Variabilidade espacial da agregação do solo avaliada pela geometria fractal e geoestatística

Este trabalho teve por objetivo explorar a aplicabilidade da teoria de fractais no estudo da variabilidade espacial em agregação de solo. A geometria de fractais tem sido proposta como um modelo para a distribuição de tamanho de partículas. A distribuição do tamanho de agregados do solo, expressos em termos de massa, é apresentada. Os parâmetros do modelo, tais como: a dimensão fractal D, medida representativa da fragmentação do solo (quanto maior seu valor, maior a fragmentação), e o tamanho do maior agregado R L foram definidos como ferramentas descritivas para a agregação do solo. Os agregados foram coletados em uma profundidade de 0-10 cm de um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa, em Angatuba, São Paulo. Uma grade regular de 100 x 100 m foi usada e a amostragem realizada em 76 pontos nos quais se determinou a distribuição de agregados por via úmida, usando água, álcool e benzeno como pré-tratamentos. Pelo exame de semivariogramas, constatou-se a ocorrência de dependência espacial. A krigagem ordinária foi usada como interpolador e mapas de contorno mostraram-se de grande utilidade na descrição da variabilidade espacial de agregação do solo.

CARBONO ORGÂNICO TOTAL E AGREGAÇÃO DO SOLO EM SISTEMA DE PLANTIO DIRETO AGROECOLÓGICO E CONVENCIONAL DE CEBOLA

Decorrente dos sistemas de manejo empregados no solo, como o sistema de preparo convencional (SPC) versus o sistema de plantio direto de hortaliças (SPDH), modificações nos atributos edáficos ocorrem; por exemplo, nos índices de agregação do solo e seu teor de carbono orgânico total (COT). Objetivaram-se quantificar os teores de COT e avaliar os índices de agregação do solo e a distribuição dos agregados por classes de diâmetro sob cultivo de cebola em SPDH e SPC, comparados a uma área de mata adjacente em Ituporanga, SC. Os tratamentos constituíram-se da semeadura de plantas de cobertura, solteiras e consorciadas, em SPDH: vegetação espontânea (VE); 100 % aveia; 100 % centeio; 100 % nabo-forrageiro; consórcio de nabo-forrageiro (14 %) e centeio (86 %); e consórcio de nabo-forrageiro (14 %) e aveia (86 %). Adicionalmente, foram avaliadas uma área de cultivo de cebola em SPC por ±37 anos e uma área de mata (floresta secundária; ±30 anos), ambas adjacentes ao experimento. Em setembro de 2013, cinco anos após a implantação dos tratamentos com plantas de cobertura, foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm e separados os agregados para avaliar a estabilidade via úmida. Nos agregados, foi quantificado o COT; após a separação em classes de diâmetro (8,00 mm>Ø≥0,105 mm), calcularam-se o diâmetro médio ponderado (DMP) e o geométrico (DMG) dos agregados; a distribuição deles em macroagregados (Ø≥2,0 mm), mesoagregados (2,0>Ø≥0,25 mm) e microagregados (Ø<0,25 mm); e o seu índice de sensibilidade (IS). Os dados foram submetidos à análise de variância e de componentes principais (ACP). Os maiores teores de COT foram encontrados na área de mata (52,83; 37,77; e 26,70 g kg-1, respectivamente para 0-5, 5-10 e 10-20 cm); e os menores, no SPC (18,23 g kg-1, 0-5 cm). Os tratamentos com plantas de cobertura, solteiras ou consorciadas, não apresentaram diferenças entre si (p≤0,05) para o COT, nem em relação à área testemunha (VE). O SPC apresentou os menores índices de DMP (3,425; 3,573; e 3,401 mm), DMG (2,438; 2,682; e 2,541 mm) e IS (0,77; 0,79; e 0,81), nas três camadas avaliadas. Para o DMP e DMG, não foram verificadas diferenças (p≤0,05) entre tratamentos no SPDH; porém, esses índices foram superiores aos do SPC; os de DMP, iguais aos da área de mata; e os de DMG, maiores na camada de 0-5 e 5-10 cm. Na camada de 10-20 cm, no SPDH, o tratamento com nabo-forrageiro apresentou maiores valores de DMP (4,520 mm), DMG (4,284 mm) e IS (1,07). Em relação à distribuição dos agregados por classes de diâmetro, o SPC evidenciou, respectivamente, os menores (14,22; 14,75; e 13,86 g) e maiores (4,94; 3,44; e 3,52 g/3,0; 3,0; e 3,76 g) valores para macro e meso/microagregados, enquanto o SPDH demonstrou maiores valores de macroagregados (médias de 19,90; 20,48; e 18,56 g) em comparação à mata (16,0; 16,31; e 15,47 g) e ao SPC (14,22; 14,75; e 13,86 g) nas três camadas avaliadas. O uso de plantas de cobertura, solteiras ou consorciadas, em SPD de cebola foi eficiente para recuperar e aumentar os teores de COT e os índices de DMP, DMG e IS em relação ao SPC; e, em comparação à área de mata, aumentou o DMG (0-5 e 5-10 cm). O nabo-forrageiro aumentou a agregação do solo (DMG e IS) na camada de 10-20 cm em relação aos demais tratamentos com plantas de cobertura. A ACP evidenciou a perda de COT e o aumento dos meso e microagregados no SPC, assim como a substituição do SPC por SPDH com plantas de cobertura elevou a formação de macroagregados estáveis em água, com posterior aumento do DMP, DMG e IS.

