UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE AGRONOMIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE AGRONOMIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO CARBONO E NUTRIENTES NO SOLO E A SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA SOJA-ALGODÃO NO CERRADO BRASILEIRO Aurélio Pvinto (Tese de Doutordo)

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE AGRONOMIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO CARBONO E NUTRIENTES NO SOLO E A SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA SOJA-ALGODÃO NO CERRADO BRASILEIRO AURÉLIO PAVINATO Engenheiro-Agrônomo (UFSM) Mestre em Ciênci do Solo (UFRGS) Tese presentd como um dos requisitos à obtenção do Gru de Doutor em Ciênci do Solo Porto Alegre (RS), Brsil Jneiro, 2009

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4 Dedico este trblho os meus pis Gentil e Luiz, letrdos no cmpo e visionários n lbut, pelo grnde sonho que sempre limentrm e pr minh espos Tcine e nosso filho Pedro Ricrdo, sonhos d minh vid. iv

5 AGRADECIMENTOS Ao professor João Mielniczuk pel sbedori e exemplo de comportmento e titude, pel visão estrtégic e espírito construtivist. À SLC Agrícol S.A. pelo poio que possibilitou relizção deste curso, tnto n liberção pr s uls, como pel possibilidde de utilizr s áres experimentis ds Fzends Pmplon, Plnlto, Prníb e Plnorte. Ao professor Cimélio Byer pelo poio em todos os momentos. Ao professor Alberto Ind Junior (Ind) pel contribuição n crcterizção minerlógic do solo e pelo espírito positivo de poio. Ao funcionário Luiz Antônio d Silveir (Tonho) pel contribuição ns determinções lbortoriis de C e N e pel bo vontde em judr sempre. Ao meu coleg João Pulo Cssol Flores, pelo coleguismo durnte o período do curso e pel vlios contribuição n elborção gráfic e formtção finl d tese. Ao meu irmão Pulo Sérgio Pvinto, pel prceri e pelo poio no processmento esttístico dos ddos. A todos os colegs de Pós-Grdução, entre eles Pulo Conceição, Elisndr Oliveir, Fbíol Lopes, Frederico Vieir, Gustvo Tornquist, Josiléi Zntt, Mdlen Boeni, Michely Tomzi e Nilvâni Mello, pelo grdável convívio. À minh querid espos Tcine, pelo enorme esforço e bdicção durnte estes 4 nos de estudos e pelo poio permnente. Ao nosso filho Pedro Ricrdo, pel simpti e sonho de vid relizdo. Enfim, grdeço todos que de um ou outr form contribuírm pr relizção do Doutordo e elborção dest Tese. v

6 CARBONO E NUTRIENTES NO SOLO E A SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA SOJA-ALGODÃO NO CERRADO BRASILEIRO 1/ Autor: Aurélio Pvinto Orientdor: Prof. Dr. João Mielniczuk RESUMO O Cerrdo brsileiro represent grnde fronteir grícol do momento pr tender o umento n demnd mundil por limentos e fibrs. Com o objetivo de vlir sustentbilidde técnic d produção de soj e lgodão n região do Cerrdo sob três sistems de mnejo do solo (prepro convencionl-pc, cultivo mínimo-cm e plntio direto-pd), form utilizdos qutro experimentos de long durção, conduzidos em Luziâni-GO, Cost Ric-MS, Tsso Frgoso-MA e Spezl-MT, por 13, 11, 5 e 4 nos, respectivmente. Os solos em estudo form clssificdos como Ltossolo Vermelho Amrelo, Ltossolo Vermelho, Ltossolo Vermelho Amrelo e Ltossolo Vermelho, com teores de rgil de 653, 656, 255 nd 452 g kg -1, respectivmente. Os teores e estoques de C e N, ns cmds de 0-5, 5-10 e cm, e os teores de P disponível e de C, Mg e K trocáveis ns cmds de 0-5, 5-10, 10-20, e cm form vlidos. Tmbém form vlidos produção de mtéri sec e dição de C, reciclgem de nutrientes ds culturs comerciis (soj, milho e lgodão) e de cobertur, produtividde de grãos e fibrs ds culturs comerciis e o blnço de P, K, C e Mg em cd experimento. O cultivo do solo de Cerrdo provoc redução dos estoques de C, os quis podem ser recuperdos os seus níveis originis por meio d utilizção do PD e de um sistem de rotção de culturs com lt dição de C. Pr mnter os níveis de estoque de C no solo sob PD, CM e PC, n médi dos qutro locis estuddos, estim-se que são necessáris dições nuis de C d ordem de 5,0, 5,2 e 6,4 Mg h -1, respectivmente. A eficiênci gronômic ds dubções fosftds vrirm de 2 20%, ds dubções potássics de %, de cálcio entre 47 e 81% e de Mg entre 31 e 91%. Os sistems de mnejo do solo utilizdos form eficientes pr grntir lts produtividdes ds culturs, ind não hvendo diferencição entre eles n médi dos nos. Sistems de produção com soj e lgodão n região do Cerrdo, utilizndo mínimo revolvimento do solo pr evitr presenç de erosão, são tecnicmente sustentáveis. Pr isso, s culturs utilizds n rotção de culturs devem dicionr C o solo em quntidde suficiente pr compensr decomposição d mtéri orgânic do solo. Além disso, fertilizção deve tender exportção de nutrientes pels culturs e eventuis perds do sistem. 1/ Tese de Doutordo em Ciênci do Solo. Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo, Fculdde de Agronomi, Universidde Federl do Rio Grnde do Sul. Porto Alegre, RS, Brsil. (118 p.) Jneiro, Trblho relizdo com poio finnceiro d empres SLC Agrícol S.A. e do Curso de Pós-Grdução em Ciênci do Solo-UFRGS. vi

