Biomassa microbiana e produção de C-CO2 e N mineral de um podzólico vermelho-escuro submetido a diferentes sistemas de manejo: Microbial biomass and C-CO2 and mineral nitrogen production in paleudult soil cultivated under different management systems

Os sistemas de manejo, com diferenças no revolvimento do solo e na composição dos resíduos vegetais, alteram as propriedades biológicas do solo, com reflexos na qualidade do solo e na produtividade das culturas. Com vistas em medir estas alterações nas propriedades biológicas do solo, a biomassa e a atividade microbiana foram avaliadas em um Podzólico Vermelho-Escuro, em Eldorado do Sul (RS), utilizando diferentes preparos (convencional, reduzido e plantio direto) e dois sistemas de sucessões de culturas (aveia preta + vica/milho + caupi e aveia/milho). As avaliações foram realizadas em quatro épocas, durante 12 meses, e em duas profundidades (0-5 e 5-15 cm). O carbono da biomassa microbiana foi analisado pelo método de fumigação-incubação, e a atividade microbiana, pela produção de C-CO2 e N mineral, após 60 dias de incubação. As diferenças na biomassa e na atividade microbiana, entre os sistemas de manejo, foram mais pronunciadas na camada de 0-5 cm. Nesta camada de solo, observaram-se os maiores valores de biomassa e de atividade nos preparos conservacionistas e no sistema aveia + vica/milho + caupi. Dentre as variáveis estudadas, a mineralização de N mostrou-se a mais sensível aos manejos, à profundidade e à época de amostragem.

Leguminosas e adubação mineral como fontes de nitrogênio para o milho em sistemas de preparo do solo

O nitrogênio é um nutriente requerido em grande quantidade pelo milho. O solo tem limitada capacidade de atender a esta demanda, sendo por isto utilizadas outras fontes de N como leguminosas e adubação mineral. A combinação destas duas fontes de N pode contribuir para a sustentabilidade do agroecossistema. Com o objetivo de avaliar a disponibilidade de N em sistemas de preparo do solo e cultura, foi realizada esta pesquisa, utilizando um experimento de longa duração na UFRGS (RS) em um Argissolo Vermelho-Escuro distrófico. Os tratamentos utilizados foram três sistemas de preparo: convencional, reduzido e direto; três sistemas de cultura: aveia/milho, aveia + ervilhaca/milho + caupi e ervilhaca/milho, e três doses de N: 0, 90 e 180 kg ha-1 aplicadas em cobertura no milho. A associação do sistema plantio direto com o uso de leguminosas foi eficiente em promover o aumento do estoque de N total no solo. Embora tenha sido constatada maior velocidade de decomposição de resíduos no preparo convencional do que no plantio direto, ambos os sistemas apresentaram potencial de sincronismo da liberação de N dos resíduos com a demanda do milho. Esta cultura no sistema plantio direto apresentou menor produção de matéria seca e absorção de N do que no preparo convencional, porém não houve diferença no rendimento entre estes sistemas de preparo. A equivalência em fertilizante nitrogenado foi estimada em 55 e 38 kg ha-1, respectivamente, para a ervilhaca e aveia + ervilhaca.

Influência de diferentes sistemas de uso e manejo do solo sobre a flutuação populacional do Oligochaeta edáfico Amynthas spp.

Avaliou-se, mensalmente, a influência dos sistemas plantio direto (PD) e convencional (PC), mata nativa (MN) e campo nativo (CN) sobre a densidade populacional e biomassa do Oligochaeta gênero Amynthas spp., na região dos Campos Gerais (PR), no período de fevereiro de 1993 a janeiro de 1994. No PC e PD, as áreas foram cultivadas com milho, triticale e soja, enquanto, no campo nativo, a vegetação era composta de estepes de gramíneas baixas e de matas de galerias subtropicais para a mata nativa. A densidade populacional foi determinada pelo método do formol a 0,22% e a biomassa pela pesagem direta em balança analítica. A densidade populacional e a biomassa foram superiores no plantio direto e mata nativa, comparadas às do plantio convencional, enquanto, no campo nativo, não ocorreu a presença do gênero estudado. Os valores mais expressivos de densidade populacional e biomassa nos ecossistemas plantio direto e mata nativa foram observados no verão e primavera.

