Sistemas de manejo e os estoques de carbono e nitrogênio em latossolo de cerrado com a sucessão soja-milho

Os estoques de C e N no solo são determinados pelo balanço entre adição e perda no sistema, sendo o preparo do solo e o sistema de culturas determinantes nesse processo. Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito de sistemas de manejo do solo baseados em sistemas de preparo, plantas de cobertura e adubação fosfatada nos estoques de C e N em frações físicas da matéria orgânica do solo e na biomassa e respiração microbiana em um solo cultivado por 11 anos na sucessão soja-milho. O experimento foi iniciado em 1999 em um Latossolo Vermelho argiloso com teor de P adequado para obtenção de 80 a 90 % de rendimentos potenciais de culturas anuais. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas divididas, tendo três sistemas de manejo baseados em preparo do solo e plantas de cobertura (sistema de preparo convencional com milheto, sistema plantio direto com milheto e sistema plantio direto com mucuna-preta) nas parcelas e duas doses de P (0 e 100 kg ha-1 ano-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo, aplicados no sulco de semeadura) nas subparcelas. Amostras de solo foram retiradas no enchimento de grãos da soja (março de 2010), nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de profundidade, e submetidas ao fracionamento físico da matéria orgânica do solo e a análises microbianas. O sistema plantio direto promoveu estratificação de C orgânico e N total, enquanto o preparo convencional promoveu distribuição mais homogênea na camada de 0 a 20 cm de profundidade. A adubação fosfatada por 11 anos promoveu acúmulo de C orgânico e N total em solos com adequada disponibilidade inicial de P, com relação àquele que não recebeu adubação com P, independentemente do sistema de preparo e das plantas de cobertura. O sistema plantio direto apresentou maior estoque de C orgânico e N total, maior C biomassa microbiana e menor respiração microbiana em relação ao sistema de preparo convencional, ambos tendo o milheto como planta de cobertura. Quando sob plantio direto, maior estoque de C orgânico e N total, semelhante C biomassa microbiana e maior respiração microbiana foram obtidos com o milheto como planta de cobertura, em relação à mucuna. A taxa de conversão do C adicionado pelas culturas em C orgânico do solo foi de 4,0, 8,2 e 14,3 % para sistema de preparo convencional com milheto, sistema plantio direto com milheto e com mucuna, respectivamente.

Atributos físicos e carbono orgânico em latossolo vermelho sob diferentes sistemas de uso e manejo

A compreensão e a quantificação do impacto dos sistemas de uso e manejo nos teores de C orgânico do solo (COS) e em propriedades físicas são fundamentais para o desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações em alguns atributos físicos e COS de um Latossolo Vermelho da região noroeste do Paraná sob diferentes sistemas de uso e manejo: mata nativa, pastagem e as culturas de mandioca e de cana-de-açúcar. Foram coletadas amostras deformadas para determinação da textura, da densidade de partículas, do ensaio de Proctor normal e dos teores de matéria orgânica; e amostras indeformadas, para determinação da densidade do solo (Ds) e porosidade do solo. Os resultados indicaram que os sistemas de manejo estudados induziram alterações nos atributos físicos do solo em relação à mata nativa, o que foi verificado pelos maiores valores de Ds, densidade relativa do solo e densidade máxima do solo e menores valores de macroposidade, porosidade total, COS e estoque de C do solo, na seguinte ordem crescente: pastagem, mandioca e cana-de-açúcar. Contudo, as áreas não são consideradas fisicamente degradadas. Os valores de densidade máxima do solo foram de 1,91, 1,93, 2,00 e 2,03 Mg m-3, e os de estoque de C do solo, de 17,8, 16,6, 12,8 e 12,1 Mg ha-1, para mata nativa, pastagem, mandioca e cana-de-açúcar, respectivamente.

Potencial de uso do modelo century e sig para avaliar o impacto da agricultura sobre estoques regionais de carbono orgânico do solo