7 CARBON AND NUTRIENTS IN THE SOIL AND THE SUSTAINABILITY OF SOYBEAN-COTTON PRODUCTION SYSTEM IN THE BRAZILIAN CERRADO REGION 1/ Author: Aurélio Pvinto Adviser: João Mielniczuk ABSTRACT The Brzilin Svnnh (Cerrdo) t present represents the gretest griculturl frontier in the world ble to supply the incresing demnd for food nd fiber. With the objective to evlute the soyben nd cotton production nd their technicl sustinbility in the Cerrdo under three soil mngement systems (conventionl tillge-ct, minimum tillge-mt nd no-tillge-nt), four long term experiments were evluted, with 13, 11, 5 nd 4 yers, locted, respectively, in Luziâni-Goiás, Cost Ric-Mto Grosso do Sul, Tsso Frgoso-Mrnhão nd Spezl-Mto Grosso,, with cly content of 653, 656, 255 nd 452 g kg -1, respectively. All soils were clssified s Typic Hpludox. The soils were smpled in 5 lyers: 0-5; 5-10, 10-20; nd cm, nd determined the C nd N concentrtions nd stocks up to 20 cm, lbile P nd exchngeble K, C nd Mg in ll depths. Moreover, the dry mtter production, C input nd nutrients recycling from the csh crops (soyben, corn nd cotton) nd cover crops were mesured. The crop yields from the csh crops lso were evluted. With ll these dt the P, K, C nd Mg blnce in the soil were clculted. The nnul crops production in the Cerrdo soils cuses losses of the soil C stocks, but it cn be recovered up to the originl level using soil conservtive system (no till) nd crop rottion system with high C input. For sustining the C stock levels in the soils under NT, MT nd CT re necessry C dditions of 5.0, 5.2 nd 6.4 Mg h -1 no -1, respectively. The gronomic efficiency for P nd K fertiliztion, nd C nd Mg dditions were between 2-20%, %, 47-81% nd 31-91%, respectively. The soil mngement systems were efficient in sustining high crop yields without difference mong them in the verge of the yers. Production systems with soyben nd cotton, using minimum soil tillge for void soil erosion, re sustinble in the Cerrdo region. For this, the C ddiction by the csh crops nd cover crops in the rottion systems hve to dd enough mount of C to compenste SOM decomposition. Besides tht, the fertiliztion should supply t lest the crop nutrient exporttion nd eventul losses. 1/ Doctorl Thesis in Soil Science. Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo, Fculdde de Agronomi, Universidde Federl do Rio Grnde do Sul. Porto Alegre, RS, Brzil. (118p.) Jnury, Reserch supported by the compny SLC Agrícol S.A. vii

8 SUMÁRIO Págin 1. INTRODUÇÃO GERAL CAPÍTULO I: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Crcterizção do clim e do solo do Cerrdo Sustentbilidde do sistem de produção grícol no Cerrdo CAPÍTULO II: MATERIAL E MÉTODOS GERAL Crcterizção gerl Crcterizção, mostrgem e determinções no solo Amostrgem e determinções ns culturs CAPÍTULO III: ESTUDO I CARBONO E NITROGÊNIO NO SOLO E A SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA DE PRODUÇÃO COM SOJA-ALGODÃO NO CERRADO BRASILEIRO Introdução Mteril e Métodos Resultdos e Discussão Concentrções e estoques de C e N no solo Adições de C e N pels espécies comerciis e de cobertur de solo Simulção de estoques de C em função do mnejo do solo e d rotção de culturs Conclusões CAPÍTULO IV: ESTUDO II - EVOLUÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO EM SISTEMAS DE MANEJO DO SOLO NO CERRADO BRASILEIRO Introdução Mteril e Métodos Resultdos e Discussão Indicdores de correção d cidez do solo Blnço de P e K Blnço de C e Mg Produtividde ds culturs Conclusões CONCLUSÕES GERAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS RESUMO BIOGRÁFICO viii

9 RELAÇÃO DE TABELAS Págin 1. Distribuição d precipitção nul n região do Cerrdo Distribuição d ltitude n região do Cerrdo (Hipsometri) Ddos geris ds áres experimentis Sistem de rotção de culturs no experimento de mnejo do solo n Fzend Pmplon Luziâni/GO Sistem de rotção de culturs no experimento de mnejo do solo n Fzend Plnlto Cost Ric/MS Sistem de rotção de culturs no experimento de mnejo do solo n Fzend Prníb Tsso Frgoso/MA Sistem de rotção de culturs no experimento de mnejo do solo n Fzend Plnorte Spezl/MT Demonstrtivo opercionl de condução d áre experimentl loclizd em Luziâni pr s sfrs de 2005/06 e 2006/ Demonstrtivo opercionl de condução d áre experimentl loclizd em Cost Ric pr s sfrs de 2005/06 e 2006/ Demonstrtivo opercionl de condução d áre experimentl loclizd em Tsso Frgoso pr s sfrs de 2005/06 e 2006/ Demonstrtivo opercionl de condução d áre experimentl loclizd em Spezl pr s sfrs de 2005/06 e 2006/ Estnde de plnts (plnts h -1 ) em dois nos grícols (2005/06 e 2006/07) ns áres experimentis (Luziâni, Cost Ric, Tsso Frgoso e Spezl) submetids três mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Médis mensis de precipitção pluviométric, em milímetros, ns áres experimentis (Luziâni ; Cost Ric ; Tsso Frgoso e; Spezl ) Atributos químicos do solo, coletdo em 2005, ns áres experimentis, n cmd de 0-20 cm, em 2005, nteriormente à implntção ds culturs de cobertur do solo Distribuição grnulométric d TFSA e minerlogi qulittiv d frção rgil do solo, mostrdo em 2005, (Hm= hemtit, Gt= goethit, Gb= gibbsit e Ct= culinit) em diferentes locis do Cerrdo brsileiro Teores de ferro, lumínio e silício do solo, mostrdo em 2005, extrídos seletivmente com ácido sulfúrico (t= totis), com ditionito-citrto-bicrbonto de sódio (d= ditionito) e oxlto de mônio (o= oxlto), rzões entre os teores de ferro e índice Ki n frção terr fin sec o r em diferentes locis do Cerrdo brsileiro Teores de ferro, lumínio e silício do solo, mostrdo em 2005, extrídos seletivmente com ácido sulfúrico (t= totis), com ditionito-citrto-bicrbonto (DCB) de sódio (d= ditionito) e oxlto de mônio (o= oxlto), rzões entre os teores de ferro e índice Ki n frção rgil em diferentes locis do Cerrdo brsileiro ix

