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Estabilidade de agregados de um planossolo sob diferentes sistemas de manejo

Aggregate stability of an albaqualf under different tillage systems

Resumos

Os solos de várzea no Rio Grande do Sul, considerando a heterogeneidade do material de origem e os diferentes graus de hidromorfismo, apresentam grandes variações nas suas características morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas. Sua principal exploração tem ocorrido por meio do binômio: arroz irrigado e pecuária de corte, freqüentemente de baixa rentabilidade. A introdução de espécies de sequeiro em rotação e/ou sucessão com o arroz irrigado vem sendo apregoada para aumentar a utilização desses solos, permitir maior controle de plantas daninhas do arroz irrigado e melhorar o seu estado físico degradado mediante sistemas que envolvam menor mobilização do solo. Nesse contexto, avaliou-se o efeito de sistemas de preparo convencional (SC), cultivo mínimo (CM), semeadura direta (SD) e pré-germinado (PG) sobre o estado de agregação de um Planossolo Hidromórfico eutrófico, por meio dos seguintes atributos: distribuição de agregados estáveis em água em diferentes classes de tamanho e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). O experimento vem sendo realizado desde 1995/96 e encontra-se instalado na Estação Experimental de Terras Baixas (ETB) da Embrapa - Clima Temperado, no município do Capão do Leão (RS). Após três anos, o sistema de manejo SD favoreceu a formação de agregados de maior tamanho, originando maior diâmetro médio ponderado de agregados, enquanto o sistema de plantio PG proporcionou a maior concentração de agregados do solo na classe de menor tamanho, com menor diâmetro médio ponderado dos agregados. O diâmetro médio ponderado de agregados do solo correlacionou-se linear e positivamente com o C-orgânico, não apresentando correlação com a argila dispersa em água.

sistema de cultivo; agregação; solos de terras baixas


The wetland soils in the state of Rio Grande do Sul present wide variation in their morphological, physical, chemical and mineralogical characteristics due to the heterogeneity of the parent material and different degrees of hydromorphism. Since their main uses for flooded rice and cattle breeding are frequently low-profit activities, the introduction of dry land crop species in rotation and/or succession with flooded rice has been called for. By broadening the spectrum of wetland soil use, a better weed control for flooded rice and an enhanced physical state of the degraded soil by management systems of reduced soil disturbance would become possible. In this context, the effect of tillage systems on the aggregation state of an Albaqualf has been evaluated: conventional tillage (CT), minimum tillage (MT), no tillage (NT) and pre-germinated (PG), by means of the following attributes: distribution of stable water aggregates in different size classes and mean weight diameter (MWD) of the aggregates. The experiment has been conducted since 1995/96 and is installed in the Estação Experimental de Terras Baixas (Experimental Station Lowlands-ESL) of Embrapa (Brazilian agricultural research organization), Clima Temperado, district of Capão do Leão (RS). After three years, the NT system favored an aggregate formation of larger sizes, originating largest MWD, while the system PG pushed the largest aggregate concentration of the soil into the smallest size class, with the smallest aggregate MWD. The MWD was lineal and positively correlated with the organic C, not presenting any correlation with the clay dispersed in water.

tillage system; aggregation; lowland soil


NOTA

Estabilidade de agregados de um planossolo sob diferentes sistemas de manejo(1 (1 ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada à Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, curso de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas - UFPel. )

Aggregate stability of an albaqualf under different tillage systems

C. L. R. LimaI; E. A. PaulettoII; A. S. GomesIII; J. B. SilvaIV

IPós-Graduanda em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas - UFPel. Caixa Postal 354, CEP 96010-900 Pelotas (RS). E-mail: clrlima@esalq.usp.br

IIProfessor do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, UFPel. E-mail: pauletto@ufpel.tche.br

IIIPesquisador do Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado - CPACT/EMBRAPA. Caixa Postal 403, CEP 96001- 970 Pelotas (RS). E-mail: algenor@cpact.embrapa.br

IVProfessor do Instituto de Física e Matemática, UFPel. E-mail: jbsilva@ufpel.tche.br

RESUMO

Os solos de várzea no Rio Grande do Sul, considerando a heterogeneidade do material de origem e os diferentes graus de hidromorfismo, apresentam grandes variações nas suas características morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas. Sua principal exploração tem ocorrido por meio do binômio: arroz irrigado e pecuária de corte, freqüentemente de baixa rentabilidade. A introdução de espécies de sequeiro em rotação e/ou sucessão com o arroz irrigado vem sendo apregoada para aumentar a utilização desses solos, permitir maior controle de plantas daninhas do arroz irrigado e melhorar o seu estado físico degradado mediante sistemas que envolvam menor mobilização do solo. Nesse contexto, avaliou-se o efeito de sistemas de preparo convencional (SC), cultivo mínimo (CM), semeadura direta (SD) e pré-germinado (PG) sobre o estado de agregação de um Planossolo Hidromórfico eutrófico, por meio dos seguintes atributos: distribuição de agregados estáveis em água em diferentes classes de tamanho e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). O experimento vem sendo realizado desde 1995/96 e encontra-se instalado na Estação Experimental de Terras Baixas (ETB) da Embrapa - Clima Temperado, no município do Capão do Leão (RS). Após três anos, o sistema de manejo SD favoreceu a formação de agregados de maior tamanho, originando maior diâmetro médio ponderado de agregados, enquanto o sistema de plantio PG proporcionou a maior concentração de agregados do solo na classe de menor tamanho, com menor diâmetro médio ponderado dos agregados. O diâmetro médio ponderado de agregados do solo correlacionou-se linear e positivamente com o C-orgânico, não apresentando correlação com a argila dispersa em água.

Termos de indexação: sistema de cultivo, agregação, solos de terras baixas.

SUMMARY

The wetland soils in the state of Rio Grande do Sul present wide variation in their morphological, physical, chemical and mineralogical characteristics due to the heterogeneity of the parent material and different degrees of hydromorphism. Since their main uses for flooded rice and cattle breeding are frequently low-profit activities, the introduction of dry land crop species in rotation and/or succession with flooded rice has been called for. By broadening the spectrum of wetland soil use, a better weed control for flooded rice and an enhanced physical state of the degraded soil by management systems of reduced soil disturbance would become possible. In this context, the effect of tillage systems on the aggregation state of an Albaqualf has been evaluated: conventional tillage (CT), minimum tillage (MT), no tillage (NT) and pre-germinated (PG), by means of the following attributes: distribution of stable water aggregates in different size classes and mean weight diameter (MWD) of the aggregates. The experiment has been conducted since 1995/96 and is installed in the Estação Experimental de Terras Baixas (Experimental Station Lowlands-ESL) of Embrapa (Brazilian agricultural research organization), Clima Temperado, district of Capão do Leão (RS). After three years, the NT system favored an aggregate formation of larger sizes, originating largest MWD, while the system PG pushed the largest aggregate concentration of the soil into the smallest size class, with the smallest aggregate MWD. The MWD was lineal and positively correlated with the organic C, not presenting any correlation with the clay dispersed in water.

Index terms: tillage system, aggregation, lowland soil.

INTRODUÇÃO

A qualidade estrutural do solo tem sido associada às condições físicas favoráveis à emergência de plântulas, desenvolvimento radicular, aeração, infiltração e movimento de água no perfil do solo. Doran & Parkin (1994) definem qualidade de solo como sendo a capacidade do solo de exercer várias funções, dentro dos limites do uso da terra e do ecossistema, com vistas em sustentar a produtividade biológica, manter ou melhorar a qualidade ambiental e contribuir para a saúde das plantas, dos animais e dos homens.

Segundo Eash et al. (1994), a formação da estrutura do solo resulta na formação dos agregados do solo. Aspectos relacionados com a estrutura podem ser quantitativamente caracterizados pela distribuição de tamanho de agregados estáveis em água (Arshad et al., 1996).

A formação e a estabilização de agregados ocorrem simultaneamente mediante a atuação de processos físicos, químicos e biológicos no solo. Bayer & Mielniczuk (1999) destacam que a formação de agregados é influenciada não só pelas forças físicas envolvidas no umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento, mas também pela compressão das raízes e que, após a aproximação das partículas minerais, o C- orgânico é de importância fundamental na estabilização dos agregados.

Os compostos orgânicos participam das ligações entre as partículas individuais do solo, atuando como agentes cimentantes das unidades estruturais pelas suas características de superfície, as quais controlam diversas reações importantes no solo e contribuem para determinar seu comportamento frente às práticas de manejo agrícola e alterações no ambiente. A participação destes compostos pode influir ainda na capacidade produtiva do solo por meio de diversos processos, tais como: amenização do efeito de elementos e compostos tóxicos, capacidade de infiltração e retenção de água, aeração, atividade biológica, capacidade de troca de cátions e disponibilidade de nutrientes (Silva et al., 2000a).

A agregação do solo é influenciada, ainda, pela composição textural (Castro Filho et al., 1998), condições climáticas, ação de microrganismos, raízes de plantas, resíduos vegetais e pelo próprio tracionamento do solo (Silva & Mielniczuk, 1997b).

