RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA MODELO
Projeto Agrisus No: PA 1102-13
Título da Pesquisa: Avaliação da fertilidade do solo, agregação e frações da matéria orgânica do solo em áreas com 12 anos de plantio direto no Cerrado, Uberaba (MG)
Interessado: Marcos Gervasio Pereira
Instituição: UFRRJ – BR 465 km 7 Depto de Solos, Seropédica (RJ) – Cep: 23897-000; tel 21 37873772; e-mail: mgervasiopereira01@gmail.com
Local da Pesquisa: IFTM e UFRRJ
Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 7.200,00 Vigência do Projeto: Março de 2013 a Setembro de 2014
RESUMO DO RELATÓRIO
O objetivo do projeto de pesquisa foi avaliar as modificações na fertilidade do solo, agregação e frações da matéria orgânica do solo em áreas com 12 anos de plantio direto no Cerrado, Uberaba (MG). Como principal modificações decorrentes da adoção do sistema de plantio direto foram observadas melhorias na fertilidade do solo e aumento nos teores e estoque de carbono orgânico. A matéria orgânica foi um bom indicador das principais modificações decorrentes da adoção do sistema de plantio direto.
RELATÓRIO FINAL DA PESQUISA:
1. INTRODUÇÃO:
A utilização e a ocupação agrícola do bioma Cerrado nas últimas décadas têm ocorrido com grande intensidade, por meio do desmatamento generalizado, uso da mecanização intensiva e de grandes quantidades de insumos químicos. Diante desta situação, a adoção de novas tecnologias fundamentadas em bases conservacionistas, como o sistema de semeadura direta (SSD) sobre a palha, tem se tornado uma estratégia essencial para a recuperação e manutenção da qualidade dos solos dessa região (Leite et al., 2010). O SSD engloba uma série de técnicas que preconizam a semeadura direta sobre os resíduos vegetais de plantas de cobertura, sem o revolvimento do solo. Para atingir seu potencial de benefícios, o SSD deve ser acompanhado de rotação de culturas, onde estejam incluídas as espécies vegetais melhoradoras/condicionadoras do solo.
Essas espécies devem compor um sistema agrícola que apresente eficiente cobertura do solo e ciclagem de nutrientes, consequentemente ocorrerá incrementos dos estoques de carbono e nitrogênio, aumento dos níveis de fertilidade do solo, controle de plantas invasoras e melhoria das propriedades físico-hídricas, químicas e biológicas do solo, sendo que tudo isso refletirá na produtividade das culturas subsequentes (Carvalho, 2010). Entretanto, nestas áreas, em função das condições climáticas, a dinâmica da produção, acúmulo e decomposição da matéria orgânica (palhada) ocorre de maneira diferenciada.
A exploração inadequada do solo no Cerrado favorece a degradação, principalmente pela intensificação dos processos de erosão e compactação, modificando as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, além de causar forte redução nos estoques orgânicos e degradação do conjunto de propriedades edáficas que estão associadas (Resck et al., 1991). Isto pode explicar os baixos rendimentos encontrados em algumas áreas, problemas com relação à conservação do solo e durabilidade da produção vegetal.
No Triângulo Mineiro, na região de Uberaba (MG), predominam os Latossolos Vermelhos (Embrapa, 2006), sendo que estes apresentam limitações de ordem química e física para a sua utilização. Como principais características limitantes ao uso agrícola, podem ser destacadas as texturas arenosas dos horizontes superficiais, que contribui para uma menor retenção de água. Além disto, a textura arenosa da camada superficial associada às condições climáticas, principalmente de temperatura e umidade elevadas que ocorrem na região em boa parte do ano, favorece a rápida decomposição da palhada produzida pelas plantas de coberturas que são utilizadas na região (Calegari et al., 1993), que nestes solos tem grande importância e influência na retenção de nutrientes e manutenção do potencial produtivo.
A permanência dos resíduos vegetais sobre a superfície do solo favorece a melhoria e manutenção da qualidade do solo, pois o protege da radiação solar, diminui o impacto das gotas de chuva, mantém a umidade do solo e auxilia no controle de plantas daninhas. Além disso, plantas de cobertura podem restituir quantidades consideráveis de nutrientes aos cultivos, uma vez que essas plantas absorvem nutrientes das camadas sub-superficiais do solo e os liberam, posteriormente, na camada superficial pela decomposição dos seus resíduos (Boer et al., 2007). Entretanto, a disponibilização desses nutrientes pode ser rápida e intensa ou lenta e gradual, conforme a interação
entre os fatores climáticos, a quantidade e qualidade do resíduo vegetal (Oliveira et al., 2002).
Estudos como os de Torres et al. (2005), Espíndola et al. (2006), (Boer et al. (2007), conduzidos em diferentes condições edafoclimáticas, têm demonstrado os efeitos benéficos das plantas de cobertura, decorrentes da produção de fitomassa, acúmulo e posterior liberação de nutrientes por decomposição da palhada, nas propriedades do solo e no rendimento das culturas que posteriormente são cultivadas.
Embora trabalhos de pesquisa tais como os de Torres et al. (2005), Kliemann et al. (2006), Boer et al. (2007), Torres & Pereira (2008) tenham sido conduzidos em condições de Cerrado, com o objetivo de avaliar a produção de fitomassa e a ciclagem de nutrientes, ainda existe uma carência de informações sobre a dinâmica do processo de mineralização de nutrientes durante um período mais prolongado de tempo, no SSD neste ambiente. Adicionalmente ainda são necessários maiores estudos para uma melhor compreensão de como esses resíduos podem contribuir para a melhoria da fertilidade do solo e nos processos de formação dos agregados em experimentos de longa duração utilizando culturas de grãos, tais como milho e soja, sobre resíduos vegetais de plantas de cobertura no bioma Cerrado.
A matéria orgânica do solo (MOS) é a componente chave da qualidade do solo, atuando nos processos que permitem a manutenção da capacidade produtiva, devido a sua influência nas propriedades edáficas. Dentre os componentes da MOS que representam um bom indicador de sua qualidade, estão o carbono (C) da fração leve e carbono lábil e o C e nitrogênio (N) da matéria orgânica. A agregação do solo também representa um bom indicador, principalmente os agregados maiores que 2,00 mm.
Em solos tropicais e subtropicais, a MOS tem grande importância para o fornecimento de nutrientes às culturas, favorecendo também a retenção de cátions, à complexação de elementos tóxicos e de micronutrientes, propiciando melhorias na agregação do solo, no fluxo da água, na aeração e à atividade biológica. O impacto dos sistemas de manejo do solo sobre a dinâmica da MOS, ou em outras palavras, sobre o ciclo do carbono nos agroecossistemas merece especial atenção. Sistemas de manejo capazes de manter e/ou até mesmo incrementar o carbono orgânico no solo, a exemplo do SSD, podem contribuir para a manutenção da capacidade produtiva dos solos e diminuição da emissão CO2 para a atmosfera.
Desta forma, estudos de longa duração em solos de Cerrado são importantes para melhor elucidar como o uso contínuo (12 anos) do cultivo de grãos em SSD sobre
resíduos de plantas de coberturas (gramíneas e leguminosas) modificam a dinâmica da MOS, fertilidade e agregação do solo.
2. MATERIAL & MÉTODOS
O estudo foi desenvolvido em uma área onde o SSD vem sendo conduzido por 12 anos, desde o ano de 2000, na área experimental da Unidade I do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia (IFTM) campus Uberaba (antigo Cefet), no município de Uberaba-MG, localizado a 19º39’19”S, 47º57’27’’W, a cerca de 795 m de altitude, numa área que apresentava um histórico de mais de 20 anos em sistema de plantio convencional do solo com milho e soja rotacionados.