10 18. Densidde do solo (Mg m -3 ), vlid em 2005, em áres experimentis do Cerrdo brsileiro, submetids diferentes mnejos de solo Estoques de crbono e nitrogênio no solo, vlidos em 2005, em áres experimentis loclizds no Cerrdo brsileiro, submetids diferentes mnejos (PC= prepro convencionl, PD= plntio direto, Cer= cerrdo) Vlores do índice k 2 pr áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) e estimtiv entre o início d explorção grícol e implntção dos experimentos Seqüestro de crbono, n cmd de 0-20 cm, em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos do solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) e com lts dições de crbono o solo Crbono cumuldo n mtéri sec d prte ére d soj (kg h -1 ) e diciondo o solo em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Crbono cumuldo n mtéri sec d prte ére do lgodão (kg h -1 ) e diciondo o solo em áres experimentis do Cerrdo submetids mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Crbono cumuldo n mtéri sec d prte ére do milho (kg h -1 ) e diciondo o solo em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Crbono cumuldo n mtéri sec d prte ére (kg h -1 ) ds culturs de cobertur, pr diferentes épocs, em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo ((PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) Quntidde médi de crbono diciond o solo (Mg h -1 ) em áres experimentis do Cerrdo, submetid mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) Nitrogênio bsorvido pel cultur d soj e exportdo no grão (kg h -1 ) em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Nitrogênio bsorvido pel cultur do lgodão e exportdo no croço e plum (kg h -1 ) em áres experimentis do Cerrdo, submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Nitrogênio bsorvido pel cultur do milho e exportdo no grão x

11 (kg h -1 ) em áres experimentis do Cerrdo, submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) com distints coberturs do solo Reciclgem de nitrogênio (kg h -1 ) pels culturs de cobertur do solo, em diferentes épocs, em áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo ((PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) Plnejmento de rotção de culturs pr proporcionr bixs e lts dições de crbono o solo em diferentes locis do Cerrdo Adições de crbono (Mg h -1 no -1 ) necessáris pr mnter os estoques de crbono do solo nos níveis observdos em 2005 pr áres experimentis no Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl; CM= cultivo mínimo; PD= plntio direto) Exportção de fósforo (convertido pr P 2 O 5 ), de potássio (convertido pr K 2 O), cálcio e mgnésio pr diferentes culturs Resumo do blnço de fósforo pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Resumo do blnço de potássio pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Resumo do blnço de cálcio pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Resumo do blnço de mgnésio pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Teores de fósforo disponível do solo (mg dm -3 ), em diferentes épocs, pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Teores de potássio trocável do solo (mg dm -3 ), em diferentes épocs, pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Teores de cálcio trocável do solo, em diferentes épocs, pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) Teores de mgnésio trocável do solo, em diferentes épocs, pr qutro áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) xi

12 42. Eficiênci gronômic de utilizção de fósforo, potássio, cálcio e mgnésio em qutros áres experimentis do Cerrdo submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) xii

13 RELAÇÃO DE FIGURAS Págin 1. Mp dos bioms brsileiros com loclizção do Cerrdo Precipitção pluviométric no Cerrdo Oeste, Centro e Leste Isoterms médis do Brsil Clsses de solos n região do Cerrdo Distribuição espcil ds áres com cobertur nturl e ntrópic n região do Cerrdo Distribuição do biom cerrdo no território brsileiro (em destque) e loclizção ds áres experimentis Teores de crbono orgânico totl ( e d), nitrogênio totl (b e e) e relção C:N (c e f) do solo, vlidos em 2005, nos experimentos de Luziâni e Cost Ric. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv pelo Teste DMS 5%. ns= não significtivo Teores de crbono orgânico totl ( e d), nitrogênio totl (b e e) e relção C:N (c e f) do solo, vlidos em 2005, nos experimentos de Tsso Frgoso e Spezl. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv pelo Teste DMS 5%. ns= não significtivo Estoques de crbono ( e c) e nitrogênio (b e d) do solo, vlidos em 2005, nos experimentos de Luziâni e Cost Ric. Brrs seguids d mesm letr dentro d mesm cmd, não se diferencim entre si pelo Teste DMS 5%. ns= não significtivo Estoques de crbono ( e c) e nitrogênio (b e d) do solo, vlidos em 2005, nos experimentos de Tsso Frgoso e Spezl. Brrs seguids d mesm letr dentro d mesm cmd, não se diferencim entre si pelo Teste DMS 5%. ns= não significtivo Estoques de crbono no solo em três sistems de mnejo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e estimtivs desses estoques pr sistems de culturs em condições de bix () e lt (b) dição de crbono o solo pós o no de 2005 pr áre experimentl de Luziâni Estoques de crbono no solo em três sistems de mnejo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e estimtivs desses estoques pr sistems de culturs em condições de bix () e lt (b) dição de crbono o solo pós o no de 2005 pr áre experimentl de Cost Ric Estoques de crbono no solo em três sistems de mnejo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e estimtivs desses estoques pr sistems de culturs em condições de bix () e lt (b) dição de crbono o solo pós o no de 2005 pr áre experimentl de Tsso Frgoso Estoques de crbono no solo em três sistems de mnejo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e estimtivs desses estoques pr sistems de culturs em condições de bix () e lt (b) dição de crbono o solo pós o no de 2005 pr áre experimentl de Spezl xiii

