2016/2017. Fonte: Floss, L.G., 2017 – Dados não publicados). b) Excesso de calcário em superfície Quando o pH do solo é superior a 6,4, ocorre uma indisponibilização dos micronutrientes ferro, manganês, zinco, cobre e boro. De outro lado, o aumento do pH, promove aumentos na disponibilidade de molibdênio. Esse pH superior a 6,4 deve-se a aplicação de doses muito elevadas de calcário, em superfície, em sistema plantio direto (Malavolta, 1980; Fagéria, 2013). Essa situação é muito comum um pH superior a 6,4, nos primeiros 10cm, que gera deficiência desses nutrientes nos estádios iniciais de desenvolvimento da soja, pois o sistema radicular ainda é superficial. c) Efeito inibidor do glifosato A aplicação de glifosato em pós-emergência, em soja transgênica, reduz a absorção de micronutrientes, especialmente de manganês, num período que varia de 10 a 14 dias após a aplicação (Cakmak, 2007). Isso por que o produto aumenta os microrganismos oxidantes do Mn e reduz os microrganismos redutores. Dessa forma, a carga do Mn aumenta de 3 para 4, reduzindo a velocidade de absorção. O amarelecimento típico, varia de cultivar para cultivar e é proporcional a dose de glifosato aplicado. d) Deficiência causada por déficit hídrico A maioria dos micronutrientes (ferro, manganês, cobre, zinco e boro) são imóveis ou pouco móveis na planta (Marschner, 1995; Mengel; Kirkby, 1987). Significa que, não são redistribuídos da folha velha para as folhas novas. Por isso, o sintoma de deficiência desses nutrientes ocorre nas pontas de crescimento (meristemas) e as folhas novas. Assim, quando ocorre uma deficiência hídrica, mesmo com teores adequados no solo, será limitada a absorção e a translocação dos nutrientes da raiz para as folhas. e) Maior eficiência dos fertilizantes foliares A eficiência da absorção foliar e a translocação nos vegetais é aumentada quando os nutrientes são quelatizados (metais divalentes), bem como o uso de coadjuvantes (Marschner, 1995). São exemplos de quelatos o EDTA, os derivados de substâncias húmicas (ácido húmico, ácido fúlvico e lignosulfonatos) e de alguns aminoácidos. f) Efeito na sanidade 9

Vários micronutrientes (Mn, Cu, Zn e B), bem como o silício (Si), são constituintes ou cofatores da síntese de substâncias de defesa da cultura contra patógenos e pragas, como os compostos fenólicos (fito-alexinas), lignina, tanino e outros (Kiraly, 1976). A síntese desses compostos ocorre a partir dos aminoácidos tirosina e fenilalanina, através da via do ácido chiquímico. Por essa razão, a incidência e severidade é menor em plantas com equilíbrio nutricional, bem como o aumento de eficiência dos fungicidas utilizados.

2.3

Planejamento estratégico cultural O rendimento sofre a interferência de estresses abióticos (estiagens, excesso de chuvas/encharcamento dos solos, longos períodos de dias nublados, temperaturas excessivamente altas ou baixas, granizo, geadas, incidência crescente de raios ultravioleta, dentre outros). Há também a interferência por estresses bióticos, como o aparecimento de novas pragas, moléstias e plantas daninhas, bem como o desenvolvimento de resistência a inseticidas, fungicidas e herbicidas, respectivamente.

Diante disso, assume importância cada vez maior a rotação de culturas ou o planejamento estratégico cultural, varietal (cultivares) e fitossanitário (alternar o uso de herbicidas, fungicidas e inseticidas, eficientes e de diferentes grupos químicos). No controle de patógenos do solo (necrotróficos), é importante rotacionar diferentes cultivares com diferentes graus de resistência/tolerância na mesma área. Com o advento da transgenia, há um outro desafio, a alternância de espécies e cultivares com diferentes eventos biotecnológicos.

2.4

Fatores genéticos Cada novo cultivar desenvolvido apresenta características diferenciais, como maior potencial de rendimento, melhor qualidade do grão, adaptabilidade a cada região, resistência/tolerância à moléstias e pragas, além da tolerância a fatores abióticos, como acidez/alumínio tóxico, frio, déficit hídrico, salinidade, etc. Nesse sentido, mudanças significativas, são observadas nos cultivares modernos, como menor ciclo, menor estatura de plantas, folhas mais curtas e eretas (lanceoladas), resistência ao acamamento, dentre outras características.

2.5

Fatores relacionados com a qualidade das sementes Um dos fatores mais importantes para obtenção de altos rendimentos da soja é a qualidade das sementes. A semente e os inoculantes são os únicos insumos vivos utilizados na lavoura. A sua qualidade depende das condições adequadas de produção, beneficiamento e armazenamento. Os progressos genéticos dos novos cultivares chegam às lavouras através das sementes, para a expressão do potencial dos mesmos.

A qualidade de semente deve ter pureza genética, pureza física, qualidade fisiológica e sanidade. A qualidade fisiológica de sementes é caracterizada pelo alto poder germinativo, o vigor e a longevidade. Altos rendimentos têm maior correlação com o vigor do que com o poder germinativo. O vigor é um conjunto de características das sementes, que garante alto poder germinativo, uma emergência rápida e uniforme, e, a obtenção de plântulas vigorosas (Bewley; Black, 1994). Plântulas vigorosas têm maior capacidade de formar raízes, maior ramificação lateral, maior índice de área foliar (IAF) e maior produção de matéria seca. O vigor das sementes de soja está diretamente ligado ao conteúdo de reservas na semente (especialmente, as proteínas), pelos níveis adequados de hormônios (giberelinas, auxinas e citocininas) e altos teores de molibdênio. Essas condições da semente são obtidas quando é adequado o enchimento das sementes (plantas com equilíbrio nutricional, equilíbrio hormonal e sanidade) e adequadamente colhidas, beneficiadas e armazenadas.