A precipitação média anual é de 1.600 mm; a temperatura média anual é de 22,6ºC e a umidade relativa do ar média é de 68%. O clima é classificado como Aw, tropical quente, segundo a classificação de Köppen, apresentando inverno frio e seco. O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho Distrófico de acordo com Embrapa (2006). O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas. No período de 2000 a 2006, os tratamentos utilizados foram quatro tipos de coberturas do solo: braquiária (Urochloa brizantha), crotalária juncea (Crotalarea juncea), milheto ADR 500 (Pennisetum americanum (L.) Leeke) e pousio (vegetação espontânea), totalizando 16 parcelas de 80 m2 (8 x 10 m), com quatro repetições. No período de 2007 a 2009 os tratamentos foram cinco tipos de cobertura de solo: braquiária (Urochloa brizantha), crotalária juncea (Crotalarea juncea), milheto ADR 500 (Pennisetum americanum (L.) Leeke), pousio (vegetação espontânea) e sem cobertura (sistema de plantio convencional do solo, com aração e gradagem). No ano de 2011 foram utilizados os seguintes tratamentos: braquiária (Urochloa brizantha), crotalária juncea (Crotalarea juncea), milheto ADR 500 (Pennisetum americanum (L.) Leeke) e feijão de porco (Canavalia ensiformis DC.).
Após o manejo das plantas de coberturas, as parcelas foram subdivididas e semeadas duas culturas de verão, soja e milho em rotação, em faixas, em 32 parcelas de 40 m2 (4 x 10 m) por bloco experimental, com quatro repetições. Na área de pousio observou-se o predomínio de gramíneas principalmente Rynchelytrum repens,
Cenchrus echinatus L, Digitaria horizontalis, além de Bidens pilosa, Richardia brasiliensis, Euphorbia heterophylla e Chamaesyce hirta.
As amostras de terra para avaliação da fertilidade do solo, frações da MOS e estoques de C e N foram coletadas com auxílio de uma espátula nas camadas de
0,0-5,0, 5,0-10,0, 10,0-20,0 e 20,0-40,0 cm, mediante abertura de pequenas trincheiras transversais às linhas de semeadura, identificadas e acondicionadas em sacos plásticos. Em seguida as amostras foram transportadas para o laboratório, secas ao ar e peneiradas a 2 mm.
Para a análise da estabilidade dos agregados (Embrapa, 1997) foram coletados blocos indeformados nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, com auxílio de uma espátula, sendo cuidadosamente acondicionados em sacos plásticos e identificados. Os agregados do solo, no ponto de friabilidade, foram manualmente separados até toda a amostra passar em peneiras de 8,00 e 4,00 mm, secos à sombra por 72 horas e armazenados. Também foi realizada a quantificação da matéria orgânica leve (MOL) em água, o fracionamento granulométrico (Cambardella & Elliot, 1992) e químico (Benites et al., 2003) da MOS.
O carbono orgânico total (COT) foi quantificado segundo Yeomans & Bremner (1988). Foi realizada a caracterização da fertilidade do solo através das seguintes análises pH em água, Ca+2, Mg+2, Na+1, Al+3, H + Al, K+1, N e P assimilável, segundo Embrapa (1997). O fósforo remanescente (Prem) foi determinado segundo Alvarez & Fonseca (1990).
Os resultados encontrados foram analisados quanto à normalidade e homogeneidade dos dados através dos testes de Lilliefors e Cochran & Barttlet, respectivamente. Os resultados obtidos serão submetidos à análise de variância com aplicação do teste F e os valores médios comparados entre si pelo teste de Tukey a 5%. Os procedimentos estatísticos serão realizados com auxílio do programa (SAEG), desenvolvida pela Fundação Arthur Bernardes e a UFV, Viçosa-MG.
O objetivo do estudo foi demonstrar a contribuição do SSD na melhoria da qualidade das propriedades químicas e físicas do solo, com destaque para o aumento dos teores das frações da MOS e da agregação, possibilitando o aumento da produtividade e a adoção sustentável do sistema plantio direto em áreas de Cerrado.
3. RESULTADOS E S DISCUSSÃO
Através da análise da Tabela 1 pode-se verificar que, de maneira geral, em todas áreas os valores de pH foram elevados sendo que estes diminuem em profundidade. O maior valor de pH 6,45; foi observado na área de soja, onde a cobertura anterior era o sorgo. Os valores de Ca+Mg foram elevados sendo o maior valor (2,29 cmolc kg) observados também na área de sorgo na camada de 0-5 cm, sob a cultura de soja, onde
ocorreu o maior valor de pH. Para esse nutrientes também verifica-se um decréscimo em profundidade. Para o Mg, o maior valor desse elemento (1,23 cmolc kg) foi quantificado na área de milho, onde a cobertura anterior foi o feijão-de-porco. Em função dos elevados valores de pH e Ca+Mg, os valores de Al foram próximos a zero, sendo o maior valor quantificado, 0,09 cmolc kg na área de soja cuja a cobertura anterior foi a crotalária. Quanto à acidez potencial (H+Al), o maior valor foi 2,51 cmolc kg na área de milho, sob a cobertura de braquiária. Uma possível explicação para os menores valores de H+Al podem estar associadas aos menores valores de carbono orgânico. O maior valor de K quantificado foi 2,75 cmolc kg na área de milho onde a cobertura anterior foi o feijão-de-porco. De maneira geral os maiores valores foram observados nas camadas superficiais, reduzindo-se em profundidade. Para o Na e P verifica-se o mesmo padrão observado para o K.
Tabela 1. Atributos químicos do solo nas áreas de milho sob diferentes coberturas Cobertura Cultura Prof.
(cm) Atributo
cmolc kg mg kg
Braquiária pH
em
água Ca+Mg Ca Mg Al H+Al K Na P
Milho (0-5) 6,10 1,93 0,91 1,00 0,05 2,07 2,24 0,25 23,36 (5-10) 5,88 1,18 0,53 0,64 0,08 2,51 1,23 0,04 3,39 Soja (0-5) 6,14 1,16 0,60 0,56 0,05 2,00 2,17 0,17 21,48 (5-10) 6,07 1,17 0,72 0,44 0,03 2,48 1,45 0,07 1,94 Milho ADR 500 Milho (0-5) 6,14 2,04 1,04 1,00 0,04 1,93 2,60 0,28 23,25 (5-10) 6,04 1,52 0,58 0,94 0,03 2,28 1,39 0,09 2,63 Soja (0-5) 6,37 2,08 0,89 1,21 0,05 1,66 2,36 0,20 18,86 (5-10) 6,29 1,47 0,91 0,56 0,04 1,69 1,18 0,07 2,45 Crotalária Milho (0-5) 6,20 1,98 0,91 1,01 0,06 1,77 2,24 0,15 29,02 (5-10) 5,94 1,53 0,59 0,94 0,05 2,33 1,19 0,09 3,35 Soja (0-5) 5,98 1,46 0,50 0,91 0,07 2,48 1,75 0,24 19,53 (5-10) 5,52 1,40 0,54 0,86 0,09 2,40 0,84 0,05 3,22 Sorgo Milho (0-5) 6,34 2,11 1,21 0,90 0,05 1,50 2,37 0,17 11,57 (5-10) 6,21 1,54 0,89 0,65 0,05 1,85 0,98 0,04 1,86 Soja (0-5) 6,45 2,29 1,39 0,9 0,04 1,66 2,37 0,08 16,36 (5-10) 6,33 1,46 0,94 0,52 0,04 1,83 1,63 0,07 5,68 Feijão de porco Milho (0-5) 6,28 2,10 0,86 1,23 0,05 1,65 2,75 0,14 18,24 (5-10) 6,14 1,64 0,77 0,85 0,04 2,01 1,45 0,05 2,8 Soja (0-5) 5,03 1,61 0,93 0,87 0,04 1,37 1,85 0,11 12,36 (5-10) 4,67 1,08 0,50 0,58 0,04 1,58 1,07 0,04 2,45 Pousio Milho (0-5) 4,45 1,30 0,70 0,60 0,04 1,27 1,42 0,19 12,36 (5-10) 5,99 1,19 0,73 0,46 0,07 1,86 0,83 0,22 1,64 Soja (0-5) 4,66 1,48 0,87 0,62 0,04 1,32 1,84 0,13 16,34 (5-10) 6,16 1,72 0,85 0,88 0,05 1,97 1,21 0,05 3,02
Atributos físicos do solo em função das plantas de cobertura
Na Tabela 2 são apresentados os atributos físicos do solo das áreas estudadas. De uma maneira geral, observou-se que a maior percentagem de agregados ficou retida na peneira de 4 mm em todos os tratamentos (Tabela 3). Estes dados são corroborados com
dados obtidos por Perin et al. (2002) trabalhando com leguminosas herbáceas como cobertura viva em Seropédica-RJ.
