Download PDF
ads:
JOSE EURIPIDES BAQUERO PEÑUELA
ALTERAÇÕES QUÍMICAS, FÍSICAS E BIOLÓGICAS DE
LATOSSOLOS VERMELHOS COM CANA-DE-AÇÚCAR
LONDRINA
2009
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
JOSE EURIPIDES BAQUERO PEÑUELA
ALTERAÇÕES QUÍMICAS, FÍSICAS E BIOLÓGICAS DE
LATOSSOLOS VERMELHOS COM CANA-DE-AÇÚCAR
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Agronomia, da Universidade Estadual de
Londrina.
Orientadora: Profa. Dra. Maria de Fátima
Guimarães
Co- Orientador: Prof. Dr. Ricardo Ralisch
LONDRINA
2009
ads:
Catalogação na publicação elaborada pela Divisão de Processos Técnicos da Biblioteca
Central da Universidade Estadual de Londrina.
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
B344a Baquero Peñuela, Jose Euripides.
Alterações químicas, físicas e biológicas de Latossolos Vermelhos com cana-de-
açúcar / Jose Euripides Baquero Peñuela. – Londrina, 2009.
153 f. : il.
Orientador: Maria de Fátima Guimarães.
Co-orientador: Ricardo Ralisch.
Tese (Doutorado em Agronomia) − Universidade Estadual de Londrina, Centro
de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2009.
Inclui bibliografia.
1. Solos – Estrutura – Avaliação – Teses. 2. Cana-de-açúcar – Monocultivo –
Teses. 3. Físico-química do solo – Teses. 4. Ecologia microbiana – Teses. I.
Guimarães, Maria de Fátima. II. Ralisch, Ricardo. III. Universidade Estadual de
Londrina. Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em
Agronomia. IV. Título.
CDU 631.4
JOSE EURIPIDES BAQUERO PEÑUELA
ALTERAÇÕES QUÍMICAS, FÍSICAS E BIOLÓGICAS DE
LATOSSOLOS VERMELHOS COM CANA-DE-AÇÚCAR
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em
Agronomia, da Universidade Estadual de Londrina.
Aprovada em: 26/02/2009
COMISSÃO EXAMINADORA
Dra. Diva de Souza Andrade IAPAR
Dr. Augusto Guilherme de Araújo IAPAR
Profa. Dra. Cristiane de Conti Medina UEL
Prof. Dr. João Tavares Filho UEL
Prof. Dr. Osmar Rodrigues Brito (suplente) UEL
Dra. Graziela Moraes Cesario Barbosa (suplente) IAPAR
____________________________________
Profa. Dra. Maria de Fátima Guimarães
Orientadora
Universidade Estadual de Londrina
A DEUS, pela nossa existência perto dos seres amados.
OFEREÇO
DEDICATÓRIA
À minha esposa Ana Cristina, amiga fiel e
confidente em todos os momentos da minha
existência.
Aos meus filhos Harold e Jose Eduardo pela ajuda
recebida quando mais precisei.
À minha filha Anamaria, com quem compartilhei, de
perto, dúvidas, angústias, alegrias e conhecimentos.
AGRADECIMENTOS
À Corporação Colombiana de Investigación Agropecuária, CORPOICA C.I.
La Libertad, em especial ao seu Diretor Engenheiro Jaime José Triana Restrepo, pela sua
confiança e apoio na realização dos meus estudos de Pós-Graduação;
À Colciencias pela bolsa concedida;
Ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Estadual de
Londrina pela oportunidade de crescimento tanto pessoal quanto profissional, assim como de
aperfeiçoamento dos meus conhecimentos;
À Professora Doutora Maria de Fátima Guimarães, pela sua confiança,
paciência e real dedicação no acompanhamento da minha orientação. Sou muito grato pela
sua valiosa amizade e companheirismo durante a estada no curso de Pós-Graduação,
momentos que levarei para sempre em minha vida;
Ao co-orientador, Professor Doutor Ricardo Ralisch, pelos seus
ensinamentos e amizade oferecida no decorrer do tempo de estada;
Ao Professor Doutor Marco Antônio Nogueira, pelo apoio e assessoria na
utilização do laboratório de Ecologia Microbiana, além da sua sincera amizade;
Aos professores Angel Rosales Valdez da Universidad de Holguín, Cuba e,
Cristiane de Conti Medina, João Tavares Filho, Maria Inês Fonseca e Osvaldo Coelho Pereira
Neto da UEL pela participação ativa no desenvolvimento da pesquisa;
À Cooperativa de Produtores de Rolândia, COROL, especialmente ao
Engenheiro Agrônomo Valdecir Veronez, pela concessão do campo de experimentação e pelo
auxilio nas amostragens realizadas;
Aos funcionários da Fazenda Escola, aos membros do serviço de transportes
da UEL e aos estagiários do Centro de Ciências Agrárias e do Centro de Ciências Biológicas
da UEL pela ajuda nas avaliações de campo e laboratório;
Aos Professores Doutores Osmar Rodrigues Brito, Amarildo Pasini, Otávio
Jorge Grigoli Abi Saab, Carmen Silvia Vieira Janeiro Neves, Pedro Manuel O. J. Neves,
Pedro Rodolfo Siqueira Vendrame, Galdino Andrade, pelo incentivo em todos os momentos e
pela companhia oferecida durante o transcurso e realização do meu programa de estudos;
Aos meus companheiros de turma Nagib, Pedro, Luis Arthur, Adriano,
Alfredo, Diogo, Paulo e Sinval, e à Doutora Lisa Tapiero de LASPAU, não só pela
companhia, mas pela fraternidade iniciada no período de Pós-Graduação, amizade que vai
perdurar sem importar a distância;
Aos meus companheiros de Corpoica pelo estímulo e apoio solidário em
todos os momentos.
BAQUERO, J.E. Alterações químicas, físicas e biológicas de Latossolos Vermelhos com
cana-de-açúcar. 2009. 153p. Tese de Doutorado em Agronomia – Universidade Estadual de
Londrina, Londrina, 2009.
RESUMO
A cana-de-açúcar é atualmente uma das culturas de maior importância econômica e social no
Brasil, com vistas à produção de açúcar e obtenção de energia alternativa que possa diminuir
a dependência de fontes de energia não renováveis e mais poluentes como o petróleo. Existem
evidências que mostram que o cultivo contínuo com cana-de-açúcar altera o equilíbrio
químico, físico e biológico do solo, com resultados que nem sempre conduzem à melhoria
destes atributos para uma adequada produtividade da cultura. O objetivo deste trabalho foi
avaliar as mudanças nos atributos químicos, nos aspectos morfológicos e estruturais do solo e
sua interação com atributos físicos e crescimento de raízes e alguns atributos microbiológicos
relacionados ao carbono, em dois Latossolos Vermelhos plantados com cana-de-açúcar em
diferentes períodos de uso. Foram amostradas áreas sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar,
em Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) A moderado muito argiloso com 1, 3, 8, 10 e 16
cortes e Latossolo Vermelho distrófico (LVd) A moderado textura média com 1, 2, 3, 6 e 7
cortes, e áreas sob vegetação nativa, em cada solo. Os resultados permitiram observar
mudanças entre a vegetação nativa e a cultura de cana-de-açúcar, caracterizadas pela
diminuição no carbono orgânico (CO) e nitrogênio total (NT), por efeito do desmatamento
nas duas classes de solo. No LVef, foi observado decréscimo para bases trocáveis, CTC, Fe,
Cu e Zn e incrementos da acidez do solo, decorrente do tempo de cultivo. Pelo contrário, no
LVd o tempo de cultivo incrementou bases trocáveis, CTC, saturação de bases, P e Mn,
acidez do solo, e diminuiu Fe, Cu, e B, principalmente na camada de 0,0-0,10 m. Em geral,
foi encontrada diminuição da fertilidade química no solo eutroférrico e aumento desta no
distrófico, pela ação das práticas culturais efetuadas na cultura. O tempo de cultivo
proporcionou volumes de solo com altos valores de resistência à penetração (RP), altos
valores de densidade do solo (Ds) e baixos valores de macroporosidade, nos dois solos, que,
embora restringissem não impediram o crescimento radicular da cultura, devido à grande
heterogeneidade estrutural nos perfis, que possibilitaram a presença de raízes em camadas
sub-superficiais podendo influir na regeneração estrutural destas. O método do perfil cultural
permitiu uma descrição morfológica espacializada das estruturas e uma melhor compreensão
dos efeitos da compactação no desenvolvimento radicular, indicando que é uma ferramenta
metodológica de grande importância no estudo dos solos. Houve diminuição nos atributos
microbiológicos relacionados ao carbono do solo, com a mudança da vegetação nativa para o
cultivo de cana-de-açúcar, nos dois solos avaliados. O tempo de cultivo proporcionou
incrementos de CO, carbono lábil (CL), quociente metabólico (qCO
2
) nos dois solos, e de
respiração basal no LVef, indicando um possível novo equilíbrio dos atributos relacionados ao
ciclo do C. A biomassa microbiana mostrou-se sensível à conversão de vegetação nativa para
cultivo; porém, novos equilíbrios estão em curso nas áreas com mais tempo de cultivo.
