Funcionamento do sistema solo em diferentes escalas em sistemas de cultura sob plantio direto

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Hernandez Gamboa, Cristhian
• Orientador(a): Bayer, Cimelio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Relação solo-planta; Manejo do solo; Plantio direto
• Palavras-chave em Inglês: Self-organization; Soil management; Aggregation; No-tillage
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/232278

As plantas, através dos fluxos de energia e carbono (C), são determinantes no funcionamento do solo em diferentes escalas, com complexas interações entre elas, biota e minerais. A hipótese deste estudo é que as plantas, por meio da produtividade e da riqueza vegetal, promovem processos diferenciados e complementares de auto-organização e funcionamento do solo nas camadas superficiais e sub-superficiais e nas diferentes classes de agregados. O objetivo foi avaliar o efeito de sistemas de cultura em plantio direto na porosidade, fluxos de água, ar, atividade microbiana, estocagem de C e de nutrientes em escala de camadas de solo [superfície (0-5 cm) x subsuperficie (5-15 cm)] e de agregados de solo [macroagregados; microagregados: e a fração < 0,053 mm] num Argissolo Vermelho subtropical. O estudo foi baseado num experimento de longa duração (34 anos), cujo solo foi coletado de cinco sistemas de cultura [solo descoberto (DESC), aveia/milho (AM), aveia+vica/milho (AVM), aveia+vica/milho+caupi (AVMC), e uma pastagem permanente (PANG)] com níveis crescentes de produtividade e produtividade+riqueza vegetal. Na superfície do solo, a alta produtividade e produtividade+riqueza vegetal incrementaram a porosidade total, desenvolvendo um sistema poroso conectado, com macro e microporos responsáveis pela aeração do solo e também pelo armazenamento e disponibilidade de água no solo. Estas condições aumentaram a biomassa e metabolismos microbianos com efluxos de CO2, N2O e influxos de CH4 assim como a formação de macroagregados e acúmulo de C. Em subsuperfície, a produtividade e produtividade+riqueza vegetal geraram menor conectividade de poros, no entanto, a funcionalidade do sistema poroso foi associada a grandes macroporos contínuos, que promovem fluxos de ar e de água, e são relacionados à presença contínua de raízes e macroagregados; e com a microporosidade relacionada à disponibilidade de água, atividade microbiana e acúmulo de C. Na escala de agregados, as classes na fração < 0,053 mm e microagregados apresentaram maior concentração de C e N e expressão de atributos microbiológicos do que macroagregados. Mudanças nos fluxos de energia e C pela ação das plantas afetam as redes de poros, fluxos de ar e água, originando microambientes que condicionam a atividade microbiana e a retenção de nutrientes, água e carbono. Estes processos caracterizam a auto- organização do sistema solo, e condicionam seu funcionamento com reflexos em diferentes escalas as quais são complementares quanto a processos envolvendo fluxo e armazenamento.