Tabela 2. Atributos físicos do solo da área de estudo.
Propriedades físicas Profundidades de amostragem
0,00 a 0,05 m 0,05 a 0,10 m
Densidade do solo (Mg m-3) 1,51 1,62
Areia Grossa (g kg-1) 10,00 10,00
Areia Média (g kg-1) 140,00 130,00
Areia Fina (g kg-1) 450,00 440,00
Areia Muito Fina (g kg-1) 130,00 110,00
Silte (g kg-1) 110,00 130,00
Argila (g kg-1) 160,00 170,00
Macroporosidade (cm-3cm-3) 0,16 0,13
Microporosidade (cm-3cm-3) 0,29 0,30
DMP (mm) 3,31 2,58
DMP= Diâmetro médio ponderado dos agregados
Tabela 3. Distribuição das classes do diâmetro dos agregados nas diferentes plantas de cobertura do solo e nas profundidades de 0,0 a 0,05 e 0,05 a 0,10 m.
Classes Convenc Pousio Aveia preta Braquiária Sorgo Milheto Crotalária Guandu CV mm ...g... ... % 0,0 a 0,05 m 4,00 41,71 a 44,34 a 39,56 a 41,34 a 44,97 a 41,34 a 42,88 a 40,52 a 5,5 2,00 2,32 a 1,42 a 3,25 a 2,98 a 1,74 a 3,03 a 2,12 a 2,18 a 26,0 1,00 1,00 a 0,55 a 1,66 a 0,82 a 0,60 a 1,07 a 0,66 a 1,53 a 27,8 0,50 1,30 a 0,61 a 1,55 a 1,19 a 0,55 a 1,21 a 0,83 a 1,90 a 25,7 0,25 1,47 a 0,75 a 1,62 a 1,46 a 0,57 a 1,31 a 1,17 a 1,81 a 22,8 0,13 0,96 a 0,56 a 0,86 a 1,08 a 0,30 a 0,93 a 0,97 a 0,92 a 14,8 0,13 1,24 1,77 1,50 1,13 1,27 1,11 1,37 1,14 0,05 a 0,10 m 4,00 38,90 a 39,87 a 36,97 a 40,51 a 42,67 a 44,08 a 35,85 a 32,48 a 9,7 2,00 3,21 a 2,81 a 1,95 a 2,29 a 1,81 a 1,77 a 4,19 a 4,42 a 20,7 1,00 1,49 a 1,52 a 1,72 a 1,29 a 0,88 a 0,78 a 2,08 a 2,32 a 20,4 0,50 1,94 a 1,91 a 2,72 a 1,45 a 1,38 a 0,66 a 2,44 a 3,35 a 28,6 0,25 1,90 a 1,89 a 3,34 a 1,76 a 1,50 a 0,91 a 2,14 a 3,86 a 28,8 0,13 1,01 c 0,77 d 1,39 b 1,07 c 0,92 cd 0,60 e 1,08 c 2,05 a 12,8 0,13 1,56 1,23 1,91 1,63 1,04 1,22 2,22 1,50
Médias seguidas de mesmas letras, na linha, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.
Alguns dos princípios básicos citados na literatura que envolve a gênese dos agregados destacam que as raízes das plantas estimulam a agregação estável do solo, e que estas raízes ao penetrarem no solo comprimem as partículas, aproximando-as, formando um emaranhado de raízes e solo e estimulando a agregação (Oades, 1984). Verifica-se que a estabilidade tende a aumentar mais em solos com gramíneas do que os com leguminosas. Alguns destes comportamentos foram constatados neste experimento nas áreas de coberturas de gramíneas.
Na camada de 0,00 a 0,05 m não ocorreram diferenças significativas no peso de agregados por classes de tamanho nos tratamentos avaliados (Tukey 5%). Porém pode-se destacar que mesmo a área em preparo convencional (testemunha), aprepode-sentou valores semelhantes aos demais tratamentos. Este fato pode ser explicado pela situação de pousio em que a área se encontrava e também pela influência da vegetação natural, que pode ter contribuído para a agregação através da ação do sistema radicular e pelo depósito de material orgânico (folhas). Campos et al. (1995) em seu trabalho com estabilização estrutural de agregados num Latossolo, verificaram que com a manutenção da cobertura vegetal, ocorreu uma maior resistência ao impacto das gotas de chuva, favorecendo uma menor desagregação superficial. Albuquerque et al. (2001) observaram efeitos semelhantes, comparando sistemas de semeadura direta e convencional.
Para a camada de 0,05 a 0,10 m foram observadas diferenças significativas apenas na classe de menor diâmetro (0,13 mm), sendo que na área com guandu (2,05 g), este valor foi 3,4 vezes maior que o menor valor observado para o milheto (0,60 g). Nesta camada podem-se observar os efeitos de desagregação do solo causados por vários anos de semeadura convencional, constatado pelo aumento dos valores de massa de agregados nas peneiras menores (0,13 mm), apresentando diferenças significativas entre os tratamentos. Este comportamento também foi constatado por Perin et al. (2002) e Andreola et al. (2000), que observaram maior desagregação em camadas mais profundas, quando compararam áreas com cobertura e áreas em convencional.
Diâmetro Médio Ponderado dos Agregados (DMP)
Com relação ao diâmetro médio ponderado (DMP), mesmo não havendo diferenças significativas, observou-se a tendência de se encontrar maiores valores numéricos nas áreas de gramíneas quando comparadas às leguminosas. Na profundidade de 0,0 a 0,05 m os maiores valores foram verificados na área de milheto e o menor na área de guandu nesta mesma profundidade. Para a profundidade de 0,0 a 0,05 m os menores valores deste foram verificados para as áreas de aveia preta e guandu, este comportamento pode estar relacionado à baixa produção de massa seca observada no período (Tabela 4), com isto ocorreu uma menor proteção dos agregados quanto à destruição promovida pela ação mecânica da água e dos implementos agrícolas. Bertol et al. (2004) estudando diferentes sistemas de cultivo verificou que o índice de
sensibilidade demonstrou que o preparo convencional promoveu uma maior degradação do solo do que o sistema de semeadura direta, em relação ao campo nativo.
Tabela 4. Produção de fitomassa seca (FS) das plantas de cobertura nos anos agrícolas de 2012 a 20013. Planta de cobertura 2012 2013 ...Mg ha-1... Pousio 2,09 d 3,79 a Aveia 2,37 d 3,36 ab Crotalária 3,87 cd 3,69 a Sorgo 7,06 b 4,02 a Milheto 10,28 a 3,62 a Braquiária 6,03 bc 2,12 c Guandu 1,64 d 2,66 bc CV (%) 20,73 10,94
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si a 5% (Tukey).
Densidade do Solo (Ds)
Os valores de Ds variaram entre 1,43 a 1,67 Mg m-3, não sendo verificadas diferenças significativas entre os diferentes tipos de cobertura (Tukey 5%). Estes valores de DS podem ter favorecido o desenvolvimento das plantas de cobertura, como destacado por Silva & Rosolem (2001), que atribuem o valor de Ds de 1,60 Mg m-3 como crítico para o desenvolvimento de plantas de cobertura, num Latossolo Vermelho textura franco-arenosa.
Macro e Microporosidade
Quanto aos valores da porosidade do solo (macro e microporos) não foram verificadas diferenças significativas entre os tratamentos analisados para macroporosidade (Tukey 5%), porém através da relação Ma/Pt (Figura 1), observa-se à tendência de maiores valores na profundidade de 0,0 a 0,05 m nas áreas de pousio e preparo convencional. Este comportamento observado na área de pousio pode ser decorrente à ausência de preparo do solo para a implantação das coberturas. Já na área com preparo convencional, as exposições diretas do solo aos impactos das gotas de chuva, podem ter contribuído para a destruição dos agregados e redução da macroporosidade. Bertol et al. (2004) trabalhando com diferentes sistemas de cultivo e campo nativo em Cambissolo Húmico verificou os menores valores da relação Ma/Pt em área de campo nativo, sendo estes valores resultantes do pastejo que a área era submetida.