Matéria orgânica e agregação do solo na rotação lavoura-pastagem em ambiente tropical

A região Centro-Oeste é muito importante para a produção agropecuária do Brasil. Neste ambiente, o plantio direto (PD), aliado à rotação de culturas e pastagens, é apontado como a forma de manejo do solo mais adequada para conciliar produtividade com sustentabilidade. Para estudar os efeitos de sistemas de manejo sobre a agregação e a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), três experimentos de longa duração, localizados em Mato Grosso do Sul, foram avaliados quanto ao teor e os estoques de carbono orgânico total (COT) e de C nas frações da MOS, particulada (MOP) e associada aos minerais do solo (MOM). Foram determinados também, a agregação do solo via peneiramento em água e a seco, o diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA). Os sistemas de manejo foram constituídos de lavouras, em PD e preparo convencional (PC), pastagens permanentes e rotação de lavouras (soja) com pastagem em PD, além de área com vegetação natural. Os sistemas de manejo contendo pastagens, de forma isolada ou em rotação com lavouras, apresentaram os maiores estoques de COT e maior agregação do solo. Verificou-se importante efeito das pastagens na formação de macroagregados, cuja estabilidade se relacionou positivamente com a concentração de COT no solo. São discutidas as relações entre o acúmulo de C no solo e a proteção proporcionada pela oclusão da MOP e pela maior dificuldade de decomposição MOM no interior dos agregados. As taxas médias de acúmulo de C no solo (0 a 20 cm) para os sistemas com rotação lavoura-pastagem foram de 0,4 Mg ha-1 ano-1 em relação à lavouras em PD. O teor de C nas frações da MOS, DMP e estoques de COT, possibilitaram o cálculo de indicadores de qualidade dos sistemas de manejo (Índice de Manejo do C, Índice de estratificação e Nível de Ordem), os quais evidenciaram a importância de utilização da rotação lavoura-pastagem em PD neste ambiente.

Agregação do solo e ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares em sistemas de rotação de culturas

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Agregação do solo em sistemas intensificados de cultivo de grãos em áreas de Latossolo Vermelho distrófico em Sete Lagoas, MG.

2016

Dinâmica da agregação de um solo franco-arenoso em cinco sistemas de culturas em rotação e em sucessão

Espécies de cobertura, aliadas a práticas de manejo e conservação, recuperam ou mantêm características físicas do solo como a agregação. O objetivo deste trabalho foi determinar, ao longo do tempo, a influência de sistemas de culturas, de cobertura do solo e do teor de matéria orgânica sobre a agregação de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico em seu estado natural e sob rotação e sucessão de culturas. O estudo foi realizado na área experimental do Departamento de Solos da UFSM, em Santa Maria (RS). Amostras indeformadas, coletadas em intervalos de 60 dias, de outubro de 1997 a outubro de 1998, na profundidade de 0-0,05 m, foram analisadas quanto à estabilidade de agregados, teor de C orgânico e outros atributos físicos e químicos. A maior estabilidade estrutural ocorreu no solo sob campo natural e a menor em solo descoberto, em virtude do intenso preparo do solo e da redução do teor de matéria orgânica, aumentando os agregados de menor tamanho. Existe uma ação direta das culturas na formação e estabilização dos agregados, sendo a estabilidade e a distribuição do tamanho de agregados maiores em sistemas de cultivo que aportam material orgânico e cobrem o solo durante todo o ano. As seqüências de culturas influem diferenciadamente na agregação do solo, dependendo da época do ano e tempo de estabelecimento dos sistemas de culturas.

