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Carbon stock and its compartments in a subtropical oxisol under long-term tillage and crop rotation systems

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Carbon stock and its compartments in a subtropical oxisol under long-term tillage and crop rotation systems

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Título Carbon stock and its compartments in a subtropical oxisol under long-term tillage and crop rotation systems
Outro título Estoque e compartimentos de carbono em um latossolo vermelho subtropical sob diferentes sistemas de longo prazo de preparo e rotação de culturas
Autor Campos, Ben-Hur Costa de
Amado, Telmo Jorge Carneiro
Bayer, Cimelio
Nicoloso, Rodrigo da Silveira
Fiorin, Jackson Ernani
Resumo A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha papel relevante na qualidade do solo e pode atuar como dreno de C-CO2 atmosférico em solos sob sistemas de manejo conservacionista. Este estudo foi realizado com o objetivo de investigar o efeito de longo prazo (19 anos) de sistemas de preparo do solo (PC-preparo convencional e PD-plantio direto) e de rotação de culturas (R0- sucessão de monoculturas, R1- rotação de culturas de inverno e R2- rotação intensiva de culturas) no estoque de carbono (C) orgânico total, particulado e associado a minerais de um Latossolo Vermelho, originalmente degradado, do Sul do Brasil. O clima é subtropical úmido Cfa 2, segundo a classificação de Köppen, com média anual de precipitação pluvial de 1.774 mm e média anual de temperatura de 19,2 oC. As parcelas experimentais foram divididas em três segmentos, e em cada um destes foram coletadas amostras nas profundidades de 0–0,05, 0,05–0,10, 0,10–0,20 e 0,20–0,30 m. As amostras foram coletadas por meio da abertura manual de pequenas trincheiras. O estoque de C no solo apresentou relação linear com o aporte anual de C, independentemente do sistema de preparo investigado. Assim, o preparo do solo teve pequeno efeito no incremento da taxa de decomposição da MOS. Na camada de 0–0,30 m, a taxa de sequestro de C variou de zero a 0,51 Mg ha-1 ano-1 considerando o tratamento CT R0 como referência, sendo a rotação de culturas uma estratégia mais eficiente em determinar o acúmulo de C do que os sistemas de preparo. Na média dos sistemas de cultura, uma taxa de sequestro de C de 0,13 Mg ha-1ano-1 foi observada sob PD em relação ao PC. Isso é claro? Esse resultado foi determinado pelo maior aporte de C proporcionado pela melhoria da qualidade do solo em PD adotado por longo prazo. A fração particulada de C foi um indicador eficiente da qualidade dos sistemas de manejo, enquanto o C orgânico associado aos minerais foi um importante dreno de C-CO2 atmosférico nesse Latossolo argiloso. A retenção de C nessa fração estável da MOS contribuiu com 81 e 89 % do total de C sequestrado no solo em PD, nos sistemas R1 e R2, respectivamente. O maior índice de manejo de C foi verificado sob PD R2, confirmando o potencial de práticas de manejo em melhorar qualitativamente o C armazenado no solo, em relação ao PC R0. Esses resultados mostram que a diversificação da rotação de culturas, notadamente com a inclusão de plantas de cobertura, é uma importante estratégia para o sequestro de C-CO2 atmosférico e melhoria da qualidade da MOS em Latossolos subtropicais intemperizados.
Abstract Soil organic matter (SOM) plays a crucial role in soil quality and can act as an atmospheric C-CO2 sink under conservationist management systems. This study aimed to evaluate the long-term effects (19 years) of tillage (CT-conventional tillage and NT-no tillage) and crop rotations (R0-monoculture system, R1-winter crop rotation, and R2- intensive crop rotation) on total, particulate and mineralassociated organic carbon (C) stocks of an originally degraded Red Oxisol in Cruz Alta, RS, Southern Brazil. The climate is humid subtropical Cfa 2a (Köppen classification), the mean annual precipitation 1,774 mm and mean annual temperature 19.2 oC. The plots were divided into four segments, of which each was sampled in the layers 0–0.05, 0.05–0.10, 0.10–0.20, and 0.20–0.30 m. Sampling was performed manually by opening small trenches. The SOM pools were determined by physical fractionation. Soil C stocks had a linear relationship with annual crop C inputs, regardless of the tillage systems. Thus, soil disturbance had a minor effect on SOM turnover. In the 0–0.30 m layer, soil C sequestration ranged from 0 to 0.51 Mg ha-1 yr-1, using the CT R0 treatment as base-line; crop rotation systems had more influence on soil stock C than tillage systems. The mean C sequestration rate of the cropping systems was 0.13 Mg ha-1 yr-1 higher in NT than CT. This result was associated to the higher C input by crops due to the improvement in soil quality under long-term no-tillage. The particulate C fraction was a sensitive indicator of soil management quality, while mineral-associated organic C was the main pool of atmospheric C fixed in this clayey Oxisol. The C retention in this stable SOM fraction accounts for 81 and 89 % of total C sequestration in the treatments NT R1 and NT R2, respectively, in relation to the same cropping systems under CT. The highest C management index was observed in NT R2, confirming the capacity of this soil management practice to improve the soil C stock qualitatively in relation to CT R0. The results highlighted the diversification of crop rotation with cover crops as a crucial strategy for atmospheric C-CO2 sequestration and SOM quality improvement in highly weathered subtropical Oxisols.
Contido em Revista brasileira de ciência do solo. Campinas. Vol. 35, n.3 (maio/jun. 2011), p. 805-817
Assunto Manejo do solo
Plantio direto
Preparo do solo
Química do solo
Seqüestro de carbono
[en] Carbon sequestration
[en] Conventional tillage
[en] No-tillage
[en] Soil management
Origem Nacional
Tipo Artigo de periódico
URI http://hdl.handle.net/10183/81593
Arquivos Descrição Formato
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