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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
VARIAÇÕES NAS FRAÇÕES DA MATÉRIA
ORGÂNICA DO SOLO EM FUNÇÃO DA
ADOÇÃO DE SISTEMA DE INTEGRAÇÃO
LAVOURA PECUÁRIA EM PASTAGEM
DEGRADADA DO CERRADO
THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA
THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA
VARIAÇÕES NAS FRAÇÕES DA MATÉRIA
ORGÂNICA DO SOLO EM FUNÇÃO DA
ADOÇÃO DE SISTEMA DE INTEGRAÇÃO
LAVOURA PECUÁRIA EM PASTAGEM
DEGRADADA DO CERRADO
Monografia apresentada à Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade de Brasília – UnB, como parte das
exigências do curso de Graduação em
Agronomia, para a obtenção do título de
Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Prof. Dr. CÍCERO CÉLIO DE
FIGUEIREDO
Brasília, DF
Novembro de 2015
FICHA CATALOGRÁFICA
EVANGELISTA, Thiago dos Santos
“VARIAÇÕES NAS FRAÇÕES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO EM FUNÇÃO DA
ADOÇÃO DE SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA PECUÁRIA EM PASTAGEM
DEGRADADA DO CERRADO”. Orientação: Cícero Célio de Figueiredo, Brasília 2015. 44 páginas
Monografia de Graduação (G) – Universidade de Brasília / Faculdade de Agronomia e Medicina
Veterinária, 2015.
1. Carbono orgânico, pastagem degradada, forrageiras, Cerrado.
I. Figueiredo, C.C.de. II. Drº.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
EVANGELISTA, T.S. Variações nas Frações da Matéria Orgânica do Solo em Função da
Adoção de Sistema de Integração Lavoura Pecuária em Pastagem Degradada do Cerrado.
Brasília: Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Brasília, 2015, 44
páginas. Monografia.
CESSÃO DE DIREITOS
Nome do Autor: THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA
Título da Monografia de Conclusão de Curso: Variações nas Frações da Matéria Orgânica do
Solo em Função da Adoção de Integração Lavoura Pecuária em Pastagem Degradada do
Cerrado.
Grau: 3o Ano: 2015
É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta monografia de graduação
e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor
reserva-se a outros direitos de publicação e nenhuma parte desta monografia de graduação pode ser
reproduzida sem autorização por escrito do autor.
THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA
CPF: 036.357.711-47
QN0 16 Conj B casa 09 - CEP: 72.260.682 Ceilândia, DF. Brasil
(61) 9250-5213/ email: [email protected]
THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA
VARIAÇÕES NAS FRAÇÕESDA MATÉRIA
ORGÂNICA DO SOLO EM FUNÇÃO DA
ADOÇÃO DE SISTEMA DE INTEGRAÇÃO
LAVOURA PECUÁRIA PASTAGEM
DEGRADADA DO CERRADO
Monografia apresentada à Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade de Brasília – UnB, como parte das
exigências do curso de Graduação em
Agronomia, para a obtenção do título de
Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Prof. Dr. CÍCERO CÉLIO DE
FIGUEIREDO
BANCA EXAMINADORA:
____________________________________________
Cícero Célio de Figueiredo
Doutor, Universidade de Brasília – UnB
Orientador / email: [email protected]
__________________________________________
Gilberto Gonçalves Leite
PhD, Universidade de Brasília – UnB
Examinador / email: [email protected]
__________________________________________
Thais Rodrigues Coser
Doutora, Universidade de Brasília – UnB
Examinadora / email: [email protected]
Dedico este trabalho aos meus pais
Marlucia Cardozo dos Santos e Orlando
dos Santos Evangelista, grandes exemplos
de vida.
AGRADECIMENTOS
Antes de tudo agradeço a Deus pelo dom da vida a nós concedido, por todas as bênçãos
na minha vida e por colocar pessoas magníficas no meu caminho.
Aos meus pais, Marlucia Cardozo dos Santos e Orlando dos Santos Evangelista por
acreditar em minha pessoa e por todo amor e esforço realizado por mim. A minha irmã
Mirelly a quem tanto amo, aos meus irmãos Lucas e Ruan. E a todos os familiares pelo
apoio concedido e pela fé depositada.
Agradeço imensamente ao professor Dr. Cícero Célio de Figueiredo pela inestimável
orientação prestada, por toda a compreensão, pela dedicação, pelos ensinamentos, pela
paciência e por acreditar em mim quando nem eu mesmo acreditava mais. Que continue
sendo fonte de inspiração e exemplo de vida para muitos outros que virão.
Ao professor Dr. Gilberto Gonçalves Leite e a Doutora Thais Rodrigues Coser que
cordialmente aceitaram fazer parte da minha banca avaliadora.
A todos que participaram da minha trajetória dentro do curso, muito obrigado pelos
incentivos e ensinamentos. A todos aqueles que participaram direta e indiretamente do
trabalho realizado, em especial ao Gustavo Zafalon, companheiro de trabalho, ao Túlio
Nascimento, a Isabela, a Beatriz Cruvinel, a Harumi Sato, Juliana Sato e a toda equipe
do Laboratório de Matéria Orgânica do Solo e funcionários da Fazenda Água Limpa,
em especial para o senhor Antônio.
Aos meus amigos Rhuan Carlos, Wenderson Magno e Dalila Gonzaga pelo incentivo e
apoio depositado.
E a todos os professores da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária que
marcaram minha vida acadêmica.
Por fim a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para a realização desse
trabalho e da minha vida acadêmica.
Muito obrigado!
“Os que semeiam com lágrimas segarão com alegria.”
(Salmos 126:5)
EVANGELISTA, THIAGO DOS SANTOS EVANGELISTA. VARIAÇÕES NAS
FRAÇÕES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO EM FUNÇÃO DA ADOÇÃO
DE SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA PECUÁRIA EM PASTAGEM
DEGRADADA DO CERRADO. 2015. Monografia (Bacharelado em Agronomia).
Universidade de Brasília – UnB.
RESUMO
No Brasil, é crescente a adoção de sistemas integrados de produção agropecuária. A
integração lavoura-pecuária é um desses sistemas que integram a produção de grãos,
pasto e animal. Entre as vantagens desses sistemas, destaca-se a sua influência no
acúmulo de carbono (C) do solo, com efeitos benéficos na mitigação de gases do efeito
estufa. Este projeto teve por objetivo avaliar o efeito da implantação de sistema de
integração lavoura-pecuária sobre frações lábeis e estáveis da matéria orgânica do solo.