A estabilidade dos agregados também pode ser alterada por diferentes sistemas de manejo. Segundo Eltz et al. (1989), o sistema de manejo semeadura direta proporciona maior tamanho de agregados estáveis em água, quando comparado ao preparo convencional, possivelmente pela nãodestruição mecânica dos agregados causada pelos implementos de preparo e pela proteção que a palha oferece à superfície do solo. Carpenedo & Mielniczuk (1990) concordam com a eficiência da semeadura direta na melhoria da estabilidade dos agregados do solo em relação ao preparo convencional.

Tratando mais especificamente de solos de várzea, manejados com monocultivo e em preparo convencional do solo, vêm-se buscando alternativas que reduzam a infestação de plantas daninhas e melhorem o estado físico do solo. O objetivo disto é viabilizar a sua utilização de forma mais intensa com arroz irrigado e, ou, com culturas de sequeiro, visando ao aumento de produtividade e à menor agressão ao meio ambiente.

Considerando que sistemas de manejo diferenciados alteram a estrutura do solo, objetivou-se avaliar o estado de agregação de um Planossolo sob diferentes sistemas de manejo em um experimento com duração de três anos, por meio da distribuição de agregados estáveis em água em diferentes classes e diâmetro médio ponderado (DMP).

MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho foi realizado sobre um experimento de campo situado no município de Capão do Leão, durante três safras agrícolas consecutivas, a partir de 1995/96, na Estação Experimental de Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, RS. Utilizou-se um Planossolo Hidromórfico eutrófico solódico textura média/ argilosa, de acordo com EMBRAPA (1999), pertencente à Unidade de Mapeamento Pelotas (Brasil, 1973) e, segundo o Soil Survey Staff (1990), classificado como um Albaqualf.

O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Os sistemas de manejo do solo estudados foram: preparo convencional (SC), cultivo mínimo (CM), semeadura direta (SD), além de um tratamento com arroz prégerminado (PG).

No sistema convencional, o solo foi preparado por meio de uma aração profunda e uma ou duas gradagens, dependendo do nivelamento do solo. O cultivo mínimo foi realizado no final do inverno e início da primavera com uma ou duas passadas de grade, e a semeadura do arroz sob a flora de sucessão normalmente composta por plantas daninhas, como o arroz vermelho. A semeadura direta consistiu na semeadura do arroz sob a cobertura vegetal do solo, sendo o azevém a espécie de inverno utilizada. O sistema de cultivo pré-germinado, no Rio Grande do Sul, consistiu num preparo do solo semelhante ao convencional realizado em área previamente sistematizada, adicionado de um alisamento superficial na presença de uma lâmina de água, na qual foram colocadas as sementes pré-germinadas, com radicelas com comprimento de 2 a 3 mm (IRGA, 2001).

Nestas áreas, foram coletadas amostras deformadas nas camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5-10 e 1020 cm, as quais foram processadas no Laboratório de Física do Solo da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. No laboratório, as amostras foram secas à sombra e destorroadas manualmente através de seus planos de fraqueza de maneira suave para não provocar compactação ou ruptura dos agregados e, após, passadas em peneira com abertura de malha 9,52 mm. A distribuição de tamanho dos agregados estáveis em água em diferentes classes e o cálculo do diâmetro médio ponderado (DMP) foram feitos com base no método descrito em Palmeira et al. (1999), segundo o princípio estabelecido por Kemper & Rosenau (1986), que utiliza o aparelho de oscilação vertical Yoder (1936). No peneiramento, utilizou-se um jogo de peneiras com abertura de malha de 4,76; 2,0; 1,0; 0,25 e 0,105 mm.

Complementarmente, foram determinados o teor de C-orgânico, pelo método de Walkley-Black (Tedesco et al., 1995), e de argila naturalmente dispersa em água, pelo método da pipeta descrito por Gee & Bauder (1986).

Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância utilizando para comparação de médias o teste de Duncan a 5 %, para as variáveis: distribuição percentual de agregados estáveis em água em diferentes classes de tamanho, diâmetro médio ponderado dos agregados, teor de C-orgânico e argila naturalmente dispersa em água. A análise de correlação linear simples foi utilizada para as variáveis: DMP, C-orgânico e argila naturalmente dispersa em água, para cada camada amostrada, utilizando o Sistema de Análise Estatística -SANEST (Zonta et al., 1984).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Valores médios de agregados estáveis em água, em diferentes classes de tamanho, e de C-orgânico, e argila naturalmente dispersa em água (ADA) e de diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados DMP encontram-se na figura 1 e no Quadro 1, respectivamente.