O uso e as mudanças no uso e manejo dos solos figuram entre os principais fatores determinantes dos estoques de carbono orgânico do solo (COS). A modelagem dinâmica espacialmente explícita é uma técnica que vem sendo usada com sucesso em avaliações das alterações nos estoques regionais de COS. Assim, este trabalho objetivou utilizar o modelo Century associado a técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para avaliar os efeitos das alterações do uso agrícola e manejo do solo na dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) em propriedades rurais do Distrito Santana, Ijuí - RS. Para isso, foi criada uma base de dados geoespaciais em ambiente ArcGis9.x com os planos temáticos: solos, elementos da paisagem e início do uso agrícola. Após reconstituídos os cenários históricos de manejo, o modelo Century 4.0 foi inicializado com dados edafoclimáticos locais, calibrado em duas etapas e validado, obedecendo-se à seguinte ordem: calibração principal - validação - calibração para generalizações. Na calibração principal, foram ajustados parâmetros internos do modelo, valendo-se da adição de carbono (C) pelo milho, trigo e soja e dos estoques de COS medidos em 2007 na camada de 0 a 20 cm da mata nativa e de uma lavoura adjacente, cuja conversão ocorreu entre 1901 e 1930 (lavoura mais antiga, localizada na área 1), sob Latossolo de topo. Em seguida, o Century, assim ajustado, foi estatisticamente validado com base em dados observados em 10 lavouras iniciadas em diferentes épocas, sob a mesma classe de solo e posição na paisagem, amostradas em 2007 na camada de 0 a 20 cm e distribuídas em quatro áreas homogêneas (áreas 1, 2, 3 e 4) dentro do Distrito Santana. Na calibração para generalizações, foram criadas quatro opções de "floresta subtropical" para representar a mata nativa de cada classe de solo em estudo (Latossolo, Chernossolo, Neossolo Regolítico e Neossolo Flúvico), a partir da opção de floresta tropical gerada na etapa de calibração principal, mantendo-se os ajustes já realizados naquela etapa e alterando apenas o parâmetro referente à máxima produção bruta mensal de biomassa pela floresta para que a variável de saída SOMTC (COS simulado) se estabilizasse, após o modelo ser executado por 3.000 anos (execução de equilíbrio), coincidindo com os estoques de COS medidos no solo sob vegetação nativa respectiva de cada classe de solo; em seguida, procedeu-se às simulações correspondentes a 54 unidades de simulação (US), por meio da interface i-Century, nas condições de solos cultivados com os cenários de manejo históricos (de 1901 até 2007). O Century, depois de calibrado, estimou adequadamente a dinâmica do C, reproduzindo a evolução dos estoques de COS ocorrida no Distrito Santana. Segundo essas estimativas, a adoção de práticas conservacionistas de manejo garante a redução das perdas de C causadas pelo processo erosivo e decomposição microbiana, havendo com isso aumento no estoque de COS.

Deposição de resíduos vegetais, matéria orgânica leve, estoques de Carbono e Nitrogênio e Fósforo remanescente sob diferentes sistemas de manejo no cerrado Goiano

O sistema plantio direto (SPD), em função de seu tempo de estabelecimento, pode promover aumento na quantidade de resíduos vegetais adicionados à superfície do solo e, consequentemente, modificações nos seus atributos químicos e físicos. O trabalho teve por objetivo quantificar a deposição de resíduos vegetais na superfície do solo (RVS) e as modificações nos teores de matéria orgânica leve (MOL), nos estoques de carbono e nitrogênio, nos teores de fósforo remanescente (Prem) e nos atributos físicos do solo - densidade de partículas (Dp), densidade do solo (Ds) e volume total de poros (VTP) -, bem como avaliar a origem do carbono por meio de técnicas isotópicas (13C). Para isso, em Montividiu (GO) foram selecionadas áreas sob SPD com diferentes tempos de implantação: SPD com três anos de implantação (SPD3), SPD com 15 anos de implantação (SPD15) e SPD com 20 anos de implantação (SPD20), as quais foram comparadas a uma área de Cerrado nativo stricto sensu (CE) e a uma área de pastagem plantada de Brachiaria decumbens (PA). Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. O solo das áreas de estudo foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. Foi observado aumento nos teores de RVS, MOL, VTP, Prem, C e N em função do tempo de implantação do SPD. A área de SPD com 20 anos apresentou maiores valores de C e N e valores semelhantes de Ds e MOL, em relação ao CE. As análises de 13C demonstraram que as leguminosas estão contribuindo de forma significativa para a composição da matéria orgância nas áreas sob SPD. Nas áreas sob SPD, verificou-se aumento dos valores de estoque de C e de N em função do tempo de implantação em todas as profundidades analisadas; as áreas SPD15 e SPD20 apresentaram nas camadas superficiais valores semelhantes e, ou, superiores aos da área de CE. A área de PA apresentou os piores valores dos atributos analisados, demonstrando estar em estádio mais avançado de degradação.