O estudo foi realizado na área experimental da “Fazenda Água Limpa” da Universidade
de Brasília. Em duas áreas de 1 ha cada que se encontravam em avançado processo de
degradação foram implantados os consórcios de milho com espécies forrageiras no ano
de 2012. A partir deste ano em uma das áreas foi utilizada a gramínea forrageira Panicum
maximum cv. Aruana e na outra a forrageira Panicum maximum cv. Massai, ambas em
consórcio com o milho. Amostras de solos foram coletadas nessas áreas antes da
implantação do experimento (outubro de 2012) e em março de 2014, nas profundidades
de 0-10; 10-20 e 20-40 cm. Foram obtidos os seguintes teores de carbono da matéria
orgânica: carbono orgânico particulado (COP) e associada aos minerais (COAM), além
do carbono inerte (CI). A comparação entre as áreas antes e após a recuperação foi
realizada por ANOVA e teste de comparação de médias (LSD; p<0,05). Na área sob
consórcio de milho com Panicum maximum cv. Aruana, na camada superficial, as frações
COP e CI foram superiores na área recuperada (P<0,05), e não foram verificadas
diferenças nas demais frações. Os efeitos positivos da recuperação da pastagem foram
verificados na profundidade de 10-20 cm. Nesta camada, após a recuperação, o solo
apresentou os maiores valores do carbono orgânico total e em todas as frações da matéria
orgânica do solo. Na camada mais profunda (20-40 cm) não houve efeito da recuperação
da pastagem nas propriedades avaliadas (P<0,05). Na área sob consórcio de milho com
Panicum maximum cv. Massai, a recuperação da pastagem elevou os teores de COP em
todas as profundidades. A fração COAM apresentou as menores variações com o
processo de recuperação da pastagem. O COP foi a fração mais sensível às alterações,
apresentando valores superiores na coleta após o processo de recuperação da pastagem.
Por outro lado, o COAM, pela sua natureza mais recalcitrante, sofreu pouca alteração
após o processo de recuperação.
Palavras-chave: Carbono orgânico, carbono orgânico particulado, carbono inerte,
Panicum maximum cv. Aruana, Panicum maximum cv. Massai.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Representação esquemática do processo de degradação de pastagens em suas
diferentes etapas no tempo (MACEDO, 2001).. ............................................................ 14
Figura 2 Vista aérea do centro de manejo de ovinos, com indicação da área experimental
da FAL/UnB (Fonte: Google Earth) ............................................................................... 25
Figura 3. Exemplo de coleta de 3 sub-amostras da linha de plantio em direção às
entrelinhas.. ..................................................................................................................... 28
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Precipitação pluviométrica e temperatura média (2012/2014). ...................... 26
Tabela 2. Atributos químicos do solo antes da implementação do experimento, na camada
de 0 a 20 cm .................................................................................................................... 27
Tabela 3. Carbono orgânico total (COT), particulado (COP), associado aos minerais
(COAM) e inerte (CI), em diferentes profundidades, em área sob consórcio de milho com
Panicum maximum cv. Aruana
........................................................................................................................................ 30
Tabela 4. Carbono orgânico total (COT), particulado (COP), associado aos minerais
(COAM) e inerte (CI), em diferentes profundidades, em área sob consórcio de milho com
Panicum maximum cv. Massai
........................................................................................................................................ 31
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 13
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 14
2.1. Pastagem Degradada e sua Recuperação .......................................................... 14
2.2. Sistema de Integração Lavoura Pecuária: Definição, Importância e Abrangência
.......................................................................................................................... 17
2.2.2 Influência do Uso de Integração Lavoura Pecuária na Matéria Orgânica do Solo
.......................................................................................................................... 21
3. MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 25
3.1. Descrição do experimento ................................................................................ 25
3.2. Amostragem do solo ......................................................................................... 27
3.3. Procedimentos analíticos .................................................................................. 28
3.4. Análises estatísticas .......................................................................................... 29
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 30
5. CONCLUSÕES ...................................................................................................... 34
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 35
13
1. INTRODUÇÃO
O modelo atual de exploração pecuária na região Centro Oeste do Brasil predispõe
à degradação de pastagens e processos erosivos do solo, que configuram o maior
obstáculo para uma pecuária sustentável em termos agronômicos, econômicos,
ambientais e sociais. Além disso, nessa região, o uso inadequado do solo pode contribuir
com significativas taxas de emissão de gases de efeito estufa (GEE’s).
Diante desta realidade, o governo brasileiro, em cumprimento aos compromissos
firmados na COP 15 da Organização das Nações Unidas, estabeleceu metas para a
redução das emissões de GEE´s. Como parte do atendimento dessas metas relacionadas
às atividades agropecuárias, o ministério da agricultura, pecuária e abastecimento
(MAPA) instituiu em junho de 2010 o programa Agricultura de Baixo Carbono
(Programa ABC).
Este programa incentiva processos tecnológicos que neutralizam ou minimizam
os efeitos dos gases de efeito estufa no campo, a serem adotados pelos agricultores nos
próximos anos (MAPA, 2011). Entre as técnicas contempladas pelo programa estão: o
plantio direto na palha, a integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e a recuperação de
pastagens degradadas. Dentre os objetivos do programa está o incentivo ao uso de
sistemas conservacionistas que apresentem, ao longo do tempo, balanço positivo do
estoque de carbono (C) no solo.
Além de sua importância ambiental para o sequestro de C, a matéria orgânica do
solo (MOS) tem importância fundamental para os solos agrícolas, principalmente nas
regiões tropicais, onde predominam solos com elevado grau de intemperismo
(Figueiredo, 2009).
Portanto, a MOS, por meio de suas frações, pode representar um importante
indicador das mudanças ocorridas no solo durante o processo de recuperação de pastagens
degradadas em curto prazo. No entanto, ainda são escassos os trabalhos que avaliam as
alterações das frações lábeis e estáveis da MOS sob integração lavoura-pecuária durante
a recuperação de pastagem degradada.
Dessa forma este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da implantação de
sistema de integração lavoura-pecuária nas frações lábeis e estáveis da matéria orgânica
do solo sob pastagem degradada no Cerrado.
14
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Pastagem Degradada e sua Recuperação
O Bioma Cerrado ocupa aproximadamente um quarto do território brasileiro.
Abrange cerca de 204 milhões de hectares e é considerado um ecossistema de grande
biodiversidade, elevado potencial para produzir alimentos além de ser considerado a
última fronteira agrícola do mundo (Sano et al., 2009).
Aproximadamente 80 milhões de hectares do Cerrado encontram-se sob diferentes
usos da terra, o que corresponde a 39,5% da área total do Cerrado, as duas classes mais
representativas de uso da terra, isto é, as pastagens cultivadas e as culturas agrícolas,
ocupam 26,5 e 10,5% do Cerrado, respectivamente. Considerando áreas de pastagens no
Cerrado, têm-se 18,4 milhões de hectares (35%) de pastagens plantadas com indicativos
de degradação (Andrade et al., 2015).
Encontram-se várias definições na literatura para pastagem degradada, entre elas
Macedo e Zimmer (1993) definem degradação de pastagens como sendo um processo
evolutivo de perda de vigor, de produtividade e da capacidade de recuperação natural das
pastagens para sustentar os níveis de produção e a qualidade exigida pelos animais, bem
como o de superar os efeitos nocivos de pragas, doenças e invasoras, culminando com a
degradação avançada dos recursos naturais.
15
O processo de degradação de pastagens ao longo do tempo pode ser visualizado
no esquema apresentado na figura 1.
Figura 1. Representação esquemática do processo de degradação de pastagens em
suas diferentes etapas no tempo. Fonte: MACEDO, 2001.