Em termos gerais, as maiores quantidades de agregados na classe de maior tamanho (C1 = 9,52 a 4,76 mm) foram proporcionadas pelo sistema SD, em todas as camadas, enquanto, na classe de menor tamanho (C6 < 0,105 mm), as maiores quantidades foram condicionadas pelo sistema PG. Esse fato está relacionado com o próprio sistema de preparo que é feito pela formação da lama, que destrói quase que por completo os agregados de maior tamanho, favorecendo, desta forma, a maior quantidade de menores agregados. Segundo Peña et al. (1996), Teixeira (1998), Palmeira et al. (1999) e Silva et al. (2000b), a utilização da SD poderá concorrer para a melhoria da estrutura do solo.

Os resultados obtidos indicam que os sistemas de manejo testados não exerceram efeitos significativos sobre as quantidades de agregados de 1 a 0,105 mm de diâmetro, isto é, nas classes intermediárias (C4 e C5), em todas as camadas (Figura 1).

Da mesma forma, foi possível constatar um acúmulo de agregados de 1,00 a 0,25 mm de diâmetro (C4) e menores que 0,105 mm (C6). Palmeira et al. (1999), no mesmo tipo de solo, submetido a diferentes sistemas de manejo por um período de 10 anos, também observaram um acúmulo de agregados nestas classes. Tisdall & Oades (1982) explicam que o acúmulo de agregados nas classes inferiores a 1,00 mm ocorre por serem eles mais estáveis por ocasião do umedecimento e não sofrerem destruição por práticas agrícolas, visto que são constituídos, predominantemente, por partículas de 2-20 µm de diâmetro, unidas em cadeias por diversas substâncias cimentantes, como materiais orgânicos, óxidos cristalinos e aluminossilicatos desordenados.

A aplicação do teste de Duncan sobre os valores médios das variáveis analisadas indica que o sistema SD proporcionou, em todas as camadas estudadas, os maiores valores de DMP e de C-orgânico (Quadro 1), os quais foram, em termos estatísticos, diferenciados daqueles correspondentes aos dos demais sistemas.

Os maiores teores de C-orgânico proporcionados pelo sistema SD devem ter contribuído para a presença de maior quantidade de agregados nas classes de maior tamanho.

Bayer & Mielniczuk (1997) explicam que o maior conteúdo de C-orgânico nas camadas superficiais de solos não revolvidas, comparativamente ao dos demais preparos, é devido à menor taxa de perda de matéria orgânica e à localização superficial do material orgânico adicionado por sistemas de cultivo. Para Silva et al. (2000a), sistemas de manejo que empregam operações com intenso revolvimento revelam taxa de perda de carbono normalmente maior que a taxa de adição, resultando em decréscimo dos teores de matéria orgânica.

Percebeu-se diminuição do DMP dos agregados em profundidade, principalmente em relação à primeira camada, em decorrência, provavelmente, da diminuição dos teores de C-orgânico em profundidade (Quadro 1). Observa-se que o sistema SD apresentou os maiores valores de DMP e o sistema PG os menores, refletindo nos dados apresentados anteriormente com relação à distribuição dos agregados nas diferentes classes de tamanho (Figura 1).

Sobre a argila naturalmente dispersa em água (ADA), não foram verificados efeitos significativos dos tratamentos (Quadro 1). Palmeira et al. (1999) também não encontraram diferenças significativas sobre os teores de argila naturalmente dispersa entre os tratamentos estudados.

Percebe-se, pelo quadro 2, que, em todas as camadas do solo estudado, houve correlação altamente significativa entre os teores de C-orgânico e DMP e maior coeficiente de correlação linear na camada de 0-2,5 cm.


Não foram encontradas correlações significativas entre o DMP e a argila naturalmente dispersa em água (ADA) (Quadro 2). Silva & Mielniczuk (1997a) e Reichert et al. (1993) também não encontraram correlação significativa entre estes dois atributos. Silva & Mielniczuk (1998) evidenciaram que a argila e o grau de dispersão exerceram efeitos na agregação do solo, porém foram insuficientes para explicar as variações entre os valores de DMP encontrados entre dois diferentes tipos de solos.

CONCLUSÕES

1. O sistema de semeadura direta favoreceu a formação de agregados de maior tamanho, originando maior diâmetro médio ponderado de agregados, enquanto o sistema de plantio de arroz pré-germinado proporcionou a maior concentração de agregados do solo na classe de menor tamanho, com menor diâmetro médio ponderado dos agregados.

2. O diâmetro médio ponderado dos agregados do solo correlacionou-se, linear e positivamente, com o C-orgânico, não apresentando correlação com a argila naturalmente dispersa em água.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em dezembro de 2001 e aprovado em novembro de 2002.

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  • (1
    ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada à Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, curso de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas - UFPel.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      11 Out 2012
    • Data do Fascículo
      Fev 2003

    Histórico

    • Aceito
      Nov 2002
    • Recebido
      Dez 2001
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