Top PDF Determinação da biomassa microbiana como indicador da qualidade do solo

Determinação da biomassa microbiana como indicador da qualidade do solo

Determinação da biomassa microbiana como indicador da qualidade do solo

A população microbiana presente do solo é extremamente diversificada e abundante, desempenhando um importante papel na decomposição da matéria orgânica do solo. Em função da sensibilidade dos microrganismos à alterações químicas e físicas do solo, a avaliação da biomassa microbiana se torna um indicador importante de sua qualidade. O objetivo deste trabalho foi determinar a qualidade do solo através de parâmetros físico-químicos e biomassa microbiana em amostras coletadas em áreas de vegetação com regeneração natural secundária em estágio inicial (I) e regeneração natural secundária em estágio avançado (A). Os parâmetros analisados foram carbono orgânico e nitrogênio total, umidade, pH, densidade aparente do solo, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana e atividade enzimática microbiana. Com base nos resultados experimentais e teste de Tukey, pode-se afirmar que houve diferença significativa ao nível de 5% entre os parâmetros carbono da biomassa microbiana (I=0,017 g.g -1 e A=0,028 g.g -1 ; nitrogênio da biomassa microbiana (I= 0,23
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Comparação de métodos para a determinação da biomassa microbiana do solo com diferentes cultivos no Submédio do Vale do São Francisco.

Comparação de métodos para a determinação da biomassa microbiana do solo com diferentes cultivos no Submédio do Vale do São Francisco.

um reservatório de nutrientes parcial e periodicamente liberado para o solo (DE-POLLI; PIMENTEL, 2005). A BMS é a variável que mais rapidamente responde às mudanças impostas ao solo pela alteração de uso e, por isso, tem sido utilizada como um sensível indicador para identificar a influência de práticas de manejo sobre a qualidade do solo (POWLSON et al., 1987; DRIJBER et al., 2000). Em condições naturais, a atividade e a população microbiana do solo estão em um equilíbrio dinâmico cuja variação é influenciada por fatores bióticos e abióticos. Variações quantitativas e qualitativas nas populações microbianas podem decorrer de ações antropogênicas (remoção da vegetação, preparo do solo, adubação, irrigação, etc.) e, principalmente nas condições do Semiárido, das variações sazonais da disponibilidade de água, resultando em alterações quantificáveis da biomassa microbiana ou na intensidade de diferentes processos do solo, que por sua vez podem ser utilizados como bioindicadores (BLAGODATSKAYA; KURYAKOV, 2013).
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Comparação entre os métodos de fumigação-extração e fumigação-incubação para determinação do carbono da biomassa microbiana em um Latossolo.

Comparação entre os métodos de fumigação-extração e fumigação-incubação para determinação do carbono da biomassa microbiana em um Latossolo.

A biomassa microbiana do solo é definida como o componente microbiano vivo do solo, composto de bac- térias (incluindo actinomicetos), fungos, microfauna e algas. Representa, em média, de 2 a 5 % do C (Jenkinson & Ladd, 1981) e de 1 a 5 % do N total (Smith & Paul, 1990) do solo. O conceito de que, para determinados estudos, todas as populações microbianas poderiam ser consideradas como um todo foi inicialmente proposto por Jenkinson (1966). Des- de então, o papel relevante da biomassa microbiana do solo como componente crítico de vários ecossistemas naturais ou manipulados pelo homem tem sido con- firmado, pois, entre outras funções, é o agente regula- dor da taxa de decomposição da matéria orgânica e da ciclagem dos elementos (Jenkinson & Ladd, 1981), atu- ando, portanto, como fonte e dreno dos nutrientes ne- cessários ao crescimento das plantas (Ladd et al., 1985). Os trabalhos envolvendo a análise da biomassa microbiana do solo podem fornecer informações úteis sobre a dinâmica do reservatório lábil da matéria orgânica do solo, bem como indicar alterações decorrentes de diferentes práticas agrícolas, como o manejo dos solos e das culturas (Cattelan & Vidor, 1990; Balota et al., 1998; Franchini et al., 2007) e o uso de fertilizantes orgânicos ou químicos e biocidas em geral (Brookes, 1995; Jordan et al., 1995). A biomassa microbiana tem sido sugerida, ainda, como um bioindicador da qualidade dos solos, uma vez que alguns estudos já demonstraram que essa avaliação é mais sensível a perturbações do solo do que as características químicas e físicas (Powlson et al., 1987; Brookes, 1995; Jordan et al., 1995; Balota et al., 1998; Franchini et al., 2007).
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Índice S como indicador de qualidade física em classes de solo.