14 15. Vlores de ph-h 2 O no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv, em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por bses no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv, em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Vlores de ph-h 2 O no perfil do solo de Cerrdo mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por bses no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Vlores de ph-h 2 O no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por bses no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Vlores de ph-h 2 O no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por bses no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por lumínio no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por lumínio no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por lumínio no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo xiv

15 em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Sturção por lumínio no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de fósforo disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo Teores de potássio disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de fósforo disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo Teores de potássio disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de fósforo disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de potássio disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de fósforo disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo Teores de potássio disponível no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo xv

16 35. Teores de cálcio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de mgnésio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Luziâni-GO. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo Teores de cálcio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de mgnésio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Cost Ric-MS. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de cálcio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de mgnésio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Tsso Frgoso-MA. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%). ns= não significtivo Teores de cálcio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Teores de mgnésio trocável no perfil do solo de Cerrdo, mostrdo em 2005, sob diferentes mnejos (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto) e vegetção ntiv em Spezl-MT. Brrs horizontis representm diferenç mínim significtiv (Teste DMS 5%) Rendimento de grãos de soj, em vários nos grícols, ns áres experimentis de Luziâni-GO e Cost Ric-MS. Brrs seguids d mesm letr em cd no grícol não se diferencim entre si pelo Teste de Duncn (5%) Rendimento de grãos de soj, em qutro nos grícols, ns áres experimentis de Tsso Frgoso-MA e Spezl-MT. Brrs seguids d mesm letr em cd no grícol não se diferencim entre si pelo Teste de Duncn (5%) Rendimento de grãos de milho, em vários nos grícols, ns áres experimentis de Luziâni-GO e Cost Ric-MS. Brrs seguids d mesm letr em cd no grícol não se xvi

17 diferencim entre si pelo Teste de Duncn (5%) Rendimento de grãos de milho () e lgodão em croço (b) em vários nos grícols, n áre experimentl de Tsso Frgoso- MA. Brrs seguids d mesm letr em cd no grícol não se diferencim entre si pelo Teste de Duncn (5%) Rendimento de lgodão em croço, em vários nos grícols, ns áres experimentis de Cost Ric-MS e Spezl-MT. Brrs seguids d mesm letr em cd no grícol não se diferencim entre si pelo Teste de Duncn (5%) Produção totl ds culturs principis em vários nos grícols em qutro áres experimentis do Cerrdo: Luziâni (soj e milho), Cost Ric (soj, milho e lgodão), Tsso Frgoso (soj, milho e lgodão) e Spezl (soj e lgodão); submetids diferentes mnejos de solo (PC= prepro convencionl, CM= cultivo mínimo e PD= plntio direto). ns= diferençs não significtivs (Teste de DMS 5%) xvii

18 1. INTRODUÇÃO GERAL A ocupção grícol do Cerrdo brsileiro tem sido um necessidde brsileir e mundil. A melhori ds condições econômics e utilizção de produtos grícols como fonte de combustíveis têm provocdo celerdo crescimento n demnd. O Cerrdo brsileiro é grnde fronteir grícol mundil d tulidde, onde existem condições técnics e econômics fvoráveis à expnsão d produção grícol. De cordo com Mcedo (1996), de um áre totl de 207 milhões de hectres do Cerrdo, 70 milhões possuem ptidão grícol pr explorção com culturs nuis, mostrndo o potencil de expnsão d tividde grícol ness região, considerndo que tulmente são cultivdos somente entre 20 e 22 milhões de hectres. Qundo se vli utilizção d região do Cerrdo pr cultivo de culturs nuis, grnde preocupção que surge é sobre sustentbilidde d produção de culturs nuis ns condições edfoclimátics típic ds regiões tropicis. Considerndo que sustentbilidde pressupõe mnutenção do sttuo quo, ou su melhori, e considerndo frgilidde do biom Cerrdo, qunto à degrdção do solo, restm ind muits dúvids sobre quis serim os sistems de mnejo do solo mis dequdos este mbiente. Dentre s principis culturs de grãos explords no Cerrdo, soj é que ocup mior áre. N sfr 94/95 form cultivdos 5,8 milhões de hectres e n sfr 2007/08 ess áre pssou pr 11,8 milhões de hectres (CONAB, 2008). A reduzid produção de mtéri sec e bix dição de crbono o sistem solo têm sido s principis preocupções em relção à sustentbilidde d cultur d soj neste mbiente tropicl. Além d soj, outr espécie que tem presentdo notável expnsão n região do Cerrdo é o lgodoeiro, que tmbém port bix quntidde de resíduos vegetis o solo,