Palavras-chave: Saccharum spp. Biomassa microbiana. Cana queimada. Compactação.
Monocultivo.
BAQUERO, J.E. Chemical, physical and biological changes in Oxisols with sugar cane
2009. 153p. Tese de Doutorado em Agronomia – Universidade Estadual de Londrina,
Londrina, 2009.
ABSTRACT
The sugar cane is, at the present days, one of the most energetically and socially important
crops in Brazil, due to the production of sugar and obtainment of alternative energy witch can
reduce the dependence of non-renewable sources of energy and more pollutant such as oil.
There are evidence about how the practices of sugar cane crop alters the physical, chemical,
and biological equilibrium of soil, with results that may not lead to improvements in the
conditions of these attribute for a better crop productivity. The objective of this research was
to evaluate the changes in the chemical attributes of soil, morphological and structural aspects
and its interaction with physical attributes, root growing and some microbiological attributes
related to the carbon in two Oxisols cultivated with sugar cane in different periods of use.
There were sampled areas under continued cultivation of sugar cane, in a Rhodic Eutrudox
very clayey texture, with 1, 3, 8, 10 and 16 slashes and in a Rhodic Hapludox medium texture
(LVd), with 1, 2, 3, 6 and 7 slashes compared with area under native vegetation, in each type
of soil. The results allowed observing important changes between the native vegetation and
the sugar cane crop, characterized by the reduction of organic carbon (OC) and total nitrogen
(TN), due to the deforestation in both classes of soils. In the LVef, it was observed a reduction
is the exchangeable bases, CEC, Fe, Cu e Zn and increasing of soil acidity, due to the time of
cultivation. On the other hand, In LVd the time of cultivation increased the exchangeable
bases, the CEC, the bases saturation, P, Mn and reduced Fe, Cu and B, mainly in the 0,0-
0,10m layer with increasing of soil acidity. Generally, a reduction in Eutrudox soil fertility
and an increase in Hapludox soil fertility were found, due to the crop techniques used along
the time. The cultivation time provided compacted layers with high penetration resistance
(PR) values, soil density (SD) and low macroporosity, in both soils, witch were not
impediment to the root growing of the crop, due to the large structural heterogeneity in the
profiles, that enabled the presence of roots in sub-superficial layers, witch could influence in
its structural regeneration. The crop profile method allowed a spatial morphological
description of the structures and a better comprehension of the effects of compacting in root
development, indicating that is a methodological tool witch has large importance in soil study.
There was a reduction in all microbiological attributes, related to soil carbon, with the change
of native vegetation to sugar cane cultivation in both evaluated soils. The cultivation time
provided increases of OC, labile carbon (LC), metabolic quotient (qCO2) in both soils, and of
basal respiration in LVef, indicating a possible new equilibrium of the attributes related to the
carbon cycle. The Microbial biomass showed to be sensitive to the changes from native
vegetation to the crop, yet new equilibrium is in course in the areas with more cultivation
time.
Key-words: Saccharum spp. Burning cane. Compaction. Long-term monoculture. Microbial
biomass.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. .1
2 REVISÃO DE LITERATURA.......................................................................................... ..3
2.1 Aspectos gerais da cultura da cana-de-açúcar .................................................................. ..3
2.2 Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos químicos do solo ...................... ..4
2.3 Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos físicos do solo............................12
2.3.1 Efeitos sobre a densidade do solo (Ds)...........................................................................14
2.3.2 Efeitos sobre a porosidade do solo..................................................................................17
2.3.3 Efeitos sobre a resistência de solo à penetração (RP).....................................................21
2.4 Sistema radicular da cana-de-açúcar..................................................................................25
2.4.1 Desenvolvimento de raízes e condições do solo.............................................................29
2.5 Perfil cultural como ferramenta no estudo do solo............................................................31
2.6 Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos biológicos do solo.....................32
2.6.1 Biomassa microbiana do solo (BMS).............................................................................35
2.6.2 Respiração basal .............................................................................................................37
2.6.3 Quociente metabólico (qCO
2
).........................................................................................38
2.6.4 Relação CBM/CO (Quociente microbiano) e CBM/CL.................................................39
3 ARTIGO A: ATRIBUTOS QUÍMICOS DE LATOSSOLOS VERMELHOS COM
CULTIVO CONTÍNUO DE CANA-DE-AÇÚCAR NO NORTE DO PARANA
3.1 Resumo e Abstract............................................................................................................ 42
3.2 Introdução......................................................................................................................... 44
3.3 Material e Métodos........................................................................................................... 46
3.4 Resultados e Discussão..................................................................................................... 48
3.4.1 Analise conjunta de dados ............................................................................................. 58
3.5 Conclusões........................................................................................................................ 60
4 ARTIGO B: MORFOLOGIA DO SOLO, ATRIBUTOS FÍSICOS E DISTRIBUIÇÃO
DE RAÍZES EM LATOSSOLOS VERMELHOS COM CANA-DE-AÇÚCAR EM
DIFERENTES PERÍODOS DE CULTIVO
4.1 Resumo e Abstract............................................................................................................ 62
4.2 Introdução......................................................................................................................... 64
4.3 Material e Métodos........................................................................................................... 65
4.4 Resultados e Discussão..................................................................................................... 68
4.4.1 Perfil cultural ................................................................................................................. 68
4.4.2 Resistência do solo à penetração (RP)........................................................................... 80
4.4.3 Densidade do solo macroporos e microporos................................................................ 85
4.4.4 Distribuição de raízes .................................................................................................... 89
4.5 Conclusões........................................................................................................................ 94
5 ARTIGO C: CARBONO E ATRIBUTOS MICROBIOLÓGICOS EM LATOSSOLOS
VERMELHOS SOB DIFERENTES PERÍODOS DE CULTIVO DE CANA-DE-
AÇÚCAR
5.1 Resumo e Abstract............................................................................................................ 95
5.2 Introdução......................................................................................................................... 97
5.3 Material e Métodos........................................................................................................... 98
5.3.1 Localização.................................................................................................................... 98
5.3.2 Amostragem .................................................................................................................. 99
5.3.3 Análises laboratoriais....................................................................................................100
5.3.3.1 Carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM).................................100
5.3.3.2 Respiração basal.........................................................................................................100
5.3.3.3 Carbono total e lábil...................................................................................................101
5.3.4 Analise estatística..........................................................................................................101
5.4 Resultados e Discussão....................................................................................................101
5.4.1 Carbono total e carbono lábil........................................................................................101
5.4.2 Carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM)....................................106
5.4.3 Respiração basal e quociente metabólico......................................................................108
5.4.4 Relação do carbono da biomassa microbiana com carbono total e lábil ......................110
5.4.5 Análise conjunta de dados.............................................................................................111
5.5 Conclusões........................................................................................................................114
6 CONCLUSÕES GERAIS.................................................................................................115
REFERÊNCIAS....................................................................................................................116
APÊNDICES.........................................................................................................................131
APÊNDICE A – Valores médios da composição granulométrica em diferentes camadas das
áreas do LVef plantado com cana por vários períodos...........................................................132
APÊNDICE B – Valores médios da composição granulométrica em diferentes camadas das
áreas do LVd plantado com cana por vários períodos............................................................133
ANEXOS................................................................................................................................134
ANEXO A – Descrição de variedades utilizadas....................................................................135
1
1. INTRODUÇÃO
A crescente expansão do cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum ssp) como
matéria prima para a indústria de açúcar e etanol é, um fato de grande importância econômica
e social para o Brasil e outros países latino-americanos. Atualmente, é um dos cultivos mais
relevantes da agroindústria nacional, que visa a geração de energia renovável e a diminuição
da dependência do petróleo cada vez menos abundante.