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Também é de fundamental importância o tratamento adequado das sementes com o melhor inseticida (em função das pragas que predominam em cada lavoura) e de fungicidas (em função da predominância de patógenos existentes no solo e dos patógenos presentes nas sementes), mediante uma análise de sanidade das mesmas.

2.6 Qualidade da semeadura A qualidade da semeadura se traduz por uma adequada distribuição das sementes, na horizontal (distribuição espacial) e na vertical (uniformidade de profundidade). É o ato de abrir o sulco, depositar a semente e cobrir a mesma com terra. Portanto, a eficiência da semeadura depende das condições do solo, da dessecação antecipada, do momento ideal, da adequada distribuição espacial, profundidade e velocidade de semeadura (<6 km.h-1). a) Condições de solo A semeadura da soja deve ser realizada, preferencialmente, de forma direta sobre palhada. Nessa condição há uma redução significativa do risco de erosão do solo, aumenta a infiltração de água da chuva, diminui a evaporação, promove a reciclagem de nutrientes e a melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. b) Dessecação antecipada A implantação da soja deve ser em área limpa de plantas daninhas. No momento da semeadura, a parte aérea e as raízes das plantas antecessoras (culturas ou coberturas verdes) devem estar mortas. Nessas condições, as sementes são cobertas na linha de semeadura, pois a terra está solta. Também ocorre uma compactação lateral (espelhamento), e, essa condição anaeróbia, reduz a germinação e propicia a instalação de patógenos. Por isso, a dessecação deve ser realizada pelo menos com 14 a 21 dias de antecedência da semeadura, dependendo da região e do herbicida utilizado. c) Momento da semeadura Três fatores climáticos determinam o início da época de semeadura da soja: fotoperíodo, temperatura do solo e condições hídricas. A semeadura deve ser realizada quando o solo estiver com uma temperatura acima de 15-18oC, com aeração e adequada disponibilidade de água. A semente de soja só germina se sua umidade for superior a 50%. Por isso, deve ser evitada a semeadura com solo seco.

Como a semente de soja apresenta em média 20% de óleo, a sua germinação depende de maiores teores de oxigênio no solo. Por isso, em solos compactados ou encharcados, há uma redução significativa na germinação das sementes. d) Distribuição espacial A distribuição espacial das sementes (espaçamento x número de sementes na linha) é um fator muito importante para obtenção de altos rendimentos, que varia com o cultivar, época de semeadura, condições de solo e clima de cada região. Para cultivares de maior estatura e que apresentam grande ramificação lateral (hábito indeterminado), o espaçamento deve ser maior e o número de sementes por metro quadrado menor (20-30).

Para cultivares de hábito determinado, que não ramificam e ciclo curto, o espaçamento deve ser menor e o número de sementes, por metro quadrado maior (35-45).

A distribuição espacial ideal é aquela que promove o fechamento de linhas nos estádios R1 a R3 (absorção de 95% da luz incidente), de maneira que a linha não fique aberta e nem o crescimento das plantas de uma linha sobre a outra, causando o sombreamento.

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e) Profundidade de semeadura A profundidade de semeadura ideal é de 3-4 cm e não mais profundo do que 5cm.

Isso garante uma emergência rápida e uniforme, e, a formação de plântulas mais vigorosas. Essas plantas tendem a formar um sistema radicular maior, fator fundamental para aumentar a eficiência de absorção de água (McWilliams et al., 1999) e a ramificação mais cedo. f) Velocidade de semeadura A semeadura da soja deve ser realizada numa velocidade máxima 6,5 km/h, em áreas planas e com as melhores semeadoras. Em semeaduras em maiores velocidades há perdas de sementes sobre o solo ou muito enterradas, que não originam plantas, comprometendo a população de plantas e uma maior mobilização do solo na linha de semeadura, aumentando o risco de erosão e a morte de plântulas devido ao calor excessivo.

2.7 Fatores climáticos As condições climáticas não estão sob controle do produtor, sendo extremamente variáveis nas diferentes regiões do Brasil, principalmente influenciadas pelos efeitos de La Niña em determinados anos, do El Niño, em outros e das condições intermediárias.

Diante de condições climáticas instáveis, há necessidade da adoção de estratégias que procuram minimizar esse risco. Quatro fatores climáticos, exercem fundamental influência no comportamento de cultivares de soja: radiação solar, temperatura, umidade relativa e disponibilidade de água. a) Radiação solar A luz tem um papel fundamental como fonte de energia para a fotossíntese, dependendo da qualidade da luz, intensidade da radiação e duração do período luminoso.

Também tem muito a ver com a indução à floração da soja, o fotoperíodo.

A soja é uma planta sensível ao fotoperíodo, o que significa que passa da fase vegetativa para a fase reprodutiva, em função do comprimento do dia, que varia com a latitude. Um cultivar adaptado a determinada latitude, terá seu ciclo tanto mais curto, quanto mais perto do equador for cultivado. Grupos de maturação (GM) da soja são baseados na adaptação dentro de certas latitudes (McWilliams et al., 1999). Quanto mais próximo do Equador, são indicados os cultivares do Grupo de Maturação (GM) de ciclo longo (GM 8 e 9), enquanto no Sul do Brasil, com grande latitude, são indicados os de ciclo curto (GM 5 a 6, precoces e super-precoces), e, no Centro Oeste, os cultivares de GM 6,7 e 8. b) Temperatura Para o desenvolvimento da soja, a temperatura ideal é de 30ºC (Faria et al., 2007). A temperatura complementa o fotoperíodo quanto as condições bioclimáticas da soja, na indução à floração. A ação de fotoperíodos impróprios podem ser, em parte anulados pela interferência de altas temperaturas (acima de 30º) e baixa disponibilidade hídrica. As exigências termoperiódicas são diferentes para os diferentes grupos de maturação. Quanto menor o grupo de maturação (GM), mais ele é influenciado pela temperatura, para o início das diversas fases vegetativas e menos pelo fotoperíodo.

