Dinâmica do Carbono em Sistemas de Integração Lavoura-Pecuária

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1 Dinâmic do rbono em Sistems de Integrção Lvour-Pecuári Júlio esr Slton INTRODUÇÃO A gropecuári brsileir o concilir doção do Sistem Plntio Direto com intensificção dos cultivos (sfrinh e consórcios) está encminhndo soluções pr grves e ntigos problems de conservção do solo e produção szonl de forrgem. Este novo sistem de produção gropecuário tem como fundmento integrção d lvour com pecuári, obtendo vntgens recíprocs trvés d lternânci ds tividdes. Possui inúmers conformções que se justm os diversos mbientes edfoclimáticos, presentndo como principis resultdos quebr de ciclos de doençs e prgs, umento d eficiênci dos dubos e corretivos, mior reciclgem de nutrientes, mior produtividde vegetl, cobertur permnente do solo trvés ds plnts e/ou plhds que resultm em melhor qulidde do solo e mbiente produtivo. Os sistems de integrção lvour-pecuári incluem obrigtorimente plnts forrgeirs em rotção ou consorcids com plnts de lvours, s quis, gerlmente, são pstejds diretmente por nimis. Est config.ção do sistem de produção, lter de form mrcnte o porte e dinâmic de crbono no solo, em relção os sistems contendo pens plnts de lvours. O umento ou redução do estoque de crbono no solo decorrente d doção de um determindo sistem gropecuário será correspondente o sldo entre entrd de no sistem vi fotossíntese ou nimis, e s síds do sistem vi produtos, respirção, oxidção, fermentção, erosão, etc. conforme sintetizdo no modelo conceitul presentdo n Fig. 1. A existênci de sistems integrdos de produção, no entnto, não é suficiente pr grntir sldo positivo de no solo. Hvendo excessivo pstejo d forrgeir, poderá não ocorrer sobr de mteril vegetl senescente em quntidde suficiente pr suprir necessidde de reposição de o sistem. Nest situção, é provável que o sistem presente um blnço negtivo de crbono, pois, o porte de mteril orgânico o solo (prte ére e rízes ds plnts) é dependente d form de mnejo dos nimis (pressão de pstejo).

2 2 Energi O 2 N 2 O H 4 Fotossíntese Subsistem Animl Produtos Subsistem Vegetl tempo Sub-subsistem minerl MOS + gregdos Subsistem Solo Sub-subsistem biot Erosão, lixivição Fig. 1 Modelo conceitul de um sistem de produção com integrção lvourpecuári, onde o fluxo de energi é representdo pelo fluxo de crbono, que inici com trnsformção d energi luminos trvés d fotossíntese no Subsistem Vegetl. A prte não trnsformd em produto (grãos, crne) ou perdid pr tmosfer, pode ser rmzend no Subsistem Solo como mtéri orgânic (MOS), proporcionndo formção de mcro-gregdos estáveis que resultm n uto-orgnizção do sistem (múltipls e complexs interções) em níveis de ordem crescentes, oportunizndo mnifestção de proprieddes emergentes (ltmente desejáveis e relcionds com produtividde e qulidde dos sistems). omo os fluxos (entrds e síds) são dinâmicos o longo do tempo o nível de orgnizção do sistem obedece à continuidde e intensidde destes fluxos, que, sendo positivos, proporcionm porte de energi pr su mnutenção em um nível de ordem superior, dest form com mior sustentbilidde. Fonte: Slton, (2005). ESTOQUES DE NO SOLO O umento do teor de mtéri orgânic no solo (MOS) está ssocido à melhori de diversos tributos do solo, sejm químicos, físicos ou biológicos, um vez que vários processos que ocorrem no sistem solo e sus interfces estão intimmente relciondos à su dinâmic e teor no solo, servindo, inclusive como indicdor de qulidde do solo (Mielniczuk,1999). Neste sentido, inclusão de plnts forrgeirs em sistems grícols constitui um form de incrementr o porte de crbono o solo. Silv et l. (2004), vlirm pstgens cultivds qunto o rmzenmento de crbono em Ltossolos rgilosos dos errdos e verificrm, em té 1 m de profundidde, que o cúmulo vriou entre 97,1 113,0 Mg h -1. Nest vlição s espécies que proporcionrm mior

