Pesquisa Agropecuária e a Qualidade do Solo. Paulo Cesar Conceição Dr. Ciência do Solo

Transcrição

1 Pesquisa Agropecuária e a Qualidade do Solo Paulo Cesar Conceição Dr. Ciência do Solo

2 Enfoque das pesquisas mundiais Fonte: Bayer, 2007

3 Produção com Sustentabilidade Agronomia Engenharia Florestal/Ambiental Zootecnia/Veterinária Distribuição territorial - ESTIMATIVA Em milhões de ha FLORESTA AMAZÔNICA PASTAGENS ÁREAS PROTEGIDAS CULTURAS ANUAIS 47 CULTURAS PERMANENTES 15 CIDADES, LAGOS E ESTRADAS Outros Usos 38 FLORESTAS CULTIVADAS ÁREAS NÃO EXPLORADAS AINDA DISPONÍVEIS PARA AGRICULTURA TOTAL Elaboração revista VEJA edição Fonte: IBGE e CONAB adaptação MAPA

4 Produção sustentável Preservação do ambiente Qualidade do Solo Produtividade Produtividade biológica biológica Doran Doran & & Parkin, Parkin, Saúde humana, animal e vegetal

5 Fontes de Emissão de CO2 Fluxo anual carbono ( Pg) Combustíveis fósseis Vegetação e solos Anos Fonte:Houghton& Skole, 1997

6 co2 co2 co2 Atividade biológica

7 ARGISSOLO NEOSSOLO CHERNOSSOLO

8 Fotossíntese C Energia Produtos C C C tempo CO2 N2 O CH4 C Subsistema Animal Subsistema Vegetal MOS C + agregados Sub-subsistema mineral C Sub-subsistema biota Subsistema Solo Erosão, lixiviação C

9 0,5 g de solo= representatividade da área= dado analítico Enfoque sócio-econômico

10 100 Região Subtropical Subtropical Região (Sul do Brasil) (Sul do Brasil) 75 MOS remanescente (%) anos anos Região Tropical Região Tropical (Cerrado) (Cerrado) anos 2-5 anos Tempo de cultivo, anos Adaptado de Pottker (1977) e Silva et al. (1994)

11 Fauna Resíduos MO X Agregação Microorganismos Raízes

12 FRACIONAMENTO: Utilização de métodos visando a obtenção de frações da MO do solo. Químico: estudo das substâncias húmicas baseando-se na solubilidade das mesmas em diferentes extratores. Físico: determinação de compartimentos relacionados com a função e a localização da MO in situ. Dispersão: agentes dispersantes ou ultra-som. + Separação: densimetria, granulometria ou uma combinação de ambas.

13 FRACIONAMENTO GRANULOMÉTRICO Separação de COM-primários definidos em função das classes de tamanho: areia, silte e argila Separação de COM-secundários (agregados de diferentes classes de tamanho) Fração particulada: constituída geralmente de material pouco decomposto (similar à fração leve). Fração associada aos minerais: É constituída por materiais orgânicos em avançado estágio de decomposição, correspondente à fração pesada do método densimétrico.

14 FRACIONAMENTO GRANULOMÉTRICO Dificuldades Diferentes tipos de agitadores e tempos utilizados Capacidade de dispersão de solos tropicais- oxídicos e bem agregados

15 20 g de solo + 0,4 g HMP + 80 ml H20 Fração particulada Agitação por uma noite Peneiramento úmido (53 µm) Fração areia (>53 µm) Proveta 1000 ml Agitação manual Alíquota 0-53 µm Silte + Argila Sedimentação 4 h Fração Argila (0-2 µm) Fração associada aos minerais

16 Incremento (%) COT CO > 53 µ m NT NT > 53 µ m S.DESC. POUSIO/M AZEVÉM/M MUCUNA/M CN Sistemas de manejo do solo Sensibilidade de componentes da MO a variação de manejo do solo. UFSM Fonte: Conceição, 2002

17 MECANISMOS DE PROTEÇÃO Recalcitrância: qualidade intrínseca do composto Oclusão: proteção do substrato pela criação de barreira física restringindo o ataque dos microorganismos e de suas enzimas Complexação: interação química do substrato com partículas minerais do solo

18 FRACIONAMENTO DENSIMÉTRICO Fração Leve-Livre: É constituída por materiais orgânicos derivados principalmente de restos vegetais, contendo quantidades razoáveis de resíduos de microorganismos (fração interagregados). Recalcitrância Fração Leve-Oclusa: Grau de decomposição mais avançado em comparação à FL-Livre (fração intra-agregados). Recalcitrância e oclusão Fração Pesada: É constituída por materiais orgânicos em avançado estágio de decomposição, não identificáveis visualmente e fortemente ligados à fração mineral, constituindo os complexos organo-minerais primários. Recalcitrância, oclusão e complexação