São amplamente conhecidas as mudanças nos ecossistemas naturais
determinadas pelos sistemas de cultivo. As operações agrícolas modificam o ecossistema
natural e alteram de forma simultânea as relações entre animais, plantas, microbiota e
ambiente e nem sempre conduzem a efeitos positivos sobre a produtividade das culturas.
A agroindustrialização da cana-de-açúcar intensificou a mecanização e o
cultivo em grandes áreas, mediante emprego de máquinas e implementos agrícolas cada vez
maiores e mais pesados, que acabam por comprometer as propriedades físicas dos solos.
Apesar de práticas adotadas, como uso de adubos orgânicos e uso de escarificadores, que tem
contribuído para a melhoria da produtividade agrícola, estas não evitam totalmente os efeitos
negativos oriundos do sistema convencional de produção da cultura.
As mudanças nos atributos químicos, físicos e biológicos dos solos tropicais
em áreas sob cultura da cana-de-açúcar são dependentes de fatores como clima, natureza dos
solos, fertilidade, sistemas de manejo adotados, tipos de adubação, o que determina diferentes
resultados, mesmo em solos com características similares.
A grande maioria dos solos cultivados com cana-de-açúcar apresenta textura
argilosa, média a alta fertilidade, maior conteúdo de matéria orgânica (MO) e maior retenção
de umidade; porém, com a expansão da cultura, incorporou-se ao processo produtivo grandes
áreas de solos de textura arenosa, onde a monocultura por longos períodos e as práticas de
cultivo podem ter efeitos negativos mais expressivos na sustentabilidade do processo
produtivo.
Apesar dos avanços na geração de conhecimentos relacionados aos efeitos
da cultura da cana-de-açúcar sobre os principais atributos do solo, a grande variabilidade de
resultados obtidos, provenientes da quantidade de variáveis que interatuam sobre sua
produtividade, existe ainda necessidade de estudos que permitam a identificação de fatores
responsáveis pela degradação do solo, bem como a implantação de práticas mais adequadas à
manutenção das condições agrícolas em forma localizada.
2
Dada a grande importância que têm a cultura da cana e a necessidade de
melhorar o cenário produtivo desta espécie na região, se requer um maior conhecimento sobre
os efeitos do sistema de produção contínuo nos principais atributos químicos, físicos e
biológicos dos solos, visando melhorar o entendimento destas mudanças para aplicar as
correções adequadas e promover a sustentabilidade do sistema produtivo.
Com o intuito de contribuir com esta expectativa, foi elaborado o presente
trabalho que tem como objetivo avaliar os efeitos temporais do monocultivo com cana-de-
açúcar sobre a morfologia, atributos físicos, químicos, biomassa microbiana do solo e
crescimento de raízes em áreas agrícolas do norte do estado de Paraná, considerando como
hipóteses que o tempo de cultivo com cana-de-açúcar origina mudanças nos diferentes
atributos do solo.
Para a condução do trabalho, o objetivo geral foi subdividido nos seguintes
objetivos específicos:
Avaliar os efeitos de períodos de cultivo contínuo com cana-de-açúcar sobre
alguns atributos químicos de dois Latossolos Vermelhos no norte do estado de Paraná;
Estudar os aspectos morfológicos e estruturais do solo e sua interação com
atributos físicos e o crescimento de raízes em dois Latossolos Vermelhos plantados com cana-
de-açúcar por diferentes períodos de tempo e;
Avaliar os efeitos de períodos de cultivo do solo com cana-de-açúcar sobre
alguns atributos microbiológicos relacionados ao ciclo do C em dois Latossolos Vermelhos.
Os resultados obtidos foram apresentados na forma de artigos científicos,
antecedidos por uma revisão de literatura sobre cada área abordada.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Aspectos gerais da cultura da cana-de-açúcar
É conhecido que a ação do homem nos campos produz mudanças
importantes no solo, já que o estabelecimento de cultivos muda as relações de equilíbrio entre
as características químicas, físicas e biológicas o que pode originar perdas e degradação deste
recurso natural (CERRI et al., 1991; SILVA e RIBEIRO, 1998; DOMINY et al., 2002;
MULLER, 2002; SILVA et al., 2005; SUMAN et al., 2006; CENTURION et al., 2007;
LUCA et al., 2008). A crescente demanda de alimentos e energia renovável no mundo, assim
como a necessidade de reduzir os efeitos negativos da produção agropecuária sobre o meio
ambiente, tornam imperativo o conhecimento dos efeitos das práticas agrícolas intensivas
como o cultivo da cana-de-açúcar, sobre os recursos naturais.
A crescente expansão do cultivo da cana-de-açúcar como matéria prima para
a indústria de açúcar e etanol é, na atualidade, um fato de grande importância econômica e
social em grande parte do território brasileiro e vários países latino-americanos. Atualmente é
um dos cultivos mais relevantes da agroindústria nacional para a geração de alimentos e
energia renovável. Segundo Silva e Ribeiro (1997), os solos utilizados no cultivo da cana-de-
açúcar no Brasil vão desde Neossolos Quartzarêricos a Latossolos, sendo estes últimos,
juntamente com os Argissolos, os mais representativos. Com a grande expansão do cultivo,
estão sendo utilizados solos de texturas mais arenosas os quais precisam de intensos cuidados
relacionados com sua conservação (ORLANDO FILHO et al., 1994). Muller (2002) assinala
que grande parte do cultivo da cana-de-açúcar no norte do estado de Paraná encontra-se
estabelecido em Latossolos Vermelhos distroférricos ou eutroférricos, os quais são
caracterizados por apresentar um horizonte latossólico (Bw) de estrutura floculada,
microagregada, redonda, sub-milimétrica, resultante da interação das argilas, óxidos de ferro e
alumínio, além da MO que, junto com o quartzo, são os principais componentes dos solos
tropicais (RAIJ, 1981).
4
2.2. Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos químicos do solo
As propriedades químicas dos solos tropicais sob cultivos são modificadas
pelas diferentes práticas utilizadas no seu manejo, assim como pelas condições climáticas e
características naturais do solo. Estas alterações dependem de fatores como cultura
implantada, sistema de manejo, fertilidade do solo e dinâmica dos nutrientes (CERRI et al.,
1991; SILVA e RIBEIRO, 1998; CENTURION et al., 2001; MULLER, 2002; NOBLE et al.,
2003; CANELLAS et al., 2003; MAIA e RIBEIRO, 2004a).
Diversos pesquisadores constataram mudanças nas características químicas
dos solos cultivados com cana-de-açúcar, sendo as principais modificações, em relação às
condições originais, relacionadas ao carbono orgânico (CO) e nitrogênio total (NT), acidez
trocável, pH, bases tocáveis, CTC e fósforo, os quais são dependentes da fertilidade inicial.
Geralmente, é reportado que solos eutróficos diminuem sua fertilidade; porém, nos solos
distróficos esta aumenta (CERRI et al., 1991; SILVA e RIBEIRO, 1995; SILVA e RIBEIRO,
1998; CENTURION et al., 2001; MULLER, 2002; MAIA e RIBEIRO, 2004a).
Um dos principais efeitos da mudança de vegetação nativa para cana-de-
açúcar como do tempo de uso contínuo do solo com esta cultura, está relacionado ao CO e NT
do solo (CERRI et al., 1991; SILVA e RIBEIRO 1998; MULLER, 2002; CANELLAS et al.,
2003; NOBLE et al., 2003; MAIA e RIBEIRO, 2004a; SILVA et al., 2006b). Segundo Cerri
(1986), quando o ecossistema natural é substituído por uma cultura submetida a um manejo
intensivo, como a cana-de-açúcar, o estoque de CO do solo decresce substancialmente em
relação ao sistema natural, não sendo recuperado. Mais de 50% da matéria orgânica (MO)
previamente acumulada é perdida por diversos processos nos primeiros anos de cultivo, entre
eles, a decomposição microbiana e a erosão.
