Avaliação participativa da qualidade do solo é eficaz para separar sistemas de uso do solo com diferentes fontes de nutrientes

Abstract

Para amenizar o impacto da atividade humana, as Nações Unidas recomendaram 17 objetivos de desenvolvimento sustentável, dentre eles, a preocupação com a degradação do solo e agricultura sustentável. Não sendo uma tarefa simples quantificar a multifuncionalidade do solo, se utilizam diversos indicadores para compreender toda a gama de funções ecossistêmicas que esse recurso desempenha, tanto indicadores quantitativos quanto qualitativos. Além de avaliar a qualidade do solo (QS), busca-se melhorá-la, por exemplo substituindo o sistema de preparo convencional do solo (SPC) pelo sistema de plantio direto (SPD). Assim como o uso de adubos orgânicos podem substituir parcialmente ou totalmente os adubos minerais, desde que sejam observados os limites críticos, para melhorar a QS. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade química e física do solo por meio de indicadores quantitativos e qualitativos em Latossolo Vermelho manejado sob SPD, com e sem rotação de culturas, e submetido a aplicação de fertilizantes orgânicos e minerais. O experimento foi implementado em 2013 e conduzido na área experimental do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRGS), Campus de Ibirubá, RS. O delineamento experimental foi blocos ao acaso com parcelas subdivididas com quatro repetições, manejo com e sem rotação de culturas, e nas subparcelas foram alocados os cinco tratamentos: testemunha, sem aplicação de nutrientes (Test.); dejetos líquidos de suínos (DLS); fertilizante orgânico sólido granulado comercial (FO); fertilizante organomineral (FOM) e fertilizante mineral (FM). Após seis e nove anos de condução foram realizadas duas avaliações participativas da QS (em 2019 e 2022, respectivamente) e coletadas amostras de solo nas mesmas épocas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-30 cm para determinação dos teores disponíveis de P e K; teores trováveis de Ca, Mg e Al; saturação por bases e por Al; pH em água, índice SMP; capacidade de troca de cátions (CTC); teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT); abundância natural de 13C e 15N; densidade; estabilidade dos agregados; teores de glomalina total e facilmente extraível; fracionamento granulométrico e fracionamento químico (substâncias húmicas) da matéria orgânica do solo (MOS). Também foi determinada a produção de matéria seca das plantas de cobertura e a produtividade das culturas de milho, soja e trigo. Por meio da avaliação participativa da QS verificou-se que os tratamentos FOM e FO obtiveram os melhores resultados para a maioria dos indicadores avaliados, em comparação aos demais tratamentos. O uso de DLS, FO e FOM proporcionou os maiores teores de COT e NT em camadas superficiais e subsuperficiais do solo ao longo dos anos de sua aplicação, como também promoveu os maiores teores de P e K, tanto com rotação como sem rotação de culturas. Em relação aos teores de Ca e Mg, o tratamento FO proporcionou os maiores teores. Os fertilizantes orgânicos promoveram melhor estrutura do solo e maiores teores de glomalina. Com o fracionamento da MOS, tanto granulométrico quanto químico, verificou-se que o tratamento FOM proporcionou os maiores teores de MOS. A produtividade, em geral, não apresentou diferenças entre tratamentos. Os resultados obtidos evidenciam a robustez da avaliação participativa da QS, justificando difundir a metodologia para ser adotada em condições limitantes de tempo, recursos humanos e/ou financeiros, inclusive podendo substituir e/ou ser complementar a avaliação quantitativa. Também se evidencia que os fertilizantes orgânicos podem substituir parcialmente ou totalmente os adubos minerais.

Abstract: To mitigate the impact of human activity, the United Nations recommended 17 Sustainable Development Goals, including concerns about soil degradation and sustainable agriculture. Since quantifying soil multifunctionality is not a simple task, various indicators?both quantitative and qualitative?are used to understand the full range of ecosystem functions performed by this resource. In addition to evaluating soil quality (SQ), efforts are also directed at improving it, for instance, by replacing conventional tillage (CT) with no-tillage systems (NT). Likewise, the use of organic fertilizers can partially or entirely replace mineral fertilizers, provided that critical thresholds are observed, in order to improve SQ. The aim of this study was to assess the chemical and physical quality of a Red Latosol through quantitative and qualitative indicators under NT management, with and without crop rotation, and subjected to applications of organic and mineral fertilizers. The experiment was initiated in 2013 and conducted at the experimental area of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Sul (IFRS), Ibirubá Campus, RS. The experimental design was randomized blocks with split plots and four replicates, comparing management with and without crop rotation. In the subplots, five treatments were applied: control without nutrient application (Control); swine liquid manure (SLM); commercial solid organic fertilizer (OF); organomineral fertilizer (OMF); and mineral fertilizer (MF). After six and nine years of implementation, two participatory SQ assessments were conducted (in 2019 and 2022), and soil samples were collected at the same times from depths of 0?5, 5?10, and 10?30 cm to determine: available levels of P and K; exchangeable Ca, Mg, and Al; base and Al saturation; soil pH in water, SMP index; cation exchange capacity (CEC); total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN); natural abundance of 13C and 15N; bulk density; aggregate stability; total and easily extractable glomalin; particle-size and chemical fractionation (humic substances) of soil organic matter (SOM). In addition, dry matter production of cover crops and grain yields of corn, soybean, and wheat were determined. The participatory SQ assessment revealed that the OMF and OF treatments achieved the best results for most evaluated indicators compared to other treatments. The use of SLM, OF, and OMF led to the highest TOC and TN contents in both surface and subsurface layers over the years, as well as higher levels of P and K, with or without crop rotation. Regarding Ca and Mg levels, OF treatment provided the highest values. Organic fertilizers improved soil structure and increased glomalin content. SOM fractionation, both particle-size and chemical, showed that the OMF treatment had the highest SOM contents. Crop productivity generally showed no significant differences among treatments. The results highlight the robustness of the participatory SQ assessment method, supporting its dissemination for use under constraints of time, labor, and/or financial resources, and suggesting that it can complement or even replace quantitative assessments. The findings also reinforce that organic fertilizers can partially or fully substitute mineral fertilizers.