A temperatura influencia o desenvolvimento da soja desde e germinação até a maturação. Na semeadura, a temperatura do solo a uma temperatura de 5 cm, não deve ser inferior a 15°C, caso contrário a emergência será demorada, havendo incidência de fungos do solo na semente e maior concorrência das plantas daninhas, que emergirão 12

antes da soja. A duração do sub-período semeadura-emergência, com temperatura e umidade adequadas, normalmente é de 5 a 7 dias. Pode, contudo, ser maior ou menor, em função da profundidade de semeadura. A indução à floração da soja somente ocorre em temperaturas superiores a 13oC (Farias et al., 2007). c) Disponibilidade de água A soja necessita de uma quantidade de água relativamente pequena, se bem distribuída durante todo o período vegetativo da cultura. Uma precipitação de 500 a 700 mm ao longo do ciclo da cultura, é tido como suficiente. Segundo Berlato; Bergamaschi (1979), a evapotranspiração (mm.dia-1) da soja (cv. Bragg), durante o período de 1974/1977, em Taquari-RS, nos diversos subperíodos fenológicos, foi de: 2,2 mm da semeadura a emergência, 5,1 mm do VE-R1, 7,4mm do R1-R3, 6,6 mm do R3-R7 e 3,7 mm do R7R8.

Por outro lado, observa-se, que aquelas regiões cuja precipitação situa-se dentro desses limites, normalmente apresenta deficiências hídricas mais ou menos limitantes, por ser desuniforme a distribuição das chuvas. Dois sub-períodos são particularmente críticos à falta ou excesso hídrico: germinação e enchimento de grãos (Neumaier et al., 2000).

Deficiência ou excesso hídrico na semeadura, resulta em germinação desuniforme, com baixas populações. O déficit hídrico gera diversos efeitos, como: a) distúrbios nutricionais (sem água não há nutrição); b) redução da atividade fotossintética e fixação biológica de N; c) distúrbios hormonais (inibição da síntese de hormônios promotores e aumento dos hormônios inibidores); d) antecipação e desuniformidade de floração; e) abortamento de flores e legumes; f) redução do número de sementes/legume e menor enchimento de grãos; g) retenção foliar e caule verde; e, h) senescência antecipada (redução da fase de enchimento de grãos).

Para minimizar os efeitos do estresse hídrico, devem ser adotadas práticas de manejo, como: a) a diversificação de cultivares de diferentes ciclos e diferentes épocas de semeadura; b) uso de sementes de vigor e adequada qualidade de semeadura; c) melhorar as propriedades físicas, químicas e biológicas dos solo; d) boa palhada (aumentar a infiltração de água quando chove e reduzir a evaporação); e) evitar a salinidade (ex. altas doses de K na linha de semeadura); f) uso dos bioreguladores giberelinas, citocininas e auxinas no tratamento de sementes; g) tratamento adequado das sementes com inseticidas e fungicidas; h) neutralizar o alumínio e aumentar a disponibilidade de Ca, P, S, B, Mn e Zn, em profundidade; i) uso de Azospirillum brasiliense; j) evitar os efeitos da imobilização de N na fase inicial de crescimento, em cultivo sobre palhada de cereais.

Excesso de chuva prejudica mais logo após a floração e a deficiência imediatamente antes da floração (provoca queda excessiva de flores) e durante o estádio de enchimento de grãos. Excesso de chuva durante a maturação e a colheita condiciona uma má qualidade das sementes.

2.8 Fatores relacionados à fisiologia da produção Durante o período de desenvolvimento da soja, tanto o crescimento como a diferenciação que ocorrem nos órgãos vegetativos e reprodutivos, bem como os processos fisiológicos, determinam a quantidade de biomassa produzida, sua distribuição, e, especialmente, a acumulação nos grãos, o produto econômico. O desenvolvimento da soja, apresenta os estádios vegetativos (crescimento de raízes e parte aérea, formação de folhas, ramificação e nodulação e os estádios reprodutivos (floração, formação de legumes/vagens, formação grãos e maturação), conforme expressa a Figura 1 (Escala Fenológica de Fehr; Caviness, 1977, modificada por Ritchie, 1982).

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O estádio V0 corresponde ao momento da semeadura. Com a emergência dos cotilédones (5 a 7 dias após a semeadura), temos o estádio VE. A perda dos dois cotilédones nesse estádio ou logo após ao VE, reduz o rendimento da soja entre 8 a 9% (McWilliams et al., 1999). Quando estiverem completamente expandidas as folhas unifolioladas temos o estádio VC. A partir desse estádio, inicia a formação de folhas trifolioladas, correspondendo aos estádios V1 a Vn. Do estádio V1 ao estádio V5, é formada uma folha a cada 3 a 5 dias, e, a partir desse estádio, é formada uma nova folha a cada 2 a 3 dias (McWilliams et al., 1999).

Nos cultivares precoces/superprecoces, dependendo das condições ambientais, a floração inicia nos estádios V5/V6. Em cultivares de soja de hábito determinado, o crescimento vegetativo cessará a partir do início da floração. Em cultivares de hábito de crescimento indeterminado (a maioria cultivados no Brasil), o crescimento vegetativo continua após o início da floração, prolongando o período de floração e reduzindo as perdas por riscos climáticos. A partir desse estádio temos a fase reprodutiva da soja: floração (R1/R2), formação de legumes (R3/R4), formação e enchimento de grãos (R5/R6), maturação fisiológica (R7) e colheita (R8), conforme a Figura 1.

Figura 1 – Estádios fenológicos da soja (baseado na escala de Fehr; Caviness, 1977, modificada por Ritchie, 1982).

