Taxas de decomposição e de liberação de macronutrientes da palhada de aveia preta em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de cobertura de solo solteiras e consorciadas

A dinâmica de decomposição e liberação de nitrogênio (N) de resíduos culturais provenientes de plantas de cobertura de solo, solteiras e consorciadas, foi avaliada em um experimento realizado em condições de campo, utilizando-se os seguintes materiais: (a) aveia preta (Avena strigosa Schieb); (b) ervilhaca comum (Vicia sativa L.); (c) nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.); (d) 32 % de aveia preta + 68 % de ervilhaca comum, e (e) 51 % de aveia preta + 49 % de ervilhaca comum. Para monitorar o processo de decomposição, o material vegetal, seco ao ar, foi colocado em bolsas de nylon de 0,2 x 0,2 m e com malha de 0,5 mm, as quais foram deixadas na superfície do solo e recolhidas após 15, 29, 43, 59, 71, 82, 112 e 182 dias. Nos materiais coletados, foram feitas determinações das quantidades remanescentes de matéria seca (MS) e da sua concentração de N. Aos valores obtidos para as quantidades remanescentes de matéria seca e N, foram ajustados modelos não-lineares, com vistas em separar a MS e o N dos resíduos culturais em dois compartimentos, sendo um mais facilmente decomponível e outro mais recalcitrante. Dentre as espécies solteiras, a ervilhaca foi a que apresentou a maior taxa de decomposição (0,06119 dia-1) da MS do compartimento mais facilmente decomponível. A presença da aveia nos consórcios com ervilhaca reduziu em 30 % (0,04264 dia-1) e 50 % (0,03113 dia-1) a decomposição da MS desse compartimento, quando a proporção de matéria seca da gramínea foi de 32 e 51 %, respectivamente. Da quantidade total de N liberada durante os 182 dias do experimento, a maior parte ocorreu nos primeiros 15 dias. Os resultados deste estudo evidenciaram que, consorciando aveia e ervilhaca, não houve redução na taxa de liberação do N do compartimento mais facilmente mineralizável, em relação à ervilhaca solteira. No entanto, os resíduos culturais do consórcio entre aveia e ervilhaca apresentaram maior persistência no solo do que aqueles da ervilhaca solteira e liberaram maiores quantidades de N do que a aveia e o nabo solteiros.

Decomposição e liberação de nutrientes do folhedo de espécies florestais nativas em plantios puros e mistos no sudeste da Bahia

As taxas de decomposição e os fluxos de nutrientes do folhedo de espécies florestais são distintos em plantios puros e mistos, porque são regulados não apenas pela qualidade do substrato, mas também pela qualidade do microambiente de acordo com o tipo de sistema de produção florestal. O objetivo deste trabalho foi estimar as taxas de decomposição e a liberação de N e P do folhedo de espécies florestais em dois sistemas de plantio. Este trabalho foi desenvolvido em solos de tabuleiro do sudeste da Bahia, em plantios puros e mistos, com 22 anos de idade, de pau-roxo, Peltogyne angustiflora; putumuju, Centrolobium robustum; arapati, Arapatiella psilophylla; arapaçu, Sclerolobium chrysophyllum; claraíba, Cordia trichotoma, e óleo-comumbá, Macrolobium latifolium. Também foram utilizadas uma floresta secundária, praticamente em estado clímax, e uma capoeira, de 40 anos de idade. A decomposição de folhedo, colocado em sacos de malha de 1 mm, foi seguida durante um ano. O modelo que proporcionou melhor ajuste foi exponencial de 1ª ordem. No plantio misto, as taxas de decomposição do folhedo do pau-roxo e óleo-comumbá foram significativamente superiores àquelas dessas espécies em seus plantios puros, ao contrário do observado para o arapati. No entanto, as taxas de decomposição do folhedo do putumuju, arapaçu e claraíba não foram alteradas significativamente. O P, e não o N, seria o nutriente mais limitante para a decomposição do folhedo dessas espécies. A liberação de N e P do folhedo de cada espécie variou de acordo com o microambiente. Dentre os ecossistemas heterogêneos, a taxa de decomposição do folhedo do plantio misto diferiu significativamente apenas da floresta natural. A maior liberação do N ocorreu no plantio misto; já para o P, a capoeira foi o ecossistema que apresentou significativamente a menor liberação. Conclui-se que o plantio misto proporciona maior capacidade em reciclar matéria orgânica e nutriente, o que indica serem os processos de decomposição e mineralização influenciados não apenas pela qualidade do substrato, mas também pela qualidade do microambiente. Assim, a extrapolação de resultados desses processos obtidos em cultivos monoespecíficos para sistemas florestais heterogêneos não seria apropriada.