Índice S como indicador de qualidade física em classes de solo.

Para a determinação do movimento do ar no solo foi utilizada a metodologia de Kirkham (1946), com amostras de estrutura indeformada para a medida da permeabilidade intrínseca do solo ao ar. Na medida em que o ar flui pela amostra, o decréscimo da pressão no reservatório é registrado pelo sistema de aquisição de dados pelo manômetro digital. À medida que o ar atravessa a amostra, é gerado um decréscimo logarítmico da pressão interna do reservatório, que é medido em intervalos variáveis de tempo. (Figura 8) (SILVA et al., 2009). Para a aquisição dos dados foi utilizado o modelo eletrônico e computacional Permear v 1.0 desenvolvido pelo Laboratório de Eletrônica e Física do Solo Departamento de Biosistemas da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” – Esalq/USP, conforme Brito (2010). O coeficiente de permeabilidade ao ar (Ka) foi determinado conforme equação (11).
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Atividade da biomassa microbiana do solo alterada pelo uso da terra no sudoeste da Amazônia.

Atividade da biomassa microbiana do solo alterada pelo uso da terra no sudoeste da Amazônia.

do solo e os diferentes tipos de culturas que são encontrados na região (soja, milho, arroz, cacau, café, entre outros). Os maiores valores da relação BM-C : Corg encontram-se nas pastagens, seguidas por áreas nativas e agricultura (Tabela 1). Jakelaitis et al. (2008) também reportaram a mesma sequência em seus estudos. Segundo Balota et al. (1998), solos que exibem valores altos e baixos da relação BM-C : Corg podem representar, respectivamente, acúmulo ou perda de C do solo. Esses valores estão de acordo com a porcentagem proposta por Jenkinson e Ladd (1981), os quais consideram normal que 1 a 4% do carbono total do solo correspondam ao componente microbiano. Essa relação é reportada como indicador de qualidade da matéria orgânica do solo (MOS), pois permite acompanhar as perturbações promovidas pelo desequilíbrio ecológico e variações no total de MOS ocasionadas pelo manejo, reagindo com maior rapidez que os indicadores físico-químicos (Alvarez et al. 1995). Santos et al. (2004) e Fialho et al. (2006) também encontraram valores maiores de qCO 2 em áreas nativas. Mader et al. (2002), avaliando agroecossistemas durante 21 anos, observaram uma alta correlação negativa entre o qCO 2 e a diversidade microbiana. Os baixos valores observados em pastagens e áreas agricultáveis sugerem que essas áreas possuem biomassa microbiana mais eficiente na utilização da energia, caracterizando ambientes mais estáveis (Chaer 2001), e que também possuem maior diversidade microbiana (Mader et al. 2002). Dinesh et al. (2003) atribuem valores maiores de qCO 2 , como os encontrados no trabalho (1,71), para áreas nativas devido à grande quantidade de teor de C disponível para degradação dos micro-organismos do solo.
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Nitrogênio, carbono e atividade da biomassa microbiana do solo em plantações de eucalipto.

Nitrogênio, carbono e atividade da biomassa microbiana do solo em plantações de eucalipto.