3 cúmulo form o Pnicum mximum, B. briznth e Psplum trtum, concentrndo-se ns cmds superficiis, com cerc de 50% té 40 cm de profundidde. Lilienfein et l. (2003), o comprrem dus pstgens de B. decumbens, em condição degrdd e produtiv verificrm entre outrs vriáveis, que os teores de crbono no solo (0 15 cm) form de 22 e 27 g kg -1, respectivmente. N Região entro-oeste do Brsil, embor hj expressiv áre de pstgem, com predomínio de plnts do gênero Brchiri, estim-se que cerc de 60% dests áres estejm degrdds; nest situção, o cúmulo de crbono no solo é significtivmente prejudicdo. Em experimentos conduzidos em Mto Grosso do Sul, verificrm-se expressivos umentos no teor de MOS pelo uso de pstgem de B. decumbens, em rotção com soj, com ciclos de dois nos, lterndo de 30 pr quse 40 g kg -1 n cmd 0 5cm, no período de pens três nos (Fbrício & Slton, 1999). A dinâmic de cúmulo de no solo é dependente do sistem de mnejo empregdo no solo, desde s operções de prepro, té s seqüêncis de culturs. A Fig. 2 present distribuição dos teores de no perfil do solo, em função d doção, durnte nove nos, de qutro sistems de mnejo do solo, em comprção à situção d vegetção nturl dquele mbiente. Diferençs significtivs form observds n cmd mis superficil (0 2,5 cm), onde os sistems com presenç de pstgem ( e ) e VN presentrm vlores superiores os sistems pens com lvours ( e L-P). Este fto, provvelmente, está ssocido o mior porte de mteril vegetl pels pstgens. Tmbém se observ que, pr todos os sistems de produção, os teores n cmd mis profund são semelhntes, fruto do mnejo empregdo ntes d implntção do experimento, que neste cso consisti de gricultur em prepro convencionl durnte mis de 20 nos. Os sistems de mnejo não form cpzes de lterr os estoques de n cmd mis profund, tundo predominntemente n superfície do solo, o que pode fortlecer importânci d senescênci de folhs d pstgem como fonte de, lém dquel decorrente d morte e decomposição do sistem rdiculr ds plnts, que se concentr nests cmds. 3

4 4 (g kg -1 ) Profundidde (cm) L-P VN 20 Fig. 2 - Teor de crbono orgânico em cmds de um LVdf de Dourdos, MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. As brrs indicm o vlor pr DMS 5%. L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. O estoque de de um Ltossolo Vermelho rgiloso, submetido diferentes sistems de mnejo, foi vlido em um experimento de long durção por Slton (2005). Neste trblho foi considerdo o estoque de no solo sob vegetção nturl (VN), como o d situção originl, nterior o uso grícol, o qul correspondi 44,5 Mg h -1. om o início d utilizção grícol em medos d décd de 1970, trvés de prepro convencionl, teri hvido redução deste vlor pr 41,9 Mg h -1 em função d monocultur d soj ssocid o mnejo do solo dotdo. A prtir de 1995/96, com implntção do experimento e utilizção de outros sistems de mnejo, houve lterção nos estoques de no solo, com créscimos nos sistems que incluem pstgens, ultrpssndo os vlores iniciis (VN), conforme está demonstrdo n Fig. 3. As txs nuis de retenção de, n cmd de 0 20 cm do solo, clculds pr os nove nos do experimento, form de 0,91 Mg h -1 no -1 e de 0,44 Mg h -1 no -1, respectivmente pr os sistems e. Pr os demis sistems s txs form prticmente nuls. Miores txs de retenção de no solo estão ssocids mior porte de mteril orgânico o solo pels culturs (Lovto et l., 2004), o que se confirmou neste cso, com s miores txs coincidindo com presenç de pstgens.

5 5 50 Início do cultivo de lvours em P Início do experimento (Mg h -1 ) 40 Txs de retenção de (Mg h -1 no -1 ) 30 VN L-P y = 0,9089x + 41,9 r 2 =0,98 y = 0,4400x + 41,9 r 2 =0,50 y = -0,0019x + 41,9 r 2 =0,01 y = -0,1687x + 41,9 r 2 =0, Fig. 3 - Evolução do estoque de crbono orgânico n cmd de 0 20 cm de um LVdf de Dourdos, MS submetido usos e forms de mnejo o longo do tempo. L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. N Figur 3, observ-se ind s txs de retenção de, s quis são muito superiores nos sistems contendo pstgem, e o efeito d rotção brquiári/soj, que possibilit existênci de plnts n fse inicil de crescimento. A distribuição espcil dos teores de MOS e dos estoques de no solo do experimento de Dourdos, form vlidos por Hernni et l. (2005) e está presentd n Fig. 4. Verific-se clrmente o efeito d introdução d pstgem, resultndo no umento dos teores de MOS e importânci d mnutenção d pstgem, pois n gleb em que pstgem foi sucedid por dois nos de lvour, já se verific um pequen redução nestes teores. Nos sistems exclusivmente com lvours, pens houve pequen redução no estoque no sistem L-P e pequeno umento no sistem.

