Introdução
Na produção de vegetais orgânicos, os produtores costumam confiar na lavoura e cobertura morta de plástico (Foto 1A) como ferramentas para preparar canteiros de sementes e reduzir a competição com ervas daninhas. No entanto, este cultivo repetido pode aumentar a compactação e comprometer a sustentabilidade a longo prazo da produção de vegetais orgânicos. A compactação do solo restringe o crescimento da raiz da planta, reduz a infiltração de água e a absorção de nutrientes e, subsequentemente, diminui o rendimento da colheita.
Enquanto o rolo-crimper desenvolvido em Rodale Institute (Foto 1B) fornece uma solução para a perturbação do solo e o cultivo repetido, a lavoura ainda é usada para estabelecer culturas de cobertura e pode não aliviar a compactação. Lavoura de zona profunda (DZT) (Foto 1C) o uso de um arado de subsolo pode ajudar a reduzir a compactação, enquanto mantém os resíduos da cultura de cobertura entre as linhas. No entanto, o DZT requer equipamento adicional, equipamento maior que pode contribuir para a compactação, maiores entradas de energia e pode aumentar a pressão das ervas daninhas trazendo as sementes para a superfície dentro da zona de plantio.
O uso de “raízes de plantas como ferramenta de cultivo” pode oferecer uma solução prática para aliviar a compactação do solo enquanto reduz a perturbação do solo, melhorando a estrutura do solo, a atividade microbiana do solo e, subsequentemente, o rendimento e a qualidade das colheitas. Esse “preparo biológico” (BZT) pode ser especialmente eficaz quando integrado com prensagem em sistema de plantio direto e sistema de cultivo reduzido, porque os canais das raízes não são destruídos pelo preparo do solo. Espécies de cultura de cobertura com raiz padrão, como rabanete Daikon (Raphanus sativus subsp. Acanthiformis) —aka rabanete de plantio direto (Foto 1D), uma cultura de cobertura morta no inverno, tem raízes que se estendem profundamente no subsolo compactado para ajudar como uma ferramenta biológica para reduzir a compactação do solo e eliminar nutrientes das profundezas do perfil do solo para torná-los mais prontamente disponíveis para a próxima safra.
Aqui, apresentamos informações baseadas em pesquisas sobre o uso de práticas de cultivo reduzido e seu impacto na compactação do solo e na produção de vegetais orgânicos.
Campo de estudos
Em um estudo de dois anos em Rodale Institute, esses dois sistemas foram comparados com a prática orgânica padrão de arado de aiveca e cobertura morta de plástico (PL) e Orgânica Rotacional No-Till (ORNT) que encerra uma cultura de cobertura anual de inverno antes de transplantar diretamente para cobrir os resíduos da cultura (foto 1) O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições de cada tratamento. No segundo ano do projeto, os tratamentos foram testados em duas fazendas da Pensilvânia, a fazenda Landisdale em Jonestown, PA e a fazenda Dickinson College em Carlisle, PA (foto 2).
No outono de 2016, as culturas de cobertura foram estabelecidas no local experimental em Rodale Institute, Kutztown, PA, em meados de setembro. As culturas de cobertura foram estabelecidas após a aração de aivecas, disco e empacotamento do campo a uma taxa de 90 libras. centeio de cereais (Secale cereale) e 30 libras. Ervilha de inverno austríaca (Pisum sativum var. Arvense) por acre usando uma broca de grãos John Deere. Para estabelecer as tiras de rabanete de cultivo (Foto 1D) fita adesiva foi usada para cobrir as áreas na caixa de sementes grande e na caixa de sementes pequena, de modo que o rabanete na caixa de sementes pequena fosse plantado a 60 polegadas entre o espaçamento das linhas. No primeiro ano, uma classificação baixa de sementes (~ 19 libras por acre) foi usada, uma vez que o objetivo era cultivar plantas grandes com raízes profundas e a observação do fazendeiro era que as sementes em uma taxa alta podem retardar o crescimento da planta e levar a plantas que não atingem seu potencial total de quebra de compactação do solo. No entanto, nossa observação foi que a classificação de sementes deve ser aumentada para obter um maior estabelecimento. No ano dois, além do local experimental, Dickinson College Farm seguiu esse conselho e plantou o rabanete usando uma semeadora Planet Junior para garantir uma boa germinação e estabelecimento (Figura 2). Isso seria recomendado para agricultores em pequena escala.