Decomposição e liberação de nutrientes de resíduos culturais de plantas de cobertura em argissolo vermelho-amarelo na região noroeste Fluminense (RJ)

A decomposição pode assumir importante papel no manejo da fertilidade do solo, possibilitando a elaboração de técnicas de cultivo que melhorem a utilização de nutrientes contidos nos resíduos vegetais. O objetivo deste trabalho foi estimar as taxas de decomposição e liberação de C, N, P, K, Ca e Mg de resíduos culturais provenientes de plantas de coberturas na cultura do maracujá. As espécies avaliadas foram feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), amendoim forrageiro acesso CIAT 1734 (Arachis pintoi), siratro (Macroptilium atropurpureum), cudzu tropical (Pueraria phaseoloides) e Brachiaria brizantha. A decomposição dos resíduos culturais, colocados em sacos de malha de 2 mm, foi avaliada durante 140 dias. O modelo que proporcionou melhor ajuste foi o exponencial de primeira ordem. O feijão-de-porco e o amendoim forrageiro apresentaram as maiores taxas de decomposição de matéria seca, diferindo significativamente das demais coberturas vegetais. As taxas de liberação de C, N, P, Ca e Mg foram maiores no feijão-de-porco. O amendoim forrageiro apresentou a maior taxa de liberação de K. Para todas as coberturas vegetais, os maiores valores médios de taxa de liberação foram de K e polifenóis. As taxas de liberação de C, N, P, Ca e Mg estão associadas positivamente à taxa de decomposição da matéria seca. As taxas de decomposição de matéria seca e de liberação de C, de nutrientes e de polifenóis variaram em função da qualidade nutricional e orgânica do substrato referente ao início do estudo. As distintas taxas de decomposição e liberação de nutrientes das espécies estimadas mostraram o potencial de uso de resíduos vegetais como fonte de nutrientes na cultura do maracujá.

Biomassa, decomposição e cobertura do solo ocasionada por resíduos culturais de três espécies vegetais na região centro-oeste do Brasil

Com a crescente adoção da semeadura direta na região Centro-Oeste do Brasil, faz-se necessário maior conhecimento sobre as plantas de cobertura para produção de palha. O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de biomassa verde e seca, a percentagem de cobertura do solo, bem como a dinâmica da decomposição da palhada de três espécies de plantas de cobertura em safrinha: amaranto (Amaranthus cruentus L. BRS Alegria), milheto (Pennisetum glaucum L. var. ADR500) e capim-pé-de-galinha [Eleusine coracana (L.) Gaertn.]. O trabalho foi conduzido em um Latossolo Vermelho distroférrico textura argilosa. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, no esquema de parcelas subdivididas no tempo, com quatro repetições. Nas parcelas foram alocadas as espécies, subdivididas em nove épocas de avaliação (0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 e 240 dias) após dessecação química das espécies em estudo. Amostras proporcionais da biomassa seca de cada espécie foram acondicionadas em bolsas de decomposição, que foram dispostas sobre o solo, sendo coletadas a cada 30 dias e pesadas até 240 dias após a instalação, para avaliar a dinâmica de decomposição, após o manejo das plantas de cobertura. O milheto ADR500 e o capim-pé-de-galinha proporcionaram maior produção de biomassa verde e seca, maior cobertura do solo e menores taxas de decomposição da palhada, não diferindo entre si. O milheto ADR500 apresentou maior relação C/N, seguido pelo capim-pé-de-galinha e amaranto. Ajustaram-se, para a percentagem de cobertura do solo e a decomposição de palhadas com o tempo, os modelos sigmoidal e exponencial decrescente, respectivamente. O milheto ADR500 e o capim-pé-de-galinha apresentaram comportamentos semelhantes, não diferindo na comparação dos modelos de cobertura do solo e decomposição de palhadas.

