Raízes de sistemas agrícolas orgânicos ricos em espécies vegetais afetam a qualidade do solo

Abstract

Resumo: As culturas consorciadas aproveitam recursos acima e abaixo do solo. A arquitetura, a distribuição e a riqueza de sistemas radiculares nos consórcios beneficiam o funcionamento do solo, pois favorecem microrganismos, a formação da estrutura e melhoram atributos químicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da riqueza de espécies agrícolas conduzidas sob manejo orgânico no desenvolvimento das raízes e sua influência em atributos biológicos, físicos e químicos do solo por meio do Indicador Geral de Qualidade do Solo (GISQ sigla em inglês) e determinar seus efeitos na produtividade dos sistemas de cultura. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Cangüiri da UFPR num Cambissolo, sob delineamento experimental fatorial com sete tratamentos e duas épocas de avaliação (35 e 94 dias após germinação das culturas [DAG]), em quatro blocos. Avaliou-se três culturas: feijão (Phaseolus vulgaris), milho (Zea maiz) e berinjela (Solanum melongena), estabelecidas em sete tratamentos: feijão [F]; milho [M]; berinjela [B]; milho e feijão [MF]; milho e berinjela [MB]; feijão e berinjela [FB]; milho, feijão e berinjela [MFB]. Avaliou-se a produtividade das culturas, o uso eficiente da terra dos consórcios (LER) e o índice de agressividade das culturas quando consorciadas. Amostras de raízes e de solo na camada de 0-10 cm foram coletadas, no ponto central da entrelinha das culturas. Avaliaram-se atributos de raiz: massa seca (Msr), densidade (Der), área superficial (Asr), comprimento (Comp) e densidade linear radicular (DLR); atributos microbiológicos: biomassa microbiana (BMS), quociente microbiano (qMic), respiração basal (RBS), quociente metabólico (qCO2); carbono orgânico total do solo (COT); atributos físicos: proporção de agregados em úmido e seco nas classes de 8-2mm, 2- 0,250 mm; 0,250-0,053mm e > 0,053mm; diâmetro médio ponderado ( DMP) em úmido e seco; índice de estabilidade de agregados (IEA); e atributos químicos relacionados com a fertilidade do solo. O crescimento e a produtividade por planta de milho e de feijão não foram reduzidos pela presença de outras culturas nos consórcios, o contrário ocorreu com berinjela. A maior riqueza de espécies vegetais em consórcio (MFB) resultou em aumento da produtividade por área (LER = 1,6) em relação às monoculturas; milho foi a espécie dominante sob feijão e berinjela acima do solo, com maior índice de agressividade nos sistemas MF, BM, MFB. No solo, a riqueza de espécies agrícolas não afetou os atributos de raiz, sendo afetados pela época de avaliação em todos os sistemas de cultura, salvo o F. Correlacionaram-se positivamente raízes, BMS, qMic e RBS, e negativamente raízes, COT e atributos químicos. Aos 94 DAG as concentrações de COT, P, Ca+2,Mg+2 e K+2 diminuíram com o aumento dos atributos de raiz. As proporções de macroagregados nas classes 8-2 mm em seco e 2-0,250 mm em úmido e o DMPs foram influenciadas pela atividade de raízes e microrganismos. O GISQ forneceu uma avaliação integral do conjunto de atributos estudados e definiu sua contribuição na qualidade do solo na ordem: química > biologia > raiz > física, priorizando a função do solo de fornecer nutrientes para o desenvolvimento das plantas. Os sistemas com maior qualidade do solo na escala de 0,1 e 1,0 foram M com 1,0, MB com 0,8 e MFB com 0,7. Concluiu-se que não houve influência da riqueza de espécies vegetais no aumento dos atributos de raiz, mas as raízes afetaram a dinâmica dos atributos biológicos, físicos e químicos do solo. O consorcio de três espécies é 60% mais eficiente no uso da terra em relação as monoculturas. Palavras-chave: consórcios, efeito priming, GISQ, raízes, milho, feijão, berinjela.

Abstract: The intercropping advantage resources above and below in the ground. The architecture, distribution and the richness of root systems in the intercropping can benefit the soil functionality by favourable conditions for microorganisms, soil structure formation and improved chemical attributes the soil. The current study was aimed at evaluate the effect of the richness of agricultural species on organic management in the development of roots and their influence on biological, physical and chemical attributes of soil, through the general indicator of soil quality (GISQ) and determine the effects the richness of agricultural species on productivity of culture systems. The experiment was carried in the experimental Cangüiri Farm of the UFPR in a Cambisol (FAO-WRB) in a factorial design with seven treatments and two evaluation periods at 35 and 94 days after crop germination (DAG), in four blocks. Evaluating three crops: bean (Phaseolus vulgaris), maize (Zea maiz), and egg-plant (Solanum melongena), planting in seven treatments: bean [B]; maize [M]; egg-plant [E]; maize and bean [MB]; maize and egg-plant [ME]; bean and egg-plant [BE]; maize, bean and egg-plant [MBE]. Crop productivity was availed and land equivalent ratio (LER) and aggressivity indexes in the intercropping were calculated. Root and soil samples were collected at the depth 0-10 cm in the interrow crops. The root attributes availed were: dry weight (Msr), density (Der), surface area (Asr), length (Comp) and root linear density (DLR); The biological attributes of soil were: microbial biomass (BMS), microbial quotient (qMic), basal soil respiration (BSR), metabolic quotient (qCO2); carbon organic soil (COT). The physical attributes of soil were: proportion of aggregates class in wet and dry in of 8-2mm, 2-0,250 mm, 0,250-0,053mm e > 0,053mm, mean weight diameter in wet and dry and aggregate stability index (IEA); and chemical attributes associated to soil fertility. The growth and productivity per plant of maize and bean is not reduced by the presence of other crops in the intercropping, but egg-plant was affected. The increase rich the crops in intercropping (MBE) resulted in increase of the productivity per area (LER = 1.6 ) in regarding at the monocultures. Maize was dominant on bean and egg-plant above at the soil, whit greater aggressivity indexes in the intercropping's. In the soil, the richness vegetal species did not affect the attributes of the root, however, between evaluation periods was detected increase in attributes of roots in culture systems with lower and higher species richness, except F systems. There was a positive relationship between roots, BMS qMic and BSR, and a negative relationship between roots, COT and chemical properties. The concentrations of COT, P, Ca+2, Mg+2 and K+1 decreased with the increase of the root attributes to 94 DAG. The proportion of aggregates classes 8-2 mm in dry and 2-0.250 mm in wet and DMPs were influenced by positive relationship of microbial biomass and roots. The GISQ showed a comprehensive evaluation of all attributes and defined your contribution on soil quality in the following order: Chemistry > biology > root > physics, prioritizing the soil function to provide nutrients to plant development. The systems with higher quality determined by GISQ were with 1.0 M followed by the ME system with MBE 0.8 and 0.7. There were not influence of the richness agriculture species in the root attributes but the roots affected the dynamics of soil biological, physical and chemical attributes. Intercropping with three species is 60% more efficient in terms of land use in regarding at the monocultures. Keywords: intercropping, priming effect, GISQ, roots, maize, bean, egg-plant.