A biomassa microbiana é proporcionalmente a menor fração do C orgânico do solo e constitui uma parte significativa e potencialmente mineralizável do N disponível para as plantas. Apresenta rápida ciclagem, responde intensamente a flutuações sazonais de umidade e temperatura, ao cultivo e ao manejo de resíduos. A variação das condições macroclimáticas tem efeito na atividade e biomassa microbiana do solo e, subseqüentemente, no ciclo global do C e N (White & Gosz, 1987). Desta forma, é possível utilizar a estimativa da biomassa microbiana como um indicador biológico dos níveis da matéria orgânica do solo, ou como índice de qualidade do solo (Mele & Carter, 1993; Gama- Rodrigues, 1999).
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Atividade microbiana como parâmetro de qualidade de solo na região de curitibanos-sc

Atividade microbiana como parâmetro de qualidade de solo na região de curitibanos-sc

A qualidade de um solo é caracterizada pelas características dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Para a sua mensuração é necessário a utilização de indicadores que expressem as condições dos atributos. Em relação aos indicadores biológicos do solo, representados pela Biomassa microbiana do solo (BMS), possuem por característica maior sensibilidade às alterações no meio edáfico, podendo assim, serem utilizados como indicadores da qualidade do solo. Na região de Curitibanos a qual apresenta agricultura crescente, diversificada e com emprego de diversos sistemas de cultivo e manejos do solo, pouco se utilizou desse parâmetro para avaliar a qualidade dos solos da região. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a atividade da BMS em diferentes manejos do solo, levando como padrão a vegetação nativa, como um indicador de qualidade de solo para a região de Curitibanos. O experimento foi conduzido no município de Curitibanos (SC). Foram avaliados o carbono da biomassa microbiana do solo (BMS-C), pelo método de fumigação extração, a respiração basal (RBS) e o quociente metabólico do solo (qCO 2 ). Foi empregado o
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Efeito adubação nitrogenada, via fertirrigação, no nitrogênio da biomassa microbiana do solo e na qualidade de grãos de cevada

Efeito adubação nitrogenada, via fertirrigação, no nitrogênio da biomassa microbiana do solo e na qualidade de grãos de cevada

O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de doses de nitrogênio e de épocas de coleta de solo, no nitrogênio da biomassa microbiana do solo (NBMS), nitrogênio total do solo (N total) e na razão porcentual do nitrogênio da biomassa microbiana do solo e do nitrogênio total do solo (NBMS/N total), sob cultivo de cevada. O experimento foi instalado em junho de 2005, em um Latossolo Vermelho, na Embrapa Cerrados (CPAC), no Distrito Federal. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições, as parcelas receberam as doses de nitrogênio: 20 – 40 – 80 kg ha -1 N e uma testemunha; as subparcelas representaram as épocas de coleta de solo. Realizaram-se três aplicações de N, na forma de uréia: 10 kg ha -1 no 5º dia (14/06) após o plantio; o restante foi parcelado em duas aplicações via fertirrigação, no perfilhamento, realizadas no 27º (08/07) DAP, e no 43º (22/07) DAP. As coletas de solo foram feitas na camada de 0 - 10 cm, para a determinação (NBMS) e N total em seis épocas: 02 dias antes da primeira fertirrigação; 02 dias depois da primeira fertirrigação; 04 dias antes da última fertirrigação e 04 dias depois da última fertirrigação; na floração e após a colheita. Houve efeito das doses de N e das épocas de coletas de solo no NBMS, N total e na NBMS/N total. Os valores médios de N total mostraram-se mais estáveis a curto prazo (ciclo da cultura) e este não foi um bom parâmetro para avaliar o comportamento e as transformações do N no sistema solo-planta.
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MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DE BIOMASSA MICROBIANA DO SOLO: FUNDAMENTOS, APLICABILIDADE E PERSPECTIVAS FUTURAS

MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DE BIOMASSA MICROBIANA DO SOLO: FUNDAMENTOS, APLICABILIDADE E PERSPECTIVAS FUTURAS

A utilização deste método envolve algumas pressuposições que são resumidas por JENKINSON e LADD (1981): o carbono e o nitrogênio dos microrganismos mortos são mineralizados mais rapi[r]

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Respiração microbiana como indicador da qualidade do solo em ecossistema florestal

