Matéria orgânica e estrutura do solo em plantio direto com aplicação de dejeto líquido bovino de longo prazo

Abstract

Resumo: A aplicação de dejeto líquido bovino (DLB) em longo prazo promove melhorias estruturais ao solo pela adição direta de carbono no solo e pelo efeito benéfico no desenvolvimento das plantas e da microbiota do solo. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do DLB aplicado em longo prazo (10 anos) em sistema plantio direto, compreendendo as diferentes frações da matéria orgânica do solo, relacionando-as com a estrutura do solo. O experimento foi instalado em maio de 2006 na estação experimental da Fundação ABC, Castro-PR, sobre Latossolo Bruno Distrófico típico, textura muito argilosa (70 % de argila) com 10 % de declividade em área sob sistema plantio direto estabelecido há mais de 15 anos. Os tratamentos foram quatro doses de DLB (0, 60, 120, 180 m3 ha-1 ano-1), delineados em esquema de blocos ao acaso, com quatro repetições, totalizando 16 parcelas. O DLB foi aplicado em duas etapas, metade no plantio de inverno e metade no plantio de verão, em superfície. O manejo utilizado foi o de rotação de culturas com aveia preta e trigo no inverno e soja e milho no verão. Amostras de solo foram coletadas em outubro de 2015 em dois pontos por parcela, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm: (i) coletas em anel volumétrico de 5,6 cm de diâmetro e 3,1 cm de altura para determinação da densidade do solo, e macro e microporosidade; (ii) coletas de monólitos não deformados de 10 × 10 cm, para determinação da estabilidade de agregados; (iii) coletas de amostras deformadas até 100 cm de profundidade para o cálculo do estoque de carbono com fracionamento da matéria orgânica na camada 0-5 cm. As maiores doses de DLB incrementaram os teores e estoque de carbono orgânico do solo (COS) em superfície, em média 22 e 20 %, respectivamente. O DLB promoveu maior estoque de carbono na fração particulada, com acréscimo de 49 % e na fração estável associada ao silte, com aumento de 30 % para a maior dose de DLB (180), comparado ao tratamento testemunha na camada de 0-5 cm. A maior parte do COS foi constituído pelas frações mais estáveis (frações associadas aos minerais), beneficiando a proteção e permanência do carbono no solo, com valores aproximados de sequestro de C na camada superficial (0-10 cm) em média de 0,7 Mg ha-1 ano-1, para a maiores doses de DLB, minimizando as emissões de CO2 para atmosfera. O uso de DLB de longo prazo (10 anos) proporcionou melhorias estruturais, com o aumento do diâmetro médio ponderado dos agregados, aumento na distribuição de agregados maior que 2 mm, aumento da macroporosidade e diminuição da densidade e da microporosidade, nas camadas superficiais do solo (0-10 cm). Essas melhorias proporcionam aumento na infiltração de água no solo, minimizando os riscos de poluição dos corpos hídricos, por escoamento superficial. Palavras-chave: carbono orgânico do solo, estabilidade de agregados, fracionamento físico da matéria orgânica do solo.

Abstract: Long-term application of dairy liquid manure (DLM) improves soil structure by adding carbon in the soil and by the beneficial effect on the crops and soil microbial development. The aim of this research was to evaluate the effect of long-term application of DLM (10 years) in no-tillage system, considering the different fractions of soil organic matter and relating them to the soil structure. The experiment started in May 2006 at the experimental station of ABC Foundation, Castro-PR, Brazil, on a dystrophic Oxisol, clayey texture (70% clay) with 10% slope where the no-tillage system had been practices for over 15 years. The treatments were four doses of DLM (0, 60, 120, 180 m3 ha-1 year-1), distributed in a randomized block design, with four replications, totaling 16 plots. Each annual rate was split into two applications on the soil surface: half in the winter crop and half in the summer. The crop rotation involved black oats and wheat in the winter, soybean and corn in the summer. Soil samples were collected in October 2015, two each plot at four depths (0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm) as follow: (i) soil cores with 5.6 cm of diameter and 3.1 cm of height for bulk density, macro and micro porosity; (ii) undisturbed monoliths of 10 × 10 cm for aggregate stability; (iii) disturbed soil samples up to 100 cm deep for carbon stock with physical fractionation of organic matter at 0-5 cm depth. The highest doses of DLM increased the concentration and stock of soil organic carbon (SOC) at surface by 22 and 20%, respectively. Compared to the control treatment, the DLM promoted a higher carbon stock in the particulate fraction, with an increase of 49%, and the stable fraction associate with silt increased by 30%. Most of the SOC was constituted by the stable fractions (fractions associated with minerals), promoting the protection and permanence of carbon in the soil minimizing CO2 emissions into the atmosphere. The highest dose of DLM resulted on 0.7 Mg ha-1 year-1 of C sequestration at the soil surface (0-10 cm depth). The r long-term application (10 years) of DLM provided soil structural improvements, with higher mean weight diameter of aggregates, higher percentage of aggregates greater than 2 mm, higher macroporosity and lower bulk density and microporosity in the soil surface (0-10 cm). These improvements lead to an increase in water infiltration into the soil, minimizing the risks of water pollution by surface runoff. Keywords: soil organic carbon, aggregate stability, physical fractionation of soil organic matter.