ESPÍRITO SANTO
SILVA, E. R.1; MANCIO, D.2; MENDONÇA, E. S.1
1Universidade Federal do Espírito Santo; 2Universidade Federal de Viçosa.
elisa_agronomia@hotmail.com
1. INTRODUÇÃO
As áreas destinadas aos assentamentos de refor- ma agrária, normalmente se encontram em estágio avançado de degradação e apresentam solos com baixa fertilidade, exigindo das famí- lias assentadas a adoção de práticas mais conservacionistas. Essas práticas que objetivam menor degradação do solo e maior sustentabili- dade do sistema produtivo têm recebido atenção crescente, tanto dos pesquisadores como dos agricultores (Balota, 1998).Para isso, é necessá- rio a internalização pelos assentados pelos princípios ecológicos básicos da agroecologia, para desenhar e manejar agroecossistemas que sejam mais produtivos, mais resilientes, estáveis e que promovam maior autonomia por parte dos agricultores e maior equidade social, conservan- do os recursos naturais e promovendo melhorias ambientais (ALTIERI, 1999).
O manejo sustentável dos solos tem papel funda- mental (CARDOSO, 2006), pois favorece os processos naturais e as interações biológicas po- sitivas, possibilitando que a biodiversidade nos agroecossistemas subsidie a fertilidade dos so- los, a proteção dos cultivos contra enfermidades e pragas. A matéria orgânica (MO) atua de forma positiva por seus efeitos nas propriedades físi- cas, químicas e biológicas do solo, promovendo melhoria no desenvolvimento das plantas. (Lal et al., 2004). Em condições ideais, a microbiota do solo permite que os nutrientes sejam, gradu- almente, liberados para a nutrição das plantas, sem perdas por lixiviação. A diminuição da mi- crobiota do solo prejudica a fixação temporária dos nutrientes, incrementando suas perdas e re- sultando no empobrecimento do solo (Hungria et al., 1997). Segundo Balota (1998), a biomassa microbiana, o C e N podem ser utilizados para indicar a qualidade dos solos e o nível de degra- dação destes. De acordo com Powlson et al. (1987), o parâmetro biomassamicrobiana é o fa- tor que responde mais rapidamente às perturbações no solo, e representa uma mudança
no aporte de MO no ano. A biomassa microbiana é definida como parte viva da MOS, excluindo as raízes das plantas e os animais maiores que 5x10-15 m2 (JENKINSON; LADD., 1981). É possível utilizar a estimativa da biomassa mi- crobiana como um indicador biológico dos níveis da matéria orgânica do solo, ou como índice de qualidade do solo (Gama- Rodrigues, 1999). O qCO2 (quociente metabólico), um índi- ce metabólico para avaliar o efeito das condições de estresse sobre a atividade da biomassa micro- biana, foi calculado pela relação entre a respiração basal e o C da biomassa microbiana (Anderson & Domsch, 1993). O objetivo do tra- balho foi avaliar a qualidade dos solos de assentamentos de reforma agrária da região sul do Espírito Santo, e contribuir na compreensão da atividade microbiológica por meio da Respi- ração basal do solo (evolução de C-CO2) e do estudo da dinâmica do Carbono e Nitrogênio nos agroecossistemas: café sob manejo convencional e conservacionista, mata e pastagem.
2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Respirometria- para a quantificação do C-CO2 evoluído foi utilizado o método estático adapta- do por Mendonça e Matos (2005). As amostras foram coletadas a uma profundidade de 0 a 10 cm e destorroadas e passadas em peneira de 2 mm, e em seguida foi determinada a capacidade de campo (Cc) pelo método do funil. As análises foram feitas em triplicata e o monitoramento da respiração foi realizado 2, 4, 7, 14 e 21 dias após a incubação em BOD. Os recipientes de 500 cm3 contendo 50 g de cada amostra foram incubados a 70% da capacidade de campo juntamente com um frasco com 30 ml de Hidróxido de Sódio (Na OH). Em cada monitoramento, 10 ml da solução de NaOH foi pipetada e acrescida de 10 ml da solução de Cloreto de Bário (BaCl) e 3 gotas do indicador fenolftaleína, em seguida, procedeu-se a titulação da amostra com Ácido clorídrico
(HCl) com auxílio da bureta. Em cada monitora- mento, uma nova solução de NaOH foi colocada em cada frasco para nova incubação. O cálculo da Respiração Basal do Solo (evolução do C- CO2) foi calculado pela seguinte equação:
RBS = (((Vb – Va). M. 7. 1000)/Ps)/ T, onde:
RBS= mg de C-CO2 kg -1 solo
Vb = volume da solução de ácido clorídrico gas- to na titulação do branco;
Va= volume da solução de ácido clorídrico gasto na titulação da amostra;
M= molaridade da solução de HCl; Ps= massa de solo seco;
T= tempo em dias de incubação.
