Efeito de plantas de cobertura na atividade enzimática total do solo e sua relação com a fertilidade do solo, estado nutricional e rendimento de cebola (Allium cepa L.) em sistema de plantio direto de hortaliças

Abstract

A produção de cebola (Allium cepa L.) em Santa Catarina, referência nacional com 551.225 toneladas na safra de 2022/23, se concentra na região do Alto Vale do Itajaí, caracterizada por relevo declivoso e agricultura em morros desflorestados. Esta atividade enfrenta desafios relacionados à erosão e degradação da fertilidade do solo devido ao sistema de preparo convencional, que envolve constante revolvimento do solo, monocultivo, uso de agrotóxicos e adubos minerais altamente solúveis, negligenciando práticas básicas como rotação de culturas e cobertura permanente do solo. O Sistema de Plantio Direto de Hortaliças (SPDH) agroecológico contribui para recuperar e sustentar a fertilidade, estrutura e atividade biológica do solo, mantendo e elevando a produtividade da cebola a longo prazo sem depender de insumos caros e potencialmente poluidores. No SPDH, realiza-se rotação de culturas com plantas de cobertura. A matéria seca das plantas de cobertura se acumula na superfície, proporcionando ciclagem de nutrientes, estruturação do solo, redução da variabilidade térmica e diminuição dos impactos da chuva, erosão e lixiviação de nutrientes. Assim, a atividade biológica do solo é estimulada por meio da produção de biomassa, fornecendo carbono, nutrientes e exsudatos que alimentam organismos do solo. Estes produzem enzimas extracelulares, fundamentais para acelerar reações químicas no solo, sendo a atividade enzimática considerada indicador de qualidade e saúde do solo, que pode ser avaliada através da Hidrólise do Diacetado de Fluoresceína (DAF). O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes plantas de cobertura, solteiras ou consorciadas, em SPDH agroecológico de longo prazo sobre atributos químicos e atividade enzimática total (DAF) do solo, estado nutricional e rendimento da cebola. O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Epagri em Ituporanga, SC, com oito tratamentos em delineamento de blocos completos casualizados e quatro repetições, representando diferentes composições de sucessão de culturas. Foram realizadas coletas de solo para análises químicas, de fertilidade e de tecido vegetal para análise de macronutrientes nas plantas de cobertura e cebola, e atividade enzimática do solo. Também foi avaliada a matéria seca superficial e o teor de macronutrientes acumulados pelas plantas de cobertura. As análises foram conduzidas durante as safras de 2022 e 2023, com os dados submetidos à teste de Scott- Knott (p<0,05) e análise de componentes principais (PCA). Os tratamentos foram eficientes em manter a fertilidade do solo após 14 anos de manejo agroecológico, de forma que aqueles com consórcios de plantas de cobertura, especialmente aveia-preta e nabo-forrageiro, e aqueles com leguminosas no verão, apresentaram desempenho superior mais constante na atividade enzimática do solo. No geral, as diferentes composições de sucessão de cultivos com plantas de cobertura de inverno e de verão para o cultivo de cebola em SPDH não demonstraram diferenças para os indicadores de qualidade de solo e no rendimento da cebola. A fertilidade do solo está sendo mantida em longo prazo de manejo, promovendo ciclagem eficiente de nutrientes essenciais, melhorando o estado nutricional e o rendimento da cebola. Este estudo demonstrou a eficácia do SPDH agroecológico na manutenção da qualidade do solo e produtividade da cebola, oferecendo uma alternativa sustentável ao manejo convencional.

Abstract: Onion (Allium cepa L.) production in Santa Catarina, a national benchmark with 551,225 tons in the 2022/23 season, is concentrated in the Alto Vale do Itajaí region, characterized by steep terrain and agriculture on deforested hills. This activity faces challenges related to erosion and soil fertility degradation due to the conventional tillage system, which involves constant soil turning, monoculture, use of pesticides, and highly soluble mineral fertilizers, neglecting basic practices such as crop rotation and permanent soil cover. The agroecological No-Tillage Vegetable Planting System (SPDH) contributes to recovering and sustaining soil fertility, structure, and biological activity, maintaining and increasing onion productivity in the long term without relying on expensive and potentially polluting inputs. In SPDH, crop rotation with cover crops is performed. The dry matter of cover crops accumulates on the surface, providing nutrient cycling, soil structuring, thermal variability reduction, and decreased impacts of rain, erosion, and nutrient leaching. Thus, soil biological activity is stimulated through biomass production, providing carbon, nutrients, and exudates that feed soil organisms. These produce extracellular enzymes, essential for accelerating chemical reactions in the soil, with enzymatic activity considered an indicator of soil quality and health, which can be assessed through Fluorescein Diacetate Hydrolysis (FDA). The objective of this study was to evaluate the effect of different cover crops, whether sole or intercropped, in long-term agroecological SPDH on soil chemical attributes, total enzymatic activity (FDA), nutritional status, and onion yield. The experiment was conducted at the Epagri Experimental Station in Ituporanga, SC, with eight treatments in a randomized complete block design and four replications, representing different crop succession compositions. Soil samples were collected for chemical, fertility, and plant tissue analyses for macronutrient analysis in cover crops and onions, and soil enzymatic activity. Surface dry matter and the macronutrient content accumulated by cover crops were also evaluated. Analyses were conducted during the 2022 and 2023 seasons, with data subjected to the Scott-Knott test (p<0.05) and principal component analysis (PCA). The results demonstrated that all treatments were efficient in maintaining soil fertility after 14 years of agroecological management. Treatments with cover crop consortia, especially black oats and forage radish, and those with summer legumes, showed more consistently superior performance in soil enzymatic activity. Overall, the different compositions of crop succession with winter and summer cover crops for onion cultivation in SPDH showed no differences in soil quality indicators and onion yield. Soil fertility is being maintained in the long term, promoting efficient cycling of essential nutrients, improving nutritional status and onion yield. This study demonstrated the effectiveness of agroecological SPDH in maintaining soil quality and onion productivity, offering a sustainable alternative to conventional management.