Segundo Dias Filho (2007) pastagem degradada pode ser definida como área com
acentuada diminuição da produtividade agrícola (diminuição acentuada da capacidade de
suporte ideal) que seria esperada para aquela área, podendo ou não ter perdido a
capacidade de manter a produtividade do ponto de vista biológico (acumular carbono). Já
Kichel et al. (2012a) define pastagem degradada como aquela que está produzindo abaixo
de 50% do seu potencial produtivo em relação às condições edafoclimáticas do local onde
foi implantada e da espécie ou cultivar da forrageira utilizada.
Para o Cerrado estima-se que em média 6% do potencial produtivo de pastagens
cultivadas é perdido ao ano, mesmo utilizando-se a espécie correta e bem implantada.
Essa perda deve-se principalmente ao manejo inadequado e à falta de adubação de
manutenção (Kichel et al, 2012b).
As principais causas de degradação das pastagens no Brasil são: o excesso de
lotação e a falta de reposição de nutrientes. Entretanto, os demais fatores também são
relevantes e contribuem conjuntamente para a degradação. Entre esses fatores estão:
germoplasma inadequado ao local; má formação inicial da pastagem causada pela
ausência ou mau uso de práticas de conservação do solo, preparo do solo, correção da
acidez e/ou adubação, sistemas e métodos de semeadura/plantio, manejo animal da fase
de formação; manejo e práticas culturais, como o uso rotineiro de fogo, métodos, épocas
e excesso de roçagens, ausência ou uso inadequado de adubação de manutenção;
ocorrência de pragas, doenças e plantas daninhas;; ausência ou aplicação incorreta de
16
práticas de conservação do solo após relativo tempo de uso de pastejo (Macedo, 2001;
Zimmer et al., 2012).
As pastagens cultivadas, em sua grande maioria, foram estabelecidas em solos
ácidos e de baixa fertilidade, deficientes, principalmente, em fósforo, cálcio e magnésio.
As gramíneas forrageiras cultivadas mais importantes em uso foram introduzidas da
África e pertencem, em sua maioria, aos gêneros Brachiaria, Panicum e Andropogon.
Das áreas com forrageiras do gênero Brachiaria, 90% são ocupados por duas espécies:
Brachiaria brizantha e Brachiaria decumbens (Kichel et al., 2012b). Desde 1970, quando
houve intensificação do processo de abertura e estabelecimento de pastagens cultivadas
no Centro-Oeste brasileiro, até 2006, a área total de pastagens no Brasil cresceu apenas
12%, enquanto o rebanho cresceu mais de 115% (Zimmer et al., 2011). De forma geral,
são espécies que se adaptam bem ao clima tropical e diversos tipos de solo, além de
possuírem alta produção de matéria seca e crescimento regular durante todo o ano.
O gênero Panicum possui grande potencial de produção de matéria seca em solos
férteis, ampla adaptabilidade aos trópicos, excelente qualidade de forragem e facilidade
de estabelecimento (Jank et al., 2008). No Cerrado as braquiárias continuam ocupando a
maior área plantada, com cerca de 85% do total e as forrageiras do gênero Panicum em
torno de 12% (Macedo, 2005).
Por ser historicamente a atividade preferencial na ocupação da fronteira agrícola,
ou das áreas já desbravadas, mas ainda não apropriadas para a agricultura, a pecuária
desenvolvida a pasto tem sido penalizada como atividade pouco exigente no uso de
insumos e tecnologia (Dias Filho, 2014).
A degradação das pastagens compromete a sustentabilidade da produção animal,
gera graves riscos ambientais, como erosão, redução da matéria orgânica do solo,
podendo em última instância levar a degradação do solo, além de contribuir para emissões
dos GEE´s.
Segundo Dias-Filho (2007) o aumento da sustentabilidade de pastagens plantadas
tropicais e subtropicais requer que o manejo da fertilidade do solo seja baseado em
práticas que maximizem a ciclagem de nutrientes, minimizem suas perdas e priorizem a
entrada desses nutrientes no sistema (e.g., por meio de adubação mineral periódica e
aumento da matéria orgânica do solo).
As pastagens podem ser recuperadas ou renovadas de forma direta ou indireta.
Compreende-se por recuperação direta de pastagem as práticas mecânicas e químicas
17
aplicadas a uma pastagem com o intuito de revigorá-la sem, no entanto, substituir a
espécie forrageira existente. A renovação direta de pastagens diz respeito às ações
relativas às práticas agronômicas aplicadas sobre pastagens degradadas no sentido de
substituir a espécie presente e reverter o processo de degradação pela implantação de uma
nova espécie forrageira (Macedo, 2001).
A recuperação indireta de pastagens degradadas pode ser compreendida como
aquela efetuada por meio de práticas mecânicas, químicas e culturais, utilizando-se de
uma pastagem anual (milheto, aveia) ou de uma cultura anual de grãos (milho, soja, arroz)
por um certo período de tempo a fim de revigorar a espécie forrageira existente. Por vez
a renovação indireta de pastagens, pode ser entendida como aquela efetuada por meio de
práticas mecânicas, químicas e culturais, também utilizando-se de uma pastagem anual
(milheto, aveia) ou de uma lavoura anual de grãos (milho, soja, arroz) por um certo
período de tempo, a fim de substituir a espécie forrageira existente por outra de melhor
valor nutritivo ou de maior produção de matéria seca por exemplo (Macedo, 2001).
Tendo em vista a pressão ambiental por sustentabilidade, a problemática da
degradação de pastagens deve ser encarada como oportunidade para incrementar a
produtividade a pasto e reduzir a abertura de novas áreas a partir da adoção de tecnologias
como a Integração Lavoura Pecuária (ILP) e Integração Lavoura Pecuária Floresta (ILPF)
e sistema de plantio direto (SPD), além da recuperação de pastagens.
2.2. Sistema de Integração Lavoura Pecuária: Definição, Importância e
Abrangência
A ILP é definida como sistemas produtivos de grãos, fibras, carne, leite, lã, e
outros, realizados na mesma área, em plantio simultâneo, sequencial ou rotacionado onde
se objetiva maximizar a utilização dos ciclos biológicos das plantas, animais, e seus
respectivos resíduos, aproveitar efeitos residuais de corretivos e fertilizantes, minimizar
e otimizar a utilização de agroquímicos, aumentar a eficiência no uso de máquinas,
equipamentos e mão-de-obra, gerar emprego e renda, melhorar as condições sociais no
meio rural, diminuir impactos ao meio ambiente, visando a sustentabilidade (Macedo,
2009).
Para adoção dos sistemas de ILP são necessárias diversas condições, que são
determinadas pelo diagnóstico realizado na região, de acordo com os objetivos do
18
proprietário, da disponibilidade e qualificação da mão de obra e do nível gerencial e
operacional da propriedade. O tempo de exploração da lavoura ou da pecuária vai
depender do ILP a ser adotado, podendo-se utilizar a pecuária por um período curto de
meses ou até vários anos e retornar novamente com a lavoura, e assim, em ciclos
sucessivos (Zimmer et al., 2012).
Os sistemas conservacionistas de manejo do solo como plantio direto em conjunto
com sistemas de ILPF vem sendo bastante difundidos nos biomas brasileiros e se
apresentam como alternativas viáveis para se atingir metas de valorização dos recursos
naturais e ambientais, bem como promover a manutenção desses ecossistemas em
produção crescente e sustentável.