Erosão hídrica em cambissolo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: I. perdas de solo e água

O impacto das gotas de chuva e o escoamento superficial são os agentes ativos na erosão hídrica, a qual é fortemente influenciada pela cobertura e rugosidade do solo, tipo de cultura e sistema de preparo. Os preparos conservacionistas diminuem a erosão hídrica em relação aos preparos convencionais, por meio da cobertura e rugosidade superficial. Com o objetivo de quantificar as perdas de solo e água sob chuva natural, nos sistemas de preparo: aração + duas gradagens, escarificação + gradagem e semeadura direta, executados no sentido paralelo ao declive, ambos com rotação e sucessão de culturas, realizou-se um trabalho no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), no período de janeiro de 1993 a outubro de 1998. Na rotação, foram utilizadas as culturas de soja, aveia preta, feijão, ervilhaca comum, milho, ervilhaca comum, soja, trigo, feijão, nabo forrageiro, milho e aveia preta e, na sucessão, trigo e soja em todos os anos. O outro tratamento constou de solo sem cultura, preparado com aração + duas gradagens no sentido paralelo ao declive. Utilizou-se um Cambissolo Húmico alumínico argiloso, com 0,102 m m-1 de declividade média. A semeadura direta, na média da rotação e sucessão de culturas, reduziu as perdas de solo em 52, 68 e 98% em relação à escarificação + gradagem, aração + duas gradagens e aração + duas gradagens no solo sem cultura, respectivamente. Na primavera-verão, as perdas de solo foram 63% maiores do que no outono-inverno, na média dos tratamentos estudados. A rotação de culturas reduziu as perdas de solo em 37% em relação à sucessão, na média dos tratamentos de preparo do solo com culturas. O sistema de cultivo influenciou mais fortemente as perdas de solo quando o preparo do solo constou de aração + duas gradagens. As perdas de água comportaram-se de maneira semelhante às perdas de solo, diferindo quanto à magnitude dos seus valores.

Erosão hídrica em cambissolo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: II. perdas de nutrientes e carbono orgânico

A erosão hídrica é uma das principais causas do empobrecimento dos solos, por causa do transporte de nutrientes. Os nutrientes são transportados pela erosão hídrica adsorvidos aos colóides do solo e, ou, solubilizados, podendo variar com o sistema de preparo do solo. Este trabalho foi desenvolvido no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), no período de janeiro de 1993 a outubro de 1998, com o objetivo de quantificar as perdas por erosão de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico sob chuva natural, nos seguintes sistemas de preparo: (a) aração + duas gradagens, (b) escarificação + gradagem e (c) semeadura direta executados no sentido paralelo ao declive, com rotação e sucessão de culturas nos três sistemas. Na rotação, foi utilizada a seguinte seqüência de culturas: soja, aveia preta, feijão, ervilhaca comum, milho, ervilhaca comum, soja, trigo, feijão, nabo forrageiro, milho e aveia preta e, na sucessão, trigo e soja em todos os anos. Outro tratamento constou de (d) aração + duas gradagens + solo sem cultura, preparado no sentido paralelo ao declive. Utilizou-se um Cambissolo Húmico alumínico argiloso, com 0,102 m m-1 de declividade média. A concentração de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico no solo foi, em geral, maior nos preparos conservacionistas do que nos convencionais. No entanto, a perda total dos referidos elementos foi, em geral, pouco influenciada pelos sistemas de preparo do solo, relacionando-se fracamente com as perdas de solo e água. As concentrações desses nutrientes no sedimento da erosão correlacionaram-se positivamente com as suas concentrações na camada de 0-0,025 m de profundidade do solo, apresentando uma taxa de enriquecimento próximo a um.

