Carbono orgânico no solo em sistemas irrigados por aspersão sob plantio direto e preparo convencional

A irrigação tem efeito sobre a adição de resíduos vegetais e pode afetar a taxa de decomposição da matéria orgânica (MO), sendo a influência dessa prática nos estoques de C orgânico do solo resultante da magnitude de ambos os efeitos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da irrigação por aspersão sobre a dinâmica da MO e sobre os estoques de C orgânico de um Argissolo Vermelho da Depressão Central do RS. O estudo foi baseado em experimento de longa duração (oito anos), realizado em preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), em faixas com e sem irrigação por aspersão, em cinco repetições. O solo foi amostrado em quatro camadas até 20,0 cm de profundidade e o estoque de C orgânico quantificado. O efeito da irrigação na adição de C pelas culturas e nas taxas de decomposição da MO do solo e de resíduos culturais foi estimado. A irrigação aumentou a adição de C pelas culturas (8 kg ha-1 ano-1 para cada 1mm de suplementação hídrica) em ambos os sistemas de manejo, porém isso não se refletiu em aumento no estoque de C orgânico (0-20,0 cm) pelo fato de a irrigação ter aumentado a taxa de decomposição da MO em 19 % no solo em PC, e em 15 % no solo em PD. Os estoques de C orgânico na camada de 0-20,0 cm não diferiram entre os sistemas de preparo de solo, sendo os maiores estoques de C orgânico nas camadas superficiais (0-2,5 e 2,5-5,0 cm) no solo em PD contrabalançados por maiores estoques de C orgânico em subsuperfície (10,0-20,0 cm) no solo em PC. A taxa de decomposição dos resíduos de aveia preta aumentou com a suplementação hídrica no solo em PD, e os resultados corroboram o efeito da irrigação no aumento da taxa de decomposição da MO no solo. O aumento da taxa de decomposição da MO pela irrigação evidencia a importância da definição criteriosa de sistemas de manejo de solo em áreas irrigadas em regiões de clima quente, onde se deve buscar a inclusão de espécies com alto potencial de adição de resíduos vegetais, visando contrabalançar o aumento na atividade microbiana com um incremento no aporte de C fotossintetizado.

Estoque de carbono orgânico no solo e emissões de dióxido de carbono influenciadas por sistemas de manejo no sul do Brasil

O C fotossintetizado adicionado ao solo pelos resíduos vegetais (C-resíduo), as emissões de C na forma de dióxido de carbono (C-CO2) e o estoque de C orgânico do solo (C-solo) são componentes do ciclo deste elemento no sistema solo-planta-atmosfera. O efeito de práticas de manejo de solo sobre esses componentes necessita de melhor entendimento, visando à identificação de um sistema com potencial de reter C atmosférico no solo e contribuir para a mitigação do aquecimento global. Neste estudo, as emissões de C-CO2, o estoque de C e as adições de C pelos resíduos vegetais foram avaliados em experimento de longa duração (18 anos), localizado em Eldorado do Sul (RS). O quociente C-CO2/(C-resíduo + C-solo) foi proposto como índice da capacidade de sistemas de preparo e de cultura em conservar C no solo (ICC). A emissão de C-CO2 foi medida durante 17 meses; a quantidade de C-resíduo foi estimada com base em amostragens da massa de plantas de cobertura de inverno e no índice de colheita do milho; e o estoque de C-solo, avaliado na camada de 0-0,2 m do solo submetido aos sistemas de preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), associados às sucessões de aveia (Avena strigosa Schreb)/milho (Zea mays L.) (A/M) e ervilhaca comum (Vicia sativa L.)/milho (E/M). Com objetivo de avaliar a relação das emissões de C-CO2 com fatores ambientais, foram monitoradas a temperatura a 0,05 m de profundidade e a umidade gravimétrica do solo nas camadas de 0-0,05; 0,05-0,1; e 0,1-0,2 m. Em comparação ao estoque de C-solo no início do experimento (33,4 t ha-1), o balanço foi negativo no solo em PC (-0,31 t ha-1 ano-1 no A/M e -0,10 t ha-1 ano-1 no E/M) e positivo no solo em PD (0,15 t ha-1 ano-1 ) apenas quando associado ao sistema E/M, o qual apresentou maior aporte de resíduos. As taxas mensais médias das emissões variaram entre 0,27 g m-2 de C-CO2 no inverno (média das temperaturas mínimas = 8 °C) e 1,36 g m-2 de C-CO2 no verão (média das temperaturas máximas = 38º C), que se relacionaram com a temperatura do solo (r > 0,85). A emissão total de C-CO2 no período variou entre 3,6 e 4,0 t ha-1 de C-CO2, não tendo sido verificada diferença significativa entre os sistemas de preparo de solo e de cultura. Entretanto, o ICC evidenciou que o potencial dos sistemas de manejo em conservar C no solo aumentou na ordem PC A/M < PC E/M < PD A/M < PD E/M. As condições menos oxidativas contribuíram para o balanço positivo de C no solo em plantio direto, característica que é potencializada pela utilização de sistemas de cultura com leguminosas como plantas de cobertura, que favorecem o acúmulo de C no solo por permitirem maior produção de massa das gramíneas cultivadas em sucessão, devido ao fornecimento de N.