O alto potencial de rendimento biológico e econômico requer um adequado balanço entre os fatores que determinam: a) o tamanho do aparelho fotossintético (índice de área foliar-IAF; b) duração de sua atividade, verde e sadia-DAF; c) a taxa de fotossíntese líquida ou a eficiência do aparelho fotossintético (teor de clorofila, arquitetura e espessura foliar); d) a taxa de transporte e distribuição dos fotoassimilados para os órgãos reprodutivos; e) capacidade de acumulação de fotoassimilados (do número de legumes/vagens, número de grãos/legume e massa individual dos grãos).

2.8.1 Germinação de sementes A germinação da semente de soja inicia com a hidratação, de no mínimo 50% de umidade e uma temperatura superior a 15oC. As primeiras reações metabólicas iniciam com a atividade hormonal. As giberelinas ativam o DNA da semente, que se duplica, transcreve (formação de RNAs) e sua tradução (síntese de proteínas). Essas proteínas são 14

enzimas (amilases, lípases, proteinases/proteases) que catalisam a degradação de reservas amido, lipídios e proteínas. Essa degradação, em condições aeróbias, produz energia química (ATP), fundamental para o crescimento do embrião. Tendo energia química disponível, o hormônio citocinina promove as divisões celulares (mitoses) das células do embrião. Então inicia a elongação das novas células, por ação fisiológica das auxinas, até a emergência das plântulas (estádio VE).

2.8.2Enraizamento Usar práticas de manejo para aumentar o sistema radicular, especialmente, em profundidade, é uma necessidade cada vez maior, considerando que cultivares cada vez mais precoces e de baixa estatura, apresentam um sistema radicular mais superficial. O crescimento de raízes inicia com a formação da raiz seminal (raiz pivotante) e a formação de raízes secundárias e terciárias, principalmente nos estádios VE a V5 (McWilliams et al. 1999), quando os fotoassimilados (açúcares, aminoácidos e hormônios), são preferencialmente redistribuídos para as raízes. Para aumentar a eficiência na absorção de água e nutrientes, há necessidade que as plantas desenvolvam um bom sistema radicular, mediante o uso de sementes de vigor, qualidade da semeadura, uso de bioreguladores (citocininas e auxinas) e a eliminação de fatores limitantes físicos (compactação do solo), químicos (altos teores de Al+3 e baixos teores de N, Ca, P, S, B, Mn e Zn) e biológicos (pragas e patógenos) no solo. A eficiência de absorção de água e nutrientes é uma relação direta entre a superfície de raízes em contato com superfície de solo (Marschner, 1995). Além da absorção, as raízes, também tem, como função a fixação da planta no solo e a síntese de citocininas.

2.8.3Nodulação e fixação biológica de N A nodulação da soja, normalmente inicia no estádio V2, 10 a 12 dias após a emergência (Hungria et al., 2007). Até 85% do N (Amado et al., 2010; Hungria et al., 2007), a soja obtém através da fixação biológica do nitrogênio (FBN), realizado pelas bactérias do gênero Bradyrhizobium nos nódulos das raízes e pelo Azzospirillum. Esse N começa a ser liberado para a soja somente a partir dos estádios V4-V5. Até esses estádios, o suprimento de N provém da mineralização da matéria orgânica ou pelo fertilizante nitrogenado aplicado na semeadura. A inoculação adequada das sementes ou no sulco de semeadura, deve ser realizada anualmente, com o uso de pelo menos duas doses de inoculante Bradyrhizobium japonicum e B. elkanii (Hungria et al., 2007) e uma dose de Azzospirilum brasilience (Hungria, 2011), de boa qualidade e bem conservado. Mas, para que a nodulação seja efetiva, há necessidade de alta disponibilidade de molibdênio, cobalto, cálcio, magnésio, fósforo, enxofre e boro. Somente são ativos os nódulos com coloração rosa a avermelhada no seu interior, que se deve a leghemoglobina, que tem como núcleo central o cobalto (McWilliams et al., 1999). Nódulos grandes junto a raiz principal são mais eficiente que os nódulos pequenos nas raízes secundárias e terciárias.

Segundo Hungria et al. (2007), no estádio de florescimento, uma planta de soja bem nodulada, deve apresentar de 15 a 30 nódulos ou 100 a 200 mg de nódulos secos por planta. A temperatura ideal para uma eficiente FBN é de 27-30oC (Purcell, 2004).

A fixação do nitrogênio atmosférico (N2), combinado com o H2, ocorre no nódulo e a reação é catalisada pela enzima nitrogenase, constituída pelo molibdênio (Mo) e a ferro (Fe), formando a amônia (NH3). Essa amônia é assimilada, forrmando a amida glutamina. Na soja, essa glutamina é convertida em ureídios (ácido alantóico/alantoinas), que apresentam 4C e 4 N (Schubert, 1986). Esses ureídios passam do nódulo para a raiz e em seguida, são transportados pela água, até as folhas. Nas folhas, os ureídios são degradados, formando duas moléculas de uréia, reação que tem como cofator obrigatório 15

o manganês (Mn). Portanto, qualquer fator que reduza a disponibilidade de Mn na folha, inibe a assimilação do N pela soja (Purcell, 2004). A conversão da uréia em amônia é catalisada pela enzima uréase, que tem com cofator obrigatório o níquel (Ni), conforme Purcell (2004). Então, finalmente, esse N será assimilado pela folha de soja, formandos os mais diferentes compostos nitrogenados, como clorofila, aminoácidos/proteínas, DNA/RNA, hormônios, vitaminas, dentre outros.