Muller (2002), trabalhando em Nitossolo Vermelho muito argiloso e em
Neossolo Quartzarênico plantados em forma contínua por 12 e 50, e 5 e 25 anos com cana-de-
açúcar, respectivamente, encontrou decréscimos no CO e NT do solo na camada superficial,
nas áreas cultivadas em comparação com a vegetação nativa. Os teores de CO e NT foram
maiores no Nitossolo (21,0 e 2,4 g dm
-3
, respectivamente), devido ao seu caráter muito
argiloso, contra 11,0 e 1,2 g dm
-3
obtidos no Neossolo. Concluiu-se que as principais
modificações nos teores de MO ocorreram devido ao desmatamento e não ao aumento do
tempo de cultivo com cana. No entanto, para o Nitossolo, os maiores teores de CO e NT
foram encontrados no solo com maior tempo de uso com cana (50 anos), tanto nas camadas
5
superficiais quanto nas mais profundas (0,8 m), concluindo que o cultivo prolongado de cana-
de-açúcar no Nitossolo, gera acúmulo de MO, provavelmente originada da biomassa das
raízes da cultura.
Noble et al. (2003) avaliando os sistemas de queima e não queima da
palhada de cana-de-açúcar, pastagens e um tratamento sob pousio em Oxic Humitropept
plantado com cana-de-açúcar por 6 e 9 anos contínuos, encontraram que os níveis de CO
aumentaram em 4 t ha
-1
sob os tratamentos de cana sem queima comparados com os
tratamentos sob queima 9 anos após do estabelecimento. No contraste, sob sistema de
pastagens, o CO aumentou 9 t ha
-1
aos 6 anos, após o estabelecimento em comparação ao uso
contínuo da cana, demonstrando a capacidade superior das pastagens em seqüestrar o carbono
principalmente em ambientes tropicais.
Cerri et al. (1991), avaliando o efeito do cultivo contínuo com cana-de-
açúcar por 12 e 50 anos, depois do corte da mata nativa, sobre as principais propriedades de
um Latossolo Vermelho escuro, encontraram que os solos sob mata nativa, apresentaram
teores elevados de CO (47,8 mg g
-1
) nos 0,06 m superficiais, com um brusco decréscimo a
partir desta profundidade. Por outro lado, os solos com 12 e 50 anos de cultivo apresentaram
valores de CO de 16,5, e 14,6 mg g
-1
, respectivamente, nos primeiros 0,10 m de profundidade.
Para o NT, os valores nos mesmos tratamentos e profundidades foram de 4,88, 1,50 e 1,20 mg
g
-1
, respectivamente. Os teores de CO e NT foram sensivelmente inferiores nos 0,20 m
superficiais dos solos cultivados por 12 e 50 anos, quando comparados com a mesma
profundidade no solo sob mata nativa. No entanto, foi encontrado um ligeiro incremento de
CO em profundidade nas áreas cultivadas em relação à mata natural, similar ao encontrado
por Vitorello et al. (1989).
Silva e Ribeiro (1998), estudando os efeitos do cultivo contínuo da cana-de-
açúcar plantada por períodos de 2, 18 e 25 anos nas propriedades químicas de Latossolo
Amarelo argiloso, comparado com a vegetação nativa, encontraram que o teor de CO
diminuiu com a profundidade ao longo de todo o perfil do solo, tanto no solo virgem quanto
nos cultivados. Houve decréscimo significativo do teor de CO nos dois primeiros anos de
cultivo (18,8 g kg
-1
) e recuperação aos 18 e 25 anos (26,2 e 22,2 g kg
-1
, respectivamente), com
valores semelhantes aos encontrados no solo de mata nativa (25,6 g kg
-1
). Estes autores
atribuíram a variação ocorrida nos teores de CO à remoção mecanizada da vegetação natural
nos primeiros anos de cultivo, e à rápida decomposição da MO, resultando na quebra do
equilíbrio do ecossistema natural. Com o tempo de cultivo (18 e 25 anos), o solo adaptou-se
ao novo equilíbrio que, neste caso, proporcionou teor de CO semelhante ao do solo virgem,
6
decorrente de práticas de manejo e da própria cultura da cana-de-açúcar que, apesar da
queima, propiciou bom retorno de material orgânico.
Ao contrário do observado por Vitorello et al. (1989) e por Cerri et al.
(1991), Silva e Ribeiro (1998) não observaram aumento no teor de CO em profundidade nos
solos cultivados em relação ao solo virgem, e atribuíram este fato aos valores de densidade
global mais elevados, o que certamente dificultou a penetração das raízes. A ausência de
aumento dos teores de CO em profundidade com o cultivo da cana-de-açúcar também foi
verificada por outros autores como Sampaio et al. (1987), que concluíram que 93% da massa
de raízes dessa cultura encontram-se, normalmente, nos primeiros 0,60 m do solo, estando
75% nos primeiros 0,20 m de profundidade. Essa massa de MO, segundo Salcedo et al.
(1985), pode promover uma taxa de mineralização anual de 3,4 t ha
-1
de CO nos 0,60 m de
profundidade, podendo liberar grande quantidade de nutrientes.
Trabalhos feitos por Canellas et al. (2003), estudando o efeito da cultura da
cana plantada por 35 e 55 anos com queima e sem queima, e com vinhaça e sem vinhaça, em
Cambissolo Háplico Ta eutrófico vértico, encontraram na camada entre 0,0-0,20 m que o teor
de CO variou de 13,13 g kg
-1
, na cana queimada, para 22,34 g kg
-1
, na cana crua, e de 15,71 g
kg
-1
na cana sem adição de vinhaça, para 18,33 g kg
-1
, na cana que anualmente recebeu
vinhaça. Observaram que a melhora nos atributos químicos do solo favoreceu a formação de
substâncias húmicas alcalino-solúveis mais polimerizadas. Verificaram também um acréscimo
da ordem de 70 e 77% de CO na camada superficial e subsuperficial, respectivamente, na
comparação entre cana crua e cana queimada. Estes autores encontraram ainda, que os teores
de NT do solo também foram alterados de acordo com os sistemas de manejo utilizados. Na
área de cana crua, nas camadas entre 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m, ocorreram aumentos de 47 e
50% nos teores de NT, respectivamente, em relação aos valores obtidos na área de cana
queimada (1,5 e 1,45 g kg
-1
) nas mesmas camadas. A adição de vinhaça não alterou os teores
de NT no solo, em comparação com a área sem adição de resíduos.
Maia e Ribeiro (2004a) avaliando as modificações nos atributos químicos de
um Argissolo Amarelo distrófico abrupto fragipânico, A moderado, textura média argilosa
sob cultivo contínuo com cana-de-açúcar por 2 e 30 anos, encontraram que o conteúdo de CO
diminuiu com a profundidade, tanto no solo com vegetação nativa quanto nos solos
cultivados. Os maiores valores de CO no horizonte A, foram observados na mata nativa (21,2
g kg
-1
) com decréscimo aos dois anos de cultivo (10,9 g kg
-1
) e acréscimos no solo com 30
anos de cultivo (12,2 g kg
-1
), atribuído a um novo equilíbrio, em decorrência das práticas de
manejo adotadas ao longo de 30 anos e aplicação de vinhaça nos últimos 2 anos.
7
As variações do pH e acidez dos solos plantados em forma contínua por
longos períodos de tempo com cana-de-açúcar, são influenciadas pela mineralização da MO
no desmatamento, aplicações de calcário e gesso, adições de adubos orgânicos e práticas
como queima da palhada (SANCHEZ, 1983; CERRI et al., 1991; SILVA e RIBEIRO, 1995;
SILVA e RIBEIRO, 1998; CENTURION, 2001; MULLER, 2002; CANELLAS et al., 2003;
MAIA e RIBEIRO, 2004a; SILVA et al., 2006a).