19 2 o qul tem bix relção C:N, sendo rpidmente decomposto. N sfr 1994/95 form cultivdos pens 270 mil hectres n região do Cerrdo e n sfr 2007/08 ess áre pssou pr 920 mil hectres (CONAB, 2008). A expnsão d produção de lgodão no Cerrdo foi motivd por diversos ftores, entre os quis, topogrfi, possibilitndo mecnizção complet do processo produtivo, regime de chuvs pr obtenção de lgodão de lt qulidde e mior orgnizção técnic e dministrtiv do produtor, possibilitndo obter lt produtividde. Porém, qundo se nlis o sistem produtivo nest região, surgem indgções e preocupções sobre sustentbilidde d rotção soj-lgodão. Assocido às bixs dições de C, o mnejo do solo em prepro convencionl utilizdo, principlmente nos primeiros nos de cultivo pós bertur do Cerrdo, centu o problem. A utilizção dess tecnologi de mnejo do solo por muitos nos tem provocdo erosão, lt tx de minerlizção d mtéri orgânic e redução d qulidde do solo. O clim quente, com temperturs médis elevds em todos os meses do no e lt umidde durnte o período chuvoso (5 8 meses), cri condições pr um lt tx de minerlizção d mtéri orgânic. A usênci de chuvs entre mio e setembro dificult produção de mtéri sec com espécies utilizds como culturs de cobertur de solo. Por isso, é necessário desenvolver sistems de rotção de culturs comerciis, ssocids com utilizção de espécies pr cobertur do solo n entressfr, pr umentr dição de C e, o mesmo tempo, utilizr o mínimo revolvimento do solo pr reduzir tx de minerlizção do C diciondo o sistem. Nesse sentido, o plntio direto present-se como um bo lterntiv pr o mnejo do solo, porém su expnsão tem sido limitd pel dificuldde de se produzir culturs de cobertur, fvorecendo o densmento do solo e perd de potencil produtivo. Os solos do Cerrdo são originlmente de bix fertilidde. Pr tingir lt produtividde são necessáris correções pesds com clcário, fósforo, potássio, enxofre e micronutrientes, demndndo expressivos investimentos de cpitl e energi. A evolução d fertilidde do solo é um indicdor importnte de sustentbilidde do sistem de produção, tnto no sentido de uso dos fertilizntes de form mis eficiente, qunto n vlição ds

20 3 possíveis perds e respectivs conseqüêncis técnics, econômics e mbientis. Pelo exposto, verific-se que sustentbilidde do sistem de produção de soj e lgodão em regiões tropicis é frágil. Com ess temátic em mente, foi desenvolvido o presente trblho com o objetivo de vlir o efeito de sistems de mnejo do solo e de culturs sobre dinâmic de crbono e nitrogênio do solo e sobre o blnço d fertilidde no Cerrdo brsileiro, com o objetivo de definir tecnologis de produção sustentáveis pr est região.

21 2. CAPÍTULO I: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Crcterizção do clim e do solo do Cerrdo O Cerrdo brsileiro está loclizdo em região tipicmente tropicl (Figur 1), com brngênci desde próximo d linh do Equdor té próximo do trópico de Cpricórnio. Segundo clssificção de Köppen, o clim é tropicl (Aw), com estções chuvos e sec bem definids. Normlmente chove de setembro/outubro bril/mio, hvendo períodos de qutro sete meses sem chuvs e precipitção nul é de mm, de cordo com cd região (Tbel 1). A Figur 2 represent distribuição d precipitção pluviométric ns regiões produtors de culturs nuis nos Estdos do Mto Grosso, Goiás e Mrnhão. Em 81,6% d áre do Cerrdo chove cim de 1200 mm nuis, condição n qul normlmente não há déficit significtivo de águ pr s culturs comerciis cultivds, não sendo, portnto, um ftor restritivo pr o umento d áre cultivd (Tbel 1). FIGURA 1. Mp dos bioms brsileiros com loclizção do Cerrdo. Fonte: (IBGE, 2008).

22 Cer. Oeste-MT ( ) Cer. Centro-GO ( ) Cer. Leste-MA ( ) Precipitção, mm Jn Fev Mr Abr Mi Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Mês do no FIGURA 2. Precipitção pluviométric no Cerrdo Oeste, Centro e Leste. Fonte: Ddos fornecidos pel SLC Agrícol S.A. TABELA 1. Distribuição d precipitção nul n região do Cerrdo 1. Clsse Superfície (mm) km 2 % , , , , , , , ,8 Totl Fonte: Adámoli et l. (1987) Outr crcterístic importnte do Cerrdo brsileiro é ltitude, sendo que em torno de 57 milhões de hectres estão loclizdos em chpd, com mis de 600 m de ltitude (Tbel 2), ftor importnte pr menizr s lts temperturs, especilmente durnte noite, reduzindo tx respirtóri ds plnts, conseqüentemente, cumulndo mis fotossimildos e umentndo o potencil produtivo.

23 6 TABELA 2. Distribuição d ltitude n região do Cerrdo (Hipsometri). Clsse Superfície (m) km 2 % ,8 21, ,2 50, ,0 22, ,2 5,2 Mis de ,8 0,3 Totl , Fonte: Adámoli et l. (1987) Um crcterístic comum todos os mbientes tropicis,quer sejm secos, estcionis ou úmidos, de lt ou de bix ltitude, é isotermi, constituíd pels pequens diferençs entre s médis de tempertur dos meses mis frios e dos mis quentes (Adámoli et l., 1987). A tempertur médi nul no Cerrdo situ-se entre 19 e 27 o C, dependendo d ltitude e ltitude, como pode ser observdo n Figur 3. FIGURA 3. Isoterms médis do Brsil. O Cerrdo possui grnde proporção de solos com potencil pr cultivo grícol, dependendo d loclizção geográfic e d topogrfi, hvendo predomínio de Ltossolos 45,7%, Neossolos 15,2% e Argissolos 15,1% (Figur 4).