Carbono e nitrogênio nas frações granulométricas da matéria orgânica do solo, em sistemas de culturas sob plantio direto

A qualidade do solo em plantio direto está relacionada ao sistema de culturas e pode ser avaliada pelo teor de matéria orgânica particulada (>53 ∝m), em razão da funcionalidade que essa fração proporciona ao solo e à sua sensibilidade às diferenças de manejo. Visando estudar a qualidade do solo em sistemas de culturas em plantio direto, este trabalho foi conduzido em experimento de longa duração (21 anos) em Latossolo Vermelho distrófico típico nos Campos Gerais do Paraná. Seis sistemas de culturas foram avaliados, em que trigo-TR (Triticum aestivum L.), soja-SO (Glycine max L.), milho-MI (Zea mays L.), aveia-preta-AV, para cobertura (Avena strigosa Schreb.), ervilhaca-ER, para cobertura (Vicia villosa Roth); azevém-AZ, para feno (Lolium multiflorum Lam.); ou alfafa-AL, para feno (Medicago sativa L.) compuseram os seguintes sistemas: TR-SO (referência), ER-MI-AV-SO-TR-SO, ER-MI-TR-SO, AV-MI-TR-SO, AZ-MI-AZ-SO e AL-MI (milho a cada três anos). Os estoques de carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e de C e N na matéria orgânica (MO) particulada (>53 µm) e associada aos minerais (<53 µm) foram determinados em 0-5, 5-10 e 10-20 cm. O sistema semiperene AL-MI apresentou os maiores estoques de COT e NT na camada de 0-20 cm (63,6 Mg ha-1 COT e 4,6 Mg ha-1 NT), com incrementos anuais de 0,23 Mg ha-1 COT e 0,03 Mg ha-1 NT, em relação ao sistema TR-SO. O sistema AL-MI também teve os maiores estoques de C e N na MO particulada nessa camada (12,5 e 0,91 Mg ha-1, respectivamente), por causa da maior adição de fitomassa pelas raízes e a proteção física dos resíduos orgânicos. Os menores estoques de COT e NT na camada 0-20 cm ocorreram no sistema ER-MI-TR-SO (57,8 Mg ha-1 COT e 4,03 Mg ha-1 NT), sem apresentar incremento anual em relação ao sistema TR-SO. Os estoques de C e N na MO particulada foram de 10,4 e 0,67 Mg ha-1, respectivamente. Essa tendência repetiu-se para as camadas individuais, com diferença significativa entre os sistemas na camada de 0-5 cm e não significativa, para as de 5-10 e 10-20 cm. Na média dos sistemas, a MO particulada contribuiu em torno de 30 % para o estoque total de C na camada 0-5 cm. Rotação de culturas com espécies que tenham sistema radicular ativo por mais tempo, como o sistema semiperene AL-MI, tem potencial de incrementar o estoque total de C e N, especialmente da fração MO particulada, proporcionando funcionalidade ao solo e, consequentemente, qualidade.

Estoques de Carbono e Nitrogênio e Densidade do Solo em Sistemas de Adubação Orgânica de Café Conilon

RESUMO A produção de café conilon em sistemas de manejo orgânico tem aumentado no Estado do Espírito Santo. Porém, faltam informações sobre o impacto desse manejo sobre os estoques de carbono e nitrogênio do solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adubação orgânica sobre os estoques de C e N e a densidade do solo (Ds) em agrossistema de café conilon. O experimento foi implantado em lavoura localizada no município de Linhares, ES, no delineamento em blocos casualizados com distribuição fatorial 2 × 2 × 5, com três repetições, sendo os fatores: dois compostos orgânicos; presença e ausência da leguminosa feijão-de-porco nas entrelinhas; e cinco proporções de cada composto em substituição à adubação mineral recomendada (0; 25; 50; 75; e 100 %). Cada repetição foi formada por amostragem de solo sob a copa de uma planta em parcela com 30 cafeeiros. Os compostos foram: composto 1, preparado com capim-elefante e palha de café na proporção 1:1 (v:v); e composto 2, preparado com capim-elefante, palha de café e cama de frango na proporção 2:1:1 (v:v:v). As coletas de solo foram realizadas 240 dias após a adubação (240DAPA) do 1º ano agrícola e aos 30 dias após a 1ª etapa da adubação (30DAPA) do 2º ano agrícola. O uso de composto na adubação do cafeeiro acarretou redução da Ds de aproximadamente 13 %. O incremento das proporções de compostos na adubação aumentou o teor e o estoque de C e N do solo aos 30DAPA do 2º ano agrícola. Houve acréscimos de 11 e 0,4 Mg ha-1 para o estoque de C e N, respectivamente, para cafeeiros adubados com 100 % de composto 1, em relação à adubação mineral. A adubação com composto é alternativa para aumentar os estoques de C e N no agrossistema de conilon.