6 6 L-P 10,1 Mg h 10,5-1 12,0 Mg h 11,4 Mg h -1-1 Mg h -1 b 13,7 Mg h -1 11,4 17,1 Mg h -1 Mg h -1 10,5 Mg h -1 10,1 Mg h -1 12,3 Mg h -1 Escl 1: ,3 Mg h -1 15,8 Mg h < > 55 g kg -1 Fig. 4 - Evolução d distribuição espcil do teor de mtéri orgânic (g kg -1 ) e do estoque de crbono (Mg h -1 ) d cmd 0 5 cm de um Ltossolo Vermelho rgiloso, submetido três sistems de mnejo durnte o período L-P = seqüênci soj/vei no sistem convencionl, = seqüênci soj/vei/soj/trigo/nbo/milho em plntio direto, = seqüênci soj/vei/soj/pstgem (B. decumbens) por dois nos/soj/vei/soj em plntio direto, b = seqüênci de pstgem (B. decumbens) por dois nos/soj/vei/soj/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto. Fonte: dptdo de Hernni et l. (2005). FRAÇÕES DO NO SOLO Um ds forms de melhor vlir dinâmic e funcionlidde d MOS é trvés do frcionmento físico, que proporcion quntificção d frção mis lábil, mtéri orgânic prticuld - MOP (frcionmento grnulométrico) ou frção leve FL (frcionmento densimétrico) e respectiv concentrção de, que result n quntidde de -MOP ou -FL no solo e permite vlir eficiênci dos sistems de mnejo em portr mtéri orgânic lábil o solo. Est frção posteriormente bstece o comprtimento estável d MOS, constituíd pel frção ssocid os mineris ou frção pesd. omo principl rot de entrd de o solo é vi decomposição ds rízes, em lt concentrção ns cmds superficiis e dos resíduos deixdos n superfície do solo, é esperdo que mior quntidde de -MOP estej n cmd superficil, o que foi verificdo por Slton (2005), em vlição de experimento de long durção em Dourdos, MS. Neste experimento, concentrção n cmd superficil foi observd em todos os sistems de mnejo, com exceção do sistem L-P que presentou mior quntidde de - MOP n cmd 5 10 cm, devido à deposição de mteril oriundo d superfície que foi incorpordo o solo nest profundidde, pel tividde ds grdes de discos no prepro do solo. N cmd 0 2,5 cm evidenciou-se contribuição d pstgem, com o sistem presentndo estoque de 2,9 Mg h -1 de -MOP, enqunto o L-P presentou cerc de cinco vezes menos, pens 0,6 Mg h -1 (Fig. 5).

7 7 Pr mnutenção d tividde biológic e fluxo de pr o solo é fundmentl que o solo presente elevd quntidde de -MOP. Por outro ldo, cso o solo não disponh de mtéri orgânic lábil em quntidde suficiente pr suprir sus necessiddes, os processos de oxidção d MOS irão resultr em redução do estoque de no solo, dndo início processo de perd de qulidde e degrdção do solo. Dest form, o possuir 6,7 Mg h -1 de -MOP o sistem presentou-se significtivmente superior os sistems L- P e, respectivmente com 3,6 e 4,1 Mg h -1 de -MOP, estndo o sistem com 5,2 Mg h -1 em posição intermediári (Fig. 5). 8,0 0 2,5 cm 2,5 5 cm 5 10 cm -MOP (Mg h -1 ) 6,0 4,0 2, cm b c b bc b b b b b bc 0,0 b b b b L-P VN Fig. 5 - Estoques de -MOP em cmds de um LVdf de Dourdos,MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. Letrs iguis pr profundidde no interior ds brrs e pr cmd 0 20 cm no topo ds brrs, indicm semelhnç DMS 5%. L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. omo s txs de dição e de decomposição d frção prticuld d MOS são superiores às verificds com frção ssocid os mineris, su cpcidde de retrtr os efeitos dos sistems de mnejo sobre dinâmic do crbono no solo é mis evidente e pode ser utilizd como indicdor. A rápid vrição nos estoques, lterndo-se com introdução de pstgem no sistem, como pode ser observd n Fig. 6, onde se encontr evolução dos estoques de ns frções d MOS. Pr implntção deste experimento em Dourdos, em 1995, o solo ds prcels destinds à semedur de pstgens foi preprdo com váris grdgens que resultrm n eliminção dos resíduos vegetis e significtiv redução no -MOP (~3,5 Mg h -1 ) que n mostrgem seguinte, em 1998, pr o sistem, já tingiu o vlor de 5,8 Mg h -1. No sistem, como rotção iniciou pel cultur de soj e pstgem pens foi implntd n sfr 1997/98, o umento no estoque de - MOP foi detectdo n mostrgem de 2000 qundo tingiu 5 Mg h -1. Nos sistems de