Figura 1. Relação volume de macroporos (Ma) / volume total de poros (Pt), nas profundidades de 0,0 - 0,05 e 0,05 – 0,10 m.
Para a camada de 0,05 a 0,10 m verificou-se o mesmo padrão observado na camada superficial, porém constata-se um aumento da relação Ma/Pt, indicando uma menor alteração da macroporosidade nesta camada. Em todas as áreas verificaram-se valores da relação Ma/Pt superiores a 0,33, valor este considerado por Taylor e Aschorcroft (1972) como limitante ao desenvolvimento do sistema radicular da maioria das culturas.
Com relação à microporosidade observou-se que ocorreram diferenças significativas (Tukey 5%) apenas na camada de 0,05 a 0,10 m de profundidade, na qual o valor obtido para a crotalária foi menor que os verificados nos demais tratamentos. Este padrão é similar ao verificado por Pelá (2002), que observou o aumento da microporosidade para crotalária juncea, até 0,08 m de profundidade, demonstrando a participação desta cobertura no aumento da microporosidade do solo.
Matéria orgânica leve e (MOL), Fósforo remanescente (Prem)e Carbono Orgânico Total (COT)
Em geral, a variabilidade observada em COT e MOL foi maior entre os sistemas de manejo do que entre as culturas agrícolas avaliadas (Tabela 5). Épossível constatar que, à medida que a profundidade aumentou, o quadrado médio dos fatores devariação
sistemas de manejo e culturas agrícolas apresentou tendência de redução, sendo que, na maior profundidade, apenas o Prem para o fator cultura agrícola apresentou significância. Em relação à interação sistema de manejo x cultura agrícola, destaca-se o efeito significativo para MOL e Prem nas camadas de 0,025–0,05 e 0,05–0,10 m. Em relação à MOL (0,0–0,025 m), na cultura do milho, o maior valor foi encontrado na cobertura com braquiária e os menores valores foram observados sob SPD com cultivo de cobertura de crotalária e no preparo convencional.
Na cultura da soja, apenas a área com braquiária diferiu das demais, com o maior valor. À profundidade de 0,025–0,050 m, não foram observadas diferenças entre os sistemas de manejo para a cultura do milho. Na cultura da soja, a área sob pousio apresentou o menor valor. O compartimento MOL pode ser considerado dedinâmica acelerada no solo (Leite, 2002). Portanto, suamanutenção é fundamental para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas, uma vez que representa, em curto e médio prazo, alto potencial para ciclagem de nutrientes (Compton & Boone, 2002). Ao avaliar o efeito da Gliricidia sepium sobre a disponibilidade dos nutrientes no solo, microclima e produtividade da cultura do milho em sistema agroflorestal no agreste paraibano, Pérez Marin et al. (2006) verificaram que a MOL do solo foi melhor indicador do que o COT, para detectar mudanças causadas pelo manejo da cobertura vegetal.
Em relação aos valores de Prem (0,025–0,05 m), observou-se que, independentemente da cultura, a área com crotalária apresentou os maiores valores. Entretanto, esses valores na cultura do milho não diferiram estatisticamente dos observados nas áreas em pousio e em preparo convencional, enquanto, na cultura da soja, eles não diferiram dos observados nas áreas com braquiária e milheto. Na cultura do milho, a área com braquiária apresentou o menor valor, enquanto que, na soja, as áreas com menores valores foram aquelas que estiveram sob preparo convencional e pousio. Na camada de 0,05–0,10 m de profundidade, na cultura do milho, o maior valor de Prem foi observado na área sob preparo convencional, mas sem apresentar diferenças significativas das áreas com crotalária e braquiária.
Tabela 5. Análise de variância para carbono orgânico total (COT), matéria orgânica leve (MOL) e fósforo remanescente (Prem) em diferentes camada de Latossolo Vermelho, submetido a diferentes sistemas de manejo e cultivados com milho ou soja. Atributo edáfico Causas da variação Coberturas Culturas A X B CV erro 1 (%) CV erro 2 (%) (A) (B) 0,0-0,025 m COT 6,26* 11,18* 2,88 ns 7,48 9,18 MOL 39,50* 10,82* 4,04** 14,33 23,13 Prem 13,59* 5,00* 1,89ns 3,63 10,86 0,025-0,05 m COT 11,48* 1,32 ns 0,26 ns 4,92 6,55 MOL 26,00* 6,42** 3,19** 9,74 20,41 Prem 7,71* 1,73ns 4,75** 4,99 5,22 0,05- 0,10 m COT 7,55* 9,34* 0,60 ns 4,8 5,37 MOL 10,23* 3,00ns 7,17* 22,65 23,31 Prem 1,89ns 2,76ns 9,44* 7,36 7,23 0,10-0,20 m COT 2,08 ns 1,29 ns 1,88 ns 5,53 7,69 MOL 3,06ns 0,13ns 0,78ns 32,81 34,34 Prem 0,37ns 6,65** 1,86ns 6,27 6,00
*significativo a 5%; **significativo a 1%; nsnão significativo. CV=Coeficiente de variação; COT=Carbono
orgânico total (g kg-1);; MOL=Matéria orgânica leve (g), Prem=Fósforo remanescente (mg kg-1).
Na cultura da soja, a área sob preparo convencional apresentou os menores valores de Prem. Em relação aos valores de Prem (0,025–0,05 m), observou-se que, independentemente da cultura, a área com crotalária apresentou os maiores valores. Entretanto, esses valores na cultura do milho não diferiram estatisticamente dos observados nas áreas em pousio e em preparo convencional, enquanto, na cultura da soja, eles não diferiram dos observados nas áreas com braquiária e milheto. Na cultura do milho, a área com braquiária apresentou o menor valor, enquanto que, na soja, as áreas com menores valores foram aquelas que estiveram sob preparo convencional e pousio. Na camada de 0,05–0,10 m de profundidade, na cultura do milho, o maior valor de Prem foi observado na área sob preparo convencional, mas sem apresentar diferenças significativas das áreas com crotalária e braquiária.
Na cultura da soja, a área sob preparo convencional apresentou os menores valores de Prem. Destaca-se a elevada correlação (r = 0,78**) observada na área de SPD com crotalária. Esses resultados sugerem que a adoção de sistemas de manejo que contemplem a elevação dos teores de MOS, na forma de MOL, podem proporcionar
melhor aproveitamento do uso de P pelas culturas. Essa possibilidade é amparada pelo fato de que ácidos orgânicos de baixo peso molecular podem bloquear sítios de adsorção do fosfato (Tirloni et al., 2009). Com relação aos teores de COT, não foram observadas interações significativas entre os tratamentos. Os sistemas de manejo, no entanto, apresentaram efeitos significativos sobre esses parâmetros em todas as camadas avaliadas, com exceção da mais profunda (0,10–0,20 m). Na camada 0,0–0,025 m, o sistema com preparo convencional do solo apresentou os menores teores de COT, significativamente inferiores aos sistemas pousio e SPD com braquiária. Na camada subsequente, os menores valores foram observados para SPD com milheto, e, na camada 0,05–0,10 m, os sistemas pousio e SPD com crotalária apresentaram os menores teores de COT. Na camada 0,10–0,20 m, não houve diferenças entre sistemas de manejo.
Fracionamento granulométrico da MOS
Na Tabela 6 é apresentado o resumo da análise de variância com os valores de F calculado, para os estoques de carbono orgânico total (COT) do solo e das frações granulométricas da MOS. Verificou-se que para os estoques de COT não foram observadas interações significativas entre os fatores coberturas (A) e culturas (B), independente da profundidade avaliada. Em relação aos estoques das frações granulométricas da MOS, a MOP apresentou interação significativa (A*B) para todas as profundidades. Enquanto a MOM, apenas para a profundidade de 0,025-0,05m, este padrão não foi observado.
Tabela 6. Resumo da análise de variância apresentando os valores de F calculado para as frações granulométricas e carbono orgânico total.
