Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2003.tde-10022004-151043
Document
Author
Full name
Solismar de Paiva Venzke Filho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2003
Supervisor
Committee
Feigl, Brigitte Josefine (President)
Melo, Wanderley José de
Monteiro, Regina Teresa Rosim
Piccolo, Marisa de Cassia
Sá, João Carlos de Moraes
Title in Portuguese
Biomassa microbiana do solo sob sistema de plantio direto na região de Campos Gerais, Tibagi, PR.
Keywords in Portuguese
biomassa microbiana do solo
matéria orgânica do solo
milho
plantio direto
sistema radicular
soja.
Abstract in Portuguese
A demanda por informações relativas à ciclagem de nutrientes no solo sob
sistema plantio direto (SPD) motivou o estudo das variações da biomassa microbiana do
solo (BMS) em áreas com diferentes texturas submetidas há longo tempo a esse tipo de
manejo. Na região de Campos Gerais, Tibagi (PR) é adotada a seqüência de culturas soja
e milho no verão, seguidos de trigo e aveia preta no inverno há mais de 20 anos. O
objetivo foi monitorar as variações do C e N-microbianos durante um ciclo de rotação
em quatro áreas, sendo três com histórico de 12 anos sob SPD, com textura muito
argilosa (PD12-TmuA), argilosa (PD12-TA), e média argilosa (PD12-TmeA), e uma
com histórico de 22 anos sob SPD com textura argilosa (PD22-TA). No período de 18
meses foram realizadas nove amostragens de solo em quatro camadas (0-2,5; 2,5-5; 5-10;
10-20 cm). Foram avaliadas também alguns parâmetros das raízes do milho e da soja no PD22-TA visando determinar a influência de culturas distintas (plantas C4 e C3)
sobre a concentração de BM no perfil do solo. A diferença de dez anos no tempo de
adoção do SPD determinou aumento do C-microbiano no PD22-TA sobre o PD12-TA
nas camadas mais profundas do solo. O PD22-TA também apresentou em média 30,8 kg
Nmic.ha -1 mais BM-N que o PD12-TA na camada 0-20cm, com menor amplitude de
variação. As diferenças na textura dos solos há 12 anos sob SPD resultou em maiores
médias de C e N-microbiano na camada 0-20 cm na área mais argilosa (PD12-TmuA),
exceto nos 20 dias após o plantio do trigo (jun/01). O PD12-TA e o PD12-TmeA não
apresentaram diferenças significativas nas quantidades de C-microbiano somente na
camada de 0-5cm. O C-microbiano apresentou correlação com o N-NH4 + e o N-NO3 -
que o N-microbiano, independente da textura, do tempo de adoção SPD e da seqüência
de culturas. O sistema radicular fasciculado do milho totalizou 1324 kg C ha -1 e 58 kg N
ha -1 , com maior densidade por comprimento e por matéria seca de raízes ativas e raízes
em vias de decomposição na camada superficial. O sistema radicular pivotante da soja
(392 kg C ha -1 e 21 kg N ha -1 ) teve contribuição maior de raízes finas e densidade por
comprimento do que o milho. O efeito das raízes do milho sobre o C-microbiano atingiu
camadas mais profundas do que as raízes da soja. O N-microbiano foi estimulado pela
concentração das raízes finas ativas e pelas raízes em decomposição ou de forma
indefinida, possivelmente devido à maior concentração de C e N de fácil assimilação
liberado ao solo. Concluiu-se que em função do tempo de adoção do SPD o C-microbiano
aumenta em profundidade e o N-microbiano apresenta menor variação na
camada 0-20 cm. A quantidade de C e N-microbiano é influenciada pela textura do solo.
Entretanto, solos de classes textural próximas e sob SPD podem apresentar quantidades
iguais de C-microbiano na camada 0-5 cm durante o sistema de produção.
Title in English
Soil microbial biomassa under no-tillage in the region of campos gerais, Tibagi, PR.
Keywords in English
corn
no tillage
root system
soil microbial biomass
soil organic matter
soybean.
Abstract in English
The demand for information about the nutrient cycling in soils under no-tillage
motivated the study about soil microbial biomass (SMB) variations in different texture
soils submitted for a long period to this kind of management system. The usual sequence
of crops adopted for more than 20 years in Campos Gerais, Tibagi (PR) is soybean/corn
during the summer and wheat/oats during the winter. The objective was to keep track of
the microbial-C and N variations during a crop rotation cycle in four areas: three of them
have been cultivated for 12 years under the no-tillage system, with a clay (PD12-TmuA),
a sandy clay (PD12-TA), and a sandy clay loam (PD12-TmeA) texture, and a fourth, 22
years under the no-tillage system with a sandy clay loam textural class (PD22-TA). Nine
soil samplings were performed during a period of 18 months, each time collecting four
soil layers (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Several corn and soybean root parameters were also evaluated in PD22-TA to determine the influence of diverse crops (C4 and C3
plants) on the microbial biomass concentration in the soil profile. The ten-year
difference in no-tillage system adoption caused and increase of microbial-C in PD22-TA
in relation to PD12-TA in the deeper soil layers. The PD22-TA also showed, on average,
30,8 kg Nmic.ha -1 more microbial-N than the PD12-TA in the 0-20 cm, with a narrower
range of variation. The divergence in texture among the 12-year no-till sites resulted in
higher microbial-C and N means in the 0-20 cm soil layer, except for 20 days after the
wheat sowing. PD12-TA and PD12-TmeA did not show significant differences in the
microbial-C amounts only for the 0-5cm layer. Microbial-C was more positively
correlated with N-NH4 + and N-NO3 - than microbial-N, independently of soil texture,
time since no-till adoption and crop sequence. The corn root system totaled 1324 kg C
ha -1 and 58 kg N ha -1 in the upper soil layer, with higher density per length and per
active root dry mass, and more roots in decomposition. The soybean root system (392 kg
C ha -1 and 21 kg N ha -1 ) contributed more with fine roots and density per length than the
corn. The effect of the corn root system on microbial-C reached deeper soil layers than
the soybean roots. Microbial-N was stimulated by fine and active root concentration and
by roots in decomposition phase, probably due to higher labile C and N concentration
released to the soil. It was concluded that the microbial-C increased in depth along the
period of no-till adoption, while the microbial-N showed less variation in the 0-20 cm
soil layer. Both microbial-C and N are influenced by soil texture, although similar
textural classes under no-till can maintain similar microbial-C amounts in the 0-5 cm
soil layer during the crop production system.
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Publishing Date
2004-02-17