8 8 mnejo com culturs nuis, o rendimento ds culturs, quntiddes de resíduos e s condições climátics precem ser determinntes ds vrições no estoque de -MOP. O estoque de n frção d MOS ssocid os mineris do solo tmbém vriou o longo do tempo, sendo influencido, entre outros ftores, pels vrições no estoque de -MOP. Acréscimos de -MOM somente ocorrem lgum tempo pós hver disponibilidde de -MOP no solo, em situção que permit os processos de interção no solo e hvendo cpcidde d frção minerl do solo reter trvés d formção de complexos orgno-mineris. No cso deste experimento, s vrições reltivs do -MOM, form, proporcionlmente, num mplitude inferior à vrição d frção prticuld no mesmo período de tempo, ficndo os estoques muito próximos o verificdo pr condição de referênci (VN), o qul pens foi superdo em 2004, trvés dos sistems com pstgens MOP (Mg h -1 ) MOM (Mg h -1 ) L-P 20 VN Fig. 6 - Evolução do estoque de n mtéri orgânic ssocid os mineris (-MOM) e prticuld (-MOP), n cmd 0 20 cm de um LVdf de Dourdos,MS submetido sistems de mnejo no período L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. A mtéri orgânic tmbém pode ser frciond trvés de su densidde; ssim, frções mis leves (lábil) podem ser seprds d frção pesd (pouco lábil) e quntificd prticipção dos gregdos do solo n proteção d MOS, trvés d menor cessibilidde dos compostos orgânicos presentes no interior dos gregdos. Boeni (2007) vliou s frções densimétrics d mtéri orgânic do solo do experimento de Dourdos, quntificndo o teor de presente nests frções. Verificou que prticipção dos gregdos do solo é importnte n proteção de, especilmente n cmd mis superficil e no sistem de pstgem permnente () que super o vlor d condição nturl deste solo (VN). O sistem com rotção lvour/pstgem ocup um posição intermediári entre o sistem e o sistem contendo pens lvour em Plntio Direto (). A contribuição reltiv d frção oclus, em relção frção leve totl é expressiv em todos os sistems, ms no sistem de rotção lvour/pstgem () cheg tingir 83%, n cmd 0 5 cm (Fig. 7). Est situção reflete intens interção existente entre o sistem rdiculr ds plnts e s prtículs do solo, contribuindo n formção de novos gregdos e incorporndo mteril orgânico o solo.

9 9 Frção Leve Oclus Frção Leve Livre Frção Pesd VN VN VN 0 5 cm 5 10 cm cm % Fig. 7 - Distribuição reltiv ds frções densimétrics d mtéri orgânic do solo em três cmds de um LVdf de Dourdos, MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. Fonte: Adptdo de Boeni (2007). QUALIDADE DA MOS Além d quntidde de ns frções d MOS, su dinâmic e funcionlidde está ssocid o tipo de mteril orgânico que é incorpordo o Sistem Solo, conforme modelo presentdo n Fig. 1. Dest form, sistems de mnejo o portrem diferentes quntiddes e quliddes vriáveis de compostos orgânicos, lterm lbilidde d MOS, ou sej, proporção de MOS lábil em relção à não-lábil (Lb= -MOP/-MOM). De modo gerl, os miores vlores são verificdos n cmd superficil (0 2,5 cm) decorrente d grnde quntidde de resíduos vegetis portdos n superfície do solo, sendo que no cso do experimento de Dourdos, houve concentrção nest cmd de 35% do -MOP encontrdo n cmd 0 20 cm (Fig. 8). Pr s demis profundiddes, lbilidde d MOS reduziu-se vlores semelhntes os dos outros sistems de mnejo. O sistem L-P, no entnto, presentou um comportmento diferente dos demis, lbilidde foi constnte ns três primeirs cmds (0,13), sendo que n superfície (0 2,5 cm) foi o menor vlor em comprção os demis, enqunto que n cmd 5 10 cm, foi mis elevd. Este comportmento está ssocido à incorporção de resíduos vegetis (MOP) pels grdgens no prepro do solo.