Com a adoção do sistema ILP, aumenta-se a produção de alimentos ou de
biomassa para a produção de energia, marcadamente em áreas de pastagens de baixa
produtividade no Cerrado. Essa alternativa de uso mais eficiente da terra é reforçada pelo
baixo retorno econômico da pecuária extensiva e da extensa área de pastagens em
degradação (Martha Junior et al., 2007).
Os sistemas de ILP são alternativas para a recuperação de pastagens degradadas e
para a agricultura anual, pois melhoram a produção de palha para o SPD e as propriedades
químicas, físicas e biológicas do solo. Esses sistemas também possibilitam a utilização
mais eficiente de equipamentos e o aumento de emprego e renda no campo (Macedo,
2009),
Sabe-se que a integração lavoura-pastagem é praticada há muitos anos em
diversos países onde são utilizados resíduos de culturas na alimentação de animais,
contudo a integração lavoura-pastagem diverge da integração lavoura-pecuária pois a
introdução de lavouras em áreas de pastagem não ocorre de eventualmente e sim como
prática constante do sistema de produção integrado, ademais de que são realizadas sempre
na mesma área para que se possa usufruir do sinergismo entre as atividades (Macedo,
2009).
Muitas tecnologias foram e estão sendo geradas em todo o país nos mais diferentes
ecossistemas. Podem ser utilizados diferentes modelos envolvendo agricultura e pecuária,
cultivando-se espécies solteiras ou consorciadas, em rotação ou não, ou ainda, sistemas
mistos, com alternância de períodos de agricultura e pecuária, numa mesma área
(Gonçalves & Franchini, 2007).
19
A integração lavoura-pecuária enquadra-se como uma técnica de recuperação
indireta de pastagens degradadas. As técnicas agronômicas podem variar desde a
dessecação da pastagem com herbicida e semeadura direta de um pasto anual, ou de uma
lavoura anual com cultivo mínimo, até o preparo do solo e sua semeadura convencional.
Após a utilização do pasto anual, ou a colheita de grãos da lavoura, deixa-se a pastagem
retornar através do banco de sementes existente ou procede-se a uma semeadura
complementar para uniformizar a população de plantas (Kluthcouski et al., 2003).
Compreende-se por consórcio o cultivo simultâneo de duas ou mais culturas em
um mesmo espaço, ex.: milho e Brachiaria ruziziensis. Considera-se sucessão o cultivo
de duas ou mais espécies que ocupam um mesmo espaço em diferentes períodos, ex.: soja
(safra) e milho (safrinha). A rotação é o cultivo de duas ou mais espécies que ocupam um
mesmo espaço em anos diferentes, porém numa mesma estação (Machado et al., 2011).
Desde a década de 1960, os próprios produtores estabeleceram a consorciação do
arroz de terras altas com algumas espécies de Brachiaria, com os objetivos de tornar mais
eficiente o uso da terra e reduzir os custos de formação das pastagens nos Cerrados
(Kluthcouski et al, 2003).
São diferentes os objetivos pretendidos com a ILP. Três modalidades de
integração se destacam: fazendas de pecuária, em que culturas de grãos (arroz, soja, milho
e sorgo) são introduzidas em áreas de pastagens para recuperar a produtividade dos
pastos; fazendas especializadas em lavouras de grãos, que utilizam gramíneas forrageiras
para melhorar a cobertura de solo em sistema plantio direto, e, na entressafra, para uso da
forragem na alimentação de bovinos ("safrinha de boi"); e fazendas que,
sistematicamente, adotam a rotação de pasto e lavoura para intensificar o uso da terra e
se beneficiar do sinergismo entre as duas atividades. Esses sistemas podem ser praticados
por parcerias entre lavoureiros e pecuaristas (Vilela et al., 2011).
Pode-se destacar o Sistema Barreirão (Kluthcouski et al., 1991) e o Sistema Santa
Fé (Kluthcouski et al., 2000) como as principais tecnologias na Integração-Lavoura-
Pecuária, contudo existe diversos outros sistemas e alternativas.
O Sistema Barreirão é uma tecnologia de recuperação/renovação de pastagens em
consórcio com culturas anuais. Consorciam-se o arroz de sequeiro, o milho, o sorgo e o
milheto com forrageiras, principalmente dos gêneros Brachiaria e Andropogon e/ou com
leguminosas forrageiras, como Stylosanthes sp, Calopogonio mucunoides e Arachis
pintoe (Kluthcouski et al.,1991).
20
Segundo Kluthcouski et al. (2000), o sistema Santa Fé, tecnologia desenvolvida
na Embrapa Arroz e Feijão, fundamenta-se na produção consorciada de culturas de grãos,
especialmente milho, sorgo, arroz, soja e milheto, com forrageiras tropicais de preferência
do gênero Brachiaria, no sistema de plantio direto, em áreas de Integração lavoura-
pecuária, com solo parcial ou devidamente corrigido.
Áreas com solo e pastagem degradados podem ainda ser recuperadas com a
cultura da soja em rotação com forrageiras, desde que o solo tenha suas propriedades
físicas e químicas devidamente corrigidas. Nas áreas em que apenas a pastagem está
degradada, a inclusão da rotação soja/braquiárias (ou Panicum maximum) revigora as
forrageiras significamente, inclusive com vantagens comparativas para a produção de
grãos no sistema de rotação (Kluthcouski et al., 2003).
O plantio de milho safrinha, em fevereiro-março, consorciado com diferentes
espécies forrageiras, nos Cerrados, é uma nova realidade com o uso de herbicidas
supressores, que aliado ao plantio direto, tem auxiliado o processo de manutenção da
produção das pastagens, a recuperação de pastagens degradadas ou em início de
degradação. Uma vez recuperadas, as pastagens apresentam melhor valor nutritivo no
outono-inverno, aliviando o efeito acentuado da estacionalidade. Outras culturas anuais
também têm sido utilizadas no plantio simultâneo com gramíneas forrageiras, com bons
resultados, tais como: sorgo forrageiro, o granífero, e o girassol (Macedo, 2009).
O milho apresenta vantagem sobre o desenvolvimento da Brachiaria brizantha,
constatado a partir da maior taxa de matéria seca produzida nas primeiras quinzenas após
emergência. Assim, o milho é considerado um ótimo competidor com plantas de menor
porte (Silva et al., 2004).
Dos herbicidas aplicados em pós-emergência das plantas daninhas utilizados na
cultura do milho consorciado com braquiária, merecem destaque o atrazine e alguns
herbicidas do grupo químico das sulfoniluréias, como nicosulfuron, foramsulfuron e
iodosulfuron methyl sodium (Freitas et al., 2005).
Têm-se pouco estudos sobre o uso de Panicum e ovinos em sistemas de integração
lavoura-pecuária no Centro-Oeste do Brasil. Desta forma, deve-se salientar maiores
pesquisas neste âmbito.
21
2.2.2 Influência do Uso de ILP na Matéria Orgânica do Solo
A matéria orgânica do solo (MOS) compreende todo o material orgânico presente
no solo incluindo a liteira (palhada), fração leve, biomassa microbiana, compostos
orgânicos solúveis em água, e a matéria orgânica humificada (Stevenson, 1994).
