Mineralização de nitrogênio em solos do litoral do Paraná

Abstract

Resumo: A mineralização regula o suprimento de N biodisponível no solo e o crescimento vegetal, sendo um processo essencial para o equilíbrio dos ecossistemas. O litoral paranaense abriga unidades de produção agrícola e florestal que não possuem diretrizes específicas para o manejo da fertilidade dos solos. A disponibilidade de N em diferentes classes de solo precisa ser melhor conhecida para direcionar práticas de manejo que garantam produções sustentáveis. Este trabalho foi organizado em dois capítulos. No primeiro, foi investigada a mineralização de N e o efeito dos atributos edáficos relativos a diferentes classes de solo do litoral do Paraná. Para isto, foram coletadas amostras de sete classes de solos nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm. Os atributos edáficos determinados foram: pH em CaCl2, pH SMP, Al3+, H+Al, Ca2+, Mg2+, K Mehlich, P Mehlich, N e C totais e a textura. Para o ensaio de mineralização de N, 10 g de solo foram incubados anaeróbicamente por 75 dias, a 30ºC em câmara BOD, com extrações quinzenais com KCl 2 mol L-1. No segundo capítulo foram avaliados quatro tratamentos de manuseio e conservação de amostras de solo: I: Amostras frescas (AF); II: Amostras secas (AS); III: Amostras refrigeradas (AR) e IV; Amostras congeladas (AC). O tratamento AF foi extraído e incubado em 24 horas após a coleta, os outros foram armazenados por 30 dias. O nitrato foi obtido por redução com Zn metálico em espectrofotômetro a 210 nm. O amônio foi determinado pelo método do fenato, a 640 nm. Em ambos os capítulos foram realizadas análises estatísticas: ANOVA, teste de médias, análises de correlação linear, e análise de componentes principais. As classes de solos apresentaram diferentes dinâmicas de mineralização e valores de N mineralizado acumulado, influenciados positivamente por atributos do solo como argila, C, N, pH, SB e CTC; e negativamente pelos atributos areia e pH SMP. No ensaio de manuseio e conservação de amostras foram observadas diferenças na mineralização do N com as amostras congeladas resultando em maiores valores de N mineralizado acumulado, seguidos das amostras refrigeradas, secas e frescas. Apesar das diferenças entre os tratamentos de manuseio e conservação, os resultados de N mineralizado dos diferentes tratamentos mostraram estreita correlação entre si. Este comportamento indica que quaisquer dos tratamentos podem ser empregados para a estimativa do processo de mineralização do N em amostras de solo. Entretanto o método usando amostras secas parece ser o mais promissor para ser empregado em análises de rotina, por ser de mais fácil aplicabilidade no concerne a logística para a coleta das amostras no campo e o seu armazenamento.

Abstract: Nitrogen (N) mineralization regulates the supply of bioavailable N in the soil and plant growth, being an essential process for ecosystem balance. The coastal region of Paraná is home to agricultural and forestry production units that lack specific guidelines for soil fertility management. The availability of N in different soil classes needs to be better understood to direct management practices that ensure sustainable production. This work was organized into two chapters. In the first chapter, N mineralization and the effect of edaphic attributes related to different soil classes in the coastal region of Paraná were investigated. For this purpose, samples were collected from seven soil classes at depths of 0-5 and 5-10 cm. The determined edaphic attributes were: pH in CaCl2, SMP pH, Al3+, H+Al, Ca2+, Mg2+, Mehlich K, Mehlich P, total N and C, and soil texture. For the N mineralization assay, 10 g of soil were anaerobically incubated for 75 days at 30ºC in a BOD chamber, with biweekly extractions using 2 mol L-1 KCl. In the second chapter, four soil sample handling and conservation treatments were evaluated: I: Fresh samples (FS); II: Dried samples (DS); III: Refrigerated samples (RS); and IV: Frozen samples (FS). The FS treatment was extracted and incubated within 24 hours after collection, while the others were stored for 30 days. Nitrate was obtained by reduction with metallic Zn in a spectrophotometer at 210 nm. Ammonium was determined by the phenate method at 640 nm. In both chapters, statistical analyses were performed: ANOVA, mean tests, linear correlation analyses, and principal component analysis. The soil classes exhibited different mineralization dynamics and values of accumulated mineralized N, positively influenced by soil attributes such as clay, C, N, pH, SB, and CEC; and negatively by attributes such as sand and SMP pH. In the sample handling and conservation assay, differences in N mineralization were observed, with frozen samples resulting in higher values of accumulated mineralized N, followed by refrigerated, dried, and fresh samples. Despite the differences between the handling and conservation treatments, the mineralized N results from the different treatments showed a close correlation with each other. This behavior indicates that any of the treatments can be used to estimate the N mineralization process in soil samples. However, the method using dried samples seems to be the most promising for routine analyses due to its easier applicability concerning the logistics of sample collection in the field and storage.