10 10 Lbilidde d MOS 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 Profundidde (cm) L-P VN 20 Fig. 8 Lbilidde d MOS (-MOP/-MOM) de um LVdf de Dourdos,MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. As linhs indicm DMS 5% pr cd cmd. L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. Sistems de mnejo do solo, o influencirem s quntiddes de mteril orgânico portds este e s txs de ciclgem e de minerlizção d MOS, exercem considerável influênci sobre os níveis de MO do solo. No entnto, qundo os sistems de mnejo diferem pens n form de prepro do solo, s lterções n dinâmic d MOS são esperds pens qunto à tx de decomposição e intensidde de proteção físic. A composição químic d mtéri orgânic está mis ligd à qulidde do mteril originl (vegetção) do que s forms de mnejo do solo, como intensidde e form de prepro do solo, que interferem n tx de degrdção deste mteril (Dieckow et l., 2004). Qundo os sistems de mnejo do solo diferem n qulidde do mteril diciondo, como é o cso do experimento de Dourdos, são esperds significtivs lterções qulittivs. Tis lterções podem ser vlids com utilizção de técnics como ressonânci mgnétic nucler (RMN), como foi efetudo por Boeni (2007), que utilizou mostrs de solo do experimento de Dourdos pr comprr os sistems de mnejo. Os espectros obtidos de mostrs de solo inteiro estão presentdos n Fig. 9, n qul se verific cert semelhnç entre os sistems de mnejo.

11 ppm Fig. 9 - Espectros de RMN 13 PMAS ds mostrs de solo inteiro, n cmd de 0 5 cm de um LVdf de Dourdos, MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens. Fonte: Adptdo de Boeni (2007). A quntificção de cd tipo de foi relizd trvés d integrção ds áres dos correspondentes picos no espectro. Os espectros de RMN 13 PMAS form divididos em qutro regiões de deslocmento químico, correspondentes lquil (0-45 ppm), O- lquil ( ppm), romático ( ppm) e crboxílico ( ppm). A Tbel 1 present os vlores reltivos ds forms predominntes dos tipos de compostos presentes n MOS d cmd 0 5 cm em três sistems de mnejo do experimento de Dourdos. A presenç de grupos lifáticos como crboidrtos, celulose, hemicelulose, são mis fcilmente degrddos pel ção de microrgnismos, do que compostos com predomínio de grupos romáticos como lignin, cujs ligções químics são mis resistentes à ção minerlizdor, conferindo mior reclcitrânci estes compostos. Assim, culturs cuj decomposição resulte em mior quntidde de mtéri orgânic mis romátic será mis estável no solo. Não form verificds vrições significtivs n composição químic d MO do solo inteiro, sendo pens destcds diferençs qunto o O-lquil, considerdo o componente mis lábil quimicmente, representdo pelos crboidrtos (celulose, hemicelulose e quitin), os quis podem tur como primeir fonte de crbono e energi, por serem rpidmente decompostos pelos microrgnismos. A vrição n contribuição ds forms de n MOS entre os sistems de mnejo, com miores vlores de O-lquil n seqüênci >> e invers pr lquil, demonstr que o gru de decomposição d MOS encontr-se nest ordem, mostrndo tendênci de melhori n qulidde do solo contendo pstgens (em rotção ou permnente). Isto é explicdo, provvelmente, pel substncil dição de mteril orgânico

12 12 recente, principlmente como resíduos vegetis e exudtos rdiculres liberdos durnte o período de crescimento ds grmínes, cuj composição principl são polisscrídeos como O-lquil. Por outro ldo, o incremento de lquil, juntmente com o menor porte de resíduos vegetis o solo (), é resultdo d utilizção preferencil de polisscrídeos pelos microrgnismos. Tbel 1 - ontribuição reltiv de crbono (% de O totl) ns regiões de vrição químic dos espectros de RMN 13 PMAS e rzão O-lquil/ lquil em mostrs de solo inteiro, n cmd de 0-5 cm de um LVdf de Dourdos, MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. Sistems de mnejo crboxílico ( ppm) romático ( ppm) O- lquil ( ppm) (%) lquil (45-0 ppm) Olquil/ lquil 10,8 ± 17,5 ± 46,7 ± 24,9 ± 0,7 0,1 0,2 0,8 1,9 10,3 ± 16,8 ± 50,2 ± 22,8 ± 0,4 0,6 0,4 0,6 2,2 10,0 ± 17,0 ± 52,0 ± 21,0 ± 0,6 0,4 1,1 0,2 2,5 = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens. Médi ± erro pdrão. Fonte: Adptdo de Boeni (2007). A vlição qulittiv ds frções densimétrics d MOS mpli s possibiliddes de entendimento dos processos de decomposição e d dinâmic dos compostos orgânicos no solo. Assim, Boeni (2007) procedeu à nálise pel espectroscopi de RMN ds frções leve livre, leve oclus e pesd, que resultrm nos espectros presentdos n Fig. 10. Verific-se que o principl sinl, em tods s situções, foi o correspondente o grupo O-lquil, de form semelhnte o verificdo n nálise do solo inteiro (Fig. 9). De modo gerl, s diferentes frções densimétrics d MOS presentm os mesmos tipos de crbono, ms em proporções diferentes. A frção leve livre, por ser constituíd de mteril ind não decomposto ou prcilmente decomposto, mntém s crcterístics do mteril originl; neste cso, os resíduos de plnts e orgnismos. Est frção não dispõe de nenhum mecnismo dicionl de proteção ou de empecilho à ção dos decompositores, sendo est, função pens d constituição originl do mteril, ou sej, d reclcitrânci moleculr. om quntificção reltiv de cd grupo de crbono, pode-se comprr composição ds frções (Tbel 2), onde verific-se mior presenç de romático (mis reclcitrnte) e mis lquil no sistem em comprção o sistem, estndo o sistem em posição intermediári, ocorrendo situção invers qunto o grupo O- lquil. Isto possivelmente está relciondo o fto de que os sistems contendo pstgens resultm em um intenso porte de mteril vegetl (prte ére e rízes), que constituirão frção leve livre.

