Plantas de cobertura em sucessão ao milho e sua contribuição no carbono orgânico do solo

Abstract

O carbono orgânico é um indicativo da qualidade do manejo que é empregado no sistema. Embora seja uma variável fortemente influenciada por fatores ambientais, as práticas agrícolas são determinantes para o estabelecimento de um sistema conservacionista. O objetivo foi avaliar o estoque de carbono na camada de 0-0,60 m em curto prazo (4 anos), na sucessão de milho (Zea mays) e plantas de cobertura sob sistema de plantio direto em um clima temperado. O experimento foi implantado no ano de 2013, na fazenda experimental agropecuária da Universidade Federal de Santa Catarina, localizada na cidade de Curitibanos-SC, em um clima Cfb-temperado, com precipitação média de 1500 mm anuais, e temperatura média de 15 °C. O solo, é classificado como um Cambissolo Háplico típico de textura argilosa (550 g kg-1 de argila). No verão foi cultivado a cultura do milho (Zea mays), e no inverno plantas de cobertura, sendo a aveia branca (Avena sativa), aveia preta (Avena strigosa), azevém (Lolium multiflorum), canola (Brassica napus), ervilhaca (Vicia craca), nabo (Raphanus sativus), trevo vermelho (Trifolium pratense), o consórcio entre aveia preta e ervilhaca, e um pousio, em parcelas 4 x 4 m. Durante as safras de verão, não foi utilizado nenhum tipo de adubação nitrogenada, sendo aplicado apenas a adubação potássica e fosfatada. No inverno, além da adubação potássica e fosfatada, as plantas de cobertura receberam 30 kg ha-1 de N em cobertura. As amostras de solo foram coletadas 4 anos após a implantação do experimento, nas profundidades de 0 – 0,05, 0,05 - 0,10, 0,10 - 0,20, 0,20 - 0,30, 0,30 - 0,45 e 0,45 - 0,60 m. A determinação do carbono orgânico foi realizada através da combustão úmida. Os dados foram submetidos à análise de variância e foi aplicado o teste de Scott-Knott a 5 %. O estoque de carbono para a camada de 0 - 0,60 m apresentou variação sob os diferentes sistemas de culturas, onde ervilhaca e a aveia preta foram superiores aos demais tratamentos avaliados. Tal resposta também foi observada para a camada 0,45 - 0,6 m. Dessa forma, o sequestro de carbono para a camada de 0 - 0,60 m na ervilhaca e a aveia preta foi significativamente superior aos demais tratamentos, com taxas de sequestro positivas, 1,68 e 0,93 Mg ha-1 a-1, respectivamente. As plantas de cobertura de inverno ervilhaca e aveia preta, em sucessão ao milho no verão, promoveram um incremento respectivo de 5,78 % e 3,10 % no estoque de carbono orgânico para a camada de 0 - 0,60 m, e de 22,8 % e 19,7 % para a camada de 0,45 - 0,60 m, em relação ao pousio, demonstrando que o estabelecimento de um sistema de culturas de alta qualidade melhora os teores de C no solo e atenua os efeitos ambientais.

Soil organic carbon is an indicative of the quality of management that is used in the system. Although it is a variable strongly influenced by environmental factors, agricultural practices are determinant for the establishment of a conservationist system. The objective was to evaluate the carbon stock in the 0-0.6 m layer, in the succession of maize (Zea mays) in the summer, with seven winter cover crops, a mix and fallow, under no-tillage in a temperate climate. The experiment was implanted in 2013 at the experimental farm of the Universidade Federal de Santa Catarina, located at the city of Curitibanos-SC, in a Cfb-temperate climate, with an annual mean rainfall of 1500 mm, and mean temperature of 15 °C. The soil is classified as an Inceptsoil with clayey texture, 550 g kg-1 of clay. In the summer the maize (Zea mays) was cultivated, and in winter the different cover crops, white oat (Avena sativa), black oat (Avena strigose), ryegrass (Lolium multiflorum), canola (Brassica napus), vetch (Vicia craca), radish (Raphanus sativus), red clover (Trifolium pretense), the mix between black oat and vetch and a fallow, in plots 4 x 4 m. During the summer crops, no nitrogen (N) fertilization was used, only potassium and phosphate fertilization was applied. In winter, in addition to potassic and phosphate fertilization, the cover plants received 30 kg ha-1 of N in topdress. The soil samples were collected by the excavation method, 4 years after the implantation of the experiment, in the depths of 0 - 0.05, 0.05 - 0.10, 0.10 - 0.20, 0.20 - 0.30, 0.30 - 0.45 and 0.45 - 0.60 meters. The determination of the soil organic carbon content was carried out by the wet combustion method. Data were submitted to analysis of variance and the Scott-Knott test was applied to 5 %. The carbon stock for the 0.0 - 0.60 m layer presented variation under the different crop systems, where the vetch, and the black oat in sucession to maize in summer were superior to the other evaluated treatments. Such response was also observed for the 0.45 - 0.60 m layer. Evaluating the carbon sequestration for the 0.0 - 0.60 m layer, as well as for the accumulated total organic carbon, the vetch and black oats in sucession to maize were significantly superior to the other treatments tested, and the only ones that presented positive sequestration rates, 1.68 and 0.93 Mg ha-1 year-1, respectively. Winter cover crops of vetch and black oats plus corn in the summer promoted a respective increment of 5.78 % and 3.10 % in the organic carbon stock for the 0.0 - 0.60 m layer and 22. 8 % and 19.7 % for the 0.45 - 0.60 m layer in relation to the fallow, demonstrating that the establishment of a high-quality cropping system, increase soil quality and mitigat environmental effects.