Sistemas de cultivo de milho de longo prazo no Cerrado: dinâmica de P no solo e fluxo de gases de efeito estufa

Abstract

Em condições de cultivo de longo prazo, a atividade microbiológica e a manutenção da matéria orgânica do solo podem ser peças chaves para a reversibilidade do P adsorvido. Os cultivos sucessivos também podem influenciar a dinâmica da emissão de gases de efeito estufa (GEEs), uma vez que adubações consecutivas, uso de leguminosas e o revolvimento ou não do solo são fatores importantes neste processo. Neste cenário, este estudo objetivou avaliar como o manejo e o cultivo de longo prazo influencia as formas de P, capacidade de recuperação do P adsorvido, comunidade microbiana e fluxo de GEEs de um Latossolo Vermelho que há mais de duas décadas é submetido ao cultivo predominante de milho sob diferentes sistemas manejos. A área de estudo foi um experimento de longa duração já implementado, no qual foram avaliados os seguintes tratamentos: revolvimento do solo para o cultivo do milho; ausência de revolvimento do solo, com sucessão soja-milho e; área de vegetação nativa típica de Cerrado (referência). Nessas áreas foram coletas amostras de solo para avaliação das formas de P e atividade enzimática para um primeiro capítulo que objetivou avaliar o efeito de diferentes formas de uso e preparo de solo, no longo prazo, sobre a dinâmica de P e de enzimas ligadas ao ciclo deste nutriente. No segundo capítulo, amostras de solo foram coletadas e acondicionadas em vasos para a montagem de um experimento com plantas de milho em casa de vegetação, c que teve por objetivo avaliar o efeito do revolvimento do solo e da adição de fungos solubilizadores de fosfatos (FSPs) na recuperação de P adsorvido depois de quase duas décadas de cultivo. No terceiro capítulo, câmaras foram instaladas na área experimental de campo para a coleta dos gases CH4, CO2 e N2O, entre julho de 2019 e fevereiro de 2020, objetivando avaliar como os sistemas de manejo de longo prazo afetam o fluxo de GEEs. Os resultados obtidos revelaram incremento das formas lábeis inorgânicas nas camadas superficiais de todos os sistemas de manejo. A substituição da vegetação nativa pela agricultura reduziu o teor de carbono do solo, efeito minorado na camada mais superficial. O cultivo mínimo foi capaz de manter ou melhor a atividade de enzimas do solo, componentes considerados importantes na nutrição de plantas e qualidade do solo. A adição de FSPs demonstrou ser capaz de melhorar a dinâmica do P no solo e o desempenho das plantas, de forma semelhante à adubação química. As práticas de preparo do solo e a adubação nitrogenada de cobertura não alteraram as emissões dos GEEs do solo das áreas cultivadas, em comparação ao observado na vegetação nativa. A reversibilidade do P do solo foi incrementada com a adição de FSPs em um solo com acúmulo de formas não lábeis, demostrando o potencial dessa estratégia para o melhor aproveitamento do nutriente imobilizado. Não se verificaram diferenças das emissões de GEEs das áreas cultivadas e nativa, entretanto, ressalta-se que tal resultado não se pode ser utilizado para se justificar a livre remoção da vegetação nativa.

Palavras-chave: Adsorção de fosfato. Efeito estufa. Cultivo mínimo. Fracionamento de P.

The long-term cultivation conditions, soil microbiological activity, and maintenance of soil organic matter may be the keys factors for the reversibility of adsorbed P. Successive cropping can also influence the dynamics of greenhouse gas (GHG) emissions since consecutive fertilization, use of legumes, and whether or not the soil is turned over are important factors for the emission process. Against this backdrop, this study aimed to evaluate how soil management and long-term cultivation influence the P forms, recoverability of adsorbed P, microbial community, and GHG fluxes of a Red Latosol subjected to predominantly maize cultivation under different management systems for over two decades. The study area was a long-term experiment already implemented, in which the following treatments were evaluated: soil tillage for maize cultivation, no soil tillage with soybean-maize succession, and native vegetation area typical of Cerrado (reference). In these areas, soil samples were collected for the first chapter, which aimed to assess the effect of different treatments of soil use and management in the long term on the dynamics of P and enzymes linked to the cycling of this nutrient. In the second chapter, soil samples were collected and conditioned in pots to set up an experiment with maize plants in a greenhouse to evaluate the effect of soil tillage and the addition of phosphate solubilizing fungi (PSFs) on the recovery of adsorbed P after almost two decades of cultivation. In the third chapter, chambers were installed in the experimental field area to collect CH4, CO2, and N2O gases between July 2019 and February 2020 to evaluate how long-term management systems affect GHG fluxes. The results revealed increased labile inorganic forms in the superficial layers of all management systems. The replacement of native vegetation with agriculture has reduced the carbon content of the soil, an effect that is minimized in the uppermost layer. Soil minimal cultivation maintained or improved the activity of soil enzymes, components considered important in plant nutrition and soil quality. Adding PSFs can improve soil P dynamics and plant performance, similar to chemical fertilization. Tillage practices and nitrogen fertilization did not alter soil GHG emissions in cultivated areas, compared to what was observed in native vegetation. The reversibility of soil P was increased with the addition of PSFs in soil with an accumulation of non-labile forms, demonstrating the potential of this strategy for better utilization of the immobilized nutrient. There were no differences in GHG emissions from cultivated and native areas; however, it should be noted that this result cannot be used to justify the free removal of native vegetation.

Keywords: Phosphate adsorption. Greenhouse effect. Minimum cultivation. P fractionation.