Dinâmica do carbono e nitrogênio do solo afetada pela diversificação de culturas e fertilização nitrogenada em sistemas de produção de grãos na região do Cerrado

Autor(es)

Thales Meinl Schmiedt Sattolo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-12-14

Membros da banca

Rafael Otto; Carlos Alexandre Costa Crusciol

• Orientador: Rafael Otto

Resumo

A agricultura tem sido amplamente responsável pelas emissões de C dos solos, principalmente por meio da mudança de uso da terra (LUC) de vegetação nativa (NV) para agrossistemas. Apesar disso, o Brasil é referência em ciência e tecnologia na agricultura com diretrizes políticas de sustentabilidade e segurança alimentar. O melhor exemplo de desenvolvimento recente da agricultura brasileira foi a transformação dos ecossistemas do Cerrado, convertendo-se de área agrícola marginal para um grande celeiro global devido às práticas de manejo avançadas, como plantio direto, sucessão e rotação de culturas, fertilização adequada e maquinário de alto rendimento. Neste cenário de mudança de uso do solo (+ emissões de C) e adoção de agricultura conservacionista de alta tecnologia (- emissões de C) no Cerrado, experimentos de longo prazo foram estudados para: i) avaliação da estrutura do solo através de análises laboratoriais e visual evaluation os soil structure (VESS); ii) quantificação dos estoques de frações orgânicas e inorgânicas de C e N em profundidade no solo, e iii) compreensão da dinâmica do C por meio da modelagem da cinética de decomposição de 14C-substratos. A avaliação da estrutura do solo revelou que a LUC do Cerrado para os sistemas de produção de soja e milho (SMPS) afetou negativamente a qualidade estrutural do solo e suas propriedades físicas, independentemente da prática de manejo e camada do solo. Um ligeiro declínio na qualidade física do solo foi detectado (0-0,2 m) no SMPS, relacionado às operações de maquinário necessárias para manejar tratamentos sob rotação/sucessão de cultura. O VESS identificou com sucesso as mudanças na estrutura do solo induzidas pelo uso e manejo do solo, enquanto análises laboratoriais detectaram mudanças em funções específicas associadas à porosidade e dinâmica da água. A quantificação de C e N no solo mostrou que a conversão de NV para SMPS levou à diminuição desses estoques no solo acentuado na camada de 0-0,2 m para estoques totais e até 1,0 m para estoques dissolvidos. Embora não houve diferenças no C e N do solo para os estoques totais entre os tratamentos de SMPS, o ensaio de mineralização de longo prazo indica que os efeitos poderão ser verificados no experimento de campo no longo prazo. A dinâmica de decomposição de C variou principalmente dentro dos fatores camadas, substratos e priming, e menos em local, agroecossistemas e disponibilidade de nutrientes. Em média, maior eficiência de uso de C (CUE) foi encontrada sob SMPS, amostras de subsolo e aplicação de celulose, como resposta da comunidade microbiana do solo. O priming demonstrou que a lag-phase inicial na cinética de decomposição do subsolo estava provavelmente relacionada a microrganismos dormentes em vez de reduzida biomassa microbiana e baixa disponibilidade de nutrientes em Latossolos. Em geral, a conversão de NV para SMPS promove a depleção das funções do solo (i.e. estrutura física, estoques e ciclagem de nutrientes). Por outro lado, a sucessão soja-milho é um sistema de produção de grãos bem-sucedido, proporcionando duas colheitas a cada ano agrícola enquanto mantém os estoques de C e N do solo adequados ao SMPS. Em última análise, o SMPS no Cerrado tem grande potencial para aumentar a estabilização de C principalmente no subsolo. (AU)

• Processo FAPESP: 17/20602-6 - Latossolos sob agrossistemas do cerrado estão atingindo um platô de saturação de carbono e nitrogênio?
• Beneficiário: Thales Meinl Schmiedt Sattolo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado