Influência da complexidade de diferentes sistemas de cultivo de cebola na emissão de gases de efeito estufa

Abstract

O estado de Santa Catarina (SC) é o principal produtor nacional de cebola (Allium cepa L.), onde o município de Ituporanga, é o maior produtor do estado. Dentre as técnicas de manejo do solo, tem-se o sistema de preparo convencional (SPC) como o mais utilizado na região. Entretanto, o sistema de plantio direto de hortaliças (SPDH) vem ganhando espaço entre os agricultores da região. Considerando que o uso do solo no SPC e SPDH modificam de diferentes formas os atributos edáficos, assim como emitem diferentes quantidades de gases de efeito estufa (GEEs). O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a contribuição do SPDH de longa duração (14 anos), em comparação ao SPC e SPD, quanto às melhorias dos atributos químicos e físicos do solo, e à emissão de GEE e uma possível mitigação destes gases, durante o cultivo de cebola. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com quatro repetições e três tratamentos: SPD - sucessão de milho/cebola anual; SPC -sucessão de milho/cebola anual; SPDH - consórcio mucuna+milheto+girassol e cebola anual. As emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo foram avaliadas através do método das câmaras estáticas durante 106 dias ao longo do cultivo da cebola. Amostras indeformadas e deformadas de solo para determinação do diâmetro médio geométrico (DMG), densidade do solo (DS), porosidade total (PT), teores e estoques de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-30 cm. O SPDH, onde se faz uso do consórcio entre milheto, mucuna e girassol para produção de massa seca se mostrou mais eficiente quanto à melhoria dos atributos químicos e físicos do solo; pois neste sistema ocorreu a elevação dos teores e estoques de COT e NT; aumento do DMG e a diminuição da DS, todos na camada de 0-5 cm em relação aos demais tratamentos. O SPDH também se destacou no aumento dos estoques de COT na camada de 0-30 cm em comparação aos demais tratamentos. O SPDH se mostrou o sistema com maior potencial de emissão de GEE, tanto para CO2 quanto para N2O, o que acontece devido a maior presença de N no solo. A relação C/N em SPDH foi menor que os demais tratamentos. Assim, é correto afirmar que a maior capacidade do sistema em armazenar N, reduzindo a relação C/N pode ser responsável por uma maior emissão de oxido nitroso. O SPDH apresentou os maiores estoques de C quando descontado o C equivalente das emissões de GEE, o que demonstra que mesmo tendo maiores emissões de GEE, o tratamento tem grande capacidade de mitigar as emissões oriundas do sistema solo planta, e até mesmo promover o sequestro de carbono. O tratamento em SPD apresentou resultados divergentes quanto a emissão de GEE em comparação ao SPDH. O SPDH demostrou maior aptidão para a emissão do N2O e do CO2, e o SPD apresentou as menores emissões destes gases, apesar de não diferir do SPC. Entretanto, a capacidade dos três tratamentos em estocar C e N no solo com o passar dos anos se mostrou eficaz na mitigação das emissões dos GEE pelo sistema solo planta. O SPDH apresentou maior produtividade de cebola, com média de 20% maior que os demais tratamentos. Estes valores, associados a uma economia de 25% no uso de nitrato de amônio no tratamento, o torna o sistema mais vantajoso para o produtor.

Abstract: The state of Santa Catarina (SC) is the main national producer of onion (Allium cepa L.), where the municipality of Ituporanga is the largest producer in the state. Among soil management techniques, the conventional tillage system (CTS) is the most used in the region. However, the vegetable no-tillage system (NTSV) has been gaining ground among farmers in the region. Considering that land use in the CTS and NTSV modifies edaphic attributes in different ways, as well as emits different amounts of greenhouse gases (GHGs). The present study was developed with the objective of evaluating the contribution of the long-term NTSV (14 years), in comparison to the CTS and NT, regarding the improvements in the chemical and physical attributes of the soil, and the emission of GHG and a possible mitigation of these gases during onion cultivation. The experimental design used was randomized blocks with four replications and three treatments: NT - annual maize/onion succession; CTS - annual corn/onion succession; NTSV - mucuna+millet+sunflower and annual onion intercropping. Emissions of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) from the soil were evaluated using the static chamber method for 106 days during onion cultivation. Undisturbed and deformed soil samples for determination of geometric mean diameter (GDM), soil density (SD), total porosity (TP), total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) contents and stocks were collected in the layers from 0-5, 5-10 and 10-30 cm. The NTSV, where the consortium between pearl millet, velvet bean and sunflower is used to produce dry mass, proved to be more efficient in terms of improving the chemical and physical attributes of the soil; because in this system there was an increase in the levels and stocks of TOC and TN; increase in GDM and decrease in SD, all in the 0-5 cm layer in relation to the other treatments. NTSV also stood out in increasing TOC stocks in the 0-30 cm layer compared to the other treatments. The NTSV proved to be the system with the highest potential for GHG emissions, both for CO2 and N2O, which happens due to the greater presence of N in the soil. The C/N ratio in NTSV was lower than the other treatments. Thus, it is correct to state that the greater capacity of the system to store N, reducing the C/N ratio, may be responsible for a greater emission of nitrous oxide. The NTSV had the largest stocks of C when discounting the C equivalent of GHG emissions, which demonstrates that even with higher GHG emissions, the treatment has a great capacity to mitigate emissions from the soil-plant system, and even promote the sequestration of carbon. Treatment in NT showed divergent results regarding GHG emissions compared to NTSV. NTSV showed greater ability to emit N2O and CO2, and NT had the lowest emissions of these gases, despite not differing from CTS. However, the ability of the three treatments to store C and N in the soil over the years proved to be effective in mitigating GHG emissions by the soil-plant system. The NTSV showed the highest onion yield, with an average of 20% higher than the other treatments. These values, associated with a 25% saving in the use of ammonium nitrate in the treatment, make it the most advantageous system for the producer.