13 13 Frção Leve Livre Frção Leve Oclus Frção Pesd ppm ppm ppm Fig Espectros de RMN 13 PMAS ds frções densimétrics d MOS, obtids de mostrs d cmd 0 5 cm de um LVdf, submetido sistems de mnejo durnte nove nos em Dourdos, MS. = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens. Fonte: Adptdo de Boeni, A frção leve oclus present comportmento similr à leve livre, o que está de cordo com o processo de formção de gregdos, com inclusão de frgmentos de plnts, principlmente rízes, no interior destes gregdos, mntendo este mteril em menor contto com microrgnismos e outros gentes decompositores. Este processo está visível nesss mostrs, por ser trtr de um experimento onde os sistems estão sendo conduzidos por vários nos, oportunizndo mnifestção de form tão evidente, do processo de gregção do solo e proteção d MOS. A frção pesd present mesm tendênci ds frções mis lábeis, contudo em proporções bem inferiores, um vez que neste cso é constituíd por mteril ltmente decomposto e estbilizdo trvés de interções com os mineris do solo. A tx de decomposição deste mteril é muito lent, não sendo prontmente fetd por prtics de mnejo do solo. Aind ssim, o sistem presentou vlor superior os demis sistems de do grupo O-lquil demonstrndo que s interções orgno-mineris podem incluir tmbém forms mis lábeis d MOS. onsiderndo relção O-lquil/ lquil, como um indicdor sensível ds lterções qulittivs ds frções orgânics, verific-se que os sistems de mnejo vlidos podem ser clssificdos em ordem crescente, d seguinte form: > e.

14 14 rção Tbel 2 - ontribuição reltiv de crbono (% de O totl) ns regiões de vrição químic dos espectros de RMN 13 PMAS e rzão O-lquil/ lquil ds frções densimétrics d MOS, n cmd de 0-5 cm de um LVdf de Dourdos, submetido sistems de mnejo durnte nove nos. F Sist em de mnejo crboxílico ( ppm) romático ( ppm) O- lquil ( ppm) (%) 53,5 ± 1,1 57,8 ± 1,1 62,8 ± 1,2 lquil (45-0 ppm) O- lquil/ lquil L- 6,9 ± 21,7 ± 17,9 ± PD 0,4 * 1,0 0,8 2,99 F S2 6,3 ± 18,5 ± 17,4 ± LL P2 0,3 0,9 0,8 3,32 6,2 ± 17,6 ± 13,4 ± 0,3 0,8 0,6 4,69 L- 6,3 ** 23,8 45,3 24,6 1,84 PD F S2 LO 7,9 23,3 47,8 21,0 2,28 P2 7,1 21,0 52,2 19,8 2,63 L- 10,6± 17,2 ± 50,3 ± 21,9 ± PD 0,5 0,2 0,2 0,4 2,30 F S2 9,9 ± 16,7 ± 51,7 ± 21,7 ± P P2 0,4 0,2 0,2 0,4 2,38 9,6 ± 16,4 ± 53,7 ± 20,3 ± 0,4 0,2 0,2 0,4 2,64 FLL: frção leve livre; FLO: frção leve oclus; FP: frção pesd; PD: plntio direto de culturs nuis; PD2P2: rotção lvour-pstgem sob plntio direto (soj no verão e vei pret no inverno por dois nos, seguido por dois nos de pstgem de Brchiri decumbens); : pstgem permnente de Brchiri decumbens. *Médi ± erro pdrão, proveniente d nálise ds mostrs em triplict ** vlores correspondentes pens um repetição por trtmento. Fonte: Adptdo de Boeni (2007). PROTEÇÃO FÍSIA DA MOS A MOS pode estr fisicmente protegid d decomposição, pel oclusão de mteril orgânico no interior de gregdos do solo, dificultndo cessibilidde de microrgnismos e enzims estes sítios. Este mecnismo é função do tipo de solo e do mnejo dotdo, de tl form que pr um mesmo tipo de solo, os sistems de mnejo que fvoreçm formção de gregdos pel presenç de rízes, resíduos e mior tividde biológic no solo, terão miores quntiddes de MOS protegid fisicmente. O fto d MOS loclizr-se e estr protegid dentro de gregdos depende d resistênci desses gregdos, o que está condiciondo su estbilidde em águ e estresses mecânicos. A Fig. 11 present um esquem ilustrndo o processo de formção de mcrogregdos, loclizção de frções d MOS e o respectivo gru de proteção o tque dos orgnismos decompositores. Pr mesm condição de proteção físic,