Aproximadamente 15% do N, a soja absorve do solo, principalmente, na forma de nitrato. Esse nitrato precisa ser reduzido na planta a amônia, reação catalisada pela enzima nitrato redutase, tendo com cofator o Mo. Portanto, o Mo tem um papel chave no suprimento de N para a planta de soja, seja via FBN ou na assimilação do N absorvido do solo (Marschner, 1995). Por isso, na busca de altos rendimentos, quando a soja sucede uma palhada de cereais/gramíneas (milho, arroz, trigo, aveia-branca, sorgo, milheto, braquiária, dentre outras) deve-se fazer uma adubação nitrogenada na semeadura da ordem de 5kg de N por t de palha seca remanescente, para compensar a imobilização de N na fase inicial. O N da fixação somente é liberado do nódulo para a planta a partir do estádio V4 (quatro folhas). Esse N pode ser fornecida através de fertilizante nitrogenado, na semeadura, ou através da matéria orgânica (cama de aviário, esterco bovino ou suíno) ou pelo cultivo de fabaceas (leguminosas) como cobertura verde antecedendo a soja (ervilhaca, ervilha, crotalaria, dentre outras) e pelo cultivo de nabo forrageiro como cultura de cobertura. Quanto ao suprimento de N a partir da matéria orgânica do solo, deve ser considerado o teor existente e uma taxa de mineralização média de 2% ao ano, bem como o número de dias do ciclo da cultura.

Figura 3 – Planta de soja bem nodulada.

Deficiências de N na folha de soja, além de determinar uma redução no rendimento, também reduz o teor de proteínas nos grãos, a principal reserva exigida pelo mercado, para uso na alimentação humana ou animal. Como a densidade da proteína é maior que do óleo, com o seu aumento, os grãos apresentam maior massa individual, contribuindo com o aumento do rendimento e da qualidade.

2.8.4Ramificação lateral Na maioria dos cultivares de soja utilizadas no Brasil, o número de legumes, principal componente de rendimento, depende da ramificação lateral. Quanto mais cedo 16

a planta ramificar, maior o número de axilas por ramo e maior é o rendimento. As ramificações podem ser formadas nos nós do pecíolo das folhas cotiledonares, unifoliolada e trifoliolada, iniciando a partir dos estádios V3 até o estádio V6 (McWilliams et al., 1999; Zanon et al., 2018). Essa indução ocorre, quando o teor do hormônio citocinina (produzida nas raízes) no nó, for maior do que a concentração de auxinas (produzidas pelas folhas). Por isso, há uma correlação positiva entre número de raízes (síntese de citocininas) e a emissão de ramificações laterais, especialmente, dos cultivares de hábito de crescimento indeterminado.

2.8.5Tamanho da superfície fotossintetizante O índice de área foliar (IAF) determina a quantidade de radiação solar que é absorvida, que é decisivo para o rendimento biológico e rendimento econômico. A introdução de novos cultivares com maiores potenciais de rendimento, bem como a melhoria das condições de cultivo, tem afetado enormemente os valores de IAF. Para que a planta expresse o seu potencial de rendimento é necessário que ao atingir o estádio de floração (início da formação dos produtos econômicos, como os grãos), a cultura apresente pelo menos 4 a 6 metros quadrados de área foliar verde por metro quadrado de solo, denominado índice de área foliar (IAF). O IAF ideal é aquele em que 95% da radiação solar incidente, ao meio dia, quando a incidência é perpendicular em relação a superfície foliar, é absorvida pelas folhas. Cultivares que apresentam folhas lanceoladas respondem a IAF maior, pois há maior eficiência na absorção da luz solar e menor auto-sombreamento (Purcell, 2004). Essa arquitetura favorece a aplicação de fungicidas e inseticidas no interior do dossel, que promove um aumento do número de legumes no terço médio e inferior da planta.

Na avaliação da relação entre o IAF e o rendimento de cultivares de soja (Tagliapietra et al., 2018), verificaram que rendimentos superiores a 4,5 kg ha-1, o IAF no estádio R1, variou de entre 3 e 4 (cultivares de hábito de crescimento indeterminado) e 4 a 5 para cultivares de hábito de crescimento determinado, com valores máximos entre 6,0 a 6,5, para cultivares indeterminados e determinados, respectivamente. Os autores concluíram que as práticas de manejo de lavouras de soja que envolve o IAF e altos potenciais de rendimento, devem ser ajustadas em função do grupo de maturação e habito de crescimento dos cultivares e época de semeadura, sob condições de ambiente subtropical.

2.8.6Duração da área foliar verde e sadia Para os mesmos valores de IAF, com o aumento da duração da área foliar verde (DAF) e sadia, verifica-se um aumento na produção de grãos por área de terreno. O DAF parece ter maior correlação com o rendimento de grãos durante a fase reprodutiva. A deficiência nutricional, desequilíbrios hormonais, a incidência de moléstias e pragas na fase de enchimento de grãos, é um importante fator que acelera a senescência das folhas, diminuindo o DAF da soja. Isto reforça a importância do controle eficiente das moléstias e pragas nesses estádios da planta e da nutrição e balanço hormonal equilibrado.

2.8.7Taxa de fotossíntese líquida A correlação entre valores de IAF e DAF e o rendimento das culturas também é afetado por outras características, como a eficiência fotossintética ou taxa assimilatória líquida (TAL) nos tecidos. A síntese de toda e qualquer substância orgânica pelas plantas é o resultado da atividade do processo da fotossíntese. Esse processo utiliza a água absorvida pelas raízes e o gás carbônico (CO2) absorvido pelos estômatos nas folhas, para a síntese de açúcares, tendo como fonte de energia a luz solar. A taxa assimilatória líquida 17

na soja é 20mgCO2.dm-3 no estádio de floração e de 40mgCO2.dm-3, no estádio de enchimento de grãos (Miyasaka; Medina, 1981).

Apesar da atividade respiratória ser uma perda de biomassa vegetal, é imprescindível ao desenvolvimento normal das plantas. Já, a fotorrespiração é um processo fisiológico que ocorre nas plantas C3, como a soja. Esse processo ocorre nos horários de maior luminosidade e representa uma perda de 25 a 33% de toda a biomassa seca produzida na fotossíntese. Em soja, as perdas devido a fotorrespiração variam de 42 a 75% (Zelith, 1979). Além da perda significativa de matéria vegetal, a fotorrespiração causa a formação de água oxigenada. Como a água oxigenada é muito tóxica para as células, pois causa uma dessecação e formação de radicais livres, ao longo da evolução, as plantas desenvolveram mecanismos de desintoxicação. Essa desintoxicação diária é realizada através de enzimas denominadas de peroxidase/catalase, ascobato oxidades e superóxido dismutase (Taiz; Zeiger, 2014). Todo e qualquer fator que acelera a atividade dessas enzimas mantém o teor de clorofila e aumenta a duração da área foliar verde.