Respiração microbiana como indicador da qualidade do solo em ecossistema florestal

trabalho foi realizado na Floresta Estadual do Palmito, Paranaguá, PR, em área coberta originalmente com Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas, que sofreu processo de degradação antrópica, apresentando, hoje, áreas representativas de diversas fases da regeneração secundária. Esta pesquisa visou avaliar respostas de microrganismos às mudanças ambientais da floresta em processo de regeneração. Foram selecionadas três áreas, representativas de diferentes fases da sucessão secundária deste ecossistema, onde foram coletadas amostras dos horizontes superficiais do solo: F, H e A, nas quatro estações climáticas. Nas amostras coletadas, a avaliação da atividade microbiana foi feita pela quantificação da respiração microbiana. Os resultados mostraram que a produção de CO 2 nos
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Efeitos de fauna de solo e qualidade de liteira sobre o consumo, biomassa microbiana e crescimento de plantas em modelo de ecossistemas terrestres tropicais

Efeitos de fauna de solo e qualidade de liteira sobre o consumo, biomassa microbiana e crescimento de plantas em modelo de ecossistemas terrestres tropicais

Resumo – O objetivo deste trabalho foi avaliar o modelo de ecossistema terrestre (TME) como ferramenta para o estudo dos efeitos da qualidade da liteira, invertebrados do solo, e fertilização mineral na decomposição da liteira e no crescimento das plantas em condições controladas. Foram coletadas quarenta e oito cilindros de solo intacto (Latossolo Amarelo) de17,5 cm de diâmetro e 30 cm de comprimento em um seringal abandonado na Amazônia Central brasileira e mantidos a 28°C em laboratório, por quatro meses. Folhas da liteira de Hevea pauciflora (seringueira), ou de Flemingia macrophylla (leguminosa arbustiva) ou de Brachiaria decumbens (capim de pastagem) foram colocadas na superfície do solo em cada TME. Em seguida, foram adicionados aos TMEs, cinco espécies dentre minhocas: Pontoscolex  corethrurus ou Eisenia fetida; isópodes: Porcellionides pruinosus ou Circoniscus ornatus, e o diplópode Trigoniulus  corallinus . O tipo de liteira afetou de forma significativa o consumo, a biomassa microbiana e a concentração de nitrato no líquido percolado de todos os TMEs, mas não apresentou efeito mensurável sobre a biomassa da parte aérea de mudas de arroz, plantadas em solo retirado da superfície dos TMEs. As taxas de alimentação da fauna edáfica, medidas por meio de lâminas‑isca, foram signifitivamente mais altas nos TMEs com a minhoca P. corethrurus e com o isópode C. ornatus. O método TME se mostrou uma ferramenta apropriada para avaliar interaçõs tróficas em ecossistemas de solo tropical sob condições controladas de laboratório.
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Biomassa microbiana e matéria orgânica em solo de Caatinga, cultivado com melão na Chapada do Apodi, Ceará.

Biomassa microbiana e matéria orgânica em solo de Caatinga, cultivado com melão na Chapada do Apodi, Ceará.

O melão (Cucumis melo L.) é o fruto de uma olerícola de grande importância econômica no Brasil, em especial na região nordeste. Uma das principais vantagens do cultivo no semiárido são as condições edafoclimáticas, nas quais temperatura, luminosidade, umidade relativa e a pequena ocorrência de chuvas favorecem a baixa incidência de do- enças e a melhor qualidade dos frutos, tornando, assim, os pólos Assu-Mossoró (RN) e baixo Jaguaribe (CE) os maio- res produtores do Brasil. Sua principal área de produção dá-se na Chapada do Apodi, coberta por formações monta- nhosas e localizada na divisa dos Estados do Rio Grande do Norte e Ceará. A chapada funciona como divisor de águas entre as bacias hidrográficas dos rios Apodi e Jaguaribe, caracterizada por predomínio de Cambissolos derivados de rochas calcárias.
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Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima.

Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima.

Roraima apresenta grande área de Cerrado, no qual o solo possui baixa fertilidade natural, baixo teor de matéria orgânica e reduzida capacidade de retenção de água (Melo et al., 2004). Entretanto, embora estas características possam representar limitações para culturas mais exigentes, ao cultivo da Acacia mangium essas áreas têm mostrado aptidão. Desta forma, a partir do final dos anos 90 do século passado, foram estabelecidos plantios de acácia no Cerrado de Roraima com o objetivo de aproveitamento para madeira e celulose. Em função dos resultados iniciais animadores e investimentos estrangeiros, os plantios expandiram-se significativamente, despertando a preocupação quanto ao impacto ambiental da conversão do lavrado em plantios florestais homogêneos. Essas preocupações vão desde o possível impacto sobre os recursos hídricos e da biodiversidade, até as alterações nos estoques de carbono e na qualidade do solo.
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Nitrogênio da biomassa microbiana, em solo sob diferentes sistemas de manejo, estimado por métodos de fumigação.