Decomposição de resíduos vegetais em latossolo sob cultivo de milho e plantas de cobertura

A degradação dos solos pode ocorrer pelo seu preparo intensivo, combinado com monocultivos que produzem pequenas quantidades de resíduos vegetais com decomposição acelerada. O objetivo deste estudo foi avaliar a decomposição dos resíduos vegetais, em Latossolo Vermelho-Amarelo sob cultivo de milho em sucessão a plantas de cobertura, nos sistemas plantio direto e com incorporação desses resíduos. As espécies vegetais cultivadas em sucessão ao milho foram: crotalária juncea (Crotalaria juncea L.), feijão-bravo-do-ceará (Canavalia brasiliensis M. e Benth), guandu cv. Caqui (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-cinza (Mucuna pruriens (L.) DC), girassol (Helianthus annuus L.), milheto BN-2 (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) e nabo-forrageiro (Raphanus sativus L.). A testemunha foi ausência de culturas em sucessão ao milho (vegetação espontânea). Sacolas de tela de náilon com dez gramas de matéria seca de cada espécie foram colocadas na superfície do solo e cobertas com resíduos vegetais. Durante as operações de preparo do solo e de aplicação de herbicida, as sacolas de serapilheira foram retiradas do campo e mantidas em câmara fria. Depois da semeadura do milho, essas sacolas foram reintegradas às respectivas subparcelas, colocadas em superfície, no sistema plantio direto, e enterradas a 10 cm de profundidade, quando sob o manejo com incorporação dos resíduos vegetais. As taxas de decomposição foram determinadas na seca (60 e 90 dias) e no período de chuva (180, 210 e 240 dias). Os resíduos vegetais de guandu, milheto, mucuna-cinza e vegetação espontânea apresentaram menores taxas de decomposição na maioria dos períodos avaliados. A incorporação dos resíduos vegetais acelerou o processo de decomposição em relação à sua manutenção na superfície do solo no sistema plantio direto, exceto para o nabo forrageiro. O milho cultivado em sucessão ao feijão-bravo-do-ceará apresentou maior rendimento.

Sequências de culturas em sistema de semeadura direta: II - decomposição e liberação de nutrientes na entressafra

Os nutrientes acumulados nos resíduos das culturas, ao serem liberados no processo de decomposição, retornam ao solo e podem ficar disponíveis às culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e liberação de nutrientes de resíduos vegetais de espécies utilizadas na entressafra em diferentes sequências de culturas em sistema de semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos constituíram da combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento foi iniciado em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se a decomposição e a liberação de nutrientes utilizando sacolas de decomposição, com coletas aos 15, 30, 60, 120 e 180 dias após a trituração das culturas. A cobertura do solo foi avaliada após a trituração das culturas e ao final do ano agrícola. Os resíduos de crotalária, milho, sorgo, girassol apresentaram menores taxas de decomposição. Crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto proporcionaram resíduos que liberaram maior quantidade de nutrientes quando comparados ao milho, sorgo e girassol. Crotalária e milheto destacaram-se como as culturas mais adequadas para cultivo na entressafra, em especial a crotalária, devido à baixa taxa de decomposição e à elevada quantidade de nutrientes liberados na decomposição, e o milheto, em razão da elevada quantidade de nutrientes remanescentes nos resíduos no final do ano agrícola. Sequências de culturas que envolveram cultivo de girassol na entressafra proporcionaram menor cobertura do solo pelos resíduos vegetais.

Acúmulo de macronutrientes e decomposição da palhada de braquiárias em razão da adubação nitrogenada durante e após o consórcio com a cultura do milho

Em regiões de clima tropical, as principais limitações na manutenção de palhada na superfície do solo são a dificuldade de sua implantação e as suas elevadas taxas de decomposição. Visando identificar o potencial produtivo dos capins xaraés e ruziziensis, bem como a posterior formação de palhada para continuidade do sistema plantio direto, avaliou-se a produtividade de massa seca, a relação lignina/N total, o acúmulo de macronutrientes e a decomposição da palhada em duas safras agrícolas. Os tratamentos foram constituídos por duas espécies de braquiária (Brachiaria brizantha cv. Xaraés e Brachiaria ruziziensis), implantadas em consórcio com a cultura do milho e adubadas com as mesmas doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1), durante e após o consórcio com a cultura do milho. O tempo de decomposição da palhada durante o período de 120 dias foi avaliado pelo método das sacolas de decomposição (litter bags). A adubação nitrogenada não influenciou a produtividade de massa seca dos capins xaraés e ruziziensis, a relação lignina/N total e a quantidade de palhada depositada sobre a superfície do solo após o consórcio com milho, porém elevou os acúmulos de N, K, Mg e S. Os capins xaraés e ruziziensis apresentaram potencial de produção de palhada acima de 4.000 kg ha-1 na entressafra, com a manutenção de 15 a 60 % dessa quantidade aos 120 dias após o manejo.