Alterações na fertilidade do solo em sistemas de rotação de culturas em semeadura direta

O sistema de semeadura direta com culturas de grãos ocupa atualmente 2,5 milhões de hectares no estado do Paraná. Além do sistema tradicional de sucessão trigo-soja, em grande parte desta área são semeadas plantas de cobertura-adubação verde no inverno e milho no verão. Neste estudo, foram avaliadas as alterações em algumas características químicas do solo, após sete anos, sob os sistemas de rotação de culturas trigo-soja-aveia-soja (TSA), trigo-soja-tremoço-milho-aveia-soja (TMA), tremoço-milho-trigo-soja (TM) e o sistema tradicional de sucessão trigo-soja (TS) em unidades de Latossolo Roxo distrófico, em Londrina e Campo Mourão. O sistema TM diminuiu o pH do solo e os teores de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) trocáveis e aumentou o alumínio trocável (Al3+), a acidez potencial (H + Al) e o N-total do solo em relação ao sistema TS. Essas caracaterísticas apresentaram valores intermediários nos demais sistemas. Não foram observadas diferenças entre os sistemas quanto aos teores de carbono orgânico e potássio trocável (K+) no solo. A diminuição do teor de Ca2+ no sistema TM foi maior do que a quantidade de Ca aplicado na forma de calcário durante o experimento. A adubação nitrogenada no trigo e no milho foi relacionada com a acidificação observada no solo. A manutenção dos níveis de K+ e diminuição dos níveis de Ca2+ e Mg2+ resultaram provavelmente de uma alteração na preferência de lixiviação de cátions no sistema TM. A formação de complexos orgânicos com cátions divalentes foi sugerida como provável mecanismo responsável por estas alterações químicas no solo.

Umidade crítica de compactação e densidade do solo máxima em resposta a sistemas de manejo num Latossolo Roxo

O termo compactação do solo refere-se à compressão do solo não saturado durante a qual existe um aumento da densidade do solo em conseqüência da redução de seu volume, pela expulsão do ar causado pelo manejo inadequado. Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes sistemas de manejo na densidade do solo máxima (Ds máx), e na umidade crítica de compactação (Ucrít), realizou-se um experimento em um Latossolo Roxo da Região de Lavras (MG), submetido aos seguintes sistemas de manejo: preparo com arado de discos (AD), preparo com escarificador (CM), semeadura direta (SD), preparo com arado de aivecas (AA) e preparo intensivo com grade (GD). O experimento foi instalado, em novembro de 1994, em blocos casualizados. Foram realizadas três amostragens em 1996: em janeiro, antes da semeadura do feijão; em abril, antes da colheita do feijão, e em novembro, antes da semeadura do milho. As amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,20-0,27 m de profundidade nos sistemas de manejo AD, CM e AA. No sistema de manejo SD, as amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,25-0,32 m de profundidade e, no caso do sistema GD, nas camadas de 0-0,07 e 0,15-0,22 m de profundidade. A partir das curvas de compactação, obteve-se a densidade do solo máxima. Determinaram-se, ainda, o teor de argila e matéria orgânica (MO), o limite de plasticidade (LP) e a água retida a - 0,033 e - 0,01 MPa. Os valores de (Ds máx), (Ucrít) para os diferentes sistemas de manejo, época de coleta e profundidades, não foram estatisticamente diferentes, não sendo, portanto, influenciados pelos teores de argila e M.O. Verificou-se que a Ucrít corresponde a 90% do LP e a 90% da água retida a - 0,01 MPa é aproximadamente igual à água retida a - 0,033 MPa.