Nitrogênio da biomassa microbiana, em solo sob diferentes sistemas de manejo, estimado por métodos de fumigação.

Na terceira e quarta avaliações, também foram verificadas interações entre os sistemas de culturas e as profundidades de amostragem (Quadro 2). Na camada de 0-5 cm, o N da biomassa foi maior do que na de 5-15 cm, nos dois sistemas de culturas, nas duas avaliações. A presença de leguminosas aumentou significativamente o conteúdo de N na biomassa, na profundidade de 0-5 cm, na terceira avaliação. Nessa avaliação, realizada 20 dias após o preparo do solo, o N da biomassa microbiana no sistema aveia + vica/milho + caupi, na camada de 0-5 cm, foi 60% superior ao verificado no sistema aveia + vica, na mesma camada. Após 90 dias, na quarta avaliação, não houve diferenças na quantidade de N da biomassa entre os dois sistemas. A degradação dos resíduos das culturas de inverno e a sua conversão em N microbiano foram influenciadas pela qualidade dos resíduos. A taxa de decomposição dos resíduos depende da relação C:N e, principalmente, da composição bioquímica dos resíduos. Os resíduos de leguminosas, como a vica, são degradados mais rapidamente do que resíduos de cereais, como a aveia. Broder & Wagner (1988)
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Biomassa microbiana do solo.

Biomassa microbiana do solo.

bioindicadores de qualidade do solo se reuniram e definiram sobre a padronização de algumas condições mínimas entre os laboratórios, visando permitir a construção de uma base nacional de dados. Principalmente pelo menor tempo despendido para as análises (não há necessidade de incubação das amostras) e boa repetibilidade na maioria dos ensaios, o método CFE foi escolhido, com amostragem de solo na camada de 0 cm a 10 cm. Essa decisão visou, também, incentivar a adoção dessa análise em um número maior de laboratórios. O maior desafio a essa metodologia, porém, consistirá em encontrar novos métodos para a análise do C, evitando produtos tóxicos e poluentes como o dicromato de potássio, uma vez que há uma demanda mundial de análises utilizando uma “química limpa”. Para fins de pesquisa, o método CFI continua a ser útil em diversas situações. Finalmente, é de grande importância mencionar que, em qualquer método utilizado, as medidas devem ser feitas sob condições padronizadas, a fim de permitir a reprodutibilidade e comparação dos resultados.
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Aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo e médio na avaliação da biomassa microbiana do solo.

Aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo e médio na avaliação da biomassa microbiana do solo.

A determinação dos conteúdos de carbono e nitrogênio de origem microbiana tem sido muito utilizada na avaliação de impactos ambientais e de fertilidade de solos. Isto se deve principalmente ao importante papel reciclador desempenhado pelas comunidades microbianas, que proporciona às culturas agrícolas uma maior disponibilidade de nutrientes (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Além disso, como produtos da organização dessas populações e de sua interação com a matéria orgânica e argilas, surgem os macro e microagregados, que permitem uma adequada aeração e retenção de água no solo (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006; CANELLAS et al., 2008). Assim, o equilíbrio das interações entre plantas, matéria orgânica, microrganismos e solo sustentam econômica e ambientalmente a produção agrícola.
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Biomassa e atividade microbiana do solo em diferentes fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia - MS, Brasil.

Biomassa e atividade microbiana do solo em diferentes fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia - MS, Brasil.