Balanço do carbono orgânico no solo sob integração lavoura-pecuária no sul do Brasil

A integração lavoura-pecuária tem apresentado um avanço recente em áreas historicamente utilizadas com pecuária de corte extensiva no sul do Brasil. O inadequado manejo das pastagens de inverno associado ao uso da monocultura da soja no verão podem limitar o aporte de resíduos vegetais ao solo e reduzir os estoques de C orgânico do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do aumento da freqüência de pastejo no inverno e de sistemas de culturas de verão no estoque de C orgânico total do solo (COT). O experimento, realizado por quatro anos sob sistema plantio direto, seguiu um delineamento de blocos ao acaso, em arranjo bifatorial 3x3, com quatro repetições. O fator A foi constituído por três intervalos de pastejos durante o inverno: sem pastejo (SP), pastejo a cada 28 dias (P28) e pastejo a cada 14 dias (P14). O fator B constou de três sistemas de culturas de verão: monocultura de soja (Mon-S), monocultura de milho (Mon-M) e rotação anual de soja e milho (Rot-S/M). Foram quantificadas as adições de C ao solo via resíduos vegetais e os estoques de COT do solo segundo os métodos de camada e massa equivalentes de solo. O aumento da freqüência de pastejo diminuiu o aporte de C oriundo das pastagens de inverno de 5,3 Mg ha-1 no tratamento SP, para 1,7 e 1,3 Mg ha-1 nos tratamentos P28 e P14, respectivamente. O milho foi a cultura que proporcionou o maior aporte de C ao solo, com uma média de 6,0 Mg ha-1, enquanto a soja adicionou apenas 2,2 Mg ha-1. Os estoques de C orgânico calculados com base em camadas equivalentes de solo foram superestimados nos tratamentos P14 e P28 e subestimados no tratamento SP em comparação aos resultados obtidos com base nas massas equivalentes de solo, que foram utilizados para comparação dos sistemas de manejo. Os estoques de C orgânico nas camadas de 0-0,025, 0,025-0,05 e 0,05-0,10 m foram linearmente relacionados à adição anual de C pelas culturas (pastagem + culturas anuais), sendo necessária a adição de 4,48 Mg ha-1 ano-1 para a manutenção do estoque original de C orgânico da camada de 0-0,10 m. A baixa adição de C ao solo pelos resíduos vegetais no tratamento P14 resultou numa emissão líquida estimada de C para a atmosfera (0,05 a 0,27 Mg ha-1 ano-1 ), enquanto o solo no tratamento SP atuou como um dreno de C atmosférico (0,19 a 0,30 Mg ha-1 ano-1). No tratamento P28, o comportamento do solo como fonte ou dreno de C dependeu do sistema de cultura de verão, tendo sido estimada uma emissão líquida de C do solo sob Mon-S (0,04 Mg ha-1 ano-1 ) e uma retenção líquida de C sob Mon-M (0,15 Mg ha-1 ano-1 ) e Rot-S/M (0,11 Mg ha-1 ano-1 ). O maior intervalo entre pastejos, durante o inverno, associado à utilização do milho no verão contribuiu para maiores adições de resíduos vegetais e acúmulo de C orgânico no solo.

