Destino do carbono de raízes e parte aéreas de culturas de inverno enriquecidas com 13C em solo sob plantio direto
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2015-09-28Metadatos
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Pouco é conhecimento sobre a decomposição e a estabilização no solo do carbono (C) proveniente da parte
aérea e de raízes in situ em sistema de plantio direto (SPD). O presente estudo foi desenvolvido com os
seguintes objetivos: 1) avaliar o método de marcagem de plantas com 13C através da aplicação de pulsos de
13C no enriquecimento e distribuição do 13C nas plantas cultivadas em condições de campo para posterior
estudo da dinâmica de C; 2) estimar as taxas reais de mineralização do C de raízes in situ e da parte aérea
na superfície do solo; e 3) determinar o destino do C da parte aérea e de raízes no solo, em condições de
campo em SPD. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul,
Brasil, em 2013-2014 em um Argissolo vermelho distrófico arênico. Plantas de Trigo (Triticum aestivum
L.), ervilha (Pisum sativum L.) e ervilhaca (Vicia sativa L.) foram cultivadas em condições de campo
dentro de cilindros de PVC, nas quais foram aplicados semanalmente pulsos de 13C até o estágio de
floração. A biomassa da parte aérea e das raízes, a composição química e o enriquecimento isotópico foram
determinados no momento da colheita das plantas. A fim de alcançar o segundo objetivo, para cada cultura
foi montado tratamentos pareados combinando a parte aérea marcada com 13C com as raízes sem marcação
e a parte aérea não marcada com 13C com as raízes marcadas. Além desses foi utilizado um tratamento
controle. Para o terceiro objetivo, os cilindros com solo foram escavados depois de 60, 180 e 365 dias após
a instalação dos tratamentos pareados e realizada a determinação da distribuição nos agregados do Cnovo
derivado da parte aérea e das raízes. A composição química das plantas (parte aérea e raízes) não foi
modificada pela marcagem com 13C. O nível máximo de enriquecimento de 13C nas plantas, no momento
da colheita, foi de 495 no trigo, 426 na ervilha e 378 na ervilhaca. Os resultados demonstraram a
heterogeneidade na distribuição do 13C entre as partes da planta, particularmente entre caules e folhas, no
entanto, esse nível de heterogeneidade é inferior aos reportados na literatura para experimentos de campo e
em condições controladas. A mineralização de C das raízes das três espécies foi maior do que aquela
observada para os resíduos da parte aérea (73 x 45 % no trigo, 76 x 48 % na ervilha e 73 x 51 % na
ervilhaca). O 13C remanescente nas raízes e na matéria orgânica do solo (MOS) aos 180 dias indicou
elevada decomposição das raízes e alta taxa de C derivado das raízes na MOS comparado à parte aérea.
Maior proporção do Cnovo derivado da parte aérea e das raízes das três culturas foi associada aos
macroagregados (>2000 μm) na camada de 0-5 cm, a qual diminuiu com o passar do tempo. O C derivado
das raízes e da parte aérea nos microagregados (53 250 μm) aumentou gradualmente com o passar do
tempo em todas as camadas do solo para todas as culturas. Aos 365 dias, 30% do C das raízes estava
presente no solo, comparado aos 5% (média das três culturas) do C da parte aérea. A contribuição relativa
média do Cnovo derivado da raiz x parte aérea foi de 2,1 variando de 1,5 (ervilha) a 2,5 (trigo). Os resultados
do presente trabalho sugerem que a localização dos resíduos culturais, o contato com o solo e a umidade e a
temperatura do solo, são fatores importantes que promovem maior decomposição das raízes in situ e Cnovo
das raízes no solo, comparado com a parte aérea, reduzindo o efeito das diferenças na composição química
inicial. A técnica de enriquecimento das plantas através da aplicação de pulsos de 13C em condições de
campo parece ser viável em relação à demanda de recursos é adequada para a marcagem in situ. Este trabalho fornece informações de suporte para estudos futuros, com enfoque nas interações entre os resíduos culturais da parte aérea e raízes e os fatores ambientais em condições de campo em SPD.