Dinâmica do Carbono e Nitrogênio em Plantações de Eucalipto no Rio Grande do Sul

RESUMO A expansão de plantações de eucalipto no sul do Brasil na última década, especialmente em áreas com campos naturais, potencialmente altera a dinâmica do carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT) do solo. Objetivou-se testar o modelo Century 4.5 na simulação das mudanças de estoques de COT e NT na camada superficial (0,0-0,2 m) do solo, em povoamentos de Eucalyptus sp. com diferentes idades em três municípios no RS. Áreas adjacentes com campos naturais foram usadas para estimar os estoques originais de COT e NT desses locais. O modelo Century 4.5 apresentou bom ajuste na simulação do estoque de COT no solo, com valores similares entre os simulados e observados, podendo ser empregado na simulação da dinâmica da matéria orgânica no campo natural e nas plantações de eucalipto dos diferentes locais estudados. Para o estoque de NT do solo, mesmo com as alterações de parâmetros, o modelo Century 4.5 não conseguiu simular esse estoque do solo com eficácia e acurácia estatística aceitável.

Armazenamento de carbono em frações lábeis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho sob plantio direto

A reserva de carbono na matéria orgânica (MO) do solo é uma importante estratégia para atenuar a concentração de dióxido de carbono na atmosfera. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do plantio direto (PD), durante seis anos, sob quatro sistemas de cultura de outono na sucessão comercial soja-milho (guandu- anão-milheto, crotalária-sorgo, girassol-aveia-preta e nabo forrageiro-milho), no armazenamento de carbono nas frações particulada (>53 µm) e associada aos minerais (<53 µm) da MO de um Latossolo Vermelho argiloso da Região do Cerrado. Em comparação ao preparo convencional (PC) com cultivo de culturas estivais, o PD aumentou os estoques de carbono orgânico total (COT) na camada superficial do solo (0-5 cm). Na camada de 0-20 cm, o solo sob nabo forrageiro-milho manteve um estoque de COT superior em 9% (4,66 Mg ha-1) ao do solo em PC (54,30 Mg ha-1). Nos demais sistemas de culturas, o estoque de COT nessa camada não diferiu do solo em PC. O estoque de C na MO particulada foi mais sensível ao manejo do solo do que o COT, com um incremento entre 37% e 52% sob PD, em comparação ao PC (0-20 cm). O estoque de C na MO associada aos minerais não foi afetado pelos sistemas de manejo, o que pode estar relacionado ao curto período sob PD e à microagregação altamente estável. O armazenamento de C preferencialmente na fração lábil da MO do solo representa um benefício ambiental cuja manutenção depende fundamentalmente da continuidade do plantio direto e do contínuo aporte de resíduos vegetais.

Simulação da dinâmica do carbono do solo numa microbacia rural pelo modelo Century

O objetivo deste trabalho foi combinar o modelo Century com técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, para avaliar a dinâmica espaço-temporal do carbono orgânico total do solo (COT). O estudo foi implementado numa microbacia rural, na encosta superior do Nordeste do Rio Grande do Sul, RS, que apresentava inicialmente uma cobertura florestal que foi convertida para agricultura, ao longo de 80 anos. A calibração adequada do modelo, principalmente dos parâmetros relacionados à decomposição do COT, nos anos iniciais de exploração agrícola, foi fundamental para possibilitar a simulação coerente dos valores de COT. Em relação à distribuição espacial do COT, foi verificado que o maior impacto da agricultura, sobre o estoque original de COT, ocorreu nas áreas sob cultivo desde 1925, nas quais se constatou decréscimo de 58,2% do COT. Verificou-se que a integração do Century com um sistema de informações geográficas torna possível o estudo da dinâmica espaço-temporal do COT e a realização de inventários relativos à distribuição do COT.