Estimativa da adubação nitrogenada para o milho em sistemas de manejo e culturas de cobertura do solo

O uso de fertilização mineral e de leguminosas são as principais alternativas para fornecimento, em larga escala, de nitrogênio (N) a culturas exigentes deste nutriente. Os riscos de poluição ambiental decorrentes da adubação nitrogenada podem ser elevados; portanto, em uma agricultura sustentável, torna-se necessário aprimorar a recomendação desta adubação. Este trabalho objetivou desenvolver uma estimativa da necessidade de adubação nitrogenada que considere o sistema de preparo e o uso de culturas de cobertura. Utilizou-se um experimento de longa duração, localizado na Depressão Central do Rio Grande do Sul, em Argissolo Vermelho Distrófico típico. O delineamento foi o de blocos casualizados com parcelas subsubdivididas e três repetições. As parcelas principais foram três sistemas de preparo: convencional, reduzido e direto; as subparcelas foram três sistemas de cultura: aveia/milho, ervilhaca/milho e aveia + ervilhaca/milho + caupi; as subsubparcelas foram: solo descoberto/milho, cultura de cobertura/milho, cultura de cobertura/milho + 90 kg ha-1 de N, cultura de cobertura/milho + 180 kg ha-1 de N. Com base nos resultados obtidos neste experimento, foi desenvolvida uma equação que considera o efeito do preparo do solo sobre a mineralização do N total do solo e a contribuição da cultura de cobertura na disponibilidade de N, como uma conseqüência da quantidade de N acumulada na fitomassa e a relação C/N. A partir desta equação, foi possível estimar a quantidade de N a ser adicionada pela adubação mineral, visando alcançar um rendimento projetado. Embora avaliada com uma base limitada de dados, a equação desenvolvida para estimar a recomendação de adubação nitrogenada apresentou satisfatória concordância com os dados experimentais.

Fósforo da biomassa microbiana em solos sob diferentes sistemas de manejo

A biomassa microbiana assume papel importante na reciclagem do fósforo em solos tropicais e subtropicais. Este trabalho teve por objetivo quantificar o teor de fósforo armazenado na biomassa microbiana em solos submetidos a diferentes métodos de preparo e sucessões de culturas. Para tal, foram utilizados quatro experimentos, instalados em diferentes locais no Rio Grande do Sul a partir de 1979, envolvendo métodos de preparo do solo e sucessões de culturas. Em 1997, coletaram-se amostras de solos nos sistemas plantio direto e cultivo convencional, com várias sucessões de culturas, em três camadas de solo. O fósforo acumulado na biomassa microbiana foi determinado por fumigação-extração. O fósforo na biomassa não diferiu entre os métodos de preparo do solo no Latossolo Vermelho Distroférrico típico, mas foi maior no sistema plantio direto em comparação ao cultivo convencional no Latossolo Vermelho Distrófico típico e Argissolo Vermelho Distrófico típico. O cultivo de diferentes plantas anuais não afetou os teores de fósforo microbiano. O fluxo anual de P através da biomassa microbiana variou de 8 a 22 mg dm-3 ano-1 e, no Argissolo Vermelho Distrófico típico, foi maior no sistema plantio direto do que no cultivo convencional.

Efeito de sistemas de preparo e de cultura na dinâmica da matéria orgânica e na mitigação das emissões de CO2

Neste estudo, ajustou-se um modelo exponencial de primeira ordem aos dados de carbono orgânico (CO) e N total (NT) do solo, do 5º e 9º ano de um experimento instalado em um Podzólico Vermelho-Escuro, em Eldorado do Sul (RS). Determinaram-se os parâmetros da dinâmica da matéria orgânica e simularam-se os estoques de CO e NT do solo em três sistemas de preparo (convencional-PC, reduzido-PR e plantio direto-PD) e três sistemas de cultura (aveia/milho-A/M, aveia + ervilhaca/milho-A + E/M e aveia + ervilhaca/milho + caupi A + E/M + C). A taxa de decomposição da matéria orgânica do solo diminuiu de 0,054 ano-1, no sistema com lavração e gradagem (PC), para 0,039 ano-1, no solo escarificado (PR), e 0,029 ano-1, no solo não revolvido (PD). Estimou-se que os estoques de CO e NT do solo em 1990 (30,78 Mg ha-1 e 2.200 kg ha-1) diminuirão para 16,11 Mg ha-1 e 1.396 kg ha-1 na combinação PC - A/M. Por sua vez, no sistema PD - A + E/M + C, os estoques de CO e NT do solo em 1990 (32,52 Mg ha-1 e 2.690 Mg ha-1) tenderão a aumentar a estoques estáveis de 54,83 Mg ha-1 e 7.966 kg ha-1, respectivamente. Os sistemas de manejo sem revolvimento do solo e alto aporte de resíduos apresentaram efeito positivo na mitigação das emissões de CO2. Enquanto o sistema PC-A/M apresentou um efluxo líquido (emitido pelo solo > fixado pelas culturas por fotossíntese) de 2,08 Mg CO2 ha-1 para atmosfera no ano de 1994, o sistema PD - A + E/M + C mostrou um influxo líquido (emitido pelo solo < fixado pelas culturas) de CO2 de 1,79 Mg ha-1 ano-1. Atingidos os estoques estáveis de CO no solo estimados pelo modelo, o solo no sistema PD - A + E/M + C terá seqüestrado aproximadamente 142 Mg CO2 ha-1, em comparação ao sistema PC-A/M.