24 ,7 Ocorrênci (%) ,2 15,1 9,0 7,3 2,5 3,1 1,7 0,4 Ltos. Neos. Argis. Plint. Gleis. Litos. Cmb. Nitos. Outros FIGURA 4. Clsses de solos n região do Cerrdo. (Correi et l., 2002). Mcedo (1996) estimou que 80% dos Ltossolos, 50% dos Argissolos, 30% dos Cmbissolos, 80% dos Gleissolos e 30% dos Neossolos, presentm potencil pr explorção grícol com lvour ou pecuári, totlizndo 136 milhões de hectres n região do Cerrdo. Como gricultur utiliz os melhores solos, grnde prte d explorção grícol contece em Ltossolos, ms devido à loclizção geográfic e proximidde de centros comerciis, áre significtivs de solos mis frágeis tmbém poderão ser utilizdos pr gricultur, umentndo o risco de erosão e degrdção do solo. Qunto à vegetção do Cerrdo, dos 123,7 milhões de hectres de cobertur vegetl nturl deste biom, clculd em 2004, mior prte (61%) é ocupd por áres com spectos svânicos (áres de estrto grminoso com distribuição de árvores e rbustos sem formção de um dossel contínuo ou descontínuo), vindo n seqüênci fisionomi florestl (32%), seguid pel cmpestre (7%) (Editl-Probio, 2004). N Figur 5 é presentdo um mp d distribuição espcil ds áres com cobertur nturl e ntrópic do Cerrdo, que nos dá um idéi d concentrção d tividde grícol n região.

25 8 FIGURA 5. Distribuição espcil ds áres com cobertur nturl e ntrópic n região do Cerrdo. Fonte: Editl-Probio 02/ Sustentbilidde do sistem de produção grícol no Cerrdo Anlisndo-se evolução históric d relção do homem com o mbiente e considerndo produção de limentos e o enfoque gronômico dest relção, pode-se seprr evolução em qutro momentos históricos distintos. Num primeiro momento, o grnde desfio do homem foi produzir limentos e fibrs em quntidde suficiente pr suprir demnd ds populções. Tod energi er direciond pr tender crênci limentr que s populções freqüentemente enfrentvm. A Revolução Verde, póssegund guerr mundil, criou s condições fvoráveis pr umentr produção de limentos e gerr té mesmo excedentes. O segundo momento foi um perfeiçomento do primeiro, ou sej, produzir limentos e fibrs de form

26 9 sustentável, mntendo o sistem produtivo pr s gerções futurs e sem degrdr o meio mbiente. Concomitnte com o segundo surge o terceiro momento, focdo n especificidde ds regiões tropicis, o desfio é produzir limentos e fibrs de form sustentável em regiões tropicis, considerds regiões com ecossistems frágeis, hbitd por populções pobres e fmints. No 4º e último momento, que está em plen fse de consolidção, o desfio é produzir limentos, fibrs e energi de form sustentável. O vnço do conhecimento interncionl (Snchez, 1976; Greenlnd et l., 1992; Ll, 2002), ssocido o desenvolvimento tecnológico gerdo no Brsil, especilmente pel EMBRAPA, trouxe resposts positivs em relção o potencil produtivo do Cerrdo brsileiro, região tipicmente tropicl. Os resultdos produtivos obtidos erm fvoráveis, ms existim, e ind existem, dúvids em relção à sustentbilidde do sistem de produção grícol no longo przo. O componente energi ssume ppel prepondernte como gerdor de demnd, mplindo discussão d vibilidde de produzir limento e energi pr tender demnd mundil de form sustentável. O primeiro desfio perdurou por séculos e está estritmente ssocido com históri ds civilizções e ds disputs por territórios com mior riquez nturl, onde er possível extrir do mbiente o máximo de riquezs ou o máximo de limentos. Ms o grnde vnço histórico n produtividde ds terrs, e conseqüente n produção de limentos, foi conseguido trvés d Revolução Verde. O desenvolvimento do melhormento genético, o umento do uso d irrigção e introdução d tecnologi d fertilizção químic e do controle de prgs e doençs com groquímicos proporcionrm gnhos extrordinários de produtividde (FAO, 2004). O segundo desfio n históri d produção de limentos é produzir limentos e fibrs de form sustentável. Ele surgiu qundo se percebeu que o cultivo intensivo dos solos estv provocndo grnde degrdção, que os recursos nturis são esgotáveis e que s conquists de umento n produção de limentos não deverim ser efêmers e sim se perpetur no longo przo. No levntmento d históri evolutiv d ISTRO (Interntionl Soil nd Tillge Reserch Orgniztion), fundd em 1955, relizdo por Ll (2001), ficou evidencido que sustentbilidde do sistem de produção é um preocupção recente do corpo científico d ciênci do solo. Até 1970 todos os tems dos

27 10 simpósios relizdos pel ISTRO enfocvm como fzer um melhor cultivo do solo. Depois disso se pssou discutir cultivo reduzido, plntio direto, compctção do solo e tems relciondos, ms somente no encontro de 1991 o tem sustentbilidde entrou em discussão como tem centrl. Aind segundo Ll (2001), o uso sustentável dos recursos nturis, especilmente do solo e d águ, foi mior preocupção durnte os nos 80 e 90, sendo que n últim décd entrou o tem qulidde do solo como importnte ftor pr medir sustentbilidde grícol. Concomitntemente com s discussões d sustentbilidde d produção grícol mundil, surge o terceiro desfio, que é produzir limentos de form sustentável em clim tropicl. O pensmento dominnte té décd de 80 er de que os solos tropicis são pobres em mtéri orgânic e pouco produtivos(snchez, 1976). Vibilizr produção de limentos nest condição edfoclimátic, onde tividde biológic é intens e mtéri orgânic é decompost rpidmente, lém d ocorrênci de chuvs com lt erosividde, er e continu sendo o grnde desfio. A prtir de então, começrm ser publicdos estudos mostrndo que os solos tropicis presentm proprieddes diferencids dos solos temperdos, porém com cpcidde similr de cumulr mtéri orgânic. Snchez (1976) comprou vários solos tropicis d Améric do Sul e d Áfric com solos de clim temperdo d Améric do Norte e Europ e chegou conclusão de que s vrições no teor de mtéri orgânic entre solos d mesm clsse são insignificntes. Os mitos sobre s limitções dos solos tropicis form tão fortes que levou Sociedde Americn de Ciênci do Solo orgnizr o livro Myths nd Science of Soils of the Tropics. No cpítulo 2 desse livro, Greenlnd et l. (1992) discutem importânci e velocidde em que s reções contecem em condições tropicis e judm definir dinâmic d mtéri orgânic neste mbiente. O qurto desfio ficou muito bem crcterizdo nos últimos nos. O grvmento do quecimento globl provocdo pel emissão de gses de efeito estuf, oriundos principlmente d queim de combustíveis fósseis, ger necessidde d mudnç d bse energétic mundil pr fontes renováveis. A gricultur não será mis um grnde produtor de limentos e fibrs e sim um grnde produtor de limentos, fibrs e energi. É um novo desfio pr os