De acordo com o quociente microbiano (qMic), relação que expressa quanto do carbono orgânico do solo está imobilizado na biomassa microbiana, a maior eficiência dos microrganismos na imobilização do carbono, na primeira época, ocorreu nas fitofisionomias CC e CLE e, na segunda época, na fitofisionomia CE (Tabela 3). Em solos com matéria orgânica de baixa qualidade nutricional, a biomassa microbiana encontra-se sob estresse, tornando-se incapaz de utilizar totalmente o C orgânico e, nesse caso, a relação Cmic/Corg tende a diminuir (Gama-Rodrigues, E.; Gama-Rodrigues, A., 2008). Desse modo, embora a fitofisionomia FS tenha apresentado os maiores teores de Cmic, nas duas épocas de amostragem, sua biomassa não foi a mais eficiente na
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Biomassa e atividade microbiana do solo em sistemas de produção olerícola orgânica e convencional.

Biomassa e atividade microbiana do solo em sistemas de produção olerícola orgânica e convencional.

O carbono da biomassa microbiana do solo (BMS-C) das áreas de produção orgânica, em sua maioria, foram superiores (P 0,05) às áreas de referência, onde apenas a área PO1 não diferiu da área de referência. Em relação às áreas de produção convencional, as áreas PC2 e PC3 não diferiram (P>0,05) de suas respectivas áreas de referência, tendo a área PC1 apresentado valor de BMS-C menor (P 0,05) do que sua área de referência. Em relação ao nitrogênio da biomassa microbiana do solo (BMS-N), a área PO1 foi superior (P= 0,001845) à área de referência, tendo a área PO2 e PC1 apresentado valor inferior (P 0,05), e as áreas PO3, PC2 e PC3 não diferiram (P>0,05) das suas respectivas áreas de referência (Tabela 2). Segundo GAMA-RODRIGUES & GAMA-RODRIGUES (2008), a maior biomassa microbiana observada nas áreas de produção orgânica pode ser utilizada como um indicador de sustentabilidade do sistema de produção, quando este é comparado com a sua área de referência. SILVA et al. (2006) também observaram maior incremento nos teores de carbono e nitrogênio microbiano em áreas de cultivo orgânico, e redução destes em áreas de cultivo convencional, quando comparados às áreas de mata nativa.
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Carbono da biomassa microbiana em solo cultivado com soja sob diferentes sistemas de manejo nos Cerrados.

Carbono da biomassa microbiana em solo cultivado com soja sob diferentes sistemas de manejo nos Cerrados.

A biomassa microbiana é a fração viva da matéria orgânica do solo composta por bactérias, fungos, actinomicetos, protozoários e algas. Ela é um importan- te componente na avaliação da qualidade do solo por- que atua nos processos de decomposição natural interagindo na dinâmica dos nutrientes e regeneração da estabilidade dos agregados (Franzluebbers et al., 1999). A biomassa microbiana é influenciada pelas va- riações sazonais de umidade e temperatura, pelo mane- jo do solo, pelo cultivo e, também, pelos resíduos vege- tais. Representa pequena parte da fração ativa da ma- téria orgânica (De Luca, 1998), constituindo apenas 2% a 5% do C orgânico do solo. Apesar disso, é mais sensí- vel que os teores de C orgânico e N total para aferir alterações na matéria orgânica causadas pelas práticas de cultivo (Gama-Rodrigues, 1999).
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Alterações na biomassa microbiana do solo em cultivos de mandioca sob diferentes coberturas vegetais.

Alterações na biomassa microbiana do solo em cultivos de mandioca sob diferentes coberturas vegetais.

O plantio da mandioca (Manihot esculenta) é feito com amplo espaçamento entre as fileiras (0,9 a 1,2 m), deixando o solo desprotegido durante o primeiro ciclo vegetativo, pois as plantas apresentam baixo índice de área foliar (Souza & Souza, 2002), intensificando os fatores que levam à degradação da qualidade do solo. Portanto, é fundamental a utilização de uma camada de cobertura constante sobre o solo para manutenção e/ou melhoria das suas propriedades físicas, químicas e biológicas. Neste contexto, o plantio da mandioca com cobertura morta representa uma alternativa importante para os produtores, principalmente quando o solo é arenoso ou muito arenoso; no entanto, há poucas informações disponíveis a respeito da eficiência desta técnica na manutenção da qualidade do solo, principalmente em relação aos processos biológicos.
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