Numa conceituação mais ampla e recente, Roscoe & Machado (2002) definem
por MOS todo o carbono orgânico presente no solo na forma de resíduos frescos ou em
diversos estágios de decomposição, compostos humificados e materiais carbonizados
(ex.: carvão em solos de savana), associados ou não à fração mineral, assim como a
porção viva, composta por raízes e pela micro, meso e macrofauna. Entretanto, esta é uma
conceituação teórica e na maioria das vezes o que se convenciona chamar de MOS
compreende somente parte dos componentes citados, dependendo enormemente do
preparo da amostra e da metodologia utilizada na determinação. Por exemplo, em análises
de rotina de fertilidade do solo, as amostras são destorroadas e tamisadas, eliminando-se
todos os resíduos orgânicos maiores que 2 mm (incluindo-se toda a macro e parte da
mesofauna), e analisados por oxidação via úmida (Embrapa, 1997), que é pouco sensível
a frações com alto grau de humificação e a formas carbonizadas.
A matéria orgânica, principal reserva de carbono no solo, é componente-chave
para a sustentabilidade de ecossistemas nativos e manejados, especialmente nos trópicos.
No solo, o carbono pode acumular-se em frações lábeis ou estáveis da MOS, o que pode
ter implicações na durabilidade do seu efeito no solo nas alterações das propriedades
físicas, químicas e biológicas dos solos (Bayer et al., 2004). Essas alterações da MOS são
dependentes, entre outros fatores, do aporte de carbono pelas espécies de plantas
utilizadas e da frequência de pastejo da área (Nicoloso et al., 2008). Dessa forma, o solo
sob integração lavoura-pecuária pode funcionar como fonte ou como dreno de carbono
atmosférico.
Sob vegetação natural, o conteúdo de MOS encontra-se estável. O uso agrícola
altera esse conteúdo, sendo observada, normalmente, uma redução acentuada quando
utilizados métodos de preparo com intenso revolvimento do solo e sistemas de cultura
com baixa adição de resíduos vegetais. Nessa situação, é estabelecido um processo de
degradação das condições químicas, físicas e biológicas do solo, além de perda da
produtividade das culturas (Bayer & Mielniezuk, 2008; Cunha et al., 2005).
A transformação, nas últimas décadas, de áreas nativas do Cerrado em áreas de
atividades agrossilvipastoris foi acompanhada do uso indiscriminado de diversos
22
implementos de preparo do solo, sobretudo a grade pesada e o arado de discos, a fim de
melhorar a fertilidade do solo, pela correção da acidez, para o fornecimento adequado de
água e nutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas. Os solos no domínio
Cerrado têm apresentado as consequências do uso inadequado desses implementos,
principalmente relacionadas à diminuição dos teores de matéria orgânica (Figueiredo,
2009).
Sistemas de produção que resultam no aumento dos teores da MOS são
considerados mais sustentáveis, uma vez que a matéria orgânica relaciona-se a múltiplos
aspectos do ambiente e da qualidade do solo, o que o torna um dos principais responsáveis
pela sustentabilidade dos sistemas agropecuários (Mielniezuk et al., 2003). A reposição e
manutenção da MOS por meio do uso de ILP proporciona solos bem estruturados,
favorecendo: maior taxa de infiltração de água das chuvas e, subsequentemente, maior
disponibilidade para os cultivos; redução do escorrimento superficial, melhor penetração
das raízes no perfil do solo, o que aumenta o volume de solo explorado pelo sistema
radicular dos cultivos e, consequentemente, a eficiência de uso de água e nutrientes
(Vilela et al., 2011).
No solo o carbono pode acumular-se em frações lábeis ou estáveis da MOS, o que
pode ter implicações na sua persistência no solo e nos efeitos nas propriedades físicas,
químicas e biológicas dos solos sob PD (Bayer et al., 2004). Essas alterações são
dependentes, entre outros fatores, do aporte de carbono pelas espécies utilizadas e da
frequência de pastejo da área (Nicoloso et al., 2008). Dessa forma, o solo sob integração
lavoura-pecuária pode funcionar como fonte ou como dreno de carbono atmosférico.
Alterações na MO podem não ser verificadas em sistemas recém implantados
quando medidas pelo carbono orgânico total do solo, dependendo dos aportes de carbono
no solo (Roscoe & Buurman, 2003; Figueiredo et al., 2013). O estudo de frações da
matéria orgânica, com tempo de ciclagem e formas de proteção diferentes, tem sido usado
para melhor detectar a dinâmica da matéria orgânica em solos sob diferentes sistemas de
manejo (Figueiredo et al., 2013). Entre essas frações, as mais lábeis – como a matéria
orgânica particulada – e ativas – como a biomassa microbiana – apresentam-se como as
mais sensíveis para verificar mudanças na matéria orgânica em função do uso do solo
(Cambardella & Elliot, 1992; Conceição et al., 2005).
Diversas conceituações foram criadas para o entendimento dos compartimentos
da MOS. A obtenção das frações de MOS pode ser alcançada por meio de métodos físicos
23
ou químicos. Segundo Roscoe & Machado (2002) o fracionamento físico consiste em
dois grupos de métodos: os baseados na diferença em densidade entre os compartimentos
(métodos densimétricos); e os que levam em consideração diferenças no tamanho de
partículas (métodos granulométricos).
Cambardella e Elliot (1992) apresentaram um método simples de separação com
base no tamanho das partículas do solo, possibilitando a identificação doo carbono
orgânico particulado - COP (diâmetro ≥ 53μm), e do carbono associado às frações silte e
argila – COAM (diâmetro <53μm).
Geralmente os valores de COT decrescem em profundidade em sistemas de
integração lavoura-pecuária, devido a maior concentração de raízes e deposição
superficial de resíduos (Conceição et al., 2005; Silva et al., 2011; Batista et al., 2013) e
em estudo realizado por Gazolla et al (2015) em Latossolo Vermelho no Sudoeste de
Goiás observaram maior conteúdo de COT na ILP em relação SPD e PA (pastagem
plantada, Brachiaria decumbens).
Em estudo realizado sob PD, Bayer et al. (2004) constataram que o carbono
orgânico da matéria orgânica particulada (>53 μm) foi mais sensível ao manejo do solo
do que o COT com um incremento entre 37% e 52% sob PD, em comparação ao PC (0–
20 cm). Nesse estudo, o estoque de C na MO associada aos minerais não foi afetado pelos
sistemas de manejo, o que pode estar relacionado ao curto período sob PD e à
microagregação altamente estável. Tal estudo foi realizado em Latossolo Vermelho
Distrófico no estado de Mato Grosso do Sul.
O carbono orgânico particulado pode ser rapidamente decomposto, constituindo,
assim, uma reserva frágil de C no solo. Uma redução dessa fração C pode significar
aumento de emissões de CO2 (Figueiredo et al., 2010).
O carbono associado aos minerais (COAM) apresenta uma ciclagem bem mais
lenta, no que se refere à sua formação e decomposição (Bayer et al., 2004). Gazolla et al.