Agregação e estabilidade de agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul

Sistemas de manejo do solo, incluindo lavouras em plantio direto, lavouras (soja) em rotação com pastagens em plantio direto e pastagens permanentes (Brachiaria sp.), foram avaliados quanto à agregação do solo e estabilidade dos agregados. Em três experimentos de longa duração (9 e 11 anos) localizados em Mato Grosso do Sul, o solo foi amostrado nas camadas de 0 a 5, 5 a 10 e 10 a 20 cm, para determinação da estabilidade dos agregados em água e a seco. Foram calculados o diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA). Em todos os experimentos, nos sistemas com pastagens, seja de forma isolada ou em rotação com lavouras, foi verificado maior volume do solo, constituindo agregados com tamanho superior a 4,76 mm. Os sistemas com pastagens também apresentaram maior DMP e maior IEA em todos os experimentos. O sistema apenas com lavouras apresentou, nos três experimentos, o maior volume de solo com agregados de tamanho entre 0,25 e 2,00 mm. Esses efeitos ocorreram de forma semelhante em todas as profundidades avaliadas. Entre os locais, observou-se o efeito do teor de argila na agregação, sendo maior em Maracaju e menor em Campo Grande. Foi observada estreita relação entre a estabilidade dos agregados e o teor de C no solo. A formação de macroagregados parece estar relacionada à presença de raízes, que são mais abundantes sob pastagem de gramíneas.

Agregação, carbono e nitrogênio em agregados do solo sob plantio direto com integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade dos agregados, o conteúdo de matéria orgânica leve do solo (MOL), a distribuição dos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) e a abundância natural de 13C e 15N dos agregados de um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema plantio direto (SPD) com integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à uma área em SPD sem ILP e uma área de Cerrado natural em Montividiu, GO. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, em delineamento inteiramente casualizado. Foram avaliados distribuição da massa dos agregados, diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e MOL, e foram quantificados os teores de COT, N, δ13C e δ15N dos agregados. A área de Cerrado apresentou os maiores valores de DMP, DMG e MOL. O SPD-ILP apresentou valores maiores de DMP, DMG, COT, N e MOL na camada 5-10 cm do que o SPD, sem braquiária. O SPD-ILP promoveu aumentos nos índices de agregação do solo (0-5 e 5-10 cm), nos teores de MOL (5-10 cm), COT e N (0-5 cm) e na formação de agregados estáveis em água (5-10 cm), em comparação ao SPD, sem braquiária.

Agregação de um latossolo vermelho submetido a cinco sistemas de preparo do solo em Uberaba - MG

Visando à obtenção de dados relativos aos efeitos de sistemas de preparo periódico do solo e sua relação com a degradação do solo e a capacidade de incorporação de resíduos, avaliaram-se a distribuição percentual de agregados do solo, o diâmetro médio geométrico, o módulo de finura e a incorporação de resíduos, durante o ano agrícola de 2001-2002. A área em estudo foi classificada como Latossolo Vermelho distrófico, localizada no município de Uberaba - MG. Utilizou-se do delineamento estatístico em blocos casualizados com quatro repetições, tendo como tratamentos o preparo periódico primário do solo com o escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos. As análises dos resultados mostraram a enxada rotativa e a grade aradora como os equipamentos mais agressivos à estrutura do solo. O escarificador e a enxada rotativa apresentaram menor capacidade de incorporação dos resíduos vegetais. O escarificador manteve maior cobertura vegetal e maior grau de agregação do solo.

