Qualidade do solo em sistemas de produção de soja no cerrado mato-grossense

Abstract

RESUMO: A sustentabilidade agrícola é rotineiramente apontada como um objetivo chave em sistemas de produção agrícola, de forma que não apenas a quantidade de alimentos produzidos é importante, mas também a sua qualidade. Os grãos de soja (Glycine max 7 (L.) Merril) são importantes na alimentação humana e animal pois contém, em média, 20% e 40% de óleo e proteína em sua massa seca, respectivamente. A sojicultura, inserida em um cenário sujeito às interferências climáticas variáveis, demanda medidas que minimizem os riscos e os impactos ambientais inerentes a produção, e maximizem os lucros e as produtividades, aumentando sua eficiência. Dessa forma, a hipótese desse estudo, que foi dividido em dois capítulos, é de que diferentes práticas de manejo em sistema de plantio direto envolvendo sucessões e rotações de culturas influenciam a qualidade física, química e biológica do solo após cultivo de longo prazo. No primeiro capítulo, estudou-se o efeito de esquemas de sucessão (soja-milheto ; soja-brachiaria e soja-milho) e rotação de culturas em diferentes conformações sob plantio direto na qualidade física do solo, medindo-se os indicadores densidade do solo (Bd), porosidade total (TP), água disponível (AWC), saturação relativa na capacidade de campo(FC/TP), permeabilidade ao ar (Ka) e índice de continuidade de poros (K1), assim como o intervalo hídrico ótimo (LLWR), nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade. De maneira geral, identificou-se que as sucessões de culturas apresentaram qualidade física do solo mais depreciada em relação às rotações de culturas, especialmente a sucessão soja-milho, que apresentou uma camada compactada superficial (0-10 cm). A variável mais afetada pelos tratamentos foram aquelas associadas a aeração e a continuidade de poros na camada de 20-40 cm, devido o efeito das raízes das plantas nessa camada. No segundo capítulo, a qualidade física, química e biológica do solo foi acessada por meio do LLWR, do teor de fósforo trocável e pela atividade da enzima ?-glicosidase no solo, respectivamente, em quatro tratamentos: monocultivo de soja, sucessão soja-brachiaria, sucessão soja-milho e rotação de culturas com soja, milho, brachiaria e crotalária. Além disso, foram obtidas as variáveis, teor de proteína e flavonoides e produtividade de grãos de soja, lucratividade anual, carbono orgânico do solo e biomassa vegetal na superfície do solo. Nesse caso, foi possível concluir que o aumento da diversidade de culturas e do acúmulo de biomassa na superfície do solo proporcionou maior qualidade do solo - principalmente qualidade física e biológica - na rotação de culturas, seguido de maiores produtividades, teores de proteína e flavonoides nos grãos e lucratividade ao produtor, enquanto o monocultivo de soja apresentou resultado oposto. Pode-se concluir que a hipótese desta tese foi aceita, uma vez que houveram expressivas diferenças na qualidade do solo, principalmente nos componente físicos e biológicos, entre os diferentes sistemas de produção de soja estudados

ABESTRACT: Agricultural sustainability is a key to agricultural production systems, so that not only the quantity of food produced is important but also its quality. Soybean (Glycine max (L.) Merril) grains are important in human and animal feed because they contain, on average, 20% and 40% of oil and protein in their dry mass, respectively. The soybean, inserted in a scenario subject to variable climate interference, demands measures that minimize the risks and environmental impacts inherent to crops production, and maximize profits and productivity, increasing its efficiency. Thus, the hypothesis of this study, which was divided into two chapters, is that different management practices in no-tillage system involving crop successions and rotations influence the physical, chemical and biological quality of the soil after long-term cultivation. In the first chapter, we studied the effect of succession schemes (soybean millet; soybean brachiaria and soybean corn) and crop rotation in different no-tillage conformations on soil physical quality by measuring soil density indicators. (Bd), total porosity (TP), available water capacity (AWC), relative saturation at field capacity (FC / TP), air permeability (Ka) and pore continuity index (K1) as well as the least limiting water range (LLWR) in the 0-10, 10-20 and 20-40 cm soil layers. In general, it was found that crop successions presented more depreciated soil physical quality in relation to crop rotations, especially the soybean-corn succession, which presented a superficial compacted layer (0-10 cm). The variables most affected by treatments were those associated with aeration and pore continuity in the 20-40 cm layer, because of plant roots in this layer. In the second chapter, the physical, chemical and biological quality of the soil was assessed by LLWR, exchangeable phosphorus content and the activity of the enzyme ?-glycosidase in the soil, respectively, in four treatments: soybean monoculture, soybean-brachiaria succession, soybean-maize succession and crop rotation with soybean, maize, brachiaria and crotalaria. In addition, the variables were obtained, protein and flavonoid content and soybean grain yield, annual profitability, soil organic carbon and plant biomass on the soil surface. In this case, it was concluded that the increase of crop diversity and biomass accumulation on the soil surface provided higher soil quality - mainly physical and biological quality - in crop rotation, followed by higher yields, protein and flavonoid contents of soybean grains and profitability to the producer, while the monoculture of soybean presented opposite result. It can be concluded that the hypothesis of this thesis was accepted, since there were significant differences in soil quality, mainly in the physical and biological components, between the different long-term soybean production systems studied