Estratégias de adubação em sistema integrado de produção agropecuária no cerrado : carbono orgânico, dinâmica da fertilidade do solo e produtividade da soja

Abstract

Resumo: O sistema integrado de produção agropecuária (SIPA), associada a estratégias diferenciadas de adubação, tem se mostrado eficaz na ciclagem de nutrientes, no acúmulo de matéria orgânica e na melhoria da qualidade do solo ao longo do tempo, refletindo positivamente na produtividade da soja. Esta dissertação teve como objetivos: (a) avaliar os efeitos de diferentes estratégias de adubação nos teores e estoques de carbono do solo; (b) analisar os teores de carbono das frações físicas da matéria orgânica do solo (MOS); (c) verificar a influência da adubação e do manejo do solo na estabilidade dos agregados; (d) quantificar os impactos na produtividade da soja; e (e) estudar a dinâmica da fertilidade do solo em áreas de produção na região do Cerrado MatoGrossense. O experimento foi conduzido desde 2019 em um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa, localizado na Fazenda Guarita, em Rondonópolis–MT, em uma área de 22,8 ha. O delineamento experimental adotado foi em esquema fatorial 2×2, com quatro tratamentos e três repetições: (1) adubação convencional (P e K na soja); (2) adubação convencional com aplicação de N na pastagem; (3) adubação de sistemas (P e K na pastagem); e (4) adubação de sistemas com N na pastagem. As amostragens de solo foram realizadas em fevereiro de 2024, em sete profundidades (0–0,05; 0,05–0,10; 0,10–0,20; 0,20–0,30; 0,30–0,50; 0,50–0,75 e 0,75– 1,00 m), sendo analisados os teores de C e N totais por combustão seca em analisador elementar. Avaliaram-se também as propriedades físicas do solo (estabilidade de agregados nas camadas de 0–0,10 e 0,10–0,20 m), os atributos químicos (na camada de 0–0,20 m) e a produtividade da soja. Os resultados evidenciaram maior acúmulo de carbono orgânico nas camadas superficiais do solo (0–0,10 m). As frações de matéria orgânica particulada (POM) apresentaram teores reduzidos, enquanto a fração associada aos minerais (MOP) foi superior no tratamento com adubação de sistemas e aplicação de N na pastagem (AS+N), em todas as profundidades. Os maiores estoques de carbono, tanto nas camadas superficiais (0–0,20 m) quanto no perfil até 1,00 m, também foram observados nos tratamentos com adubação de sistemas. A estabilidade dos agregados apresentou maiores médias nas camadas superficiais, embora não tenha sido significativamente influenciada pelas estratégias de adubação. Entre 2021 e 2024, observou-se incremento na fertilidade do solo, com destaque para os teores de P, K, Ca, Mg, Al+H, CTC e V%. Em 2024, os tratamentos com aplicação de N na pastagem apresentaram os maiores aumentos nos teores de fósforo e potássio. A produtividade da soja foi superior nos tratamentos com adubação de sistemas, com ou sem N, superando a adubação convencional ao longo dos anos. Esses resultados confirmam a hipótese de que a adubação estratégica, especialmente quando aplicada na fase pastagem, contribui para o aumento dos estoques de carbono, melhoria da fertilidade do solo e incremento da produtividade agrícola em sistemas integrados no Cerrado

Abstract: The integration of integrated crop-livestock systems (ICLS), associated with differentiated fertilization strategies, has proven effective in nutrient cycling, organic matter accumulation, and the improvement of soil quality over time, positively reflecting on soybean productivity. This dissertation aimed to: (a) evaluate the effects of different fertilization strategies on soil carbon contents and stocks; (b) analyze the carbon contents of the physical fractions of soil organic matter (SOM); (c) verify the influence of fertilization and soil management on aggregate stability; (d) quantify the impacts on soybean productivity; and (e) study the dynamics of soil fertility in production areas in the Cerrado region of Mato Grosso. The experiment has been conducted since 2019 on a dystrophic Red Latosol with clayey texture, located at Fazenda Guarita, in Rondonópolis–MT, in an area of 22.8 ha. The experimental design adopted was a 2×2 factorial scheme, with four treatments and three replications: (1) conventional fertilization (P and K in soybean); (2) conventional fertilization with N application in the pasture; (3) systems fertilization (P and K in the pasture); and (4) systems fertilization with N in the pasture. Soil sampling was carried out in February 2024 at seven depths (0–0.05; 0.05–0.10; 0.10–0.20; 0.20–0.30; 0.30–0.50; 0.50–0.75; and 0.75–1.00 m), and total C and N contents were analyzed by dry combustion in an elemental analyzer. Soil physical properties (aggregate stability at depths of 0–0.10 and 0.10–0.20 m), chemical attributes (at 0–0.20 m), and soybean productivity were also evaluated. The results showed greater organic carbon accumulation in the surface soil layers (0–0.10 m). The particulate organic matter (POM) fractions presented reduced contents, while the mineral-associated fraction (MAOM) was higher in the systems fertilization treatment with N application in the pasture (AS+N), at all depths. The highest carbon stocks, both in the surface layers (0–0.20 m) and throughout the profile up to 1.00 m, were also observed in the systems fertilization treatments. Aggregate stability showed higher averages in the surface layers, although it was not significantly influenced by the fertilization strategies. Between 2021 and 2024, an increase in soil fertility was observed, especially in the levels of P, K, Ca, Mg, H+Al, CEC, and base saturation (V%). In 2024, the treatments with N application in the pasture showed the greatest increases in phosphorus and potassium levels. Soybean productivity was higher in the systems fertilization treatments, with or without N, surpassing conventional fertilization over the years. These results confirm the hypothesis that strategic fertilization, especially when applied in the pasture phase, contributes to increased carbon stocks, improved soil fertility, and enhanced agricultural productivity in integrated systems in the Cerrado