Agregação de um latossolo vermelho submetido a cinco sistemas de preparo do solo em Uberaba - MG

Visando à obtenção de dados relativos aos efeitos de sistemas de preparo periódico do solo e sua relação com a degradação do solo e a capacidade de incorporação de resíduos, avaliaram-se a distribuição percentual de agregados do solo, o diâmetro médio geométrico, o módulo de finura e a incorporação de resíduos, durante o ano agrícola de 2001-2002. A área em estudo foi classificada como Latossolo Vermelho distrófico, localizada no município de Uberaba - MG. Utilizou-se do delineamento estatístico em blocos casualizados com quatro repetições, tendo como tratamentos o preparo periódico primário do solo com o escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos. As análises dos resultados mostraram a enxada rotativa e a grade aradora como os equipamentos mais agressivos à estrutura do solo. O escarificador e a enxada rotativa apresentaram menor capacidade de incorporação dos resíduos vegetais. O escarificador manteve maior cobertura vegetal e maior grau de agregação do solo.

Avaliação visual da qualidade da estrutura do solo em sistemas de uso das terras

Sistemas sustentáveis de produção agropecuária demandam solos com boa estrutura, por isso, são necessários métodos eficientes para avaliação dessa estrutura. Objetivou-se, com este estudo, aplicar a metodologia de avaliação visual da estrutura do solo, em áreas previamente cobertas por Floresta com Araucária, em longo período de uso após o desmatamento. Selecionaram-se áreas sob três tipos de usos: floresta nativa, pastagem e cultivo agrícola, considerados como tratamento, sendo realizadas dez amostragens por tipo de uso. Nas amostras coletadas, procedeu-se à avaliação da qualidade da estrutura do solo, seguida da análise estatística dos dados, por meio da análise de variância e do teste de separação de médias. Observaram-se diferenças significativas nos valores médios de escore entre as áreas avaliadas. Os solos da área com floresta apresentaram Qe (Qualidade visual) médio = 1.68, estatisticamente semelhante ao dos solos sob pastagem (Qe médio = 2.25) e inferior ao dos solos cultivados, Qe médio = 2.40. Os valores de Qe obtidos por avaliação visual da qualidade da estrutura do solo mostraram-se eficientes para identificar diferenças entre os sistemas de uso do solo.

Sistemas de cultivo e características do solo afetando a estabilidade de agregados

Em um Latossolo Roxo de Santo Ângelo (RS), e em um Podzólico Vermelho-Escuro de Eldorado do Sul (RS), ambos com textura argilosa, submetidos o primeiro à exploração com cultivo convencional de trigo (Triticum aestivum L.) e soja (Glycine max L.) e sob setária (Setaria anceps L.), e o segundo à exploração com capim-pangola (Digitaria decumbens L.), siratro (Macroptilium atropurpureum L.), plantio direto com aveia (Avena bizantina L.)/milho (Zea mays L.) e área sem vegetação, foi realizado o presente trabalho durante a safra de verão (1990/1991), com o objetivo de avaliar a estabilidade e a agregação do solo sob diferentes sistemas de cultivo. Constatou-se, nessa avaliação, que as gramíneas perenes por meio do seu sistema radicular tiveram grande efeito na agregação e estabilidade dos agregados do solo e que os teores de carbono orgânico, de ferro e alumínio-oxalato, argila e grau de dispersão tiveram também efeitos na agregação do solo, porém insuficientes para explicar as variações entre o diâmetro médio ponderado dos agregados sob os diferentes sistemas de cultivo.

Efeito da cobertura viva com leguminosas herbáceas perenes na agregação de um argissolo

O presente trabalho foi desenvolvido na área do Campo Experimental da Embrapa Agrobiologia, Seropédica (RJ), com o objetivo de avaliar a morfologia e a distribuição de raízes de algumas leguminosas herbáceas perenes; os efeitos da cobertura viva no teor de carbono orgânico, e a agregação de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, medida pela estabilidade dos agregados em água. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos consistiram de três diferentes espécies de leguminosas herbáceas perenes e um tratamento-controle sem cobertura viva (capinado). As leguminosas utilizadas foram amendoim forrageiro (Arachis pintoi), cudzu tropical(Pueraria phaseoloides) e siratro (Macroptilium Atropurpureum). Para a estabilidade de agregados, as profundidades de amostragem foram 0-5 e 5-10 cm, enquanto, para a morfologia e distribuição radicular, as avaliações consistiram das profundidades 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm. As coberturas com as leguminosas amendoim forrageiro e cudzu tropical propiciaram os maiores valores percentuais na classe de agregados > 2,00 mm, em média 38 % superiores aos obtidos na área capinada. Os valores do diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados no solo com cobertura de leguminosas foram superiores aos da área capinada para ambas as camadas, o que demonstra o efeito favorável das coberturas vivas na estabilização dos agregados do solo. A cobertura viva de amendoim forrageiro proporcionou incremento no teor de carbono orgânico no solo. Quanto aos atributos morfológicos das raízes, verificou-se que o amendoim forrageiro apresentou raio radicular intermediário entre as demais espécies e área e massa radicular maiores, o que auxiliou na interpretação do efeito positivo da cobertura viva com essa espécie na agregação do solo.