Frações da MOS Causas da variação Coberturas (A) Culturas
(B) A*B CV erro 1 CV erro 2
0,0-0,025 m COT 3,84* 9,88** 2,25 ns 7,39 9,51 MOP 36,28** 5,71* 27,34** 9,82 11,47 MOM 6,41** 22,63** 16,28** 12,85 14,83 0,025-0,05m COT 5,52** 0,78 ns 0,41 ns 4,78 6,93 MOP 6,06** 95,64** 11,40** 14,46 9,15 MOM 2,80 ns 53,91** 2,25 ns 10,77 10,96 0,05- 0,10 m COT 9,04** 9,15** 0,60 ns 5,51 6,00 MOP 19,60** 8,51* 5,67** 8,21 15,15 MOM 2,32ns 2,26ns 3,07** 9,52 9,96
0,10-0,20 m COT 1,35 ns 0,74 ns 1,61 ns 5,40 8,40 MOP 4,05* 0,21 ns 13,33** 17,26 11,96 MOM 3,90* 0,88 ns 4,10* 8,68 12,13 0,0-0,20 m COT 2,43 ns 2,06 ns 2,14 ns 3,44 4,18 MOP 2,71 ns 0,01ns 16,98** 17,43 13,11 MOM 1,40 ns 0,0 ns 3,56* 6,39 6,29
*significativo a 5%; **significativo a 1%; ns=não significativo pelo teste F a 5%. MOP=Matéria
orgânica particulada; MOM=Matéria orgânica mineral; COT=Carbono orgânico total.
Na profundidade de 0,0-0,025 m foram observados menores estoques de MOP na área sob manejo convencional e maiores para a área com cobertura de milheto, ambos nas áreas de milho (Figura 2). Este padrão pode ser decorrente da maior quantidade de resíduos vegetais encontrados na superfície do solo produzidos pela cultura anterior (milheto) e menores na área de manejo convencional. Nas áreas de soja, o pousio diferiu dos demais tratamentos, apresentando o menor valor de estoque de MOP. Na área com cobertura de crotalária se observou o maior estoque dessa fração. Entre as culturas, a área de milho apresentou maiores estoques de MOP quando milheto foi a planta de cobertura que antecedeu o plantio de milho, sendo esse padrão também observado na área sob pousio. Já na área de soja verificaram-se maiores estoques de MOP na área onde a planta de cobertura foi a crotalária e na área de manejo convencional (Figura 2).
Estoque de c arbono da m atér ia or g ânica p articula d a ( Mg ha -1 ) Ba Cb Ba Bb Aa Cb Ba BCa Aa Bb 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio Milho Soja Aa ABa Ba Ba ABa ABb Aa Aa Bb ABa 0,00 0,60 1,20 1,80 2,40 3,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio Milho Soja Aa Bb Cb BCb BCb Aa Aa ABa Aa Ba 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Aa ABa ABb Aa Bb ABa Cb Aa BCb Aa 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Aa Ca Cb Ba Cb BCb Ca Aa Cb ABa 0,00 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Áreas avaliadas
Figura 2. Estoques de carbono da MOP sob diferentes áreas avaliadas e culturas de milho e soja. Médias seguidas de mesma letra maiúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as áreas avaliadas para cada cultura, e mesma letra minúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as culturas em cada área avaliada.
0 ,0 - 0 ,0 2 5 m 0 ,0 5 – 0 ,1 0 m 0 ,0 2 5 – 0 ,0 5 m 0 ,1 0 – 0 ,2 0 m 0 ,0 – 0 ,2 0 m
Em estudo realizado por Bayer et al. (2004), sobre o armazenamento de carbono 0
em frações lábeis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho, os autores 1
encontraram maiores estoques de carbono orgânico para a MOP nas áreas sob SPD 2
quando comparada ao manejo convencional, independente do sistema de rotação de 3
culturas implantado na profundidade de 0,0-0,025 m. 4
Na profundidade de 0,025-0,05 m, para a cultura do milho, na área em pousio 5
quantificaram-se os maiores estoques de MOP e na área com braquiária os menores. Na 6
cultura da soja, verificou-se que o menor estoque ocorreu quando o milheto foi a planta 7
de cobertura que antecedeu o plantio da soja. Entre as culturas, observaram-se maiores 8
estoques de MOP na área com soja, sendo exceção à área de pousio. Este padrão pode 9
ser devido à melhor qualidade da fitomassa produzida pela cultura da soja (com maiores 10
teores de N) associada aos resíduos vegetais provenientes das coberturas vegetais 11
antecessoras. 12
Na profundidade de 0,05-0,10 m, verificaram-se maiores estoques de MOP para 13
a área de pousio e, menores para as áreas de crotalária e braquiária, nas áreas onde foi 14
feito o plantio de milho. Para a área de soja, observaram-se maiores estoques nas áreas 15
onde a braquiária foi a planta de cobertura e no manejo convencional. Entre as culturas, 16
as áreas de crotalária e pousio apresentaram maiores estoques quando foi realizado o 17
cultivo do milho. Na profundidade de 0,10-0,20 m, observaram-se maiores estoques de 18
MOP para as áreas com crotalária e de pousio (milho) e milheto e braquiária (soja). 19
Entre as culturas, as áreas de crotalária e manejo convencional, apresentaram maiores 20
valores quando o milho foi à cultura implantada de milho e, milheto e braquiária para a 21
cultura da soja (Figura 2). 22
De maneira geral, verificou-se nas profundidades avaliadas que os maiores 23
teores de MOP foram encontrados nas áreas com associação de leguminosas e 24
gramíneas, sendo este padrão melhor expresso na camada de 0,0-0,20 m, onde os 25
maiores estoques de MOP foram observados na área de soja sobre milheto e braquiária 26
(leguminosa x gramínea) e na cultura do milho sobre crotalária (gramínea x 27
leguminosa). 28
Estes resultados podem ser decorrentes do balanço da relação C/N das plantas de 29
cobertura com as culturas, culminando em maiores estoques de MOP quando 30
comparado às áreas onde ocorrem apenas gramíneas (milheto sobre milho) ou 31
leguminosas (soja sobre crotalária). Verifica-se aumento dos estoques de MOP nas áreas 32
com leguminosa x gramínea, pois a fixação biológica do nitrogênio pelas leguminosas 33
contribui para o desenvolvimento das gramíneas, e estas por sua vez, correspondem com 34
maior produção de fitomassa, e conseqüentemente maiores quantidades de matéria seca 35
são aportadas ao solo. Parte desse material, por meio do processo de decomposição da 36
MOS, será transformado em MOP. 37
Na área em preparo convencional do solo não foram encontradas diferenças 38
entre as culturas, demonstrando que o manejo do solo com plantas de mesma família e 39
associado às praticas de aração e gradagem, promovem menores estoques de MOP. Este 40
padrão é evidenciado na área de milho, onde milheto e braquiária foram as plantas de 41
cobertura que promoveram os menores estoques de MOP, sendo estes iguais aos 42
verificados na área em manejo convencional. Na área de soja também se observaram os 43
menores valores de MOP para a cobertura de crotalária, sendo os valores iguais aos 44
quantificados na área em manejo convencional. Na área em pousio, os valores de 45
estoques encontrados podem ser decorrentes da maior diversidade de espécies existentes 46
(Torres et al., 2008). 47
Os resultados encontrados neste estudo são semelhantes aos verificados por 48
Bayer et al. (2002), onde os autores quantificaram o estoque de MOP na camada de 0-49
17,5 cm de um Argissolo sobre o sistema de culturas aveia+vica/milho+caupi e, 50
verificaram que o SPD (9 anos) foi 36% superior em relação ao preparo convencional, 51
em promover aumento dos estoques de MOP, sendo utilizada rotação de culturas com 52
gramíneas e leguminosas. 53
Em relação aos estoques de MOM, na profundidade de 0,0-0,025 m, a área em 54
pousio apresentou o maior valor, nas áreas de plantio de soja. Para a cultura do milho, 55
nas áreas de crotalária e milheto verificaram-se o maior e o menor estoque, 56
respectivamente. Entre as culturas, observaram-se maiores estoques de MOM para as 57
áreas de crotalária e o manejo convencional (milho), e na área de soja, a área em pousio 58
apresentou maiores estoques (Figura 3). 59
Na profundidade de 0,05-0,10 m, foram observadas diferenças apenas nas áreas 60
de milho, com maiores valores na área de pousio. Entre as coberturas, apenas para a 61
cobertura de crotalária foram verificadas diferenças, com maior estoque de MOM na 62
área de soja (Figura 3). Este padrão pode ser decorrente do maior teor de COT 63
encontrado na área com soja (Tabela 7), já que a fração MOM é constituída de mais de 64
80% dos estoques de COT (Nicoloso, 2005). 65
Estoque de c arbono da m atér ia or g ânica mi ne ra l ( Mg ha -1 ) BCb ABa ABCa Aa Ca Aa Bb Ba Bb Ba 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Milheto Crotalária Braquiaria Convencional Pousio Milho Soja Aa ABa ABa Bb ABaAa Aa Aa Aa Aa 0,00 1,40 2,80 4,20 5,60 7,00
Milheto Crotalária Braquiaria Convencional Pousio
Aa ABa ABb Ba Ba ABa ABa Aa Ba Ba 0,00 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Áreas avaliadas
Figura 3. Estoques de carbono da MOM sob diferentes áreas avaliadas e culturas de milho e soja. Médias seguidas de mesma letra maiúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as áreas avaliadas para cada cultura, e mesma letra minúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as culturas para cada área avaliada.