Sanchez (1983) e Silva e Ribeiro (1995) encontraram aumentos do pH do
solo com o tempo de cultivo e atribuíram esse fato à aplicação de calcário ou à queima, já que
esta operação propicia aumento nos conteúdos de Cálcio (Ca
+2
), Magnésio (Mg
+2
), e Potássio
(K
+
) do solo. Cerri et al (1991) observaram que o pH sob floresta foi de 5,8 em superfície
diminuindo para 5,0 em profundidade. O cultivo proporcionou acidificação dos horizontes
superficiais com diminuição de pH para os solos com 50 anos (4,8). Os maiores valores de
Alumínio (Al
+3
) (1,6 cmol
c
kg
-1
) foram encontrados na superfície do solo com 50 anos de
cultivo.
Muller (2002) observou que o pH do solo foi maior e os teores de Al
diminuíram nas áreas cultivadas com cana até os 0,40 m de profundidade tanto em Nitossolo
Vermelho quanto em Neossolo Quartzarênico, sendo os valores de pH maiores no Nitossolo
Vermelho que no Neossolo Quartzarênico. O tempo de cultivo também incrementou o pH e
diminuiu a acidez nos dois tipos de solo. Resultados similares foram encontrados por Silva et
al. (2006a).
Silva e Ribeiro (1998), em cana-de-açúcar com 2, 18 e 25 anos, comparada
com mata nativa, não encontraram diferenças para o pH ao longo do perfil nos tratamentos
avaliados; porém, os maiores valores de pH foram encontrados nos solos com 18 e 25 anos de
cultivo, aumento que pode ser explicado pela aplicação de calcário, bem como de vinhaça,
que também tem um efeito alcalinizante, similar ao encontrado por Maia e Ribeiro (2004a).
Canellas et al. (2003) encontraram alta correlação entre acidez potencial e
teores de MO no solo; assim, a acidez potencial foi maior na camada superficial nas áreas
com menor teor de CO, indicando que a oxidação da MO pode ser um componente importante
na geração da acidez.
A dinâmica das bases trocáveis nos solos plantados com cana é variável e
depende das práticas culturais realizadas, assim como das condições inicias de fertilidade dos
solos. O cultivo contínuo de cana-de-açúcar pode promover incrementos de bases trocáveis na
superfície (SILVA e RIBEIRO 1998; MULLER, 2002) devido à calagem e adubação, assim
como com a preservação da palhada e adição de vinhaça (CANELLAS et al., 2003; SILVA et
8
al., 2006a), ou decréscimos (CERRI et al., 1991; CENTURION et al., 2001; MAIA e
RIBEIRO, 2004a), devido a aspectos texturais do solo e à absorção de nutrientes decorrente
do tempo de cultivo. Incrementos de bases em profundidade com o cultivo da cana-de-açúcar
são reportados por Cerri et al. (1991) e Silva e Ribeiro (1998), originados pela lixiviação de
argilas, e desagregação da estrutura dos solos.
Segundo Muzilli (1985), o Ca
+2
e o Mg
+2
têm tendência de acumularem-se
na superfície do solo e diminuir gradualmente com a profundidade, em virtude da aplicação
de calcário na superfície e ao efeito residual da calagem que pode durar até 5 anos depois da
sua aplicação. Entretanto, Cerri et al. (1991) encontraram que a diminuição da capacidade de
troca de cátions, decorrente do tempo de cultivo em cana-de-açúcar, conduz a uma diminuição
das bases tocáveis nos horizontes superficiais, com acréscimos em profundidade, como
conseqüência da desagregação da estrutura dos solos, similar ao encontrado por Sanchez et al.
(1983).
Silva e Ribeiro (1998), em Latossolo Amarelo argiloso, nos tratamentos
com cana-de-açúcar de 18 e 25 anos, encontraram aumentos significativos nos teores de Ca
+2
trocável (47 e 31 mmol
c
kg
-1
) e K
+
trocável (3,5 e 3,7 mmol
c
kg
-1
) no horizonte A,
respectivamente, em comparação com os valores de 21 e 7,0 (mmol
c
kg
-1
) de Ca
+2
e de 1,8 e
0,9 (mmol
c
kg
-1
) para o K
+
nos solos sob vegetação natural e 2 anos de cultivo,
respectivamente, sem mudanças nos teores de Mg
+2
nesse horizonte. Entretanto, o Ca
+2
e o
Mg
+2
trocáveis aumentaram significativamente nos horizontes AB e BA nas áreas cultivadas
por 18 e 25 anos, mostrando que parte das bases trocáveis aplicadas na fertilização e na
calagem movimentou-se para camadas inferiores, atribuído em parte à migração de argila para
horizontes inferiores, já que esta carrega com ela parte das bases trocáveis. Incrementos de
Ca
+2
e Mg
+2
em camadas superficiais, decorrentes do tempo de cultivo com cana-de-açúcar,
são reportadas por Muller (2002) em Neossolo Quartzarênico e Nitossolo Vermelho.
A adição de adubos orgânicos e preservação da palhada, também podem
incrementar os teores de bases trocáveis no solo, tal como foi reportado por Canellas et al.
(2003) e Silva et al. (2006a). Canellas et al. (2003) encontraram que o cultivo contínuo de
cana crua, com vinhaça e com queima, alterou significativamente os teores de K
+
na camada
superficial, em relação aos valores obtidos na área de cana queimada com 55 anos de cultivo
(1,5 e 0,81 cmol
c
dm
-3
, respectivamente). Os teores de Mg
+2
oscilaram ente 2,2 e 2,6 cmol
c
dm
-3
e foram significativamente maiores nas áreas de cana crua e de cana com vinhaça, em
comparação com os valores obtidos nas áreas de cana queimada e cana sem vinhaça. Já para o
Ca
+2
, nas profundidades entre 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m, os teores foram maiores no tratamento
9
de cana crua com 55 anos de cultivo contínuo (8,3 e 8,6 cmol
c
dm
-3
respectivamente), em
relação à cana queimada e com 55 anos de cultivo contínuo (4,8 e 4,7 cmol
c
dm
-3
) nas duas
profundidades.
Segundo Sanchez et al. (1983), os limites de carência para bases trocáveis
em solos tropicais são de 1,0 cmol
c
kg
-1
para Ca
+2
, 0,3 cmol
c
kg
-1
para o Mg
+2
(onde represente
máximo 10% da capacidade de troca total) e 0,2 cmol
c
kg
-1
para K
+
com uma relação Mg/K >
1,2. Para os solos do Brasil, Raij (1981) apresenta os seguintes valores limites: Mg
+2
= 0,4;
Ca
+2
= 1,0; e K
+
= 0,4 cmol
c
kg
-1
.
Além dos teores de bases trocáveis no solo, a dinâmica das relações entre as
mesmas deve ser levada em conta no manejo da fertilização, devido aos possíveis
desequilíbrios que podem afetar sua absorção pela planta ou causar perdas por lixiviação
(ORLANDO FILHO et al., 1996).
Segundo Albrecht (1996), um adequado equilíbrio entre bases trocáveis no
solo, relacionado com a CTC, deve apresentar valores entre 50 a 65% de Ca
+2
, 10 a 15% de
Mg
+2
e uma faixa de 2 a 4% para o K
+
. Para a cana-de-açúcar, Marinho et al. (1983)
encontraram que a relação Ca/ Mg adequada varia entre 3 e 4. Orlando Filho et al. (1996),
estudando as relações entre Ca
+2
, Mg
+2
e K
+
e a produtividade da cana-de-açúcar, observaram
que a relação Ca/K, relacionada com maiores produtividades de cana, foi aquela onde Ca/K
foi menor que 6. Vitti et al. (2006) assinalam que a relação de K/Mg > 4 é uma das causas
para encontrar deficiências de Mg nos solos tropicais. Orlando Filho et al. (1996) encontraram
que a relação K/(Ca+Mg)
0,5
superior a 0,19 encontra-se relacionada com alta produtividade da
cana. Reis (2001) classifica a relação K/(Ca+Mg)
0,5
em baixa (<0,2547), média (0,2547 a
0,3349) e alta (>0,3349).