Produção, decomposição e ciclagem de nutrientes em resíduos de crotalária e milheto, cultivados solteiros e consorciados

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa e as taxas de decomposição e liberação de macronutrientes e de silício, nos resíduos vegetais de crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum glaucum), em cultivo solteiro e consorciado. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial constituído por três tipos de cobertura vegetal - milheto, crotalária e consórcio entre as espécies - e seis épocas de coleta - 0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após o manejo (DAM). O milheto apresenta maior produção de matéria seca e acumula mais N, P, K, Mg, S, C e Si, enquanto a crotalária acumula maior quantidade de Ca. A fitomassa do milheto apresenta as maiores taxas de decomposição e de liberação de nutrientes. Essas taxas são mais intensas entre 0 e 18 DAM. Com o transcorrer do tempo, as relações C/N, C/P e C/S aumentam e a relação C/Si, bem como a taxa de decomposição da fitomassa, diminui. O potássio é o nutriente de liberação mais rápida, e o silício apresenta a menor taxa de liberação.

Determinantes locais da decomposição foliar e de raízes finais em um ecossistema semiárido do nordeste brasileiro

The decomposition process exercises an extensive control over the carbon cycle, affecting its availability and nutrient cycling in terrestrial ecosystems. The understanding of leaf decomposition patterns above the soil and fine roots decomposition below the soil is necessary and essential to identify and quantify more accurately the flow of energy and matter in forest systems. There is still a lack of studies and a large gap in the knowledge about what environmental variables act as local determinants over decomposition drivers. The knowledge about the decomposition process is still immature for Brazilian semiarid region. The aim of this study was to analyze the decomposition process (on leaves and fine roots) of a mixture of three native species for 12 months in a semiarid ecosystem in Northeast Brazil. We also examined whether the rate of decomposition can be explained by local environmental factors, specifically plant species richness, plant density and biomass, soil macro-arthropods species richness and abundance, amount of litterfall and fine root stock. Thirty sampling points were randomly distributed within an area of 2000 m x 500 m. To determine the decomposition rate, the litterbag technique was used and the data analysis were made with multiple regressions. There was a high degradation of dead organic matter along the experiment. Above ground plant biomass was the only environmental local factor significantly related to leaf decomposition. The density of vegetation and litter production were positively and negatively related to decay rates of fine roots, respectively. The results suggest that Caatinga spatial heterogeneity may exert strong influences over the decomposition process, taking into account the action of environmental factors related to organic matter exposure of and the consequent action of solar radiation as the decomposition process main controller in this region

Sequências de culturas em sistema de semeadura direta: II - decomposição e liberação de nutrientes na entressafra

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

Produção, decomposição e ciclagem de nutrientes em resíduos de crotalária e milheto, cultivados solteiros e consorciados

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa e as taxas de decomposição e liberação de macronutrientes e de silício, nos resíduos vegetais de crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum glaucum), em cultivo solteiro e consorciado. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial constituído por três tipos de cobertura vegetal - milheto, crotalária e consórcio entre as espécies - e seis épocas de coleta - 0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após o manejo (DAM). O milheto apresenta maior produção de matéria seca e acumula mais N, P, K, Mg, S, C e Si, enquanto a crotalária acumula maior quantidade de Ca. A fitomassa do milheto apresenta as maiores taxas de decomposição e de liberação de nutrientes. Essas taxas são mais intensas entre 0 e 18 DAM. Com o transcorrer do tempo, as relações C/N, C/P e C/S aumentam e a relação C/Si, bem como a taxa de decomposição da fitomassa, diminui. O potássio é o nutriente de liberação mais rápida, e o silício apresenta a menor taxa de liberação.

Efeitos do fogo recorrente na serrapilheira: consequências para artrópodes, decomposição e mineralização de carbono e nitrogênio em uma floresta de transição da Amazônia