66
Para a profundidade de 0,10-0,20 m, a área de milho, precedida por milheto 67
apresentou o maior estoque de MOM e as áreas em pousio e manejo convencional, os 68
menores estoques. Na área de soja, quando utilizou-se como planta de cobertura a 69
braquiária foi observado o maior estoque de MOM e nas áreas de manejo convencional 70
e pousio, os menores. Entre as culturas, apenas a cobertura de braquiária proporcionou 71
diferenças, com o maior valor na área de soja (Figura 3). Os resultados encontrados 72
permitem inferir que o cultivo de milho sobre milheto e soja sobre braquiária, 73
aumentam os estoques de MOM quando comparados com as áreas em manejo 74 0 ,0 – 0 ,0 2 5 m 0 ,0 5 – 0 ,1 0 m 0 ,1 0 – 0 ,2 0 m
convencional e pousio. Portanto, o uso de plantas de coberturas (gramíneas e 75
leguminosas) como antecessoras ao cultivo de grãos em solo de cerrado sob SPD 76
favorece o aumento dos estoques de MOM. 77
Na área de manejo convencional, evidencia-se o efeito negativo do preparo do 78
solo (aração e gradagem) sobre os agregados, pois através da ruptura destes, a MOM 79
que estava protegida em seu interior, fica exposta a ação dos microorganismos. Estes, 80
por sua vez, irão acelerar o processo de degradação da MOS, culminando numa rápida 81
mineralização. 82
Nas Tabelas 7 e 8 são apresentados os estoques de COT e MOM, para as 83
profundidades, onde não se verificou interação significativa para o fatores avaliados. 84
Quanto aos estoques de MOM e COT (0,10-0,20 e 0,0-0,20 m), observou-se que entre 85
as coberturas não houve significância pelo teste F (Tabela 7). 86
87
Tabela 7 Frações da MOS que não apresentaram interação significativa (A*B), mas foram significativos (Tukey <0,05) para o fator cobertura vegetal (A).
Frações avaliadas
Coberturas vegetais
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio COT 0,0-0,025 m 2,45 ab 2,50 a 2,32 ab 2,19 b 2,44 ab COT 0,025-0,05 m 2,30 ab 2,29 ab 2,33 a 2,13 b 2,37 a COT 0,05-0,10 m 8,02 ab 7,36 b 7,82 b 8,57 a 7,59 b COT 0,1-0,2 m 14,02 ns 13,85 ns 13,74 ns 13,80 ns 13,21 ns COT 0,0-0,20 m 26,62 ns 26,00 ns 26,21 ns 26,87 ns 25,61 ns MOM 0,025-0,05 m 1,32 ns 1,40 ns 1,51 ns 1,34 ns 1,45 ns MOM 0,0-0,20 m 19,35 ns 19,13 ns 18,76 ns 20,13 ns 19,08 ns
Médias seguidas de mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. ns= não significativo pelo teste F a 5%.
88
Os maiores estoques de COT, na profundidade de 0,0-0,025 m, foram 89
observados na área onde a crotalária foi à planta de cobertura, na profundidade de 90
0,025-0,05 m, e na área com braquiária. Nessas profundidades os menores estoques de 91
COT foram encontrados sob preparo convencional, indicando que o revolvimento do 92
solo com a utilização de práticas como aração e gradagem, diminui a quantidade de 93
resíduos vegetais deixados em superfície e favorece a quebra os agregados, culminando 94
em menores teores de COT. 95
Padrão inverso ocorreu na área de crotalária (0,0-0,025 m), pois devido ao não 96
revolvimento do solo e ao acúmulo dos resíduos vegetais, a maior parte da matéria 97
orgânica é preservada. Na área com braquiária (0,025-0,05 m), a maior relação C/N 98
desta gramínea confere um tempo de decomposição e de residência da matéria orgânica 99
mais prolongado, consequentemente, aumenta o conteúdo de carbono orgânico total no 100
solo. Estes resultados são semelhantes aos verificados por Bayer et al. (2004) e 101
Wendling et al. (2005), trabalhando em áreas com SPD e mesma classe de solo. 102
O maior estoque de COT (0,05-0,10 m) na área de preparo convencional deve-se 103
ao revolvimento e conseqüente inversão da camada superficial do solo, onde há maiores 104
quantidades de matéria orgânica, principalmente oriunda dos resíduos vegetais das 105
culturas de milho e soja deixados em superfície.Este padrão também foi observado por 106
Perez et al. (2004), avaliando o COT, em uma área de cultivo de soja por vinte anos de 107
manejo convencional em Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso, no Distrito Federal. 108
Em relação ao fator cultura (Tabela 8), verificaram-se maiores estoques de COT 109
(0,0-0,025 m) e MOM (0,025-0,05 m) na área de milho. Já na profundidade de 0,050-110
0,10 m, maiores valores foram observados na área de soja. Este padrão pode ser devido 111
aos resíduos culturais do milho, que possuem uma elevada relação C/N, contribuindo 112
para a elevação dos estoques de COT e MOM na camada superficial e, na profundidade 113
de 0,05-0,10m, os maiores estoques na área de soja podem ser decorrentes da fixação de 114
nitrogênio atmosférico pela cultura. 115
Tabela 8. Frações da MOS que não apresentaram interação significativa (A*B), mas foram significativos (Tukey <0,05) para o fator culturas (B).
Frações avaliadas Culturas Milho Soja COT 0,0-0,025 m 2,49 a 2,26 b COT 0,025-0,05 m 2,31 ns 2,26 ns COT 0,05-0,10 m 7,64 b 8,10 a COT 0,1-0,2 m 13,57 ns 13,88 ns COT 0,0-0,20 m 26,01 ns 26,51 ns MOM 0,025 – 0,05 1,59 A 1,23 B MOM 0,0 – 0,2 19,29 ns 19,29 ns
Médias seguidas de mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. ns= não significativo pelo teste F a 5%.
116
Fracionamento químico da MOS
117
O resumo da análise de variância para os estoques das frações húmicas da MOS 118
são apresentados na Tabela 9. Por meio dos valores de F, pode-se observar que houve 119
interação significativa entre coberturas (A) x culturas (B) para todas frações húmicas 120 somente na camada de 0,0-0,20 m. 121 122 123 124 125
Tabela 9. Resumo da análise de variância apresentando os valores de F calculado para as frações húmicas da MOS.