(2015) obtiveram valores semelhantes entre ILP e Cerrado, tal resultado foi resultado do
maior aporte de resíduos vegetais oriundos de gramíneas.
Uma das características do Cerrado é o fogo, o qual pode ocorrer naturalmente ou
ser induzido pela ação humana. O carvão proveniente das queimas de resíduos vegetais
não é utilizado pelos microrganismos do solo, portanto, torna-se inerte tanto do ponto de
vista biológico como químico (Skejemastad & Taylor, 1999; Jantalia et al., 2007)
24
Ainda são poucos os trabalhos que consideram a participação do carbono inerte
presente no carvão de solos do Cerrado na composição da matéria orgânica total. Além
disso, os impactos de sistemas de manejo em frações oxidáveis e estáveis, como o carbono
inerte, precisam ser melhores estudadas.
Tendo em vista que o COT pode não ser um bom indicador das mudanças na
qualidade do solo, principalmente na comparação de diferentes sistemas de manejo, uma
das alternativas é a adoção de métodos que quantifiquem as frações lábeis e estáveis do
C do solo, indicadores da qualidade dos resíduos aportados e da matéria orgânica
estabelecida no solo.
Nesse sentido, ainda são poucos os trabalhos que utilizam frações da MOS para
indicar as mudanças ocorridas no solo durante o processo de recuperação de pastagem
degradada por meio do sistema de integração lavoura-pecuária.
25
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Descrição das áreas experimentais
Foram estabelecidos dois experimentos na área experimental do Centro de
Manejo de Ovinos (CMO) localizado na Estação Experimental “Fazenda Água Limpa”
da Universidade de Brasília –Distrito Federal (15°56’00’’S, 47°56’’00W e altitude de
1090 m) (Figura 2). As áreas experimentais foram estabelecidas em um Latossolo
Vermelho de textura argilosa (Embrapa, 2006).
Figura 2. Vista aérea do Centro de Manejo de Ovinos, com indicação da área
experimental da Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília, Distrito Federal
(Fonte: Google Earth, acesso em 07 de maio de 2015)
O clima do local, segundo a classificação de Köppen, enquadra-se como sendo
tropical de savana, com duas estações bem definidas: uma chuvosa e quente, de outubro
a abril, e outra, fria e seca, de maio a setembro. Os resultados de precipitação
pluviométrica e temperatura média do período experimental de abrangeu de 2012 a 2014
aproximadamente, encontram-se na Tabela 01.
26
Tabela 1. Precipitação pluviométrica mensal e temperatura média (2012/2014).
Ano Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Precipitação pluviométrica (mm)
2012 243,4 196,4 131,8 76,4 59,4 16,2 1,0 0,0 26,4 74,4 374,4 136,0
2013 368,8 128,2 196,2 132,8 36,2 3,2 0,0 0,0 27,2 160,8 207,2 297,4
2014 101,6 131,4 407,4 206,4 12,6 4,6 1,4 0,0 11,6 69,4 437,8 189,6
Temperatura média (°C)
2012 20,35 20,75 21,13 21,23 18,42 18,71 17,62 18,61 21,53 22,20 21,37 21,75
2013 21,12 21,83 21,72 20,02 18,91 18,63 18,03 18,97 21,28 21,10 21,21 21,29
2014 21,15 20,99 20,73 20,85 18,81 17,64 17,10 18,86 22,02 21,96 21,44 20,89
Em 2012, com o intuito de recuperação das áreas, foi estabelecido o Sistema de
Integração Lavoura-Pecuária com o cultivo do milho em consórcio com as gramíneas
forrageiras Panicum maximum cv. Aruana e Panicum maximum cv. Massai.
Em dezembro de 2012 foram aplicados 1,5 t ha-1 de calcário dolomítico (PRNT
100%) e aplicados 200 kg ha-1 de P2O5 na forma de super fosfato simples, como adubação
corretiva, sendo realizada incorporação via grade aradora e niveladora.
Em 18 de janeiro de 2013 foi realizado o plantio em ambos os experimentos do
milho híbrido AG 1051, cuja adubação foi realizada com base na análise de solo (Tabela
2). O plantio das gramíneas forrageiras foi realizado a lanço, após a semeadura do milho
em 21 de janeiro de 2013 em seus respectivos piquetes com taxa de semeadura de 10
kg/ha. A adubação de semeadura do milho constou de 20 kg de N ha-1, 100 kg de PsO5
ha-1 e 84 kg de K2O ha-1. O milho foi semeado com espaçamento entre linhas de 90 cm,
sendo obtido densidade de 66000 plantas no experimento 1 (Milho+ Aruana) e 65533
plantas de milho ha-1 no experimento 2 (Milho + Massai). A colheita do milho foi
realizada em julho de 2013 e obteve-se as seguintes produtividades: Milho + Aruana =
2.623 kg/ha de grãos, Milho + Massai = 2.425 kg/ha de grãos.
Após a colheita do milho em ambos piquetes foram colocados animais bovinos e
depois ovinos para consumir a massa de forragem.
Para a segunda safra (2013/2014), foram aplicados 1,5 t de calcário dolomítico
(PRNT = 100%), em outubro de 2013, em ambas as áreas. O plantio do milho foi realizado
em dezembro, sendo utilizado o híbrido 3360. A adubação de plantio constou de 30 kg N
ha-1, 120 kg P2O5 ha-1 e 64 K2O kg ha-1. A primeira adubação de cobertura foi realizada
nos dias 20 e 21 de janeiro de 2014, que constou de 65 kg/ha de. A segunda adubação em
cobertura ocorreu em 18/02/2014 com a aplicação de 325 kg ha-1 do fertilizante 20-05-20
27
(65 kg N ha-1, 16 kg P2O5 ha-1 e 65 K2O kg ha-1). Houve a ocorrência de veranico,
prejudicando a produtividade do milho. Não foi possível realizar a colheita dos grãos de
milho da área (Milho+Massai), já para a área (Milho+Aruana) foi obtida a produtividade
de 1070 kg/ha. Após a colheita do milho a área dos dois piquetes foram pastejadas com
animais bovinos e depois com ovinos. Na segunda semana de setembro de 2014 as áreas
dos dois piquetes foram roçadas a uma altura de 20 centímetros.
Tabela 2. Atributos químicos do solo antes da implementação do experimento, na
camada de 0 a 20 cm.
Característica Área 1 Área 2
Tipo de solo LV LV
pH em CaCl2 4,7 5,2
Al (cmolc dm-3) 0,05 0,09
Ca (cmolc dm-3) 2,31 2,56
Mg (cmolc dm-3) 0,90 0,97
P-Mehlich (mg dm-3) 1,08 1,35
K (cmolc dm-3) 0,90 0,05
K (mg dm-3)
25 19
SB
3,27 3,58
V% 36,5 42,7
LV, Latossolo Vermelho; SB, Soma de Bases, V%, Saturação de Bases.