2.8.8Taxa de transporte e distribuição de fotoassimilados A taxa de transporte e distribuição de fotoassimilados na soja é dependente da água (transporte) e do boro (libera o carregamento dos açúcares no floema). Esse processo fisiológico permite que os açúcares e aminoácidos produzidos na folha sejam armazenados nos grãos.

2.8.9Capacidade de armazenamento A formação da produção econômica ou os componentes primários do rendimento da soja compreendem: número de plantas por área, número de legumes (vagens) por planta, número de grãos por legume e a massa de grãos. Portanto, o rendimento de grãos de soja é uma função do número de grãos obtidos por unidade de área, multiplicado pela massa dos grãos. O número de grãos depende do número de legumes/vagens e do número de grãos por legume/vagem. Sem dúvida, o componente de rendimento mais importante na soja é o número de legumes/vagens por unidade de área. Portanto, todo o manejo da cultura deve ser realizado de maneira que a planta emita o maior número possível de legumes/vagens e a formação de grãos por legume/vagem. O adequado enchimento de grãos completa a expressão do potencial de rendimento.

A planta da soja produz botões florais em abundância (estádios R1/R2), mas o abortamento dos ovários é muito elevado (60 a 75%), sendo que a abscisão de legumes, recém, formados, ocorre com o avanço da floração. Portanto o número de legumes é primariamente determinado nos primeiros estádios de desenvolvimento do legume (dentro de cinco dias após antese). (McWilliams et al., 1999; Thomas; Costa, 2010). A fase de conversão das flores em legumes (estádios R3/R4), é a fase mais sensível, pois qualquer estresse biótico ou abiótico nessa fase, promove a abscisão de flores e legumes.

Esse pegamento de legumes/vagens é dependente de teores adequados de citocinina (Carlson et al., 1987) e inibido pelo etileno O número de grãos por legume é o que menos varia entre cultivares, em média, dois a três grãos por legumes e raras vezes quatro e cinco grãos por legume. (Thomas; Costa, 2010). Em cultivares com arquitetura foliar lanceolada é frequente encontrar legumes, com 4 ou 5 grãos.

A massa de grãos é o componente de rendimento final, que apresenta valor característico para cada cultivar (grãos maiores ou menores), sendo que pode variar de acordo com condições ambientais e manejo impostos à cultura. (Thomas; Costa, 2010).

Fatores como deficiência hídrica, dias nublados, desfolhamento e incidência de moléstias

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e pragas foliares, diminuem a massa de grãos ou ambos (Thomas; Costa, 2005; Faria et al., 2007).

2.9 Controle fisiológico do desenvolvimento O desenvolvimento pleno de uma planta depende do equilíbrio nutricional, equilíbrio hormonal e sanidade. Os fatores ambientais são os principais responsáveis pela mudança hormonal, que por sua vez determinam a expressão genética. Os hormônios vegetais são classificados em promotores e inibidores.

Os hormônios promotores são as auxinas, as giberelinas e as citocininas, responsáveis pela germinação, crescimento de raízes e parte aérea, através da divisão celular e da elongação das células. Especialmente, as citocininas são responsáveis pela germinação e crescimento das raízes (aumentam o número de raízes e pelo seu crescimento), pela ramificação lateral, síntese de clorofila e proteínas, pegamento de legumes (Carlson et al., 1987), promovendo o aumento do número de grãos (Nagel et al., 2001), de forma isolada ou interagindo com as auxinas e giberelinas. Como consequência, há um aumento da área foliar, da duração da área foliar verde e do teor de clorofila e proteínas.

No entanto, qualquer estresse, biótico (incidência de pragas e moléstias) ou abióticos (déficit hídrico, calor excessivo, salinidade, raios ultra-violeta, geadas, deficiência de aeração no solo devido a compactação ou saturação de água, etc.), promovem a síntese de hormônios inibidores do desenvolvimento, como o etileno, ácido abscísico e outros. Como consequência, ocorre a degradação de clorofila, o abortamento de flores e de vagens e a queda de folhas, reduzindo a taxa fotossintética e a área e duração da área foliar verde.

O principal inibidor do desenvolvimento das plantas é o etileno, produzido quase imediatamente como resposta ao estresse, a partir do aminoácido metionina. A alta concentração de etileno promove a expressão de genes responsáveis pela síntese da enzima clorofilase, que catalisa a degradação antecipada da clorofila. Isto determina uma redução da duração da área foliar verde e, por conseguinte, a redução da taxa fotossintética e a consequente redução da taxa de enchimento de grãos. O etileno também promove a expressão de genes responsáveis pela síntese das enzimas poligalacturonase e celulase, que promovem a degradação da parede celular, provocando a abscisão de folhas, flores e legumes. Portanto, em lavouras de soja de alto potencial de rendimento, indica-se a aplicação de bioreguladores ou aminoácidos precursores (produtos sintéticos ou extratos de algas), no tratamento de semente e/ou estádio V3/V4 junto com os herbicidas e/ou estádios de floração/pegamento de legumes (R1 a R3).

2.10Fatores sanitários Na busca de altos rendimento na cultura da soja, considerando as características dos novos cultivares (alto potencial de rendimento, precocidade, baixa estatura, menor área foliar e sistema radicular por planta) e as modernas práticas de manejo hoje disponíveis (uso crescente das ferramentas da agricultura de precisão), é de fundamental importância o controle rigoroso de plantas daninhas, pragas e moléstias, para evitar que uma fatia significativa da produção seja perdida. Mesmo que a aplicação de herbicidas, inseticidas e fungicidas, sejam fatores mantenedores, não significa que sejam menos importantes do que os fatores promotores.

