Produção de biomassa, composição química e decomposição de resíduos culturais da parte aérea e raízes no solo
Resumo
Os resíduos culturais (RC) da parte aérea (PA) e raízes (R) constituem a principal fonte
de carbono (C) e nitrogênio (N) para os solos agrícolas. Comparado à PA das plantas poucos
são os estudos sobre a produção de matéria seca (MS), acúmulo de C e N e decomposição das
R. A decomposição de RC no solo é afetada em parte pela sua composição química, a qual pode
ser afetada pela família e mistura de RC. Os objetivos do presente trabalho foram os seguintes:
a) avaliar a produção de MS, composição química e acúmulo de C e N na MS da PA e de R de
27 espécies de culturas anuais de cinco famílias; b) relacionar a composição química das R de
20 espécies de culturas anuais com a mineralização do C no solo e; c) estudar as interações de
aditividade ou não aditividade sobre a mineralização do C e do N de RC de diferentes
composições químicas (folhas e talos) na superfície do solo. Foram realizados três estudos. No
primeiro estudo foi quantificada a MS, acúmulo de C e N na MS, composição química da PA
(folhas e talos) e R e nos outros dois, avaliou-se em condições de laboratório por 120 dias, a
mineralização do C e/ou N dos RC no solo. Os dados medidos de mineralização do C foram
ajustados com um modelo exponencial simples. Análises de componentes principais (ACPs)
foram realizadas para explorar padrões qualitativos nos RC e de decomposição. A MS das R,
concentradas na camada de 0-10 cm variou de 0,54 a 1,44 Mg ha-1 nas espécies de leguminosas
(Fabaceae) e de 0,53 a 2,32 Mg ha-1 em não leguminosas (principalmente Poaceae),
correspondendo a valores entre 63 a 97% da quantidade total de raízes da camada 0-20 cm. A
relação R/PA média das leguminosas foi inferior àquela das espécies não leguminosas (0,14
vezes 0,20). As leguminosas acumularam nas R 392 kg C ha-1 e 15 kg N ha-1 e nas não
leguminosas 642 kg C ha-1 e 16 kg N ha-1. ACPs mostraram que a composição química da PA e
R diferenciaram as famílias de plantas. A mineralização do C das R variou muito em termos de
cinética e na quantidade total de C mineralizado (36% a 59%). A constante de mineralização (k)
foi negativamente correlacionada com hemicelulose e positivamente com o teor de N nas R. R
de Poaceae com alto conteúdo de hemicelulose, celulose e baixo N total apresentaram baixo
valor de k e mineralização cumulativa de C. A PA das leguminosas apresentaram elevado N
total, compostos solúveis e grandes diferenças entre a composição química de folhas e talos. As
Poaceae foram caracterizadas por elevado conteúdo de hemicelulose e celulose, pequena
diferença entre folhas e talos e lenta decomposição. A mistura de folhas e talos mostrou,
principalmente, efeitos aditivos (efeito nulo) na mineralização do C e N no solo. Efeito
antagonista na mineralização do N foi observado na maioria das misturas de leguminosas com
elevado teor de N e grande heterogeneidade entre folhas e talos. Espécies de não leguminosas
produzem maior quantidade de MS e acúmulo de C (1,8 vezes), maior acúmulo de N nas R (1,3
vezes) e relação R/PA (1,6 vezes) que leguminosas. A decomposição de R das espécies de
culturas anuais é controlada pelo conteúdo de celulose e hemicelulose. As interações de não
aditividade relacionadas à decomposição de misturas de resíduos de folhas e talos são
controladas pelo grau de heterogeneidade e disponibilidade de N nas misturas.
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