3.2. Amostragem do solo
Amostras de solo foram coletadas nas duas áreas experimentais antes da
implantação do experimento (outubro de 2012) e em março de 2014 (na floração do
milho). A primeira coleta foi realizada por amostragem simples de solo para cada área
experimental. Na segunda coleta foi efetuada a amostragem composta em três camadas
(0 a 10; 10 a 20 e 20-40 cm), com cinco repetições para cada área experimental. Cada
amostra composta foi formada de 15 sub-amostras: 5 pontos em cada parcela x 3 sub-
amostras por ponto (uma na linha e 2 nas entrelinhas do milho), para cada profundidade,
conforme apresentado na figura 3.
28
Figura 3. Exemplo de coleta de 3 sub-amostras, sendo uma na linha de plantio e as outras
duas nas entrelinhas do milho na área experimental
3.3. Procedimentos analíticos
As análises de solo foram realizadas no laboratório de estudos da matéria orgânica
do solo da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV) da Universidade de
Brasília (UnB).
As amostras de solo coletadas no campo foram secas ao ar e peneirada em malha
de 2 mm (Terra fina seca ao ar) para as análises de C no solo. Foram determinados os
teores de C orgânico total (COT), C orgânico particulado (COP), C associado aos
minerais (COAM) e C inerte (CI).
Foi realizado o fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica segundo
Cambardella & Elliott (1992), com adaptações no peso da amostra utilizada, conforme
Bayer et al. (2004) e Bongiovanni & Lobartini (2006). Vinte gramas de solo foram
colocados em frascos do tipo snap-cap de 250 mL, em seguida adicionados 80 mL de
solução de hexametafosfato de sódio (5 g L-1), agitado por 16 h em agitador horizontal a
150 rotações por minuto. Após a agitação, o material foi passado em peneira de 53 μm,
com auxílio de jatos de água e o material retido na peneira foi seco em estufa a 50 °C até
atingir peso constante e em seguida moído em gral de porcelana até passar em peneira de
0,149 mm, para avaliação do teor de C orgânico total da fração particulada da matéria
orgânica do solo (COP). O C foi determinado por combustão seca em analisador. O
COAM foi obtido a partir da diferença ente COT e COP.
Linha Entrelinha Entrelinha
29
O COT foi determinado pela oxidação via úmida com dicromato de potássio em
meio sulfúrico, seguido da titulação com sulfato ferroso amoniacal sem aquecimento e
sem fator de correção (Walkley & Black, 1934). 500 mg de amostra de solo passado em
peneira de malha 2,0 mm foram pesados e colocados em erlenmeyer de 500 ml. Foram
adicionados 10 ml de dicromato de potássio (K2Cr2O7) 0,167 mol L-1 e 20 ml de ácido
sulfúrico H2SO4 concentrado, agitando bem para garantir a mistura do solo com os
reagentes. Após o repouso de 30 minutos adicionaram-se 200 ml de água destilada, 10 ml
de H3PO4 concentrado e 1 ml de difenilamina 0,16 %. A titulação foi feita com sulfato
ferroso amoniacal [(NH4)2 Fe(SO4)2.6H2O)] 1 mol L-1, também chamado de Sal de Mohr.
A determinação de C inerte foi realizada de acordo com Jackson (1958) e Jantalia
(2007). 1,0 g de solo foi colocado em um Becker de 100 ml, contendo 10 ml de Peróxido
de Hidrogênio 30% (w/v). O becker foi então colocado numa placa aquecedora a 100 °C,
promovendo a fervura do Peróxido de Hidrogênio (30%) juntamente com o solo até sua
secura. Um volume adicional de 5 mL de solução de peróxido de hidrogênio foi
adicionado e deixado (a 100 °C) até não possuir mais efervescência. Em seguida os
frascos foram secados numa estufa a 100 °C > 12h e, em seguida, sob a temperatura
ambiente foram novamente pesados. Estas amostras foram então finamente moídas e
analisadas quanto à concentração total de C usando o analisador elementar. A
concentração do C não oxidável (inerte) total do solo, após a oxidação com H2O2, foi
calculada a partir dos resultados da concentração de C, determinada utilizando o
analisador elementar e o peso de solo nos frascos, após a oxidação.
3.4. Análises estatísticas
Em cada área, considerou-se o delineamento inteiramente casualizado. Os dados
foram submetidos a análise de variância (Anova) e as médias, de cada profundidade,
foram comparadas pelo teste LSD (p<0,05). As análises foram realizadas por meio do
software XLSTAT 2013.
30
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas tabelas 3 e 4 são apresentados os teores de COT, COP, COAM e CI nas
profundidades 0-10, 10-20 e 20-40 cm nos dois experimentos, na primeira e segunda
coleta de solo. De maneira geral os maiores teores de C nas diferentes frações foram
verificados no segundo ano de coleta após iniciado o processo de recuperação da
pastagem. As diferenças entre as épocas de coleta foram verificadas predominantemente
até 20 cm de profundidade, com pouca alteração na camada de 20-40 cm. Esses efeitos
estão associados ao maior aporte e decomposição de resíduos vegetais, raízes e liberação
de exudatos que predominam nas camadas superficiais do solo (Lal, 2006; Salton et al.,
2008).
De uma forma geral deve-se destacar a evolução da recuperação mesmo em um
curto espaço de tempo, equivalente a aproximadamente um ano e meio. O efeito na
melhoria da qualidade do solo é percebido por aumentos nos teores de COT e COP.
Tabela 3. Carbono orgânico total (COT), particulado (COP), associado aos minerais
(COAM) e inerte (CI), em diferentes profundidades, em área sob consórcio de milho com
Panicum maximum cv. Aruana
COT
(g kg-1)
COP
(g kg-1)
COAM
(g kg-1)
CI
(g kg-1)
0-10 cm
Ano 1 18,1 a 1,92 b 16,2 a 4,79 b
Ano 2 19,3 a 3,06 a 16,2 a 6,57 a
10-20 cm
Ano 1 18,4 b 2,50 b 15,9 b 4,53 b
Ano 2 19,7 a 2,95 a 16,8 a 6,06 a
20-40 cm
Ano 1 16,9 a 2,13 a 14,8 a 4,29 a
Ano 2 17,2 a 2,18 a 15,0 a 4,65 a
* Ano 1: a área encontrava-se degradada (2012); Ano 2: primeiro ano após a recuperação da pastagem
(2014). Médias seguidas por letras iguais na coluna, por profundidade não apresentam diferenças estatística
pelo teste LSD (P<0,05).
31
Tabela 4. Carbono orgânico total (COT), particulado (COP), associado aos minerais
(COAM) e inerte (CI), em diferentes profundidades, em área sob consórcio de milho com
Panicum maximum cv. Massai
COT
(g kg-1)
COP
(g kg-1)
COAM
(g kg-1)
CI
(g kg-1)
0-10 cm
Ano 1 18,9 b 1,57 b 17,34 a 4,36 b
Ano 2 20,6 a 3,30 a 17,34 a 6,73 a
10-20 cm
Ano 1 18,1 b 1,73 b 16,4 a 3,79 b
Ano 2 19,4 a 2,97 a 16,4 a 6,52 a
20-40 cm
Ano 1 15,0 a 1,22 b 12,8 b 5,00 a
Ano 2 15,2 a 2,33 a 13,8 a 5,20 a
* Ano 1: a área encontrava-se degradada (2012); Ano 2: primeiro ano após a recuperação da pastagem
(2014). Médias seguidas por letras iguais na coluna, por profundidade não apresentam diferenças estatística
pelo teste LSD (P<0,05).