28 11 cientists d ciênci do solo porque provvelmente áres considerds secundáris pr produção de limentos serão incorpords o sistem produtivo pr tender demnd deste novo mercdo. O desfio será como produzir de form sustentável nestes mbientes, utilizndo terrs considerds mrginis (Ll, 2006). A condição tul do Cerrdo brsileiro se enqudr nos dois últimos desfios e este trblho foi conduzido considerndo esse enfoque. Pr Ll & Pierce (1991), existem vários conceitos pr gricultur sustentável e não há um simples definição mplmente ceit e dequd. Um definição usd comumente é propost pelo Technicl Advisory Committee to the Consulttive Group on Interntionl Agriculturl Reserch, que diz o seguinte: gricultur sustentável deve envolver o mnejo bem sucedido dos recursos pr stisfzer s mudnçs ns necessiddes humns enqunto mntém ou melhor qulidde do mbiente e conserv os recursos nturis. Esse conceito trnsmite um enfoque bstnte mbientl e consider o mbiente como ftor centrl. Produzir de form sustentável não pressupõe utilizção de bix quntidde de insumos e sim o blnço entre s entrds e síds do sistem. Um segundo conceito com visão diferente do primeiro é o de Addiscott (1995). Pr esse utor, o que interess é que o sistem tinj um estdo estável (stedy stte). Agricultur em prepro convencionl, ou ind em monocultivo, pode ser um ds opções mis sustentáveis que existe, ms deve tender s qutro seguintes condições: (1) o sistem deve tingir um estdo estável; (2) o fluxo dentro do sistem, prticulrmente de nitrogênio, deve ser de mgnitude proprid; (3) cpcidde de uto-orgnizção deve ser mntid no sistem, isto signific ter certez que o potencil biológico é mntido e; (4) mnutenção do estdo estável não deve envolver excessivo gsto de energi, e produção de entropi, for do sistem, com fertilizntes industrilizdos, por exemplo. No início d décd de 90, pesquisdores de píses desenvolvidos, preocupdos com s mudnçs mbientis globis, provocds pel interção de degrdção mbientl e crescimento populcionl, propuserm um consórcio de gêncis interncionis e ncionis pr desenvolver um sistem de vlição do mnejo sustentável ds terrs (Frmework for Evlution of Sustinble Lnd Mngement-FESLM). A Interntionl Bord for Reserch nd Mngement (IBSRAM) orgnizou um workshop em 1991, onde foi formdo um

29 12 grupo de trblho (Interntionl Working Group-IWG) pr elborr o projeto (Smyth & Dumnski, 1995). Os utores citm firmções de Goodlnd (1991), mostrndo que o crescimento econômico tinh ultrpssdo os limites ecológicos, como podi ser evidencido por lguns dos seguintes sinis: o impcto ds tividdes humns no quecimento globl, deteriorção d cmd de ozônio, s crescentes txs de degrdção do solo e perd de biodiversidde. No contexto do FESLM, pr o IGW, mnejo sustentável do solo foi definido como combinção de tecnologis, polítics e tividdes direcionds pr integrção de princípios sócio-econômicos com preocupção mbientl simultnemente. Esse conceito está bsedo em cinco pilres: - Produtividde mnter ou elevr produção/serviço; - Segurnç reduzir o nível de risco n produção; - Proteção proteger qulidde e o potencil dos recursos nturis e prevenir degrdção do solo e d águ; - Vibilidde ser economicmente viável; - Aceitbilidde ser socilmente ceitável. Dentro dest mesm linh de pensmento, Dorn (2002) sepr sustentbilidde em spectos econômicos, mbientis e sociis. Pr tingir sustentbilidde, é necessário que todos estes spectos sejm tendidos. N medid em que discussão de sustentbilidde foi sendo mplid e o seu conceito consoliddo, surgiu necessidde de definir indicdores pr vlir sustentbilidde. De cordo com o FESLM, tributos indicdores de vlor são queles que simultnemente: (1) refletem mudnçs mbientis, econômics e sociis importntes pr o sucesso contínuo de sistems específicos de uso d terr; (2) mostre estável e rzovelmente previsível respost mudnçs, sem significr flutução em curto período ou distânci; (3) são medids clrs de um cus tendo bo compreensão do efeito; (4) podem ser medidos e expressos em termos numéricos. Em 1996, Sociedde Americn de Ciênci do Solo lnçou um livro sobre metodologi pr vlir qulidde do solo (Dorn & Jones, 1996), onde descreve todos os indicdores possíveis de utilizção, englobndo indicdores químicos, físicos e biológicos do solo. Os indicdores pr medir sustentbilidde do sistem de produção devem ser práticos, de fácil vlição,