Determinação do enxôfre orgânico do solo pelo método colorimétrico do cloranilato de bário

O presente trabalho descreve uma nova técnica para determinação direta do enxofre orgânico do solo. No método preconizado os solos são incinerados a 800°C, em tubos de porcelana, sob corrente de oxigênio. Os gases formados sao recebidos em solução de peróxido de hidrogênio e, em seguida, o excesso do oxidante é eliminado por ebulição. O sulfato formado é determinado pelo método colorimétrico do cloranilato de bário, mediante leituras a 308 molimicrons. Foram realizados estudos sobre vários fatores que podem influir no método e a determinação do enxofre orgânico em cinco solos, pertencentes a diferentes grandes grupos, mostrou uma precisão razoável.

Decomposição de resíduos de cultura de milho (Zea mays L.) medida pelo teor de carbono e relação C/N do solo

Foi feito um ensaio em vasos com três solos arenosos do município de Piracicaba a fim de se avaliar o período de decomposição mais ativa de restos de cultura de milho e início de estabilização desse processo e testar a determinação do teor de C do solo e da relação C/N como parâmetros de avaliação da decomposição. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com e sem adição do material orgânico e com adição de doses crescentes de nitrogênio. Concluiu-se o seguinte: a) Tanto o teor de C do solo como a relação C/N foram eficientes para alcançar o objetivo visado, devendo-se, entretanto, para fins práticos, utilizar o primeiro processo por ser de execução mais fácil e mais rápida, b) A decomposição tendeu a se estabilizar aos 45 dias, aproximadamente, após o início da incubação.

Plantas de cobertura de solo antecedendo o milho e seu efeito sobre o carbono orgânico do solo, sob plantio direto

Em condições naturais, o solo encontra-se num estado estável no ambiente, mas o manejo inadequado causa degradação, principalmente da fração orgânica, comprometendo a sustentabilidade de sistemas agrícolas. Este estudo baseou-se num experimento que vem sendo realizado há seis anos em um Podzólico Vermelho-Amarelo (Hapludalf), localizado em área experimental do Departamento de Solos/UFSM, e teve como objetivo avaliar o efeito de sucessões de cultura sobre a dinâmica do carbono. Utilizaram-se as sucessões de cultura ervilhaca comum (vicia sativa)/milho, tremoço azul (Lupinus angustifolius)/milho, ervilha forrageira (Pisum arvense)/milho, aveia preta (Avena strigosa )/milho e pousio invernal/milho, associadas a duas doses de N aplicado no milho (0 e 80 kg ha-1). O solo foi manejado em plantio direto e foram feitas avaliações dos teores de C das plantas de cobertura e dos resíduos vegetais superficiais e do solo, em três profundidades. Os resultados evidenciaram que os sistemas de culturas, sob plantio direto há seis anos, promoveram acúmulos significativos de carbono orgânico apenas na camada mais superficial do solo (0-2,5 cm). A sucessão tremoço azul/milho destacou-se pela capacidade de promover acúmulo de carbono orgânico no solo. A quantidade de carbono orgânico acumulado no solo depende fundamentalmente da quantidade de massa seca produzida pelos sistemas de culturas.

C-orgânico, N-total e substâncias húmicas sob influência da introdução de pastagens (Brachiaria sp.) em áreas de cerrado e floresta amazônica

O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos da intervenção humana na remoção da cobertura original e seu posterior uso agrícola, pela introdução de pastagem (Brachiaria sp) na região do cerrado (Senador Canedo-GO), junto à Empresa Goiana de Pesquisa Agropecuária (EMGOPA), e da floresta amazônica (Porto Velho-RO), junto à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), tendo como atributos principais de análises modificações nos teores de nitrogênio total, carbono orgânico, relação C/N e frações de ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e humina. As amostras foram coletadas em setembro de 1995, em Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso, ao longo de uma transeção que continha 24 pontos: 12 sob vegetação natural e 12 sob pastagem plantada, em duas profundidades, em ambos os ecossistemas. Os resultados permitiram observar uma diminuição nas concentrações de ácido fúlvico e humina e nos teores de N-total e C-orgânico na mudança da condição de vegetação natural para pastagem; os maiores valores foram encontrados no horizonte Ao, principalmente no solo sob floresta amazônica, revelando uma queda brusca deste para o subjacente, evidenciando o efeito do tipo da cobertura vegetal sobre o teor e sobre a distribuição dos componentes orgânicos em solos tropicais.

