Sazonalidade de indicadores da qualidade do solo em sistemas de produção no cerrado mato-grossense

Abstract

Resumo: Os indicadores de qualidade do solo são ferramentas indispensáveis para se avaliar o potencial de sistemas de produção, por serem sensíveis e inferirem sobre a fertilidade do solo e produtividade do sistema. O objetivo do estudo foi avaliar a sazonalidade dos indicadores biológicos e bioquímicos do solo em diferentes sistemas de produção no Cerrado mato-grossense. O estudo foi conduzido em dois experimentos no município de Rondonópolis/MT, com cinco épocas de amostragem de solo, sendo elas: Maio (transição águas/seca), Julho (seca), Setembro (transição seca/águas) de 2023, Janeiro/Fevereiro (águas) e Março/Junho (estações águas e seca) de 2024. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com três repetições e dois tratamentos em cada experimento. O experimento 1 foi conduzido em um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa e os tratamentos foram estratégias de adubação em sistema integrado de produção agropecuária (SIPA), sendo eles: 1) Adubação convencional com P e K aplicados na soja (AC) e 2) Adubação de sistemas com N, P e K aplicados no pasto (AS). O experimento 2 foi conduzido em um Argissolo Vermelho distrófico de textura arenosa e os tratamentos foram dois níveis de diversidade funcional na entressafra: 1) Muito baixa (MB) Algodão na safra - pousio após a colheita; 2) Alta (SIPA) – Algodão na safra - U. brizantha consorciada com girassol, nabo forrageiro, trigo mourisco e feijão caupi, com pastejo por animais bovinos na entressafra. No experimento 1 o carbono da biomassa microbiana (CBM) apresentou um incremento de 49% sob AS em relação à AC na época das águas. Nos dois tratamentos os maiores teores de CBM foram observados na época de transição águas/seca. A atividade da enzima arilsulfatase foi maior com a AS nas épocas de transição águas/seca e seca, com médias de 239 e 379 (µg p nitrofenol g-1 solo h-1), respectivamente. A respiração basal (RB) aumentou 285% nas épocas transição seca/águas e águas quando comparadas a época de seca. O quociente metabólico (qCO2) foi 69% maior nas épocas de transição seca/águas e águas em relação à época transição águas/seca. A atividade da enzima ß-glicosidase na época das águas foi 30% superior à época de seca. Já o nitrogênio da biomassa microbiana (NBM) e o quociente microbiano (qMIC) não foram influenciados pelas estratégias de adubação e épocas de amostragem. No experimento 2, o qCO2 foi 18% superior na época de transição águas/seca sob MB em relação à SIPA. Porém, na época das águas foi 25% maior sob SIPA. O CBM apresentou incremento de 39% sob SIPA na época de transição seca/águas. A enzima ß-glicosidase foi maior sob MB em relação à SIPA independente da época, diferindo da enzima arilsulfatase que expressou maior atividade sob SIPA (301,4 µg p-nitrofenol g-1 solo h-1), em relação à MB. A RB apresentou maiores teores na época de transição seca/águas em comparação às épocas de seca e águas com médias de 20,0,12,8 e 14,1 mg C-CO2 kg-1 solo h-1, respectivamente. Já o NBM e o qMIC não foram influenciados pelos diferentes níveis de diversidade e épocas de amostragem. A sazonalidade influencia os indicadores biológicos e bioquímicos do solo e práticas, como a adubação de sistemas e a alta diversidade funcional, favorecem a atividade microbiana, sobretudo nas transições entre estações seca e chuvosa, período ideal principalmente para a avaliação dos processos biológicos do solo

Abstract: Soil quality indicators are essential tools for assessing the potential of production systems, as they are sensitive and provide insights into soil fertility and overall system productivity. This study aimed to evaluate the seasonality of biological and biochemical soil indicators in different production systems in the Cerrado region of Mato Grosso. The research was carried out in two experiments in the municipality of Rondonópolis/MT, with five soil sampling periods: May (transition from rainy to dry season), July (dry season), September (transition from dry to rainy season) of 2023, January/February (rainy season), and March/June (both rainy and dry seasons) of 2024. A randomized block design was used, with three replications and two treatments in each experiment. Experiment 1 was conducted on a dystrophic Red Latosol with clayey texture, and the treatments were fertilization strategies in an integrated crop livestock system (ICLS): 1) Conventional fertilization with P and K applied to soybean (CF), and 2) System fertilization with N, P, and K applied to pasture (SF). Experiment 2 was carried out on a dystrophic Red Argisol with sandy texture, and the treatments were two levels of functional diversity during the off-season: 1) Very low (VL) – cotton in the cropping season followed by fallow; 2) High (ICLS) – cotton in the cropping season followed by Urochloa brizantha intercropped with sunflower, forage radish, buckwheat, and cowpea, including cattle grazing during the off-season. In Experiment 1, microbial biomass carbon (MBC) showed a 49% increase under SF compared to CF during the rainy season. In both treatments, the highest MBC levels were observed in the transition period from rainy to dry season. Arylsulfatase activity was higher under SF during the rainy-dry and dry transition periods, with mean values of 239 and 379 µg p-nitrophenol g?¹ soil h?¹, respectively. Basal respiration (BR) increased by 285% during the dry-rainy transition and rainy season compared to the dry season. The metabolic quotient (qCO2) was 69% higher during the dry-rainy transition and rainy season compared to the rainy-dry transition. ß-glucosidase activity was 30% higher in the rainy season compared to the dry season. However, microbial biomass nitrogen (MBN) and microbial quotient (qMIC) were not influenced by fertilization strategies or sampling times. In Experiment 2, qCO2 was 18% higher under VL during the rainy-dry transition compared to ICLS. However, during the rainy season, qCO2 was 25% higher under ICLS. MBC increased by 39% under ICLS during the dry-rainy transition. ß glucosidase activity was higher under VL regardless of the sampling period, whereas arylsulfatase showed greater activity under ICLS (301.4 µg p-nitrophenol g?¹ soil h?¹) compared to VL. BR was higher during the dry-rainy transition than in the dry and rainy seasons, with mean values of 20.0, 12.8, and 14.1 mg C-CO2 kg?¹ soil h?¹, respectively. As in Experiment 1, MBN and qMIC were not affected by the different levels of diversity or sampling periods. Seasonality influences biological and biochemical soil indicators, and practices such as system fertilization and high functional diversity enhance microbial activity, especially during transitions between dry and rainy seasons—an ideal period for evaluating soil biological processes