30 13 custo bixo e que podem ser repetidos freqüentemente. Segundo Islm & Weil (2000), os indicdores podem ser divididos em três grndes grupos: (1) os efêmeros, cujs lterções ocorrem em curto espço de tempo ou são modificdos pels prátics de cultivo (umidde do solo, densidde, ph, disponibilidde de nutrientes); (2) os permnentes, que são inerentes o solo (profundidde, cmds restritivs, textur, minerlogi) e; (3) os indicdores intermediários, loclizdos entre esses dois extremos, que demonstrm um crític influênci d cpcidde do solo em desempenhr sus funções (gregção, biomss microbin, quociente respirtório, crbono orgânico totl e tivo). Pr estes utores, os indicdores intermediários são os de mior importânci pr integrrem um índice de qulidde do solo, conforme resumido por Conceição et l. (2005). Pr vlir qulidde do solo foi necessário desenvolver indicdores que fossem cpzes de detectr s vrições no solo em função de vrições no mnejo ou lterções pelo uso. Pr Dorn & Prkin (1994), noss hbilidde pr identificr proprieddes básics do solo, que servem como indicdores d qulidde é limitd, devido vários ftores físicos, químicos e biológicos envolvidos e sus interções, vrindo em intensidde, no tempo e no espço. Os utores ind reforçm que os modelos pr definir qulidde do solo devem ser holísticos e não reducionists, e devem ser cessíveis pr miori possível de pessos e não ficr limitdo um seleto grupo de cientists. Pesquisdores que trblhm n áre de mnejo do solo têm estuddo utilizção d mtéri orgânic como principl indicdor de qulidde do solo (Reeves, 1987, Mielniczuk, 1989). No Brsil os trblhos pr vlir qulidde do solo e sustentbilidde do sistem de produção ind são escssos. No sul do Brsil, Universidde Federl de Snt Mri e Universidde Federl do Rio Grnde do Sul estão desenvolvendo trblhos sobre o tem (Vezzni, 2001; Conceição, 2002), ms no Cerrdo os trblhos de pesquis são escssos e mis direcionds vlir o efeito do mnejo do solo sobre s crcterístics e proprieddes de form isold, sem fzer ssocição com sustentbilidde do sistem de produção dentro do conceito presentdo por Addiscott (1995), de tingir um estdo estável em termos de blnço energético. São vários os indicdores pr vlir qulidde do solo, ms pr Mielniczuk (1999) é

31 14 consenso em considerr mtéri orgânic do solo (MOS) como indicdor de qulidde do solo devido dois ftores. Primeiro, o teor de MOS é sensível às prátics de mnejo, principlmente ns regiões tropicis e subtropicis, onde nos primeiros nos de cultivo mis de 50% d MOS previmente cumuld é perdid por diversos processos, entre esses, decomposição microbin e erosão (Snchez, 1976; Dll & Myer, 1986; Greenlnd et l., 1992; Andreux, 1996; Piccolo, 1996). Segundo, miori dos tributos do solo e do mbiente relciondos às funções básics do solo, tem estreit relção com MOS (Dorn & Prkin, 1994). Trblho desenvolvido por Conceição (2002), com bse em experimentos de long durção conduzidos no Rio Grnde do Sul, mostrou que mtéri orgânic relmente é um bom indicdor de qulidde do solo. Reeves (1997) tmbém reforçou que o crbono é o mis importnte indicdor d qulidde do solo e sustentbilidde gronômic devido o seu impcto nos outros indicdores físicos, químicos e biológicos de qulidde do solo A prtir d visão holístic de qulidde do solo, conceitos té então utilizdos n litertur ecológic pssrm fzer prte ds discussões n ciênci do solo. Seybold et l. (1999) descreverm o conceito de resiliênci do solo, como sendo um componente fundmentl d qulidde do solo, d seguinte mneir: estbilidde próximo à um estdo estável de equilíbrio. O conceito de resiliênci deu origem o conceito de resistênci, que seri cpcidde que o solo present de resistir mudnçs. Em outrs plvrs, resiliênci seri cpcidde que o solo present de retornr à condição de estbilidde inicil e resistênci cpcidde em mnter-se no estdo inicil. Mis recentemente, Dorn & Zeiss (2000) lnçrm o conceito de súde do solo, como sendo cpcidde que o solo present de funcionr como um sistem vivo vitl, dentro dos limites do uso d terr e do ecossistem, pr sustentr produtividde ds plnts e nimis, mnter ou melhorr qulidde do r e d águ, e promover súde ds plnts e nimis. Segundo os utores, o desfio futuro é identificr ou desenvolver sistems de mnejo sustentáveis os quis serão vngurd pr súde do solo e sustentbilidde d produção grícol. A hipótese deste trblho é de que redução do revolvimento do solo e utilizção de rotção de culturs são condições mínims necessários pr desenvolver sistems de produção de soj e lgodão sustentáveis n região do Cerrdo brsileiro.

32 3. CAPÍTULO II: MATERIAL E MÉTODOS GERAL 3.1. Crcterizção gerl O biom Cerrdo englob 24% do território brsileiro, brngendo regiões com condições edfoclimátics distints. Por isso, pr melhor crcterizá-lo form utilizdos, no presente estudo, qutro experimentos instldos em qutro locis representtivos do Cerrdo: Luziâni-GO (16º15 02 S e 47º37 02 W), Cost Ric-MS (18º15 10 S e 53º12 41 W), Tsso Frgoso- MA (8º30 77 S e 46º3 47 W) e Spezl-MT (13º56 33 S e 58º53 43 ) (Figur 6). FIGURA 6. Distribuição do biom cerrdo no território brsileiro (em destque) e loclizção ds áres experimentis.