A eficiência na busca de plantas sadias depende da adoção de sistemas integrados de controle, mediante diagnósticos cada vez mais precisos, que envolvem práticas como a rotação de culturas/cultivares, a nutrição equilibrada, a resistência genética dos cultivares (diferentes eventos biotecnológicos), o uso de sementes com vigor, a qualidade 19

da semeadura, a escolhas dos melhores produtos, para cada situação, a rotação de diferentes princípios ativos (retardar a perda de eficiência dos produtos), e, melhores tecnologias de aplicação. É crescente a combinação dos melhores inseticidas e fungicidas, com o uso de produtos biológicos, para controle de pragas e patógenos (Tricoderma, Baccillus, Pocconia, dentre outros), bem como o uso de indutores de defesas (fosfitos, ácido salicílico, aminoácidos tirosina e fenilalanina, dentre outros). Atende ao desafio do aumento crescente dos rendimentos e com a qualidade dos grãos produzidos.

Referências AMADO, T. J. C.; SCHLEINDWEIN, J. A.; FIORIN, J. E. Manejo do solo visando à obtenção de elevados rendimentos de soja sob sistema plantio direto. In: THOMAS, A. L.; COSTA, J. A. Soja – Manejo para alta produtividade de grãos. Porto Alegre: Evangraf, 2010. P.35-112.

AMBROSANO, E.J.; TANAKA, R.T.; MARSCARENHAS, H.A.A. Leguminosas e oleaginosas. In: RAIJ, B. Van; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J. A.; FURLANI, Â. M. C. (Ed.). Recomendações de adubação e calagem para o estado de São Paulo. Campinas: IAC, 1997. P.189-203p. (Boletim técnico, 100).

BATAGLIA, O.C.; MASCARENHAS, H.A.A. Absorção de nutrientes pela soja. Campinas: Instituto Agronômico, 1977. 36p. (Boletim Técnico, 41).

BENDER, R.R.; HAEGELE, J.W.; BELOW, F.E. Nutrient uptake, partitioning, and remobilization in modern soybean varieties. Agronomy Journal, v.107, n. 2, p.563-573, 2015.

BERLATO, M. A.; BERGAMASCHI, H. Consumo de água da soja. I. Evapotranspiuração estacional em condições ótimas de disponibilidade de água no solo. In: SEMINÁRIO NACIONAL DE PESQUISA DE SOJA, 1., Londrina, 1978. Anais… Londrina: CNPSoja/Embrapa, 1979. V.1, p.53-59.

BEWLEY, J.D.; BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. New York: Plenum Press, 1994. 445p.

BUNDY, L.G.; OPLINGER, E.S. Narrow row spacing increase soybean yields and nutrient removal. Better Crops and Plant Food. Norcross, v.68, p.16-17, 1984.

CAKMAK, I. Efeitos do glifosato na nutrição de micronutrients de plantas. In: SIMPÓSIO SOBRE PROBLEMAS DE NUTRIÇ~ÇAO E DE DOENÇAS NA AGRICULTURA MODERNA: AMEAÇAS À SUSTENTABILIDADE?. Anais…2007. Piracicaba: International Plant Nutrition Institute, Piracicaba, Brasil. Disponíevl em: http://www.ipni.org.br/ppiweb. Acesso em 2 de outuybro de 2010.

CÂMARA, G. M. de S. Bases de fisiologia da cultura da soja. In: CURSO SOBRE NUTRIÇÃO E PRODUÇÃO DA SOJA, FEALQ, Piracicaba, 2003. 21 p.

CARLSON, D.R.; DYER, D.J.; COTTERMAN, C.D.; DURLEY, R.C. The physiological basis for cytokinin induced increases in pod set in soybeans. Plant Physiology, Rockville, v.84, n.2, p.233-239, 1987.

CONAB. Acompanhamento da safra brasileira. setembro 2019. Disponível em: http://www.conab.gov.

Acesso em: 19 de setembro de 20119.

COSTA, J. A. Cultura da soja. Porto Alegre: I. Mânica; J.A. Costa, 1996. 233p.

DERPSCH, R.; CALEGARI, A. Plantas para adubação verde de inverno. Londrina: Iapar, 1992. 78p.

(Circular, 73).

DERPSCH, R.; ROTH, C.H.; SIDIRAS, M.; KÖPKE, V. Controle da erosão no Paraná, Brasil: sistemas de cobertura do solo, plantio direto e preparo conservacionista. Eschborn: Iapar, GTZ, 1991, p. 117 - 164.

20

EMBRAPA. Tecnologias de produção de soja: região central do Brasil. 2014. Londrina: Embrapa Soja, 2013. 265p. (Sistemas de Produção, 16).

FAGÉRIA, N.K. The role of plant roots in crop production. Boca Raton: CRC Press, 2013. 451p.

FARIAS, J.R.B.; NEPUMOCENO, A.L.; NEUMAIER, N. Ecofisiologia da soja. Londrina: Embrapa Soja, 2007. 9p. (Circular Técnica, 48).

FEHR, W.R; CAVINESS, C.E. Stages of soybean development. Ames: Iowa State University of Science and Technology, 1977. 11p. (Special Report, 80).

FLANNERY, R.L. The use of maximum research in soybean production. In: MUNSON, R.D. (ed.). The physiology, biochemitry, nutrion and bioengennering of soybeans: implications for future management.

Norcross: PPI/PPIC, 1989. p.160-174.

HAEGELE, J.W.; BELOW, F.E. The sis secrets of soybean success. Bloomington: Crop Physiology Laboratory at the University of Illinois, 2013.

14p.

Disponíevel em: http://www.cropphysiology.cropsci.illinois.edu. Acesso em: 13 de março de 2018.

HUNGRIA, M. Inoculação com Azospirillum brasilientes: inovação em rendimento a baixo custo.

Londrina: Emrapa Soja, 2011. 36p. (Documentos, 325).