Carbono orgânico total e respectivos estoques- O carbono orgânico total (COT) foi quantificado por oxidação da matéria orgânica via úmida, em- pregando solução de Dicromato de potássio em meio ácido, com fonte externa de calor confor- me descrito por MENDONÇA & MATOS, 2005. Pesou-se aproximadamente 0,5 g de TFSA pas- sada em peneira de 0,2 mm e transferiu-se para tubos de digestão. Adicionou-se aos tubos 5 ml de Dicromato de potássio com auxílio de uma pipeta e em seguida 7,5 ml de Ácido sulfúrico concentrado. Após o aquecimento do bloco di- gestor até 170º C, os tubos foram colocados no bloco digestor por 30 minutos nessa temperatu- ra. Após o resfriamento dos tubos transferiu-se o conteúdo de cada tubo para erlenmeyers de 250 mL, utilizando-se água destilada para completar o volume de 80 ml. Após resfriamento das amos- tras até a temperatura ambiente, adicionou-se 0,3 ml da solução indicadora Ferroin e titulou-se com a solução de Sulfato ferroso amoniacal com auxílio da bureta. Foram feitos nas mesmas con- dições 6 brancos controles, onde 3 destes foram levados para digestão e 3 permaneceram sem aquecimento.
Nitrogênio total - O Nitrogênio total (NT) foi quantificado por meio de digestão sulfúrica se- guida de destilação Kjeldahl (MENDONÇA & MATOS, 2005).
Os resultados obtidos foram submetidos à esta- tística descritiva e análise de normalidade, sendo as variáveis COT e NT dados paramétricos, e os demais dados não paramétricos. Para os dados paramétricos aplicou-se a correlação de Pearson, e para os dados não paramétricos aplicou-se a
correlação de Spearman. A análise de variância (ANOVA) foi aplicada às variáveis COT e NT.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os maiores teores de COT 27,1 e 24,87 foram en- contrados nos agroecossistemas mata e pasto respectivamente, não havendo diferenças nos teo- res entre os sistemas café convencional e café com manejo conservacionista (figura 1). As áreas de pastagem apresentaram maior quantidade de NT seguida pelas áreas de café com manejo con- vencional, café com manejo conservacionista e mata, 1,83, 1,63, 1,58 e 1,09 respectivamente (fi- gura 2). Tanto para o COT e NT não houve diferença estatística significativa a nível de 5% entre os agroecossistemas. O maior valor de CBM da biomassa microbiana também foi verifi- cado no agroecossistema mata, seguindo em ordem decrescente café com manejo conservacio- nista, pasto e café com manejo convencional, porém esses valores não apresentaram diferenças significativas.
A respiração basal do solo foi maior nas áreas de mata (1,60) e pastagem (1,02), e nas áreas de café a respiração foi 0,89 com manejo convenci- onal e 0,96 com manejo conservacionista. O quociente metabólico foi igual nos agroecossis- temas café conservacionista e mata apresentando valor de 0,007 g, e muito semelhante nos agroe- cossistemas café convencional e pastagem. Houve correlação negativa entre o quociente metabólico com a RBS e c- BMS.
Fig. 1: Variação média do carbono orgânico total
Fig. 2: Variação do teor de nitrogênio total nos
agroecossistemas
Fig. 3: Razão entre a respiração basal do solo por
unidade de CBM
Carbono orgânico total - apesar de estatistica- mente os teores de COT não diferenciar entre os agroecossistemas, observou-se maior valor (27,10 g kg-1) nas áreas de mata, onde o acúmulo de matéria orgânica é bastante elevado, eviden- ciando provavelmente, uma maior associação com o aporte de resíduos vegetais retornado ao solo. Outro fato que pode ser associado ao maior armazenamento de C no agroecossistema mata, é o sistema de manejo, onde há pouca perturbação na estrutura do solo, resultados semelhantes fo- ram encontrados por d’Andréa et al (2004). Por outro lado, o estoque de C no sistema com ma- nejo conservacionista foi semelhante ao sistema com manejo convencional, indicando uma possí- vel estabilização ou perdas de C orgânico. No sistema com manejo convencional, onde apre- sentou menor teor de COT, evidencia a tendência na diminuição do C em sistemas com maior perturbação. Este fato sugere que ao se al- terar o manejo, a matéria orgânica sofre rápidas alterações, atingindo um novo equilíbrio, sendo maior na mata, menor em culturas permanentes, e ainda menor nas culturas com manejo conven- cional. Solos com maiores teores de COT (mata) apresentaram maiores reservas de c-BMS, resul- tado semelhante foi encontrado no trabalho de Gama Rodrigues et al (2005).