15 reclcitrânci do mteril orgânico e o tipo predominnte ds ligções entre o mteril orgânico e frção minerl são os responsáveis pel persistênci dos complexos orgnomineris. A utilizção de pstgens pode resultr em mior gregção do solo pelo desenvolvimento do sistem rdiculr, porte de mteril vegetl o solo e por não necessitr de operções de prepro do solo, que promovem perd de do solo pel ruptur dos mcrogregdos (Six et l., 1999, 2004), mntendo inlterdo o interior do solo por mior período de tempo, contribuindo pr formção e existênci de gregdos miores, que será mis eficiente qunto mior for o tempo de presenç de pstgens. N formção dos mcrogregdos pel tividde ds rízes, o mteril orgânico que se encontrv frcmente ssocido à superfície minerl, pss ser protegido do tque d microbiot do solo por estr gor em um posição de mis difícil cesso de O 2 e portnto com reduzid tividde biológic, sendo dest form preservdo e cumuldo no solo (Fig. 11). Mcrogregdos formdos por processos físicos, trvés de operções mecânics de máquins, equipmentos ou pelo pisoteio de nimis podem não ser estáveis. O que confere mior estbilidde os gregdos são gentes cimentntes oriundos de fenômenos biológicos, como tividde microbin, liberção de exudtos por rízes, crescimento e funcionmento ds rízes, crescimento e morte dos tecidos, entre outros. A estbilidde dos mcrogregdos, está ligd, principlmente, ção de gentes trnsientes (polisscrídeos) e temporários (rízes e hifs), os quis são dependentes de constnte bstecimento de. 15

16 16 Mineris < 0,053 mm (rgil,silte) + MOM microgregdos < 0,25 mm + mineris (rei) + MOP livre (rízes, hifs, resíduos orgânicos,...) MOP livre + Agregdos > 0,25mm + MOP oclus MOM oclus MOP oclus MOP livre MOM A D mcrogregdo > 1,0 mm B mcrogregdo > 2,0 mm Fig Esquem ilustrndo o processo de formção de mcrogregdos constituídos por prtículs mineris e mtéri orgânic em diferentes posições, clssificd como MOP livre: mtéri orgânic prticuld livre, MOP oclus: mtéri orgânic prticuld oclus,mom: mtéri orgânic ssocid os mineris. As letrs indicm mior suscetibilidde o tque pelos microrgnismos decompositores, sendo o sítio A o mis suscetível e D o menos suscetível (A>B>>D ). Fonte: Slton (2005). O tmnho médio dos gregdos estáveis em águ é vlido trvés do diâmetro médio ponderdo (DMP), que foi medido pr os sistems de mnejo do experimento de Dourdos. Nest vlição o DMP pr os sistems que incluem pstgens está em torno de 4 mm, significtivmente superior os sistems que contm pens com lvours, tnto em plntio direto como com prepro convencionl que presentm DMP inferior 3 mm (Fig. 12). A presenç de gregdos com mior tmnho médio, nos sistems com pstgens ( e ), ocorre em tods s profundiddes do solo, sendo mior ns cmds superficiis. A mior existênci de mcrogregdos estáveis pode ser relciond à