Os artrópodes possuem uma importante função no ecossistema, pois participam da ciclagem de nutrientes, decomposição, trituração e mistura da serrapilheira. Os incêndios florestais, cada vez mais freqüentes na Amazônia, destroem a camada de serrapilheira e os artrópodes que nela vivem. O objetivo desta tese é investigar como o fogo recorrente atua sobre este processo, investigando a abundância e densidade de artrópodes de serrapilheira e as taxas de decomposição da matéria orgânica e a mineralização de C e N em uma floresta de transição da Amazônia no município de Querência, estado do Mato Grosso. Para tanto, uma parcela de 50 ha de floresta primária (500 x 1000 m) foi queimada experimentalmente a cada ano a partir de 2004, e outra área de mesmo tamanho foi mantida intacta para controle. Os artrópodes foram coletados aleatoriamente em 40 pontos distribuídos dentro da parcela, por meio de armadilhas de solo (“pitfalls”) e em 40 pontos sendo extraídos da serrapilhaira através de funis de Berlese. As coletas foram realizadas em fevereiro, abril (estação chuvosa), junho e agosto (estação seca) de 2007, após a terceira queima experimental anual. Os artrópodes foram analisados até o nível taxonômico de ordem e as formigas foram identificadas até gênero. O estudo de decomposição foi feito com 480 bolsas se serrapilheira distribuídas aleatoriamente, com 240 em cada parcela, quatro meses após a última queimada. As bolsas foram confeccionadas com malhas de nylon com aberturas de 2 mm (malha fina), e em metade delas foram feitos três orifícios de 1 cm² de cada lado, permitindo a entrada de macroartrópodes (malha grossa). Em cada bolsa foi inserido cerca de 10 g de folhas secas. A cada dois meses 30 bolsas de cada tipo de malha foi retirada de cada parcela, totalizando duas retiradas na estação seca e duas na estação chuvosa. As bolsas foram secas em estufa e pesadas novamente. A diferença entre peso seco inicial e final representou a taxa de decomposição. A cada retirada de um lote de bolsas de cada tipo de malha e de cada parcela, uma subamostra (10) destas bolsas foram selecionadas aleatoriamente para análises de análise de C e N das folhas. Os artrópodes apresentaram fortes diferenças sazonais. Na estação seca os colêmbolas ocorreram em menor abundância e as formigas ocorreram em maior abundância. Concomitantemente aos efeitos de sazonalidade, os artrópodes apresentaram diversas respostas ao fogo, com alguns grupos apresentando aumento e outros redução em abundância e densidade em diferentes datas pós-fogo, em comparação a floresta controle. Os ortópteros se destacaram por terem apresentado maior abundância em todas as datas pós-fogo em comparação a floresta controle. Em geral os macropredadores freduziram sua abundância e densidade após o fogo (formigas, besouros, dentre outros) e os engenheiros de ecossistema e decompositores foram mais abundantes (baratas, ácaros, dentre outros) em relação à floresta controle. As formigas também apresentaram diferenças entre as parcelas: maior diversidade e modificações na composição de gêneros durante a estação seca, pois o fogo favoreceu o aumento em abundância de formigas generalistas. As taxas de decomposição na parcela queimada foram menores do que na parcela controle, e as bolsas de malha fina com menores taxas de decomposição do que as bolsas de malha grossa. As taxas de C e N também foram diferentes entre as parcelas, e a razão C/N, na parcela queimada se manteve estável em todas as datas pós-fogo, enquanto na parcela controle houve declínio gradual durante o experimento seguindo as estações. Estes resultados indicam que o fogo modifica a fauna de serrapilheira, reduzindo diversas populações de artrópodes e modificando a composição deste grupo. As bolsas de malha fina indicam que a exclusão de macroartrópodes reduzem a taxa de decomposição da matéria orgânica e que os microartrópodes são mais prejudicados. O fogo também reduz o processo de mineralização de C e N já que a razão C/N se manteve estável na parcela queimada. Este estudo demonstra que o fogo recorrente tem forte efeito sobre artrópodes de serrapilheira e ciclagem de nutrientes em florestas de transição da Amazônia.

Acúmulo de macronutrientes e decomposição da palhada de braquiárias em razão da adubação nitrogenada durante e após o consórcio com a cultura do milho

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

Decomposição e liberação de nutrientes de resíduos culturais em áreas de plantio de soja (Glycine max) sob plantio direto no Cerrado Goiano.

A avaliação da decomposição dos resíduos vegetais adicionados ao solo pelas plantas de cobertura permite uma melhor compreensão do fornecimento de nutrientes para as culturas de interesse comercial. O objetivo do trabalho foi avaliar a taxas de decomposição e a dinâmica da liberação de N de resíduos culturais na entre safra da Soja sob plantio direto. Os resíduos utilizados foram a braquiária (Brachiaria sp.) e sorgo (Sorghum bicolor L. Moench). A produção média de biomassa de braquiária foi de 6,1 Mg ha-1 e de 3,8 Mg ha-1 no tratamento com sorgo. A decomposição da matéria seca e a liberação de nutrientes foram monitoradas por meio de coletas dos resíduos contidos em sacolas de decomposição, realizadas 15, 30, 60, 90, 120 dias após a adição das sacolas de decomposição nas áreas de estudo. Os T1/2 da massa seca remanescente diferiram estatisticamente entre os sistemas avaliados. A braquiária apresentou menores valores de meia vida quando comparados ao sorgo. Este comportamento pode ser atribuído provavelmente, às grandes quantidades de biomassa acumulada pela braquiária, favorecendo maiores teores de umidade no solo, e uma menor relação C/N da braquiária quando comparada ao sorgo.