A redução do aporte de C no solo não se deve unicamente à redução da quantidade de resíduos
adicionados, mas também, ao aumento da ativi- dade microbiana, causado por melhores condições de aeração, temperaturas mais eleva- das e alternância mais freqüente de umedecimento e secagem do solo (Stevenson, 1982), pelo uso contínuo de implementos, pela sucessão contínua e pelas perdas causadas pela própria erosão (Marchiori junior & Melo, 2000). Quanto ao cultivo com gramínea, por apresentar sistema radicular profundo com raízes ramifica- das, o resíduo da renovação destas pode estar contribuindo para aumentar o aporte de carbono ao solo. As gramíneas são plantas C4, devido a sua fisiologia, normalmente contribuem com maior aporte de carbono no solo (BARRETO et al., 2006). Possivelmente, o sistema radicular das gramíneas proporciona uma distribuição mais equilibrada dos resíduos orgânicos incorpo- rados ao solo em relação aos sistemas de caféque concentram o maior aporte de matéria orgânica na superfície. Marchiori Junior & Melo, estudando o C-bms em diferentes culturas e manejos encontraram o mesmo valor (0,21 g kg-1) de C-bms no sistema de cultivo de cafeeiro convencional, e no sistema de mata, encontra- ram valor um pouco acima (0,39 g kg-1) do apresentado neste trabalho na camada de 0-10 cm. Os resultados obtidos demonstram a sensibi- lidade do C-bms quando submetido à perturbação do solo resultante do cultivo con- vencional.
Os estoques de NT variaram entre 1,83 e 1,09 g kg-1, sendo o maior valor encontrado no sistema pastagem e o menor no sistema de café com ma- nejo convencional. Porém, estatisticamente, não houve diferença entre os agroecossistemas estu- dados. Em estudos avaliando o estoque de NT no cerrado brasileiro, também foi encontrado uma não significância no teores de NT em dife- rentes sistemas de manejo (Freitas et al., 2000; Freixo et al., 2002). Por outro lado, não foram confirmados os incrementos verificados por Bayer & Mielniczuk (1997), na implantação de sistemas com menor revolvimento do solo, no Sul do Brasil, o que pode estar relacionado ao tempo de adoção dos sistemas de manejo com práticas conservacionistas podendo ser ainda curto para que houvesse alterações evidentes no NT do solo.
Houve uma correlação significativa negativa (r= -0,85) entre o C- bms e o qCO2, isso significa que a maior eficiência dos microrganismos em utilizar o C para incorporar em sua biomassa re-
flete em um menor teor de C-bms, tal fato foi evidenciado nos sistemas de café com manejo convencional e no sistema pastagem. Por outro lado, a RBS correlacionou-se significativamente de forma positiva com o C-bms (r= 0,8777).
Tabela 1: Atividade microbiana dos agroeccos-
sistemas: Agroecossistema RBS (mg C-CO 2. Kg-1 solo) Café convencional 0,89 Café conservacionista 0,96 Mata 1,60 Pasto 1,02
A maior atividade microbiana (1,60 mgC-CO2 kg-1 solo) foi encontrada no agroecossistema mata (tabela 1), onde há maior acúmulo de maté- ria orgânica, clima mais favorável aos microrganismos, maior agregação e aeração. Se- gundo Cattelan e Vidor (1990), os fatores que estimulam a atividade microbiana geralmente fa- vorecem a formação de sua biomassa. A maior liberação de CO2 observada no experimento foi encontrada nos sistemas mata e café com manejo conservacionista, que por sua vez, apresentaram os maiores estoques de carbono e C-bm quando comparados aos demais sistemas, isso indica uma maior atividade biológica nesses sistemas que possuem um ambiente mais favorável aos microrganismos presentes no solo.
Os valores do quociente metabólico dos sistemas com menor preparo do solo foram menores do que o qCO2 dos solos com preparo convencional (fig. 3), essa mesma relação foi encontrada por Balota et al (1998) em estudos avaliando o qCO2 em sistemas com plantio direto e conven- cional em diferentes sistemas e preparo de solo. Segundo Saffigna et al. (1989), solos com mane- jo mais convencional podem apresentar menor teor de MO e a BM com maior quociente meta- bólico quando comparadas com solos sob plantio direto. Isto pode acontecer, de acordo com Alvarez et al, (1995) devido a diferença de acessibilidade do substrato de C pelos microrga- nismos e/ou, mudanças nos padrões metabólicos ou, ainda, alterações na composição da microbi- ota. Esse mesmo resultado pode ser
contextualizado com o presente trabalho.
4. CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
O estudo do C e a atividade microbiológica do solo mostrou-se uma boa variável indicadora das alterações ocorridas no solo, conforme o mane- jo, evidenciando que o agroecossistema que possui menor perturbação do solo, possui melhor qualidade biológica quando comparado aos de- mais sistemas. O estudo demonstra que a utilização de práticas conservacionistas pelos as- sentados, beneficia a microbiota do solo.
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AGRADECIMENTOS
À comunidade acadêmica do Centro de Ciências Agrárias da Ufes pelo apoio técnico científico, ao CNPq pela disponibilização de bolsa, a Fapes pelo financiamento, e aos assentados pela dispo- nibilização da área para o estudo e troca de conhecimentos.