De Charles W. Rice Karina Fabrizzi e Paul White Departamento de Agronomia. Pesquisa e Extensão da Kansas

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1 Manejo de solos tropicais no mundo De Charles W. Rice Karina Fabrizzi e Paul White Departamento de Agronomia Pesquisa e Extensão da Kansas

2 Clima Solos Manejo Luz solar CO 2 Rendimento Propriedades Químicas Do Solo Atividade Biológica Do Solo Propriedades Físicas Do Solo

3 Propriedades Físicas Do Solo Agregação Densidade do solo Infiltração de água Retenção de água Umidade do solo Temperatura do solo Profundidade do sistema radicular Textura do solo Doran & Parkin 1994

4 Propriedades Químicas Do Solo C e N orgânicos ph Condutividade elétrica N inorgânico (NH 4+ e NO 3- ) P e K Mineralogia Doran & Parkin 1994

5 Propriedades Biológicas Do Solo Biomassa microbiana (C e N) N e C mineralizável Respiração do solo Simbiose (Rizóbio, Micorriza) Relações de Fungo:Bactéria Doran & Parkin 1994

6 Matéria Orgânica De Solo Estrutura Do Solo Biodiversidade Do Solo Actividade Microbiana Água Erosão & Disponibilidade Ciclagem de Nutrientes Biomassa Vegetal Rendimento

7 Conservação do carbono do solo Características da planta H 2 O Temperatura Qualidade do substrato Fatores Biológicos Distúrbios O 2 Orgânicos Composição e atividade microbiana Proteção Física Fonte Orgânica De C Hierarquia de importância Estabilização Química Mineralogia CO 2

8 Matéria Orgânica vs. Nichols (1984)

9 Influência mineral da argila na estabilização de C Resíduo vegetal C na Biomassa Microbiana Subprodutos de Planta e de Microrganismos % Mineralogia da Superfície Específica Cargas Elétricas Estrutura Laminar C Estável no Solo C Lento no Solo (Decomposição mais lenta)

10 Efeitos do Tipo de Tipo 2:1 (Esmectita) 1:1 (caolinita) Sesquióxidos Carga De superfície Alta Baixa Variável

11 Redução da matéria orgânica devido ao preparo convencional em monocultivos na ecoregião tropical (Cerrado 13 to 11 LS) Perda C (%) 0 50 Anos de Cultivo % de perda em solo argiloso (> 30%) 69% de perda em solo arenoso (< 15% argila) 100 Resck, 1998

12 Conservação do carbono do solo Características da planta H 2 O Temperatura Qualidade do substrato Fatores Biológicos Distúrbios O 2 Orgânicos Composição e atividade microbiana Proteção Física Fonte Orgânica De C Hierarquia de importância Estabilização Química Mineralogia CO 2

13 Importância da Agregação do Solo milímetro

14 Modelo de Microagregados-macroagregados Microagregados e µm Resíduos de Plantas e Fungos Microagregados Tamanho Silte Raiz da planta Microestrutura da Matéria Orgânica Particulada Hifas de Micorrizas Espaço Poroso; Polissacarídeos e outros Agentes Amorfos Cimentantes Microagregado <250 µm Macroagregado >250 µ m Adaptado de Jastrow e de Miller, 1997

15 Fonte: Juca Sá 5 cm

16 Efeito da Supressão de Micorrizas na Distribuição de Agregados Massa Seca (g > <53 Classe Tamanho Agregado (µm) Controle (micorrizas) Supressão de Micorrizas

17 Soil CARBON Microbial NITROGEN Ecology Agregado Agregados Estáveis em Água (g agregados 100 g -1 solo) b a a a > 2000 Classe Tamanho Agregado (µm) b b Esterco Fertilizante c d

18 Soil CARBON Microbial Ecology NITROGEN Agregado Agregados Estáveis em Água (g agregados 100 g -1 solo) c b c a bc > 2000 Classe Tamanho Agregado (µm) d e NT CT f

19 Distribuição de Agregados (0-5 cm, Brasil) % de Solo Retido 0,8 0,6 0,4 0,2 Gramíneas Plantio direto Preparo convencional 0 > Classe de Tamanho (mm) <0.105 Adaptado de Ponheiro et al. (2004)

20 Efeito de Tempo de Cultivo na Agregação 2.5 Diâmetro Médio Ponderado (mm) R 2 = Tempo De Cultivo (anos) (Le Bissonnais e Arrouays, 1997 )

21 Carbono orgânico do solo vs. Tempo de cultivo 35 C orgânico (g kg -1 ) R 2 = Tempo de cultivo (anos) (Le Bissonnais e Arrouays, 1997)

22

23 Conservação do carbono do solo Características da planta H 2 O Temperatura Qualidade do substrato Fatores Biológicos Distúrbios O 2 Orgânicos Composição e atividade microbiana Proteção Física Fonte Orgânica De C Hierarquia de importância Estabilização Química Mineralogia CO 2

24 Rotações de Culturas e Sistemas de Manejo (Brasil) Rotação C total (mg g -1 ) C biomassa microb (µg C g -1 ) Cultural PC PD PC PD Prof: 0-5 cm S/W 15.3 b 20.6 a 177 b 347 a M/W 14.7 b 22.4 a 185 b 367 a C/W 13.9 b 20.6 a 206 b 326 a Prof: 5-10 cm S/W 13.4 b 17.3 a 194 b 280 a M/W 15.3 b 19.0 a 209 b 322 a C/W 13.2 b 19.7 a 140 b 232 a S: soja, W: trigo, M:milho, C: algodão Adaptado de Balota et de al. (2004)

25 Matéria Orgânica De Solo Estrutura Do Solo Biodiversidade Do Solo Actividade Microbiana Água Erosão & Disponibilidade Ciclagem de Nutrientes Biomassa Vegetal Rendimento

26

27 Efeito da rotação de culturas e manejo no escoamento de água e erosão do solo (Brasil) Manejo Milho com queima de resíduos Milho em rotação com soja e algodão Erosão T/ha Escoamento % da chuva Milho contínuo Milho + feijão Milho + mucuna (mulch) Milho +mucuna (incorporado) Milho + esterco de gado Adapted from Lombardi et al.(1975)

28 Causas da degradação do solo Erosão do solo Perdas nutriente pelo escoamento Acidificação Compactação Selamento Perda de matéria orgânica Depleção de nutrientes Salinização

29 Conservação do carbono do solo Características da planta H 2 O Temperatura Qualidade do substrato Fatores Biológicos Distúrbios O 2 Orgânicos Composição e atividade microbiana Proteção Física Fonte Orgânica De C Hierarquia de importância Estabilização Química Mineralogia CO 2

30 Práticas de manejo que promovem a qualidade do solo Preparo reduzido Rotação de cultura Manejo de resíduo Controle da erosão Reciclagem de materiais orgânicos Manejo de água Cobertura permanente

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