Modelagem da decomposição e emissão de N20 de resíduos culturais com distinta composição química e quantidade
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Fecha
2021-07-30Primeiro membro da banca
Tornquist, Carlos Gustavo
Segundo membro da banca
Weiler, Douglas Adams
Terceiro membro da banca
Schenato, Ricardo Bergamo
Quarto membro da banca
Pilecco, Getúlio Elias
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A simulação da dinâmica do carbono (C) e nitrogênio (N) e da emissão de óxido nitroso (N2O) durante a decomposição de resíduos culturais com composição química distinta na superfície do solo (mulch) é essencial para estabelecer estratégias para aumentar os estoques de C no solo e reduzir a emissão de gases do efeito estufa (GEE) em sistemas de cultivo conservacionistas. O objetivo do presente estudo foi utilizar o modelo STICS para: i) interpretar a relação entre a qualidade, localização dos resíduos culturais, e o conteúdo de N no solo sobre a mineralização do C e N (Estudo 1); ii) testar e melhorar a performance do modelo na simulação da dinâmica de decomposição e emissão de N2O com o uso de dois resíduos culturais com distinta composição química e quantidades adicionadas na superfície do solo em sistema plantio direto (Estudo 2). Para atingir estes objetivos, foram utilizados dois conjuntos de dados: i) obtidos em uma incubação de laboratório que avaliou a mineralização do C e do N de dez resíduos culturais (C:N de 13 a 105) mantidos na superfície e incorporados ao solo e com e sem a adição de N (9 e 77 mg N kg-1 solo); e ii) oriundos de um experimento de campo que avaliou a dinâmica do C e N e a emissão de N2O durante a decomposição de dois resíduos culturais (ervilhaca e trigo) com distinta composição química e quantidades (3, 6 e 9 Mg MS ha-1). No estudo 1, distintos parâmetros do submodelo de decomposição de STICS foram otimizados para descrever a dinâmica do C e N e compreender o efeito da disponibilidade de N nas características funcionais da biomassa microbiana do solo, permitindo estimar o conteúdo de N disponível para os microrganismos decompositores dos resíduos em superfície. Os parâmetros CNbio (relação C:N da biomassa microbiana), k (taxa de decomposição do resíduo), h (taxa de humificação da biomassa microbiana), λ (taxa de decomposição da biomassa microbiana) apresentaram correlação significativa com o conteúdo total de N disponível, definido como a soma do conteúdo de N presente no resíduo (100%) e do solo que foi de 100% para resíduos incorporados e de 24% para os resíduos em superfície. O decréscimo da disponibilidade total de N levou ao aumento da CNbio e o decréscimo de k, h e λ. Esses resultados são promissores para descrever os efeitos da disponibilidade de N na mineralização do C e N de resíduos culturais. No estudo 2, os módulos de simulação da decomposição do mulch e emissão de N2O de STICS foram testados e otimizados. STICS com sua parametragem padrão falhou em simular a decomposição e a emissão de N2O. A simulação da decomposição do mulch foi melhorada sem o uso da função contato, estabelecendo todo o mulch decomponível independentemente da quantidade de resíduo adicionada. As emissões de N2O foram otimizadas com a definição de uma nova função para determinar o potencial de desnitrificação em STICS, baseado nas emissões de CO2 para estimar a disponibilidade de C para os desnitrificadores (Dp = a CO2solo + b CO2res N:Cres). As alterações realizadas no modelo STICS melhoraram a descrição da dinâmica de decomposição do mulch e a magnitude e variabilidade temporal das emissões de N2O após adição de resíduos culturais com características químicas e quantidades distintas na superfície do solo.
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