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Ciência Rural

Print version ISSN 0103-8478

Cienc. Rural vol.44 no.11 Santa Maria Nov. 2014

http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20140339 

Ciência do Solo

A incorporação de calcário em sistema plantio direto consolidado reduz o estoque de carbono em macroagregados do solo

The incorporation of limestone in consolidated no-tillage system reduces carbon stock in soil macroaggregates

Renato Yagi*  1  

Jonez Fidalski 2  

Cássio Antonio Tormena 3  

1Área de Solos (ASO), Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Rodovia do Café, km 496, s/n, CP 129, 84002-970, Ponta Grossa, PR, Brasil.

2ASO, IAPAR, Paranavaí, PR, Brasil.

3Departamento de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá, PR, Brasil.


RESUMO

Estoques de carbono em macroagregados do solo possuem relação com a taxa de sequestro de C no solo em sistema plantio direto. Objetivou-se avaliar os estoques de carbono em macroagregados (12,5-19,0mm) em função do revolvimento ocasional e/ou da calagem de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob sistema plantio direto há 17 anos em Pato Branco, sudoeste do Paraná. A partir de outubro de 2009, foi avaliado um experimento em parcelas sub-subdivididas, tendo como parcelas, épocas de amostragens após 6, 12 e 20 meses do revolvimento do solo e/ou calagem; nas subparcelas, manejos de solo, sem e com revolvimento do solo com uma aração e uma gradagem; e, nas sub-subparcelas, níveis de calagem, sem e com calcário para elevar o índice de saturação por bases para 70%. Dos 6 aos 12 meses, a aplicação de calcário em superfície ou incorporado aumentou os estoques de C dos macroagregados na camada de 0,10-0,20m. Após 20 meses, a incorporação de calcário em solo reduziu os estoques de C dos macroagregados somente na camada de 0-0,10m. Assim, a calagem na superfície é fundamental para a manutenção e aumento dos estoques de C em macroagregados de solo sob sistema plantio direto, mantendo-o consolidado

Palavras-Chave: matéria orgânica do solo; preparo ocasional; sequestro de carbono

ABSTRACT

Carbon stocks in soil macroaggregates are related to the rate of soil C sequestration in no-tillage system. This study aimed to evaluate carbon stocks in macroaggregates (12.5 to 19.0mm) as a function of the occasional tillage and/or liming of a Hapludox loamy clayey under no-tillage for 17 years in Pato Branco, Paraná southwest, Brazil. Starting from October 2009, it was evaluated an experiment with split-split plots, with plots as sampling dates after 6, 12 and 20 months of the occasional tillage and/or liming; the subplots as soil management, with and without occasional soil tillage with plowing and disking; and as sub-subplots, liming levels, with and without limestone to raise the base saturation index to 70%. From 6 to 12 months, the limestone application on surface or incorporated increased C stocks of macroaggregates in the 0.10-0.20m layer. After 20 months, the incorporation of limestone in soil reduced C stocks in macroaggregates only in the 0-0.10m layer. Thus, the surface liming is essential for the maintenance and enhancement of C stocks in macroaggregates of no-tillage system, keeping it consolidated

Key words: soil organic matter; occasional tillage; carbon sequestration

Antigos paradigmas técnicos voltam a ser avaliados, visando à manutenção da sustentabilidade do sistema plantio direto (SPD), a exemplo da incorporação de calcário ao solo. Por exemplo, o revolvimento de um Argissolo Vermelho Distrófico típico de textura franco argilo arenosa sob SPD, realizado a cada quatro anos com aração e gradagens para a incorporação de calcário, não afetou os teores de carbono (C) orgânico total do solo após 12 anos da intervenção mecânica (MARCOLAN & ANGHINONI, 2006). No mesmo solo, com a terceira reaplicação de calcário após 12 anos, os teores de C orgânico total do solo na camada de 0-0,15m permaneceram inalterados após 12, 24, 36 e 48 meses da incorporação do corretivo (MARCOLAN et al., 2007).

Ademais, também tem sido avaliado o preparo ocasional do solo em SPD, aquele que é caracterizado por uma única intervenção mecânica em área com mais de 10 anos sob SPD, sendo sugerida como prática para incrementar o potencial do solo em sequestrar C em regiões frias (QUINCKE et al., 2007). Assim, um indicador da taxa de sequestro de C, com base em massa equivalente de solo, como os estoques de C em macroagregados (FERREIRA et al., 2012), poderia caracterizar o impacto positivo ou negativo de um revolvimento ocasional para incorporação de calcário ao solo em um SPD consolidado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da calagem e do revolvimento do solo nos estoques de C em macroagregados de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob SPD há 17 anos.

Um experimento foi implantado em 13/10/2009 na Estação Experimental do Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) em Pato Branco, sudoeste do Estado do Paraná (26º07'16''S e 52º39'37''W; altitude de 730m). A área estava sob SPD conduzida continuamente com rotação de culturas há 17 anos, com relevo plano a suave ondulado, apresentando na camada de 0-0,20m: teor de argila de 620g kg-1, teor médio de C de 23g dm-3, e índice de saturação por bases de 57% e valores médios de densidade do solo nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30m, respectivamente, de 1,26; 1,30 e 1,20Mg m-3.

O delineamento experimental foi o de blocos casualizados no esquema de parcelas sub-subdivididas, com quatro repetições, tendo como parcelas, épocas de amostragens de solo após implantação do experimento, após 6, 12 e 20 meses, sendo as amostragens realizadas após colheitas de milho (Zea mays L.), aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e soja (Glycine max (L.) Merr.), respectivamente; nas subparcelas, o revolvimento ou não do solo, realizado em 13/10/2012 com arado de 4 discos, com 32" de diâmetro, seguida de gradagem niveladora com grade de 32 discos e 14" de diâmetro, na camada de 0-0,20m; e nas sub-subparcelas: a aplicação ou não de 1,7Mg ha-1 de calcário dolomítico (PRNT=100%) para elevar o índice de saturação por bases a 70%.

Nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30m foram coletados blocos de solo com largura de 0,10m, comprimento de 0,20m e espessura de 0,10m, os quais foram destorroados manualmente, obtendo-se 40 macroagregados de solo, os quais foram selecionados com peneiras metálicas de 12,5 e 19,0mm de abertura. Os agregados foram secos à sombra, moídos e tamisados em peneira de 2mm para a determinação dos teores de C orgânico (PAVAN et al., 1992). Amostras indeformadas de solo também foram coletadas nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30m para quantificar a densidade do solo (CLAESSEN, 1997).

Os estoques de C no solo foram calculados conforme descrito por ELLERT & BETANY (1995), utilizando-se a camada de 0,20-0,30m de profundidade como referência (LEE et al., 2009). Os resultados de estoques de C em macroagregados das camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20m foram submetidos à análise de variância (Teste F) e à comparação de médias, utilizando o teste de Tukey.

Os resultados de estoques de C apresentaram interação tripla significativa (épocas de amostragens, manejo do solo e calagem) na camada de 0-0,10m (P≤0,10); interação dupla entre as épocas de amostragens com manejo do solo (P<0,05) e calagem (P<0,05) na camada de 0,10-0,20m.

Dos 12 aos 20 meses, os estoques de C dos macroagregados na camada de 0-0,10m diminuíram (20%) somente no tratamento com incorporação de calcário ao solo; por outro lado, os estoques de C mantiveram-se constantes ao longo do tempo com a aplicação de calcário na superfície do solo (Figura 1a). Resultados de estoques de C do solo obtidos no presente trabalho são distintos daqueles que consideram somente os teores de C do solo (MARCOLAN &amp; ANGHINONI, 2006; MARCOLAN et al., 2007), pois alterações nestes últimos não foram observadas com a incorporação esporádica de calcário em SPD consolidado. Dessa forma, a incorporação mecânica de calcário ao solo atuou na oxidação microbiológica dos estoques de C da camada superficial do solo.

Figura 1 : Estoques de C em macroagregados nas camadas de 0-0,10m (a) e 0,10-0,20m (a, b) de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico após 6, 12 e 20 meses do revolvimento e/ou calagem. Letras maiúsculas comparam médias dos tratamentos calagem ou manejo do solo dentro do mesmo mês; letras minúsculas comparam médias dos meses dentro dos mesmos tratamentos calagem e manejo do solo; letras gregas (a) comparam médias do tratamento manejo do solo dentro do tratamento calagem em cada mês. Letras iguais não diferem pelo teste de Tukey a 5% (b, c) e 10% (a) de probabilidade. 

Quando não associado à calagem, o revolvimento ocasional do solo não reduziu os estoques de C dos macroagregados da camada de 0-0,10m, mantendo-se constante nas amostragens de solo subsequentes à intervenção mecânica (Figura 1a). Tanto no sistema de cultivo convencional quanto no SPD, a humificação da matéria orgânica do solo aumenta em profundidade (FAVORETTO et al., 2008), podendo manter os estoques de C em macroagregados de solo mesmo após o revolvimento, devido à maior recalcitrância das substâncias húmicas expostas na camada superficial do solo, além da incorporação destas e de materiais orgânicos, que compensam a oxidação adicional, devido o revolvimento.

A calagem, seja ela feita na superficialmente ou incorporada ao solo, aumentou (40%) os estoques de C na camada de 0,10-0,20m dos 6 aos 12 meses (Figura 1b). Mesmo aplicado à superfície, os produtos da dissociação do calcário, em particular os íons Ca2+, migraram em profundidade do solo, possivelmente por intermédios de ácidos orgânicos de baixo peso molecular (MIYAZAWA et al., 1996) e de possíveis formações de compostos com sulfato e nitrato, bem como fisicamente associado ao movimento de água em macroporos. Dessa forma, ao se concentrar na camada de 0,10-0,20m, o Ca2+ pode ter atuado como ponte de cátion entre moléculas orgânicas e minerais da fração argila, aumentando os estoques de C do solo (BRIEDIS et al., 2012). Ao contrário da camada de 0-0,10m, o aumento nos estoques de C na camada de 0,10-0,20m com a incorporação de calcário pode ser associado às condições menos favoráveis de decomposição microbiana na sub-superfície do solo, que, associadas à incorporação dos resíduos vegetais com o revolvimento do solo com alto teor de argila, propiciaram proteção química e física de complexos organo-minerais a partir de pontes de cátions.

Houve aumento (31%) dos estoques de C dos agregados da camada de 0,10-0,20m, dos 6 aos 12 meses, quando o SPD foi mantido continuamente, o que não ocorreu quando o solo foi revolvido (Figura 1c). Assim, também pode ter havido contribuição do aporte de biomassas de raízes de milho e aveia preta na camada de 0,10-0,20m do solo sob SPD sem revolvimento do solo; por outro lado, em solo revolvido, uma possível homogeneização e diluição dos teores de C na camada de 0-0,20m resultaram na ausência de aumento significativo dos estoques de C na camada de 0,10-0,20m entre estas duas amostragens.

AGRADECIMENTOS

À Fundação Araucária e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelas bolsas de produtividade em pesquisa concedidas ao segundo (448/2013) e terceiro autor (303624/2013-2), respectivamente.

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Received: March 06, 2014; Accepted: March 21, 2014

Autor para correspondência: Renato Yagi, email: ryagi@iapar.br

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