Frações húmicas Causas da variação Coberturas (A) Culturas
(B) A*B CV erro 1 CV erro 2
0,0-0,025 m C-HUM 10,63** 3,63 ns 13,66** 7,23 9,39 C-FAF 1,09 ns 4,56* 2,46 ns 17,14 14,10 C-FAH 13,66** 8,19* 3,82* 22,55 17,40 0,025-0,05m C-HUM 7,18** 7,25* 1,11 ns 10,78 12,40 C-FAF 7,47** 10,64** 4,89* 12,51 15,91 C-FAH 5,29* 2,37 ns 8,29** 22,48 19,47 0,05- 0,10 m C-HUM 11,78** 0,04 ns 1,62 ns 8,33 8,40 C-FAF 11,79** 4,41ns 5,20** 7,46 12,70 C-FAH 3,16 ns 7,34* 2,19 ns 17,84 16,95 0,10-0,20 m C-HUM 3,71* 4,91* 10,72** 11,52 7,38 C-FAF 4,33* 3,10 ns 2,29 ns 11,56 12,20 C-FAH 18,52** 1,19 ns 2,55ns 18,98 30,50 0,0-0,20 m C-HUM 1,60 ns 0,08 ns 4,48** 6,71 5,71 C-FAF 11,74** 1,53 ns 3,53* 5,27 8,30 C-FAH 10,26** 0,48 ns 4,51* 11,63 13,07
*significativo a 5%; **significativo a 1%; ns= não significativo pelo teste F a 5%; C-HUM=carbono na
fração humina; C-FAH=carbono na fração ácido húmico C-FAF=carbono na fração ácido fúlvico.
126
Na profundidade de 0,0-0,025 m, na área de milho, os maiores estoques de C-127
HUM foram encontrados nas áreas que tiveram braquiária e milheto como planta de 128
cobertura. Já na cultura da área de soja, os maiores estoques de C-HUM foram 129
observados nas áreas de braquiária e crotalária. Entre as culturas, as áreas com crotalária 130
e pousio apresentaram os maiores estoques para soja, enquanto para a cultura do milho, 131
este padrão foi verificado para a cobertura de milheto (Figura 4). 132
Na profundidade de 0,10-0,20 m, na área de milho, verificaram-se maiores 133
estoques de C-HUM nas onde crotalária e braquiária foram às plantas de cobertura, 134
enquanto na área de soja, apenas a área em pousio diferiu das demais, apresentando os 135
menores estoques de C-HUM. Entre as culturas, na áreas de milho sobre crotalária e 136
pousio foram quantificados os maiores estoques de C-HUM (Figura 4). 137
Estoque de c arbono da f ra çã o humi na ( Mg h a -1 ) Aa Cb Aa BCa Cb Bb Aa Aa Ba Ba 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Milho Soja ABa Ba Aa Aa Ba Bb Ba Aa Ab Aa 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
ABa Ba ABa Aa ABa Ba ABa Aa ABa Aa 0,00 4,00 8,00 12,00 16,00 20,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio Áreas avaliadas
Figura 4. Estoques de carbono da fração humina sob diferentes áreas avaliadas e culturas de milho e soja. Médias seguidas de mesma letra maiúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as áreas avaliadas para cada cultura, e mesma letra minúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as culturas para cada área avaliada.
138
Quando se compara a área de braquiária e a área em manejo convencional, 139
verificou-se que a cobertura de braquiária propiciou maiores estoques de C-HUM 140
independente da cultura avaliada (milho e soja) ou da profundidade (0,0-0,025 e 0,10-141
0,20 m), para a camada de 0,0-0,20 m, também se observou esta tendência. Estes 142
resultados indicam que a braquiária é eficiente em aumentar os estoques de C-HUM em 143 0 ,0 – 0 ,0 2 5 m 0 ,1 0 – 0 ,2 0 m 0 ,0 – 0 ,2 0 m
SPD sob solo de cerrado, por meio da adição de palhada ao solo e também em função da 144
sua alta relação C/N. 145
No preparo convencional do solo, a redução do conteúdo de carbono e, 146
conseqüentemente, das frações húmicas, não se deve unicamente à diminuição da 147
quantidade de resíduos adicionados, mas também ao aumento da atividade microbiana, 148
promovida por melhores condições de aeração, temperatura mais elevada e alternância 149
mais freqüente de umedecimento e secagem do solo (Stevenson, 1982), além do uso 150
contínuo de implementos e pelas perdas causadas pela erosão que são favorecidas no 151
plantio convencional (Pinheiro et al., 2003). 152
Na camada de 0,0-0,20 m, verificou-se na área de milho, maiores estoques de C-153
HUM quando a crotalária foi a planta de cobertrua, enquanto na cultura da soja, as 154
coberturas de milheto e braquiária apresentaram os maiores estoques (Figura 4). Este 155
resultado demonstra a maior eficiência de aumento dos estoques de C-HUM quando se 156
tem a associação de plantas de famílias diferentes (gramíneas x leguminosas). 157
Para os estoques de C-FAF, na área de milho, independente da profundidade 158
avaliada, não foram observadas diferenças. Já para a cultura da soja, foram verificadas 159
entre as plantas de cobertura, maiores estoques para as áreas com milheto e braquiária 160
nas profundidades de 0,05-0,10 e 0,0-0,20 m, sendo estes valores de estoques iguais aos 161
observados para as áreas de manejo convencional e pousio (0,05-0,10 m) e pousio para 162
a profundidade de 0,0-0,20 m. Entre as culturas, verificaram-se maiores estoques de C-163
FAF na área com soja para as coberturas de milheto, crotalária e no manejo 164
convencional (0,025-0,05 m). Nas demais profundidades avaliadas, apenas a cobertura 165
de crotalária apresentou diferenças, com maiores valores na área de soja (Figura 5A). 166
Estes resultados indicam que o uso de gramíneas (milheto e braquiária) como 167
plantas de cobertura antecessoras ao cultivo de espécies leguminosas (soja) favorece o 168
aumento dos estoques de C-FAF quando comparado ao uso de somente leguminosas 169
(crotalária e soja). Este padrão também pode estar sendo beneficiado pelo sistema 170
radicular das plantas de milheto e da braquiária, que podem atingir maiores 171
profundidades e carrear a fração ácido fúlvico para maiores profundidades (0,0-0,20 m). 172
Na área em manejo convencional, os estoques de C-FAF encontrados, iguais à 173
área de milheto nas profundidade de 0,05-0,10 e 0,0-0,20 m e maiores que a cobertura 174
de braquiária (0,025-0,5 m) podem ser decorrentes do revolvimento do solo, pois a 175
fração ácido fúlvico é de maior mobilidade no solo, quando comparada às demais 176
frações. 177
Estoque de c arbono da f ra çã o ác ido fú lvi co ( Mg ha -1 Aa Ab Aa Ab Ab ABa Aa Ba ABa Aa 0,00 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Milho Soja Estoque de c arbono da f ra çã o ác ido húm ico (Mg h a -1 ) Aa Ab Aa Ba Ba Aa Aa Aa Ba Ba 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio Milho Soja Aa Aa Aa Aa Aa Aa Bb Aa Aa Aa 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Ba Ba Ba Ba Aa Aa Aa Aa Aa Ab 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Aa Aa Aa Aa Aa Aa ABa Aa Bb Aa 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Milheto Crotalária Braquiaria Convencional Pousio
Aa Aa Aa Ba ABa ABa Aa Cb BCa ABa 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio
Áreas avaliadas
Figura 5. Estoques de carbono das frações ácidos fúlvicos (A) e húmicos (B) sob diferentes áreas avaliadas e culturas de milho e soja.
Médias seguidas de mesma letra maiúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as áreas avaliadas para cada cultura, e mesma letra minúscula não diferem (Tukey < 0,05) entre as culturas para cada área avaliada.
0 ,0 2 5 – 0 ,0 5 m 0 ,0 5 – 0 ,1 0 m 0 ,0 – 0 ,2 0 m 0 ,0 – 0 ,0 2 5 m 0 ,0 2 5 – 0 ,0 5 m 0 ,0 – 0 ,2 0 m A B
Avaliando os teores das frações húmicas em agregados de um Latossolo Vermelho sob áreas de cerradão e milho cultivado por 30 anos em sistema convencional, no município de Sete Lagoas, MG, Passos et al. (2007) verificaram maiores teores de C-FAF no solo sob cultivo convencional de milho. Os autores destacaram o efeito do revolvimento do solo, incorporando os resíduos culturais do milho, bem como a maior mobilidade dessa fração, para os maiores valores de C-FAF encontrados.
Os estoques de C-FAH, na profundidade de 0,0-0,025 m, foram maiores para as áreas que tiveram milheto, crotalária e braquiária como plantas de cobertura quando comparadas ao manejo convencional e a área em pousio, independente da cultura avaliada (Figura 5B). Estes resultados indicam que o aumento dos estoques de C-FAH são dependentes do aporte de resíduos vegetais provenientes das plantas de cobertura.