Comparação entre métodos para determinação de carbono orgânico em amostras de solo mensuradas por volume ou massa

O uso da massa (g) ou do volume (cm³) como medida da quantidade de solo para determinação do teor de C orgânico do solo (COS), bem como a utilização de diferentes métodos de determinações analíticas empregados para essa mesma finalidade, pode alterar diretamente a interpretação dos resultados. Este trabalho teve como objetivo comparar os métodos colorimétricos e titulométricos de determinação de matéria orgânica em três solos com diferentes texturas, tomando-se as amostras por massa (pesagem) e por volume (cachimbagem). Houve variação no teor de COS entre os métodos estudados para um mesmo solo. O uso da massa e do volume alterou diretamente a interpretação dos teores de matéria orgânica no solo. Há variações nos métodos de determinação de COS entre solos de diferentes texturas.

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.

Comparação entre métodos para determinação de carbono orgânico em amostras de solo mensuradas por volume ou massa

O uso da massa (g) ou do volume (cm³) como medida da quantidade de solo para determinação do teor de C orgânico do solo (COS), bem como a utilização de diferentes métodos de determinações analíticas empregados para essa mesma finalidade, pode alterar diretamente a interpretação dos resultados. Este trabalho teve como objetivo comparar os métodos colorimétricos e titulométricos de determinação de matéria orgânica em três solos com diferentes texturas, tomando-se as amostras por massa (pesagem) e por volume (cachimbagem). Houve variação no teor de COS entre os métodos estudados para um mesmo solo. O uso da massa e do volume alterou diretamente a interpretação dos teores de matéria orgânica no solo. Há variações nos métodos de determinação de COS entre solos de diferentes texturas.

Estoque de carbono orgânico no solo afetado por adubação orgânica e sistemas de culturas no Sul do Brasil

Organic carbon is a major component of soil organic matter and its stock is influenced by the management system adopted. This study aimed to examine the effects of cropping systems and nutrient sources (mineral and organic) on the concentrations and storage of soil organic carbon in no-tillage system. The experiment was carried out in Mercedes, Parana, Brazil, in an Nitossolo Vermelho (Alfisol) from October 2007 to September 2009. The treatments consisted of four crop succession systems: (1) soybean/wheat/corn/wheat; (2) soybean/black oat/corn/black oat, (3) soybean/radish/corn/radish and (4) soybean/common vetch/corn/common vetch and by two sources of nutrients (mineral and organic), arranged in a to split plot randomized block design with four replications. Soil samples were collected in layers of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20 to 0.40 m deep in the first and the second years of cultivation. Different cropping systems does not affect the content and the stock of soil organic carbon in the first two years of adoption of the systems. The organic fertilization with manure increased soil organic carbon stock, with an annual contribution of C, layer 0.0 to 0.20 m, 1.15 Mg ha(-1) yr(-1). Cropping systems fertilized with mineral fertilizers provide the greatest losses of soil organic carbon, resulting in negative balance of C in soil.

Influência de diferentes sistemas de cultivo nos atributos físicos e no carbono orgânico do solo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Emissão de C-CO2 em solo tropical suplementado com lodo de esgoto.