HUNGRIA, M.; CAMPO, R.J.; MENDES, I.C. A importância do processo de fixação biológica de nitrogênio para a cultura da soja: componente essencial para a competitividade do produto brasileiro.

Londrina: Emrapa Soja, 2007. 80p. (Documento, 283).

KIRALY, Z. Plant disease resistance as influenced by biochemical effects of nutrients in fertilizers. In: Fertlizer use and planta health. COLLOQUIUM OF THE INTERNATIONAL POTASH INSTITUTE, 12., 1976. Proceedings.... p.33-46.

MALAVOLTA, E. Elementos de nutrição mineral das plantas. Editora Agronômica Ceres Ltda., São Paulo, 1980, 253p.

MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. London: Academic Press. 1995. 889p.

McWILLIAMS, D. A.; BERGLUND, D. R.; ENDRES, G. J. Soybean – Growth and management. Fargo: North Dakota State University, 1999, 8p. Disponével em: www.ag.ndsu.nodak.edu. Acesso em: 3 de abril de 2018.

MENGEL, Y.; KIRKBY, E.A. Principles of plant nutrition. Berna: International Potash Institute, 1987.

687p.

MIYASAKA, S.; MEDINA, J. C. (Ed.). A soja no Brasil. Campinas: Ital, 1981. 1062p.

NAGEL, L.; BREWSTER, R.; RIEDELL, W. E.; REESE, R. N. Cytokinin regulation of flowuer and pot set in soybeans (Glycine max (L.) Merrir.). Annals of Botany, Company, v.88, p.27-31, 2001.

NEUMAIER, N.; NEPUMOCENO, A. L.; FARIAS, J. R. B.; OYA, T. Estresses de ordem ecofisiológica.

In: BONATO, E. R. (editor). Estresses em soja. Passo Fundo: Embrapa trigo, 2000. p. 45-65.

PAULETTI, V. Nutrientes: teores e interpretações. 2.ed. Castro: Fundação ABC, 2004. 86p.

PURCELL, L. C. Physiology, nutrition and fertilization of soybeans in the United States. Department of Crop, Soil and Environmental Sciences/University of Arkansas, 2004. 37p.

RITCHIE, S.W.; HANWAY, J.J.; THOMPSON, H. E.; BENSON, G.O. How soybean plant develops.

Ames: Iowa State University of Sciene and Techonology, 1977. 20p. (Speecial Reporta, 53).

21

ROSOLEM, C. A.; ALMEIDA, A. C. DA S.; SACRAMENTO, L.V.S. SISTEMA RADICULAR E NUTRIÇÃO DA SOJA EM FUNÇÃO DA COMPACTAÇÃO DO SOLO. Bragantia. Instituto Agronômico de Campinas, Campinas, v.53, n.2, p. 259-266, 1994a.

ROSOLEM, C.A; VALE, L.S.R.; GRASSI FILHO, H.; MORAES, M.H. Sistema radicular do milho em função da calagem e da compactação do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.18, p.491497, 1994b.

SAKO, H.; ALVES, M.; MORAES, M.F.; TEIXEIRA, W.W.R.; LIMA, R. de O.; SHIOZAKI, E.A. Fatores decisivos para se obter produtividade de soja acima de 4.200kg ha-1. Campinas: CESB, 2016. 29p.

(CESB, Circular Técnica, 2).

SALVAGIOTTI, F.; CASSMAN, K.G.; SPECHT, J.E.; WALTERS, D.T.; WEISS, A.; DOBERMANN, A. Nitrogen uptake, fixation and response to fertilizer N in soybeans: A review. Field crops Research, n.108, 2008, p.1-13.

SCHUBERT, K.R. Products of biological nitrogen fixation in higher plants: synthesis, transport and metabolism. Annual Review Planta Physiology, Boca Raton, n.37, p. 539-574, 1986.

SFREDO, G. J.; OLIVEIRA, M. C. N. de. Soja – Molibdênio e cobalto. Londrina: Embrapa Soja, 2010.

34p. (Documentos, 322).

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. Ed. São Paulo: Artimed, 2004. 719p.

TANAKA, R. T.; MASCARENHAS, H. A. A. Soja: nutrição, correção do solo e adubação. Campínas: Fundação Cargill, 1992. 60 p. (Série Técnica, 7).

THOMAS, A.L.; COSTA, J. A. Soja – manejo para alta produtividade de grãos. Porto Alegre: Evangraf, 2010. 24.

TRAGLIAPIETRA, E. L.; STRECK, N. A.; ROCHA, T. S. M. da; RICHTER, G.L.; SILVA, M. R. da; CERA, J. C.; GUEDES, J. V. C.; ZANON, A. J. Optimum leaf area index to reach soybean yield potential in subtropical environment. Agronomy Journal, Madison, v. 110, n. 3, p.932-938, 2018.

USDA. World Agricultural Production. Outubro de 2019. Disponível em: https:// www.fas.usda.gov.

Acesso em: 21 de outubro de 2019.

VOSS, M.; SIDIRAS, N. O plantio direto e a nodulação da soja. In: PLANTIO DIRETO (Jornal). Ponta Grossa: Embrapa/Cooperativa Central de Laticínios do Paraná Ltda., 1984. p.5.

YAMADA, T. Adubação da soja para alta produtividade – implantação de programa de monitoramento nutricional. Piracicaba: Potafós. Informações Agronômicas, n. 86, junho de 1999. p.1-7.

ZANON, A. J.; SILVA, M. R. da; TAGLIAPIETRA, E. L.; CERA, J. C.; BEXAIRA, K. P.; RICHTER, G. L.; DUARTE JUNIOR, A. J.; ROCHA, T. S. M. da.; WEBER, P. S.; STRECK, N. A. Ecofisologia da soja visando altas produtividades. Santa Maria (s.n.), 2018. 136p.

ZELITH, I. Photosynthesis and plant productivity. Science, 1979. p.28-48 (Special Report).

22