Acúmulo de carbono em Latossolo adubado com dejeto líquido de suínos e cultivado em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi estimar taxas de acúmulo de C orgânico em Latossolo Vermelho adubado com adubo solúvel e dejeto líquido de suíno e cultivado em plantio direto. O experimento foi conduzido em Campos Novos, SC, e os seguintes tratamentos foram aplicados anualmente: sem adubação; adubo solúvel; 25 m3 ha-1 de dejeto líquido + adubo solúvel; e doses de 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto líquido. Foram determinados: os estoques de C orgânico (CO) na camada de 0-20 cm do solo; a adição de C pela fitomassa dos cultivos e pelo dejeto líquido de suíno; as taxas anuais de fixação de C; e os coeficientes de humificação (k1) e de mineralização (k2) de CO do solo. As taxas de fixação de C real e aparente aumentaram de acordo com as doses de dejeto, tendo variado de 0,6 a 1,7 e de 0,05 a 1,0 Mg ha-1 por ano, respectivamente. Os coeficientes k1 e k2 foram 0,17 e 0,011, respectivamente, enquanto o aporte de C requerido para manter o estoque inicial de CO do solo é de 4,14 Mg ha-1 por ano. O dejeto líquido de suíno aplicado anualmente em Latossolo Vermelho cultivado com a sucessão milho-aveia-preta em plantio direto aumenta o CO do solo em doses de até 200 m3 ha-1.

Fertilidade e carbono do solo e uso da água pelo eucalipto numa topossequencia em Seropédica, RJ

A variabilidade espacial de atributos físicos, químicos, biológicos ou pedogenéticos é citada como responsável por padrões encontrados na distribuição do C e nutrientes do solo. Numa toposseqüência típica da Baixada Fluminense (Planossolo Háplico - PL, Argissolo Amarelo - AA e Argissolos Vermelho-Amarelos - AV1 e AV2), buscou-se avaliar a influência da paisagem na distribuição de atributos químicos e no uso da água e o crescimento do Eucalyptus urophylla. Amostras de solo foram coletadas ao acaso em três locais da toposseqüência, para caracterização da sua fertilidade, enquanto outras foram retiradas de trincheiras nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, para avaliação do estoque de C. A circunferência à altura do peito (CAP) e a altura (ALT) e análise isotópica do d13C de tecido foliar de plantas em cada terço da paisagem foram também avaliadas como parâmetros de crescimento e de eficiência do uso da água. Embora a fertilidade do solo tenha se relacionado com o material parental local, o crescimento do eucalipto parece estar mais relacionado com a dinâmica de água na paisagem que com a maioria dos atributos químicos do solo, pois os maiores valores de CAP e ALT foram encontrados nos terços médio e inferior da toposseqüência, menos férteis. Os valores de d13C de amostras foliares de eucaliptos dos terços superior e inferior fortalecem essa hipótese. Os estoques de C dos solos (4,75 kg m-2 para o PL, 4,63 kg m-2 para o AA, 2,93 kg m-2 para o AV2 e 2,60 kg m-2 para o AV1) se relacionaram com as diferenças na densidade do solo, conseqüência da própria mineralogia. Dessa forma, conclui-se que o relevo tem forte influência sobre os atributos químicos do solo, embora haja evidências de o crescimento do eucalipto se relacionar com a disponibilidade de água no solo.

Estrutura fitossociológica, estoques de volume, biomassa, carbono e dióxido de carbono em Floresta Estacional Semidecidual

O objetivo deste estudo foi analisar o estoque e o crescimento em volume, biomassa, carbono e dióxido de carbono em duas áreas de Floresta Estacional Semidecidual Submontana em estágios médio e médio/avançado de sucessão da vegetação secundária. Foram utilizados dados de inventários de parcelas permanentes medidas em 2002 e 2007. Para determinar as densidades básicas da madeira e da casca das árvores, foram selecionadas espécies que apresentavam maiores porcentuais em volume e, no mínimo, cinco indivíduos. Na área em estágio médio de sucessão da vegetação secundária, os crescimentos em volume, biomassa, carbono e dióxido de carbono do estrato arbóreo foram, respectivamente, 1,49 m³.ha-1.ano-1, 0,27 tB.ha-1.ano-1, 10,13 tC.ha-1.ano-1 e 0,50 tCO2.ha-1.ano-1. A área em estágio médio avançado de sucessão apresentou 3,78 m³.ha-1.ano-1, 1,54 tB.ha-1.ano-1, 0,768 tC.ha-1.ano-1 e 2,82 tCO2.ha-1.ano-1, o que denota taxas de crescimento relativo do estoque de dióxido de carbono de 0,37% na área em estágio médio de sucessão e 1,05% na área em estágio médio avançado. As espécies com maiores estoques e crescimentos na área em estágio médio foram de Mabea fistulifera, Apuleia leiocarpa, Pouteria torta, Brosimum guianense e Pseudopiptadenia contorta e, na área em estágio médio avançado de sucessão, foram Pseudopiptadenia contorta, Mabea fistulifera, Apuleia leiocarpa, Brosimum guianense, Tapirira guianensis e Cupania oblongifolia.