Caracterização química e físico-hídrica de um Latossolo Vermelho após vinte anos de manejo e cultivo do solo

O manejo e o cultivo alteram a estrutura do solo que, por sua vez, interfere em uma série de propriedades físico-hídricas na camada superficial. Este trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros químicos e físico-hídricos com implicações na agregação do solo, além da macroporosidade e disponibilidade de água em um Latossolo Vermelho submetido à semeadura direta e ao preparo com arado de discos por 20 anos, tendo como testemunha o solo sob Cerrado nativo. A semeadura direta, pela ausência de revolvimento e tráfego de máquinas, foi o sistema que mais alterou a estrutura do solo, na profundidade de 0-5 cm. Entretanto, este aspecto não indicou restrição para cultivo, tendo sido observado, neste sistema, maior disponibilidade de água nessa profundidade, em relação aos sistemas arado de discos e Cerrado. A densidade do solo na semeadura direta, nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, foi inferior ou igual àquela do arado de discos, possivelmente em razão do maior teor de carbono orgânico presente no solo e ausência de revolvimento. O valor de diâmetro médio geométrico dos agregados até à profundidade de 10 cm foi maior no Cerrado, seguido da semeadura direta e arado de discos, não tendo sido encontradas diferenças significativas a partir desta profundidade. Na profundidade de 20-30 cm, o sistema de preparo com arado de discos foi o que mais alterou a estrutura do Latossolo Vermelho, evidenciado pelo maior valor da densidade do solo, menor volume de macroporos e maior deslocamento, para baixo, da curva característica de água no solo na faixa de tensão entre 0 e 6 kPa e, para cima, entre 6 e 100 kPa.

Formação e estabilização de agregados do solo influenciados por ciclos de umedecimento e secagem após adição de compostos orgânicos com diferentes características hidrofóbicas

A adição de compostos orgânicos e os ciclos de umedecimento e secagem do solo têm influência marcante na agregação do solo. Este trabalho objetivou estudar o efeito do tempo de incubação e a influência dos ciclos de umedecimento e secagem sobre a ação de compostos orgânicos com características hidrofóbicas e hidrofílicas na agregação de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Os tratamentos dos experimentos de períodos de incubação e de ciclos de umedecimento e secagem seguiram esquema fatorial incompleto 2 x 3[(4-1) + (4-1)]. Os fatores foram: TFSA de dois horizontes (A e B), três períodos de incubação (40, 80 e 160 dias), três compostos orgânicos (amido, ácido esteárico e ácido húmico), em combinações de ausência e presença de amido e ácido húmico (Am e AH), (4-1) e de ácido esteárico e ácido húmico (E e AH), (4-1). Todas as unidades experimentais foram mantidas em incubadora de DBO a 25 ºC e em ambiente natural, quando foram submetidas a 5, 11 e 22 ciclos de umedecimento e secagem, de acordo com os períodos de incubação. Após incubação, as amostras de agregados foram analisadas quanto ao diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico, índice de estabilidade de agregados e grau de repelência à água. Os resultados indicaram que a aplicação, mesmo em longos períodos de incubação, de compostos orgânicos com caráter hidrofóbico acentuado mostrou efeito marcante na melhoria da estabilidade em água do agregados, sendo sua melhor resposta na dose de 5,5 g kg-1. Para melhorar a agregação, a aplicação de compostos orgânicos hidrofílicos deve ser contínua e com períodos de incubação de no máximo 40 dias. Os ciclos de umedecimento e secagem reduziram os efeitos dos compostos orgânicos adicionados sobre a agregação.