19 FRACIONAMENTO DENSIMÉTRICO Baseia-se na diferença de densidade entre as frações orgânicas e mineral. Minerais do solo: geralmente excedem 2 g cm-3. Compostos Orgânicos: inferior a 2 g cm-3. 5 g TFSA 35 ml de NaI a 1,8g cm-3 Ultrasom (1.500 J g-1 por 15 min.) Centrifugação a x g por 30 min. Filtragem FRAÇÃO PESADA FRAÇÃO LEVE

20 Fração Leve Livre Fração Leve Oclusa

21 Efeito do produto, densidade e granulometria sobre os resultados de fracionamento Fonte Produto Dens --g cm-3-- Gran mm---- NaI 1,6 < 6,25 10,2 6,1 59 NaI 1,7 < 6,25 12,3 10,4 84 NaI 1,8 < 6,25 13,7 16,9 124 (Roscoe et al., 2001) NaI 1,7 <2 14,3 1,1 8 (Freixo et al., 2002a) NaI 1,8 <2 5,4 1,4 26 (Freixo et al., 2002c) NaI 1,8 <2 5,2 0,8 15 (Golchin et al., 1994a) PTS 1,6 <2 16,0 13,7 86 (Golchin et al., 1994b) PTS 1,8 <2 16,0 29,4 184 (Sohi et al., 2001) FLL/COT FLO/COT FLO/FLL %

22 Fracionamento Densimétrico Agregados PTS 2,0 g cm-3 Agitação leve Centrifugação Filtragem FRAÇÃO LEVE-LIVRE Ultra-som Centrifugação Filtragem FRAÇÃO LEVE-OCLUSA Politungstato de sódio FRAÇÃO PESADA

23 Resultados que tecnificam o conhecimento Estoques de carbono orgânico de um Argissolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo Camadas PC AM --cm-- PD AVMC AM AVMC Mg ha ,80 8,45 10,41 14, ,92 8,27 6,93 8, ,04 16,07 13,75 14,75 Total 27,76 32,79 31,08 37,27

24 Resultados que tecnificam o conhecimento 5,0-1 C (g kg ) - Densimétrico NaI 4,5 4,0 y=0,49x+0,06 3,5 2 R = 0,95 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, C (g kg ) - Granulométrico Correlação entre o fracionamento granulométrico da MO e o fracionamento densimétrico utilizando iodeto de sódio (NaI)

25 Resultados que tecnificam o conhecimento 1,8 FLL FLO C-areia -1 C orgânico (g kg de solo) 1,6 1,4 a a 1,2 1,0 b 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 a a a c a a b NaI 1,8 PTS 1,8 b PTS 2,0-3 b PTS 2,2 Produtos e densidades (g cm ) Efeito da utilização do iodeto de sódio (NaI) e do politungstato de sódio (PTS) no rendimento das frações da MO do solo

26 Resultados que tecnificam o conhecimento 6 5 FLO FLL 1,88 3,46-1 C (Mg ha ) ,58 0,95 1 1,81 0,86 0 PC AVMC PD AVMC Sistemas de manejo Estoque da fração leve-livre (FLL) e da fração leve-oclusa (FLO) da MO para a camada de 0-5 cm de um Argissolo Vermelho

27 Resultados que tecnificam o conhecimento Estoques de carbono orgânico das frações e do solo integral na camada de 0-5 cm de um Argissolo Vermelho, percentual de cada fração relativo ao carbono orgânico total (COT) e variação das frações entre os sistemas de preparo relativo a variação do COT. Sistemas de manejo FLL FLO FP COT FLL Mg ha pc AM 0,46 0,98 5,36 6,80 PD AM 0,81 2,22 7,38 10,41 PC AVMC AM AVMC AVMC 0,86 0,35 1,81 0,95 PD fração/cot FLO FP % ,58 6,01 8, ,24 2,02 3,61 3,46 8,87 14, ,88 2,86 5, fração/ COT = estoque PD estoque PC

28 r a C xi o b O C- la n Fe i ol co a m o Ar -a l ui q l C- il u q al r Ca ti c xi o b la F lic o en o om r A -a O C- o ic at il u lq l ui q al C o Fonte: Pillon, 2000

29 Considerações 1. Existe a necessidade de qualificar as metodologias para fracionamento da Matéria Orgânica 2. Há um crescente demanda da população por dados científicos que embasem o efeito das práticas de manejo do solo adotadas. 3. O Brasil possui recursos humanos qualificados que tem gerado resultados de pesquisa com potencial de inserção internacional.

30 Muito obrigado!!!