Os efeitos originados pelo cultivo contínuo da cana sobre pH, CO, acidez
potencial, bases trocáveis e algumas mudanças texturais, estão relacionados com a dinâmica
da capacidade de troca de cátions (CTC). Cerri et al. (1991), em Latossolo Vermelho escuro,
observou, nos primeiros 0,20 m, diminuição na CTC após o desmatamento, variando de 7,76
cmol
c
kg
-1
na mata nativa para 2,1 e 2,5 cmol
c
kg
-1
nos solos com 12 e 50 anos de cultivo,
respectivamente; situação que foi mantida até os 0,40 m de profundidade, associado à
diminuição da MO. Adicionalmente, foi observado que a lixiviação dos cátions trocáveis em
solos cultivados acarretou aumento relativo da CTC em profundidade.
Muller (2002) observou que a CTC foi sempre maior na vegetação nativa
em comparação com as áreas cultivadas por 5 e 25 anos com cana em Neossolo
Quartzarênico, principalmente até 0,40 m de profundidade, resultado dos maiores teores de
10
MO; sendo que a diminuição da MO em profundidade foi acompanhada pelo decréscimo dos
valores de CTC. Situação similar foi observada no Nitossolo Vermelho, com 50 anos de
cultivo com cana-de-açúcar; porém, com maiores valores de CTC na camada entre 0,20-0,80
m de profundidade.
Silva e Ribeiro (1998), em Latossolo Amarelo argiloso, encontraram que,
com o tempo de cultivo, ocorria queda significativa nos valores da capacidade de troca de
cátions, tanto calculada (Valor T) quanto determinada (CTC), nos primeiros 2 anos de cultivo,
graças à redução do teor de MO, havendo depois uma recuperação nos solos cultivados por 18
e 25 anos, em virtude da reposição nos próprios níveis de MO. Resultados similares foram
obtidos por Maia e Ribeiro (2004a) em Argisolo Amarelo distrófico.
A preservação da palhada e as aplicações de adubos orgânicos como
vinhaça podem melhorar a CTC do solo, devido aos seus efeitos sobre o CO. Sobre esse
aspecto, Canellas et al. (2003) encontraram que a CTC foi alterada significativamente após 55
anos de preservação da palhada sobre a superfície do solo. Os aumentos foram de 57 e de
68%, nas camadas entre 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m, respectivamente, em comparação aos valores
encontrados na área com cana queimada. Nas áreas de cana com vinhaça também foi
observado aumento significativo da CTC na camada superficial, porém em menor magnitude
(8%), quando comparado com os valores observados na área de cana sem vinhaça. Houve
uma correlação significativa entre a CTC efetiva e o teor de CO do solo, indicando que parte
da variação da CTC é devida à MO do solo. Resultados similares foram obtidos por Centurion
et al. (2001), Noble et al. (2003) e Silva et al. (2006a).
Segundo Raij (1981), a contribuição da MO para CTC é importante e pode
ser estimada entre 56 e 82% da CTC de solos sob condições tropicais, o que favorece a
retenção de cátions e diminui as perdas por lixiviação. Nos solos de mineralogia
predominantemente 1:1, a MO do solo comanda o desenvolvimento de cargas na superfície,
sendo natural a maior CTC nas áreas de maior aporte de MO.
Os conteúdos de fósforo (P) em solos tropicais são classificados como
baixos a muito baixos e seus maiores teores estão, principalmente, em horizontes superficiais
devido à baixa mobilidade e solubilidade de seus compostos, em especial em solos de
natureza ácida onde o P se fixa com óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio (RAIJ, 1981),
assim como pela sua adsorção com MO, argila e colóides amorfos (SANCHEZ e UEHARA
1980), influenciando sua disponibilidade para as plantas. Segundo Raij (1997), os valores
limites de deficiência de P são de 6 e 15 mg dm
-3
para a cana planta e cana soca,
respectivamente.
11
Em Latossolo Vermelho escuro, Cerri et al (1991) verificaram que, em
todos os tratamentos tanto em cana quanto em vegetação natural, os valores encontrados
mostravam elevada carência em P. Os autores encontraram baixos teores de P após 12 anos de
cultivo seguido de aumento posterior aos 50 anos, ligado, provavelmente, aos efeitos
cumulativos da fertilização.
Silva e Ribeiro (1998), em Latossolo Amarelo argiloso, encontraram
acréscimos significativos nos teores de P, no horizonte superficial, decorrentes do tempo de
cultivo, com valores de 29 e 47 mg dm
-3
nos solos com 18 e 25 anos em cana-de-açúcar,
respectivamente, e uma redução significativa em profundidade, mostrando a pouca
mobilidade desse elemento no solo, similar ao encontrado por Centurion et al. (2001).
Muller (2002) encontrou maiores teores de P no solo de mata nativa em
comparação com as áreas cultivadas com cana-de-açúcar, devido, possivelmente, à presença
de MO do solo e ao fato de não haver exportação de nutrientes com cultivos ou colheitas. Não
foram observadas diferenças nos teores de P entre as áreas cultivadas por 5 e 25 anos para o
Neossolo Quartzarênico. Entretanto, no Nitossolo vermelho, as áreas com 50 anos
apresentaram os maiores valores de P em todo o perfil de solo até 0,80 m de profundidade,
quando comparadas as de 12anos.
Canellas et al. (2003), em Cambissolo Háplico, encontraram teores
significativamente maiores de P disponíveis nas áreas cultivadas com cana crua em
comparação com cana queimada e sem adição de vinhaça. Além do efeito cumulativo da
aplicação de nutrientes no solo pelos fertilizantes, o retorno das formas de P acumuladas na
biomassa vegetal pode contribuir para o aumento observado. Na área de cana com vinhaça, o
teor de P disponível também foi estatisticamente maior do que o da área de cana sem vinhaça.
Maia e Ribeiro (2004a), em Latossolo Amarelo distrófico, verificaram que
os teores de P no solo de mata foram baixos (< 5 mg dm
-3
) devido, especialmente, à pequena
quantidade desse elemento nas rochas ou materiais de origem do solo. O maior teor de P
assimilável presente no solo sob vegetação natural foi localizado no horizonte superficial,
provavelmente por causa da reciclagem e mineralização de compostos orgânicos, e decresceu
significativamente no horizonte AB, acompanhando a redução da MO. Nos perfis cultivados
com cana, os teores de P assimilável foram mais altos (17 a 58 mg dm
-3
); no entanto, também
decresceram de forma significativa nos horizontes sub-superficiais. Os maiores valores de P,
ao longo dos perfis cultivados com cana, foram resultantes da aplicação de fertilizantes,
coincidindo com Silva e Ribeiro (1998).
12
Com relação aos micronutrientes, Orlando Filho e Rodella (1983),
evidenciam escassez de informações sobre limites de carência para os solos brasileiros
cultivados com cana-de-açúcar. Segundo Raij et al. (1997), os limites de carência e
deficiência para o Boro (B) (água quente) são de 0,2 mg dm
-3
, para o Cobre (Cu) de 0,2 mg
dm
-3
, para o Ferro (Fe) de 0,4 mg dm
-3
, para o Manganês (Mn) de 1,2 mg dm
-3
e para o Zinco
(Zn) (DTPA) de 0,5 mg dm
-3
. Em solos de tabuleiro do nordeste brasileiro cultivados com
cana-de-açúcar, Marinho e Albuquerque (1981) observaram que teores de Cu menores que
0,25 mg dm
-3
e Zn menor que 0,5 mg dm
-3
mostravam reação à adição destes elementos.
Santos e Sobral (1981) indicam o teor de 0,8 mg dm
-3
como nível crítico para o Cu. Para
outras culturas Sanchez et al. (1983) indicaram 5 mg dm
-3
para o Mn.