Teores de nitrogênio no solo e nas frações da matéria orgânica sob diferentes sistemas de produção de milho

Com o objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do N no solo e nas frações da matéria orgânica, realizou-se, por seis anos, em Jaboticabal (SP), um experimento constituído de: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), plantio convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna-preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr), em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m) e planta. Nas amostras de terra, avaliaram-se os teores de N total, N-NH4+, N-NO3-, N biomassa microbiana (N-B), N potencialmente mineralizável (NPM), N total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (FSA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de TFSE. Nas folhas, determinaram-se os teores de N total, e nas plantas de adubo verde (semeadas após a colheita do milho), mediram-se a produção de matéria seca (MS). Observaram-se valores maiores de NPM na camada de 0-0,05 m e nos tratamentos com plantio direto, envolvendo ou não rotação de culturas ou adubação verde, com a FSA se comportando de modo semelhante. O sistema de cultivo convencional, envolvendo ou não rotação de culturas, proporcionou maiores valores de N mineral na camada de 0,05-0,10 m, em razão da presença de maiores valores de N-nítrico. O cultivo convencional acelerou o processo de mineralização do N, enquanto a maior adição de matéria orgânica pela cultura de inverno no sistema de plantio direto promoveu incremento da fração potencialmente mineralizável do N no solo.

Sistemas consorciados de aveia preta e ervilhaca comum como cobertura de solo e seus efeitos na cultura do milho em sucessão

Com o aumento do cultivo do milho no sistema plantio direto (SPD), várias espécies vegetais de inverno estão sendo avaliadas, visando à obtenção de uma cobertura de solo que beneficie o milho cultivado em sucessão e o SPD. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três densidades de semeadura de aveia preta e ervilhaca comum em sistemas consorciados e em cultivos isolados e de três níveis de adubação nitrogenada (zero, 60 e 160 kg ha-1) aplicados em cobertura sobre a cultura do milho em sucessão. O experimento foi realizado em campo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul (RS), no ano agrícola 1998/99. O rendimento total de matéria seca da cobertura de solo foi similar entre os sistemas consorciados de aveia e ervilhaca e os cultivos isolados. O aumento da dose de N aplicada no milho e o incremento da proporção de sementes de ervilhaca no consórcio da cobertura de solo elevaram a quantidade de N acumulado por planta de milho. Na produtividade de grãos de milho, percebeu-se interação de doses de N aplicadas e sistemas de cobertura de solo. Sem aplicação de N, houve aumento de 321 kg ha-1 na produtividade de grãos, para cada 10% de substituição de aveia por ervilhaca nos sistemas de consórcio. Com 60 kg ha-1 de N, a resposta foi quadrática; com 160 kg ha-1, não houve efeito das coberturas de solo no inverno sobre a produtividade de grãos. A produtividade de grãos de milho cultivado em sucessão à aveia em cultivo isolado ou em consórcio com ervilhaca aumentou linearmente com o aumento da dose da adubação nitrogenada; em sucessão à ervilhaca em cultivo isolado, não houve resposta do milho à adubação nitrogenada.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.