Na primavera de 2017, os tratamentos foram criados por aragem de aiveca, disco e colocação de cobertura morta de plástico preto (PL) ou prensagem de rolamento (foto 1) a cultura de cobertura nos outros três tratamentos quando as plantas atingem a antese (emissão de pólen). No tratamento DZT, um subsolador de arado Yaoman (haste única) ajustado para uma profundidade de 24 polegadas foi usado para criar zonas não compactadas na linha de plantio. Em todos os tratamentos, a abóbora Butternut 'Waltham' foi plantada a 5 pés entre as fileiras e 2 pés dentro do espaçamento entre fileiras. Os transplantes foram plantados usando um transplante de roda d'água no tratamento PL e um transplante de plantio direto RJ nos três outros tratamentos (foto 1) As medições de compactação foram realizadas em todas as parcelas na primavera e verão em 2017 e 2018 usando um penetrômetro para medir a profundidade da camada de compactação (300 psi). As medições de verão incluem espaçamento dentro e entre linhas para todos os tratamentos.
Resultados e discussões
O resultado mais notável é que as medições da zona radicular feitas durante o florescimento da cultura mostraram perfis de solo mais profundos nos tratamentos DZT (tabela 1) em comparação com os outros tratamentos. Os tratamentos BZT com rabanete não quebraram a compactação na zona radicular em comparação com os tratamentos ORNT e PL. É possível que, uma vez que o inverno do rabanete mata e as culturas de centeio sobrevivem ao inverno, o crescimento da cultura de primavera teve um efeito importante na redução da compactação. O rabanete foi plantado em meados de setembro e com base nesses resultados e observações em outras fazendas, recomenda-se plantar rabanete até agosto para maximizar o benefício da compactação do solo. Na Dickinson College Farm, que também experimentou o rabanete, não houve benefício de compactação do solo do rabanete combinado com o plantio direto orgânico (prensador de rolo) e o tratamento padrão que inclui a pá para preparar o solo antes do transplante. Embora não tenha havido benefício de compactação, o BZT aumentou os rendimentos em relação ao DZT e ao ORNT, mas não ao tratamento PL. Isso sugere que o rabanete pode ter eliminado nutrientes ou alterado a biologia do solo (medições da biologia do solo foram feitas e serão relatadas em um artigo de pesquisa futuro) para melhorar a fertilidade das plantas.
O aumento da profundidade da zona da raiz pode ter uma influência positiva na produção de hortaliças.
Na Dickinson College Farm houve uma relação positiva entre a profundidade da camada de compactação do solo na zona da raiz e o rendimento (Figura 1) A profundidade média de compactação na Dickinson College Farm foi perceptível mais profunda do que Rodale Institute e Landisdale Farm. Tanto Landisdale quanto Rodale usam rotineiramente um arado de aiveca, vários cultivos na estação e cobertura morta de plástico preto para a produção de vegetais. O sistema Dickinson College Farm consiste em 3 anos de pasto com uma mistura de gado diversificada (gado, ovelhas, aves) seguido por 3 anos de vegetais. Apenas a lavoura rasa (disco, spader) ou práticas de plantio direto são usadas e cobertura de palha é usada sobre o cultivo para controle de ervas daninhas.
Resumo
- É importante estabelecer o rabanete Daikon cedo o suficiente na estação de crescimento para obter o máximo crescimento e reduzir a compactação do solo. O tempo será diferente dependendo da zona de temperatura. O estabelecimento em 1º de agosto ou antes é recomendado no leste da Pensilvânia.
- As culturas de cobertura anuais de inverno (por exemplo, centeio de cereais, trigo, triticale, ervilhaca peluda, ervilha de inverno austríaca) também melhoram a saúde do solo e reduzem a compactação subterrânea, especialmente na primavera, durante o crescimento vigoroso. Recomenda-se permitir que as plantas de cobertura cresçam até sua altura máxima para atingir a produção máxima de raízes e biomassa. O plantio de rabanete em uma zona com centeio de cereais pode proibir este benefício na zona da raiz, então uma estratégia melhor pode ser semear aleatoriamente rabanete com as culturas de cobertura anual de inverno para alta biomassa e crescimento de raízes no outono que cria canais de raízes para os vivos colheita de cobertura na primavera.
- O aumento da profundidade para compactação do subsolo pode ser importante para melhorar o rendimento na produção de vegetais. Ervas daninhas são um fator limitante importante para rendimentos na produção de vegetais orgânicos para estratégias que efetivamente controlam ervas daninhas enquanto reduzem a compactação precisam ser consideradas. Em geral, a redução do cultivo e da profundidade do cultivo terá um impacto positivo na compactação subterrânea.
“O financiamento para o trabalho foi viabilizado pelo Serviço de Marketing Agrícola do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) por meio do subsídio 16-SCBGP-PA-0013. Seu conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial do USDA. ”