Na profundidade de 0,025-0,05 m, na área de milho verificaram-se maiores estoques de C-FAH para a cobertura de milheto. Na parcela com soja não foram observadas diferenças entre as áreas. Entre as culturas, a área de milheto apresentou o maior valor dessa fração para a parcela com milho (Figura 5B).
Na camada de 0,0-0,20 m, verificaram-se maiores estoques de C-FAH nas áreas com braquiária, manejo convencional e pousio. Na cultura da soja, o manejo convencional apresentou o maior valor de estoque (Figura 4B). Estes resultados podem ser decorrentes da incorporação dos resíduos culturais do milho e da soja em profundidade.
Normalmente, as práticas utilizadas no preparo convencional do solo ocasionam diminuição no conteúdo da fração ácido húmico (Cunha et al., 2001, Loss, 2008). Entretanto, observou-se comportamento contrário a este na camada de 0,0-0,20 m. Resultado similar a este foi verificado por Passos et al. (2007) avaliando os teores das substâncias húmicas em agregados de um Latossolo Vermelho sob áreas de cerradão e milho cultivado por 30 anos em sistema convencional, no município de Sete Lagoas, MG. Os autores encontraram maiores teores de C-FAH no solo sob cultivo convencional de milho e atribuíram este comportamento a adição dos resíduos culturais do milho por 30 anos.
Nas Tabelas 10 e 11 são apresentados os estoques das frações húmicas para as profundidades que não apresentaram interação significativa para os fatores avaliados. Os maiores estoques de C-HUM (0,025-0,05 m) foram encontrados na área com milheto e os menores para braquiária e manejo convencional. Enquanto na profundidade de
0,05-0,10 m, a área em manejo convencional apresentou o maior estoque de C-HUM e a área de braquiária, o menor (Tabela 10).
Tabela 10. Estoques das frações húmicas que não apresentaram interação significativa (A*B), mas foram significativos (Tukey <0,05) para o fator cobertura vegetal (A).
Propriedades avaliadas
Coberturas vegetais
Milheto Crotalária Braquiária Convencional Pousio HUM 0,025 – 0,05 2,08 a 1,90 ab 1,69 b 1,61 b 1,90 ab HUM 0,05-0,1 5,42 ab 5,15 bc 4,46 c 5,91 a 5,48 ab FAF 0,0-0,025 0,48 ns 0,46 ns 0,40 ns 0,46 ns 0,45 ns FAF 0,1 – 0,2 4,33 ab 3,91 b 4,70 a 3,83 b 4,38 ab FAH 0,05-0,1 0,96 b 1,11 ab 1,04 ab 1,14 ab 1,30 a FAH 0,1 – 0,2 1,52 a 0,72 b 1,32 a 1,65 a 1,70 a
Médias seguidas de mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. ns= não significativo pelo teste F a 5%.
Este resultado difere do observado por Fontana et al. (2006) avaliando as frações húmicas sob um Latossolo Vermelho no cerrado do MS, em diferentes sistemas de culturas e rotação, sendo lavoura (milho e soja) e pastagem (braquiária). Os autores verificaram que os maiores teores de C-HUM foram encontrados na área de braquiária.
Os menores estoques de C-HUM no manejo convencional, na camada superficial do solo são decorrentes do preparo do solo, onde ocorre a remoção de resíduos culturais. Já em profundidade (0,05-0,10 m), os maiores estoques de C-HUM podem ser decorrentes da incorporação do material vegetal oriundo da superfície.
Para os estoques de C-FAF, na profundidade de 0,0-0,025 m, não foram constatadas diferenças entre as áreas das coberturas avaliadas. Enquanto na profundidade de 0,10-0,20 m, as áreas de crotalária e manejo convencional apresentaram os menores valores e a área de braquiária, o maior valor de estoque dessa fração. O C-FAH, na profundidade de 0,05-0,10 m, apresentou o menor valor para a área de milheto, enquanto na profundidade de 0,10-0,20 m, o menor valor de estoque foi observado na área de crotalária (Tabela 10 ).
Em relação aos valores das frações húmicas que apresentaram diferenças apenas para o fator culturas (Tabela 11), pode-se verificar que aqueles que foram significativos pelo teste F, apresentaram maiores estoques na área de soja. Os maiores estoques das frações húmicas encontrados na área de soja podem ser decorrentes do manejo do solo em sistema plantio direto com esta leguminosa. A adição de material com maior teor de N na superfície, pelos resíduos da soja, pode favorecer a atividade microbiana e,
conseqüentemente, a degradação e formação das substâncias húmicas de forma mais rápida quando comparada à área de milho
Tabela 11. Frações húmicas da MOS que não apresentaram interação significativa (A*B), mas foram significativos (Tukey <0,05) para o fator culturas (B). Propriedades avaliadas Culturas Milho Soja C-HUM 0,025 – 0,05 1,74 b 1,94 a C-HUM 0,05-0,1 5,27 ns 5,29 ns C-FAF 0,0-0,025 0,43 b 0,47 a C-FAF 0,1 – 0,2 4,08 ns 4,37 ns C-FAF 0,0 – 0,2 7,11 ns 7,34 ns C-FAH 0,05-0,1 1,03 B 1,20 A C-FAH 0,1 – 0,2 1,45 ns 1,30 ns
Médias seguidas de mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. ns= não significativo pelo teste F a 5% de probabilidade.
CONCLUSÕES
1. Foram verificadas diferenças significativas entre as coberturas avaliadas na camada de 0,05 a 0,10 m, com aumento dos valores de massa de agregados nas peneiras menores (0,13 mm).
2. Não houve diferenças entre as coberturas com relação à densidade do solo e macroporosidade, entretanto para a microporosidade ocorreram diferenças entre as coberturas na camada de 0,05 – 0,10 m, onde a crotalária apresentou o menor valor observado.
3. A matéria orgânica leve é um indicador mais responsivo à interação dos efeitos dos sistemas de manejo e culturas agrícolas avaliadas, em comparação ao carbono orgânico total.
4. Em áreas sob plantio direto com uso de plantas de cobertura do solo, o aumento nos teores de matéria orgânica leve pode reduzir a adsorção de fósforo ao solo.
5. As coberturas de crotalária e braquiária aumentaram os estoques de carbono nas profundidades de 0,0-0,025 e 0,025-0,05 m.
6. O manejo do solo em sistema plantio direto com plantas de cobertura aumentou os estoques de MOP quando se utilizou o cultivo de milho sobre crotalária e soja sobre milheto e braquiária.
7. O uso de plantas de coberturas como antecessoras ao cultivo de grãos em solo de cerrado sob SPD aumentaram os estoques de MOM (0,10-0,20M) e C-FAH (0,025-0,05 m) quando comparado às áreas em manejo convencional e em pousio.
8. A cobertura de braquiária aumentou os estoques de C-HUM em detrimento ao manejo convencional, independente da cultura avaliada (milho e soja) ou da profundidade (0,0-0,025 e 0,10-0,20 m).
9. O uso de gramíneas (milheto e braquiária) como plantas de cobertura antecessoras ao cultivo da soja favoreceu o aumento dos estoques de C-FAF quando comparado ao uso de somente leguminosas (soja sobre crotalária).
DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS
Não ocorreram dificuldades para o desenvolvimento do projeto.
RELATÓRIO PRÁTICO
O estudo teve como objetivo avaliar as principais modificações na fertilidade do solo das áreas, nos teores de matéria orgânica e nos atributos físicos do solo. Como principal foi observado melhorias na fertilidade do solo e aumento nos teores e estoque de carbono orgânico. A matéria orgânica foi um bom indicador das principais modificações decorrentes da adoção do sistema de plantio direto.
COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS
Como compensações oferecidas destacam-se:
Resumos apresentados em eventos científicos com destaque; Artigos científicos encaminhados para períodos;
Material de divulgação dos principais resultados da pesquisa, a serem confeccionados em 2015.
DEMONSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS:
O recurso recebido (7.200,00) foi utilizado para pagamento de um bolsista de iniciação científica durante 18 meses.
LITERATURA CITADA
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