Muller (2002) encontrou alta correlação entre teores de MO e alguns
micronutrientes do solo, especialmente B, Fe e Mn em Nitossolo Vermelho e Neossolo
Quartzarênico. Canellas et al. (2003), em Cambissolo Háplico Ta Eutrófico vértico,
encontraram que os teores dos micronutrientes estudados foram maiores nas áreas onde se
preservou a palhada, independentemente da profundidade do solo, quando comparado ao
manejo com queima do canavial. Assim mesmo, a adição de vinhaça proporcionou
acréscimos significativos nos teores de Cu, Zn e Mn, na camada de solo entre 0,0-0,20 m e de
Cu e Fe entre 0,20-0,40 m.
Desprende-se do anterior, que as mudanças nos atributos químicos dos solos
tropicais sob cultura da cana-de-açúcar dependem das suas características originais como
textura, mineralogia, e fertilidade, assim como da dinâmica dos nutrientes, originada pelas
práticas de manejo utilizado durante o tempo de cultura, entre as quais se destacam as
adubações, tanto minerais quanto orgânicas, e a queima da palhada, podendo-se encontrar
respostas diferentes, mesmo em solos com características similares. Em geral pode-se inferir
que os solos eutroférricos apresentam diminuição da sua fertilidade e os distróficos aumentos
desta pela ação das práticas culturais efetuadas com o decorrer do tempo.
2.3. Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos físicos do solo
O cultivo da cana-de-açúcar envolve o uso de máquinas agrícolas em todas
as fases do cultivo, do preparo do solo até a colheita. Segundo Camilotti et al. (2005), o
tráfego freqüente de tratores e colhedoras, assim como o uso de implementos agrícolas na
13
entrelinha da cultura da cana, originam uma pressão que pode causar compactação e alteração
da estrutura do solo. Ainda, ao fim do ciclo de produção, é comumente realizada a queima da
palhada antes da colheita, afetando a manutenção dos níveis de MO do solo (DOMINY et al.,
2002; LUCA et al., 2008).
A intensidade da degradação das propriedades físicas do solo e as alterações
nos fatores de crescimento e produtividade da cana-de-açúcar são variáveis e dependem das
características naturais do solo (SILVA et al., 1998; DOMINY et al., 2002; MULLER, 2002;
SILVA et al., 2005; SILVA et al., 2006a, 2006b; CENTURION et al., 2007; LUCA et al.,
2008), do preparo do solo (PAULINO et al., 2004; CAMILOTTI et al., 2005), da intensidade
de uso (SILVA e RIBEIRO, 1997; MAIA e RIBEIRO, 2004b), dos sistemas de colheita
(CEDDIA et al., 1999; SOUZA et al., 2005; LUCA et al., 2008), e do tipo de adubação
(MAIA e RIBEIRO, 2004b; SILVA et al., 2006a, 2006b).
As principais modificações estão relacionadas à redução dos teores de CO
(CENTURION et al., 2007; LUCA et al., 2008), degradação estrutural e compactação do solo,
evidenciadas pelo aumento da densidade do solo (Ds) (SOUZA et al., 2005; CAMILOTTI et
al., 2005; CENTURION et al., 2007), pela redução do tamanho dos agregados (MULLER,
2002; MAIA e RIBEIRO, 2004b; SOUZA et al., 2005; WENDLING et al., 2005; SILVA et
al., 2006a; LUCA et al., 2008) e da macroporosidade (SILVA e RIBEIRO, 1997; SILVA et
al., 2005; WENDLING et al., 2005; CENTURION et al., 2007), assim como pelo incremento
na resistência do solo à penetração (RP) (CENTURION et al., 2001; SOUZA et al., 2005;
BRITO et al., 2006; IAIA et al., 2006; SOUZA et al., 2006; AZEVEDO, 2008),
principalmente em solos cultivados por longos períodos de tempo em forma de monocultura,
resultando, em última instância, no declínio da produtividade e longevidade da lavoura
(BARBIERI et al., 1997; CAMILOTTI et al., 2005).
Segundo Richard et al. (2005) o termo compactação do solo refere-se ao
processo que descreve o decréscimo de volume de solos não saturados quando uma
determinada pressão externa é aplicada, a qual pode ser causada pelo tráfego de máquinas
agrícolas, equipamentos de transporte ou animais. Para a Pedologia, a compactação do solo é
definida como uma alteração no arranjo de suas partículas constituintes do solo (CAMARGO;
ALLEONI, 1997). Além da textura e da estrutura, o conteúdo de umidade no momento da
mecanização é de grande importância no processo de compactação do solo.
14
2.3.1 Efeitos sobre a densidade do solo (Ds)
Diversos trabalhos demostram os efeitos das práticas de manejo na cultura
da cana-de-açúcar na compactação em diferentes tipos de solo, desde muito argilosos até
arenosos (OLIVEIRA et al., 1995; BARBIERI et al., 1997; SILVA e RIBEIRO, 1997; SILVA
2003; CENTURION et al., 2007; LUCA et al., 2008).
Centurion et al. (2007), trabalhando em Latossolo Vermelho caulinítico com
28 g dm
-3
de MO e 340 g kg
-1
de argila, e Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico com 38,6 g
dm
-3
de MO e 509 g kg
-1
de argila, plantados por 1, 2 e 4 anos contínuos com cana-de-açúcar,
encontraram que o tempo de cultivo proporcionou aumento na Ds nos dois tipos de solo. No
Latossolo Vermelho caulinítico, na camada entre 0,0-0,30 m, a Ds média foi de 1,14 Mg m
-3
no solo de mata nativa, 1,29 Mg m
-3
no talhão com cana planta, 1,27 Mg m
-3
no talhão com
cana de 2 anos e de 1,47 Mg m
-3
no talhão de cana com 4 anos. Por sua vez, no Latossolo
Vermelho caulinítico-oxídico, as Ds médias para cada sistema de manejo foram de 1,08, 1,12,
1,29 e 1,33 Mg m
-3
para os talhões com mata nativa, cana planta e cana com 2 e 4 anos,
respectivamente, onde as menores Ds estiveram nos primeiros 0,10 m de profundidade,
mostrando os efeitos negativos do tempo de cultivo sobre a Ds. Os autores encontraram que a
mata nativa apresentou a menor Ds na camada entre 0,0–0,10 m, em relação aos demais
tratamentos, devido ao maior teor de MO nesta camada, o que favorece a diminuição da Ds,
pela sua maior estruturação, assim como à ausência de tráfego de máquinas e implementos.
No mesmo trabalho, Centurion et al. (2007) observaram que os maiores
valores de Ds corresponderam aos Latossolos com maiores teores de caulinita, em razão do
ajuste face a face das placas de caulinita, que desenvolvem um plasma denso, conferindo a
estes valores mais elevados de Ds. Resultados similares foram encontrados por Oliveira et al.
(1995) em Latossolo Vermelho escuro cultivado com cana-de-açúcar por 16, 30 e 50 anos,
onde foi encontrado que as Ds médias nos primeiros 0,60 m de profundidade, aumentaram em
20%, 13% e 14%, nas áreas de 16, 30 e 50 anos, respectivamente, devido ao uso intensivo de
maquinaria.
Efeitos diferentes relacionados com o tempo de cultivo sobre a compactação
do solo com cana-de-açúcar foram obtidos por Silva e Ribeiro (1997) nos horizontes Ap e AB
em Latossolo Amarelo argiloso, plantado por períodos de 2, 18 e 25 anos. Aos 2 anos de
cultivo, foram observados valores de Ds de 1,54 e 1,57 Mg m
-3
, respectivamente, superiores
estatisticamente aos da mata nativa; porém, tais valores decresceram significativamente após
15
25 anos de cultivo, até atingir, valores semelhantes aos verificados no solo sob mata nativa
(1,26-1,30 Mg m
-3
). Segundo os autores, os resultados obtidos evidenciam a ocorrência de
grande impacto com a remoção mecânica da vegetação natural no primeiro plantio da cana-
de-açúcar e a recuperação da Ds para valores próximos à situação do solo virgem, devido,
possivelmente, ao sistema radicular fasciculado e ao seu caráter semi-perene.
Silva (2003) salienta que o tráfego de máquinas pesadas na área cultivada,
principalmente por ocasião da colheita, quando caminhões carregados com cana-de-açúcar
atingem uma massa de 26 Mg, contribui para a compactação em profundidade. Barbieri et al.