17 17 presenç e tividde do sistem rdiculr ds plnts e à usênci de revolvimento do solo com grdgens. 6,0 5,0 0 5 cm 5 10 cm cm 4,0 DMP (mm) 3,0 2,0 1,0 b b b b b b 0,0 b b b b L-P VN Fig Diâmetro médio ponderdo (DMP) dos gregdos estáveis de cmds de um LVdf de Dourdos,MS submetido sistems de mnejo durnte nove nos. L-P = lvours em sistem convencionl, = lvours em plntio direto, = rotção soj por dois nos/pstgem (B. decumbens) por dois nos em plntio direto, = pstgem permnente de B. decumbens, VN = vegetção nturl. Brrs verticis indicm vlor do desvio pdrão d médi, letrs iguis indicm semelhnç pr DMS 5% dentro d mesm profundidde. SEQÜESTRO DE A rotção de lvours e pstgens em PD pode proporcionr significtiv contribuição no seqüestro de crbono, pois lém ds quntiddes rmzends no solo, deve-se considerr o volume não consumido de forms direts e indirets, provenientes do melhor uso de insumos industrilizdos (dubos, fungicids, etc) e menor consumo de combustível. Tmbém deve ser considerd usênci de perds por erosão, mior produtividde dos cultivos (mior eficiênci), melhor qulidde de forrgem pr os nimis e conseqüente mior produtividde niml (menor emissão de metno). No Brsil, com vsts áres com lvours e pstgens, simples doção de determinds prátics pode significr grnde quntidde de crbono retird d tmosfer. Utilizndo-se os vlores presentdos n Fig. 2 e Fig. 3 pode-se quntificr o potencil de seqüestro de. N hipótese de doção do sistem de rotção soj-pstgem, em pens em metde d áre cultivd com soj n Região entro-oeste (~10 milhões de hectres), poder-se-i tingir cifrs de 2,2 Tg de no -1 considerndo pens cmd 0 20 cm ( h x 0,43 Mg h -1 no -1 ). Em outr situção possível, pode-se estimr quntidde dicionl de incorpordo o solo trvés d melhori ds pstgens, que presentm txs de seqüestro em torno de 0,8 Mg de h -1 no -1 qundo bem mnejds e tx inferior 0,4 Mg de h -1 no -1 qundo em degrdção. Ao considerr doção de

18 18 medids pr melhori ds pstgens (juste de crg e dubção) em pens 1/3 ds áres de pstgem d Região entro-oeste, poderi ser tingido 6,0 Tg de no -1 ( h x 0,4 Mg de h -1 no -1 ). Dest form, som dests dus situções corresponderi à expressiv cifr de 8,8 Tg de no -1. Prátics como o PD, rotção de culturs, uso de leguminoss, dubção e mnejo de pstgens, entre outrs, proporcionm efetiv contribuição pr um blnço positivo de crbono. O seqüestro de crbono pelos sistems grícols deve ser considerdo como um gnho dicionl, decorrente d utilizção de tecnologis dequds cuj principl finlidde é de produzir de form sustentável. REFERÊNIAS BIBLIOGRÁFIAS BOENI, M. Proteção físic d mtéri orgânic em Ltossolos sob sistems com pstgens n região do errdo Brsileiro f. Tese (Doutordo) - Fculdde de Agronomi, Universidde Federl do Rio Grnde do Sul, Porto Alegre. DIEKOW, J.; BAYER,.; MARTIN-NETO, L.; MIELNIZUK, J. Sistems conservcionists de prepro do solo e implicções no ciclo de crbono. São rlos, SP: Embrp Instrumentção Agropecuári, p. (Embrp Instrumentção Agropecuári. Documentos, 12). FABRÍIO, A..; SALTON, J.. Alterções no teor de mtéri orgânic do solo em diferentes sistems de produção. Dourdos: Embrp Agropecuári Oeste, (Embrp Agropecuári Oeste.omunicdo técnico,7). HERNANI, L..; BAA, J. F. M.; FABRÍIO, A..; FERNANDES, N. F.; MANZATTO,. V.; SALTON, J.. Dinâmic espço-temporl do fósforo e d mtéri orgânic do solo em grossistems. Dourdos: Embrp Agropecuári Oeste; Rio de Jneiro: Embrp Solos, p. (Embrp Agropecuári Oeste. Boletim de pesquis e desenvolvimento, 27; Embrp Solos. Boletim de pesquis e desenvolvimento, 72). LILIENFEIN, J.; WILKE, W.; VILELA, L.; AYARZA, M. A.; LIMA, S..; ZEH, W. Soil fertility under ntive errdo nd psture in the Brzilin svnn. Soil Science Society of Americ Journl, Mdison, v. 67, p , LOVATO, T.; MIELNIZUK, J.; BAYER,.; VEZZANI, F. rbono e nitrogênio diciondos e su relção com o rendimento do milho e estoques destes elementos no solo em sistems de mnejo. Revist Brsileir de iênci do Solo, Viços, MG, v. 28, p , MIELNIZUK, J. Mtéri orgânic e sustentbilidde de sistems grícols. In: SANTOS, G. de A.; AMARGO, F. A. de O. (Ed.). Fundmentos d mtéri orgânic do solo: ecossistems tropicis e subtropicis. Porto Alegre: Genesis, p. 2, p SALTON, J.. Mtéri orgânic e gregção do solo n rotção lvourpstgem em mbiente tropicl f. Tese (Doutordo) - Fculdde de Agronomi, Universidde Federl do Rio Grnde do Sul, Porto Alegre.

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