Os teores de COT variaram de 16,9 g kg-1 a 19,3 g kg-1 na área com Milho+/Aruana
(Tabela 3) e 15 g kg-1 a 20,6 g kg-1 na área com Milho+/Massai (Tabela 4). Houve
incremento de COT nas camadas de 0-10 e 10-20 cm na área com Milho+Massai e de 0-
20 cm na área com Milho+Aruana. Maiores teores de COT verificados no segundo ano
podem estar associados ao efeito da maior entrada de biomassa oriunda das forrageiras e
do milho que apresentaram maior produtividade após a aplicação dos corretivos (calcário
e adubação corretiva com fósforo e potássio) e de adubação de plantio do milho
Foi observado decréscimo dos teores de COT em profundidade, refletindo a
deposição superficial dos resíduos e a maior concentração de raízes (Salton et al., 2005;
Batista et al., 2013).
Os teores de COP variaram de 1,92 a 3,06 g kg-1 na área com Milho+Aruana e de
1,22 a 3,30 a área com Milho+Massai. Assim como foi observado para o COT, os maiores
valores de COP foram observados nas camadas superficiais do solo, diminuindo em
profundidade.
O COP aumentou após a adoção dos dois sistemas de integração e para todas as
profundidades, com exceção da área com Milho+Aruana na camada de 20-40 cm. O C da
32
matéria orgânica particulada mostra-se mais sensível às alterações de manejo do solo
(Bayer et al., 2004).
Na área sob consórcio de milho com Massai o valor de COP praticamente dobrou
na camada de 0-10 cm, após um ano e meio de adoção da ILP para recuperação da
pastagem degradada. Da mesma forma, na área sob consórcio de milho com Aruana a
adoção da ILP também elevou significativamente os teores de COP na camada de 0-10
cm. A fração particulada da MOS é mais sensível às práticas de manejo do solo, pois
altera-se conforme as variações no aporte de material vegetal e nas taxas de decomposição
promovidas por práticas de preparo do solo (Bayer et al., 2002;Loss, 2011;Rossi et al.,2012)
Este aumento nos teores de COP em curto prazo pode ser resultado do incremento
de MOS pelo maior volume de raízes produzidas pela pastagem na camada de 10-20 cm.
Gramíneas forrageiras possuem sistema radicular agressivo, com rizodeposição e
constante renovação de suas raízes apresentando-se como opção para aumento do
sequestro de carbono nos trópicos (Lal, 2006; Salton et al., 2008).
Os teores de COAM variaram de 14,8 g kg-1 a 16,8 g kg-1 na área com
Milho+Aruana e 13,8 g kg-1 a 17,34 g kg-1 na área com Milho+Massai. Houve diferença
estatística nos teores de COAM na camada de 10-20 cm na área com Milho+Aruana e na
camada de 20-40 cm na área com Milho+Massai. Considerando os dois sistemas de
manejo e profundidades, esta fração representou de 83,94 % a 91,74 % do COT. Marchetti
(2005) verificou que a fração COAM foi superior ao COP em todas as profundidades
estudadas, sob plantio direto no Cerrado. Nicoloso et al. (2005) em experimento
conduzido sob Argissolo Vermelho-Amarelo no Rio Grande do Sul relataram que
estoques de COT são compostos em mais de 80% pela fração COAM, o que também pode
ser visualizado no presente trabalho. Da mesma forma, Salton et al. (2005) em
experimento realizado sob Latossolo Vermelho no Centro-Oeste brasileiro verificaram
valores entre 77 % e 93 % do COT correspondendo a fração associada aos minerais do
solo.
No presente estudo, COAM foi a fração que sofreu menos alteração durante o
intervalo de dois anos da recuperação da pastagem. Em estudo com diferentes sistemas
de manejo, Bayer et al. (2004) verificaram que o estoque de C na matéria orgânica
associada aos minerais (COAM) não foi afetado pelos sistemas de manejo nas diferentes
camadas de solo. De acordo com esses autores, essa ausência de alteração nessa fração é
decorrente do seu avançado estágio de humificação, e da elevada estabilidade decorrente
33
da sua interação com a fração mineral e localização no interior dos microagregados (<53
µm) estáveis (proteção física).
Mesmo sendo considerada uma fração recalcitrante da matéria orgânica, esta pode
ser alterada pelo uso frequente de implementos como arados de discos (Figueiredo, 2010)
e também ao maior aporte de resíduos vegetais oriundo de gramíneas (Gazolla et al.,
2015). Loss (2011) verificou diferenças impostas pelo manejo, onde a utilização de
rotação de culturas, com plantas C3 e C4, como o milheto no SPD e a braquiária na ILP,
pode acarretar juntamente com os óxidos da fração argila (Fe e Al) condições para a
formação de maiores proporções de microagregados (< 53 um) tendo assim maiores
teores de COAM protegido nessa classe de agregados.
Sá & Lal (2009) encontraram maiores teores de COAM no sistema de preparo
convencional com arado de discos do que sistemas sob plantio direto e mata nativa. Para
Latossolos no Cerrado, a incorporação dos resíduos no sistema de preparo convencional
do solo favorece a estocagem de C no compartimento organo-argiloso, embora estudos
adicionais devam ser realizados para a detecção da participação do carbono pirogênico
nessa fração da matéria orgânica (Figueiredo, 2010).
Em ambas as áreas, os teores de CI foram maiores na segunda coleta, após a
adoção do ILP nas camadas até 20 cm. Não houve diferença entre as coletas na camada
de 20-40 cm. Considerando os dois sistemas de manejo/integração, época de coleta e as
profundidades, o CI representou de 20,9 a 34,1 % do COT
Os solos da região do Cerrado contêm normalmente quantidades consideráveis de
carvão que resultou historicamente de incêndios que ocorrem naturalmente e, nas últimas
décadas, de queimadas mais frequente da vegetação de forma intencional e acidental
(Eiten, 1992). Na região do Cerrado há uma grande quantidade de carbono inerte, na
forma de carvão, provenientes de queimadas, típicas dessa região (Jantalia et al., 2001) e
que não é considerado na interpretação da qualidade da matéria orgânica. Segundo
Jantalia et al. (2007) as técnicas de quantificação do CI no solo precisam ser aprimoradas
para melhorar avaliação da proporção de carvão vegetal no solo tendo em vista a
existência de um grande estoque desta fração no solo.
34
5. CONCLUSÕES
O carbono orgânico particulado foi a fração mais sensível às variações de manejo,
apresentando valores superiores após o processo de recuperação da pastagem. As maiores
variações das frações estudadas ocorreram na camada de 0-20cm do solo e podem estar
associadas ao efeito das raízes das forrageiras. Já o carbono associado aos minerais, pela
sua natureza mais recalcitrante, sofreu pequena alteração, em curto prazo, após o processo
de recuperação da pastagem, representou aproximadamente de 83 a 91 % do carbono
total. O carbono inerte representou uma importante reserva de carbono no solo, em média,
25% do carbono orgânico total. Esta importante fração da matéria orgânica merece
maiores estudos, principalmente para a região Centro-Oeste.
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