Efeito da composição funcional de sistemas agroflorestais sucessionais sobre propriedades biogeoquímicas de solo arenoso hidromórfico

Abstract

Com a necessidade de conciliar a conservação da biodiversidade, segurança alimentar e reversão da degradação do ambiente causada pela agricultura convencional, os Sistemas Agroflorestais Agroecológicos (SAFAs) se apresentam como uma alternativa eficaz. Os atributos químicos são bons indicadores da qualidade do solo, uma vez que os processos de decomposição e mineralização da matéria orgânica são diretamente dependentes das concentrações de biomassa vegetal depositada no solo, temperatura, umidade, entre outros fatores. O estudo objetivou avaliar o efeito da composição funcional em três SAFAs sucessionais com cultivos de diferentes níveis de nitrogênio foliar e igual riqueza de espécies. Os 3 SAFAs foram dispostos em 6 blocos, cada um contendo 3 parcelas, sendo uma parcela para cada SAFA disposta aleatoriamente. As parcelas foram divididas em linhas de cultivo e entrelinhas. Os 3 SAFAs se diferenciavam principalmente pelo teor de N foliar das espécies que os compunham, sendo eles Alto, Médio e Baixo, em que o N folair do Alto é > 2,5%, do Baixo é < 2,5% (ambos com baixa diversidade funcional), enquanto o SAFA Médio recebeu uma mistura de Alto e Baixo N foliar (alta diversidade funcional). Para a análise da fertilidade do solo foram avaliados os atributos químicos do solo em amostras coletadas na camada de 0-10 cm. Os atributos avaliados foram pH, carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT), amônio (N-NH4+), nitrato (NO3-), P, K, Ca, Mg e as relações C/N e N/P, em faixas de cultivo e entrelinhas, comparando o solo antes e depois da implantação dos SAFAs (27 meses após a implantação). A solução do solo foi analisada com auxílio de resina trocadora, sendo determinados os teores de NH4+, NO3-, N mineral, P e as relações NH4+/NO3 e N mineral/P), em faixas de cultivo e entrelinha, nas profundidades de 5 e 20 cm, no inverno e no verão. A análise de solo mostrou aumento em todos os parâmetros analisados depois de 27 meses de implantação dos SAFAs, especialmente o COT, o qual chegou a duplicar seu teor. A exceção foi a relação N total/P que não apresentou aumento. A análise das resinas apontou, em especial, alta taxa de mineralização do P e rápida imobilização deste elemento, principalmente nos SAFAs com maior N foliar. O SAFA Alto, em relação ao SAFA Médio, também teve menor relação C/N, apontando para uma alta taxa de nitrificação. No SAFA Baixo também houve lenta mineralização do nitrato. O uso de espécies com alta diversidade funcional e que incluem indivíduos fixadores de N2 tendem a aumentar a qualidade do solo, contribuindo para melhor eficiência dos ciclos biogeoquímicos.

Abstract: With the need to reconcile biodiversity conservation, food security and reversal of environmental degradation caused by conventional agriculture, the Agroecological Agroforestry Systems [In Portuguese: Sistemas Agroflorestais Agroecológicos ? SAFAs) are presented as an effective alternative. The chemical attributes are good indicators of soil quality, since decomposition and organic matter mineralization processes are directly dependent on the concentrations of plant biomass deposited in the soil, temperature, humidity, among other factors. The study aimed to evaluate the effect of functional composition in three successional SAFAs with crops with different levels of foliar nitrogen and equal species richness. The three SAFAs were arranged in six blocks, each containing three plots, one plot for each SAFA randomly. The plots were divided into cultivation rows and in-between rows. The three SAFAs differed mainly by the foliar N content of the species that composed them, being High, Medium and Low, where high N foliar is > 2.5%, Low Foliar N is < 2.5% (both with low functional diversity), while the Medium SAFA received a mixture of high and low foliar N (high functional diversity). For the analysis of the soil fertility, the chemical attributes of the soil in samples collected in the 0-10 cm layer were evaluated. The evaluated attributes were pH, total organic carbon (TOC), total nitrogen (NT), ammonium (N-NH4+), nitrate (NO3-), P, K, Ca, Mg and the C/N and N/P ratios, in cultivation strips and in-between rows, comparing the soil before and after the implantation of SAFAs (27 months after implantation). The soil solution was analyzed with the aid of an exchanger resin, and the levels of NH4+, NO3-, mineral N, P and the NH4+/NO3 and mineral N/P ratios were determined, in cultivation strips and in-between rows, at depths of 5 and 20 cm, in winter and summer. The soil analysis showed an increase in all parameters analyzed after 27 months of implementation of SAFAs, especially the TOC, which doubled its content. The exception was the total N/P ratio, which did not increase. The analysis of the resins pointed out, in particular, a high rate of P mineralization and rapid immobilization of this element, especially in SAFAs with higher foliar N. High SAFA, compared to Medium SAFA, also had a lower C/N ratio, pointing to a high nitrification rate. In Low SAFA, there was also a slow nitrate mineralization. The incorporation of species with high functional diversity and which include N2-fixing individuals tends to increase soil quality, contributing to better efficiency of biogeochemical cycles.