Lodos de esgoto possuem alto teor de carbono orgânico, porém, há um expressivo consumo de matéria orgânica logo após sua aplicação no solo, resultando novo equilíbrio da relação C/N. Se parte da matéria orgânica presente no lodo de esgoto for resistente à degradação e não inibir a atividade microbiana, o teor de carbono orgânico no solo poderá aumentar. Em solo agrícola, esse efeito pode ser considerado positivo se houver melhorias em sua qualidade e potencial produtivo, sem qualquer prejuízo ambiental. A persistência de carbono orgânico no solo pode ser avaliada medindo-se as taxas de degradação do lodo de esgoto pela atividade microbiana do solo. Esta análise faz parte da caracterização qualitativa e quantitativa de lodo de esgoto, exigida na legislação para disposição em solos agrícolas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a decomposição de lodo de esgoto aplicado a um latossolo, medindo-se a emissão de CO2. Os tratamentos estudados foram de 1, 2, 4 e 8 vezes a aplicação da dose recomendada na legislação atual, com base no teor de N, além de um tratamento com adubação mineral NPK e um tratamento testemunha. Avaliaram-se dois lodos de esgoto, um de origem urbana (Franca/SP) e um de origem urbano-industrial (Barueri/SP). As doses de lodo de esgoto foram equivalentes à aplicação, numa camada de 0-20 cm de profundidader, de 3, 6, 12 e 24 Mg ha -1 (Franca) e de 8, 16, 32 e 64 Mg ha -1 (Barueri/SP). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho distroférrico. Avaliou-se o efeito dos tratamentos sobre a emissão de carbono na forma de CO2, em câmaras sem circulação forçada de ar, durante 57 dias de incubação. O padrão de emissão de C-CO2 foi semelhante nos dois tipos de lodo de esgoto. Concluiu-se que as doses utilizadas ou os tipos de lodo de esgoto não afetaram a biodecomposição da matéria orgânica aplicada ao solo a qual foi estimada em 15 %.

Impactos da remoção de serapilheira sobre a disponibilidade de nitrogênio e carbono orgânico no solo em Floresta Secundária na Amazônia Oriental.

O estudo avaliou os impactos ao longo de oito anos causados pela remoção da serapilheira sobre a disponibilidade de nitrogênio e carbono orgânico no solo de uma floresta secundária na Amazônia Oriental. Na área experimental foram instaladas quatro parcelas para o tratamento de remoção da serapilheira e quatro parcelas controle (testemunha). Em cada parcela amostras de solo foram coletadas na camada de 0-10 cm para avaliação do teor de nitrogênio e carbono orgânico. Os resultados mostraram que a retirada de serapilheira impactou diretamente a disponibilização de nitrogênio e carbono orgânico no solo. Os resultados deste estudo indicam que a serapilheira presente na rizosfera de florestas secundárias na Amazônia tem papel crucial nos mecanismos de transferência de nitrogênio e carbono orgânico para o solo.

Efeito do cultivo de eucalipto em sistema integrado e monocultivo no teor de carbono orgânico do solo.

O Carbono Orgânico do solo (COS) possui relação direta com a qualidade do solo, tornando-se um condicionante por atuar em mecanismos que possibilitam as medidas necessárias para a manutenção da sua capacidade produtiva e sustentabilidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de renques de eucalipto (Eucalyptus urophyla) nos teores de carbono orgânico de um Latossolo Amarelo sob diferentes sistemas. Os tratamentos avaliados foram: sistema integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) aos dois anos de cultivo com eucalipto, Monocultivo florestal com Eucalipto (ME) com 2 anos de cultivo e Mata Nativa como testemunha (MN) em quatro profundidades de solo (0-10, 10-20, 20-30 e 30-50 cm). O atributo avaliado foi o teor de carbono orgânico (g kg-1). Os maiores teores de carbono orgânico foram encontrados nas camadas superficiais do solo, com redução em profundidade. Quando comparados os tratamentos, na camada 0- 10 cm a MN apresentou maior valor de COS do que os demais. Na camada 10-20 cm, o iLPF apresentou o maior valor de COS diferindo dos outros tratamentos. Nas profundidades 20-30 e 30-50 cm, o iLPF e MN não diferiram, apresentando os maiores teores de COS. O sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta com renques de eucalipto (Eucalyptus urophyla) aos dois anos de cultivo proporcionaram melhoria ao acúmulo de carbono orgânico do solo quando comparados à Mata nativa, sendo indicado seu cultivo na recuperação de áreas degradadas.