Matéria orgânica em um Latossolo submetido a diferentes sistemas de produção de milho

Com objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do carbono no solo e nas frações da matéria orgânica, durante seis anos, em Jaboticabal (SP), foram testados diferentes tratamentos, a saber: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr) em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo a diferentes profundidades (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m). Avaliaram-se nas amostras os teores de C orgânico (CO) e C total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (SA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de terra seca em estufa (TSE). O uso do sistema plantio direto com pousio e o cultivo de leguminosas no inverno (mucuna preta e feijão guandu) foram os que apresentaram maiores valores de CO e C-HN na camada de 0-0,05 m. O tratamento C-Mi-P-So mostrou o maior valor de C-SA na camada de 0,05-0,10 m. Quanto aos teores de C-MH, os tratamentos C-Mi-P-So e D-Mi-P-So foram os que apresentaram os maiores valores nas camadas superficiais. O plantio direto de milho em monocultura e sucessão com leguminosas (mucuna preta e feijão guandu) parecem ter favorecido dois processos: migração de AF para as camadas mais profundas, reduzindo os valores de MH nas camadas superficiais do solo, e interconversões de AF em AH mais rápidas.

Termos de indexação: plantio direto, adubação verde, carbono, ácido fúlvico, ácido húmico, humina.

A long-term field trial was carried out in the Jaboticabal county, São Paulo State. with the objective of estimating production system effects on the soil organic carbon and soil organic matter fractions. The tested treatments were corn under conventional sowing in the summer and no-tillage in the winter (C-Mi-P), maize under direct sowing in the summer and no-tillage in the winter (D-Mi-P), maize under direct sowing in the summer, Mucuna aterrina as green manure in the winter (D-Mi-Mu), maize under direct sowing in the summer, Cajanus cajan as green manure in the winter (D-Mi-Gu), conventional maize in summer crop rotation with soybean and no-tillage in the winters (C-Mi-P-So), maize under direct sowing in crop rotation with soybean and no tillage in the winters (D-Mi-P-So), and maize under direct sowing in the summer, and Crotalaria juncea as green manure in the winter (D-Mi-Cr). The experimental design consisted of randomized blocks with four replicates. 60 days after plant emergence, soil samples were collected (at depths of 0-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m). Total organic carbon and organic carbon in the organic matter fractions (humic matter, water-soluble carbon/ solúvel em água, fulvic acid, humic acid, and humin) were determinated in the oven–dried soil samples. Direct sowing with no tillage or legume crops in the winter (Mucuna aterrina or Cajanus cajan) led to the highest total organic-C and organic-C in the humin fraction. The C-Mi-P-So treatment caused the highest water soluble carbon value in the 0.05-0.10 m layer. The treatments C-Mi-P-So and D-Mi-P-So presented the highest values for organic-C in the humic matter fraction of the soil organic matters. Maize monoculture in direct sowing system, followed by no tillage or legume crops in the winter (Mucuna aterrina or Cajanus cajan) apparently supported two processes: migration of the humic acid organic-C to deeper layers, reducing the humic material values in the superficial layers and a faster transformation of fulvic acid organic-C fraction to humic acid organic-C.

Index terms: direct sowing, green manure, carbon, fulvic acid, humic acid, humin.

A degradação dos solos inicia-se com a remoção da vegetação natural e acentua-se com os cultivos subseqüentes, removendo matéria orgânica e nutrientes que não são repostos na mesma proporção ao longo do tempo. Em dado momento, os teores de nutrientes podem-se tornar tão baixos que inviabilizam a produção agrícola, caracterizando um estádio avançado da degradação.

O uso de sistemas conservacionistas, que englobam adubação verde, rotação de culturas e plantio direto, é capaz de elevar ou ao menos manter os teores de matéria orgânica nas camadas superficiais do solo, reduzir as perdas de nutrientes via imobilização por microrganismos e liberar gradualmente nutrientes (Anderson & Domsch, 1980; Amado et al., 1999). Isto ocorre de acordo com o tipo e qualidade do material adicionado à superfície, com a seqüência de culturas adotada (Mengel, 1996) e com a forma de cultivar o solo e o tempo de adoção destas práticas. Os resíduos liberam carbono, nitrogênio e outros componentes simples durante o processo de decomposição, dos quais parte retorna à atmosfera na forma de gás (CO₂, NH₃, etc.), outra parte é imobilizada pelos microrganismos decompositores, pequena parte permanece na forma prontamente disponível para as plantas e o restante é perdido por lixiviação ou direcionado à produção de substâncias húmicas (Stevenson, 1985).

Mudanças no sistema de cultivo refletem na biomassa microbiana do solo, que corresponde por grande parte da dinâmica de decomposição do material orgânico. Quando há pouca mobilização do solo, existe tendência de menor disponibilidade de nutrientes pela redução da mineralização dos resíduos vegetais e aumento da imobilização pela biomassa microbiana (Vargas & Scholles, 1998). Segundo Anderson & Domsch, (1980), a quantidade de nutrientes de plantas retida nos tecidos microbianos é substancial, atingindo 2,5 % do carbono total e 5 % do nitrogênio total do solo.

Os microrganismos exercem papel fundamental na formação de substâncias húmicas, seja pela síntese de produtos (Tate III, 1987), seja de enzimas que catalisam processos de polimerização, seja pela participação em etapas de processos que ocorrem em múltiplos estádios até à formação de ácido húmico e fúlvico (Stevenson, 1985). Segundo Pizauro Jr. & Melo (1995), o estádio de mineralização da matéria orgânica e a incorporação de N à estrutura húmica podem ser avaliados de acordo com a predominância de uma ou outra fração química.

Pelo exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes sistemas de produção de milho sobre a dinâmica do carbono do solo e das frações químicas da matéria orgânica.