(1997), estudando os efeitos de diferentes sistemas de preparo do solo para cana-de-açúcar em
Latossolo Roxo, verificaram que a compactação do solo atingiu a profundidade de 0,60 m,
principalmente no preparo com grades pesadas.
A queima da palhada antes da colheita é outro fator de desequilíbrio do
arranjo das partículas do solo, em virtude da diminuição dos estoques de CO com a
conseqüente aceleração no processo erosivo e de degradação dos atributos físico do solo,
situação verificada por Ceddia et al. (1999) e Luca et al. (2008). Segundo Luca et al (2008),
no sistema de cana queimada, o fato da superfície do solo ficar exposta aos impactos das gotas
de chuva, principalmente no período pós-colheita, influi no aumento da Ds. Segundo estes
mesmos autores, o manejo com queima causou a destruição dos agregados e a
individualização das partículas, resultando em aumento da Ds e conseqüentes diminuições de
macroporosidade e porosidade total do solo.
Souza et al. (2005), avaliando o efeito de sistemas de colheita e manejo da
cana crua com e sem incorporação da palhada e cana queimada nos atributos físicos de um
Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, encontraram que o sistema de cana crua com
incorporação da palhada apresentou menor Ds, com valores de 1,40 Mg m
-3
, contra 1,50 e
1,60 Mg m
-3
nos sistemas de cana queimada e cana crua sem incorporação da palha,
respectivamente. Ceddia et al. (1999) encontraram que o sistema de manejo com cana
queimada apresentou Ds de 1,59 Mg m
-3
significativamente superior à do sistema de manejo
com cana crua (1,50 Mg m
-3
), na profundidade entre 0,0-0,5 m confirmando o processo de
compactação superficial do solo.
Wood (1991), avaliando Oxissolos e Inceptissolos da Austrália encontrou
que, a partir do segundo ano de tratamento de cana com queima, a Ds foi 7% maior nos
primeiros 0,14 m de profundidade, em relação ao tratamento de colheita sem queima,
observando que as diferenças foram maiores nas entrelinhas de plantio, local de passagem das
rodas das máquinas empregadas na colheita.
16
Os efeitos da compactação estão ligados ao CO. Solos com estoques
maiores de CO, apresentam efeitos menores de compactação que aqueles com menores
estoques (BRAIDA et al., 2006). Portanto, os aportes de materiais orgânicos ao solo podem
diminuir os efeitos da compactação. Sobre este aspecto, Silva et al. (2005), avaliando os
sistemas de cana-de-açúcar em sequeiro, irrigação e vinhaça, nas propriedades físico-hídricas
de um Argissolo Amarelo coeso, verificaram aumentos significativos nos valores de Ds nas
três áreas cultivadas, nas camadas entre 0,0–0,20 e 0,20–0,40 m, em relação ao solo sob mata
nativa. Os valores obtidos para estes tratamentos foram de 1,29; 1,61; 1,54; e 1,42 Mg m
-3
na
camada de 0,0-0,2 m e de 1,41; 1,53; 1,65 e 1,44 Mg m
-3
na camada entre 0,20-0,40 m para a
mata e os sistemas de cana em sequeiro, irrigação e vinhaça, respectivamente, mostrando as
vantagens da aplicação de adubos orgânicos sobre a compactação dos solos decorrente do
aumento de CO.
Além da compactação causada por pressões externas, o acúmulo de argila
em sub-superfície pode originar camadas mais compactadas e provocar mudanças importantes
nas propriedades físicas do solo. A deposição de argila nas paredes dos poros e sobre os grãos
de quartzo causa um arranjo mais compacto de partículas, aumentando o adensamento das
camadas sub-superficiais (SILVA et al., 2005; SILVA et al., 2006a). O fenômeno mencionado
anteriormente é mais expressivo em solos cuja argila está em maior grau de dispersão,
migrando facilmente sob condições de chuva ou irrigação (HELALIA et al., 1988).
A compactação do solo é influenciada também pela classe textural dos
solos. Luca et al. (2008), avaliando os teores de CO e N sobre a estabilidade de agregados e
Ds com cana crua e queimada de um solo argilosos (Latossolo Vermelho distroférrico) e dois
solos arenosos (Argissolo Vermelho Amarelo distrófico e Neossolo Quartzarênico órtico),
encontraram que a menor Ds foi observada no Latossolo Vermelho distroférrico, que
apresentou o menor teor de areia e o maior teor de argila. O gradiente de Ds prosseguiu com a
seqüência Neossolo Quartzarênico órtico e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico, ou seja,
maiores Ds em solos com altos teores de areia. As amplitudes das Ds foram: 1,21-1,44 Mg
m
-3
no Latossolo Vermelho distroférrico; 1,43-1,76 Mg m
-3
no Argissolo Vermelho-Amarelo
distrófico e 1,44-1,72 Mg m
-3
no Neossolo Quartzarênico órtico. Ocorreram compactações
significativas nas camadas superficiais (0,0–0,10 e 0,10–0,20 m) nos solos arenosos
(Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico e Neossolo Quartzarênico órtico) sob o manejo sem
queima. Segundo os autores, solos de textura fina não podem ser compactados às densidades
máximas no mesmo nível dos de textura grosseira, porque os solos de textura fina têm,
17
proporcionalmente, mais espaço com microporos, que são resistentes à compactação
(SEIXAS, 2002).
Entre as formas para descompactar o solo durante o ciclo da cultura ou na
reforma do canavial, emprega-se o escarificador no cultivo da entrelinha da soqueira, que
pode alterar (CERQUEIRA LUZ, 1989) ou não (ORLANDO FILHO et al., 1994; ORLANDO
FILHO et al., 1998; CAMILOTTI et al., 2005) a Ds em camadas superficiais, porém com
pouco efeito em camadas sub-superficiais (CAMILOTTI et al., 2005). Paulino et al. (2004),
estudando a escarificação na pós-colheita de cana-de-açúcar e seus efeitos nas propriedades
físicas de um Latossolo Vermelho, encontrou que o uso de escarificador a 0,15 m apresentou
Ds significativamente inferior (1,57 Mg m
-3
) à do solo com escarificação a 0,30 m (1,63 Mg
m
-3
), observando que a escarificação a 0,30 m de profundidade foi menos efetiva do que a
escarificação a 0,15 m.
2.3.2 Efeitos sobre a porosidade do solo
Vários trabalhos demonstram que o manejo inadequado e o tempo de cultivo
contínuo com cana-de-açúcar afetam a porosidade do solo e, em particular, a sua
macroporosidade (OLIVEIRA et al., 1995; SILVA e KAY, 1997; MAIA e RIBEIRO 2004b;
CENTURION et al., 2007).
Centurion et al. (2007), trabalhando em Latossolo Vermelho caulinítico e
em Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico plantados com cana por 1, 2 e 4 anos,
encontraram que os volumes de macroporos, microporos e poros totais foram influenciados
pelo tempo de cultivo, em decorrência da alteração ocorrida na Ds nos dois tipos de solo. Os
valores médios de macroporosidade no Latossolo Vermelho caulinítico foram de 0,225 m
3
m
-3
para a mata nativa, 0,115 m
3
m
-3
para cana planta, 0,115 m
3
m
-3
no talhão com cana de 2 anos
e de 0,095 m
3
m
-3
no talhão de cana com 4 anos. No Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico,
a macroporosidade média, respectivamente, foi de 0,286, 0,217, 0,144, e 0,146 m
3
m
-3
para
mata nativa, cana planta e cana de 2 e 4 anos, com maiores valores na camada entre 0,0-0,10
m e decréscimos em profundidade.
Segundo Centurion et al. (2007), os maiores valores de macroporosidade no
Latossolo Vermelho caulinítico podem estar correlacionados positivamente com o maior teor
de argila, tal como foi reportado por Ferreira et al. (1999). Sobre este aspecto, Pedrotti et al.
18
(2003) observaram correlação negativa da macroporosidade com o aumento da caulinita na
fração argila dos solos e correlação positiva com o aumento da gibbsita.
Para microporosidade, Centurion et al. (2007) não encontraram diferença
estatística entre as camadas e os manejos estudados no Latossolo Vermelho caulinítico.
Entretanto, no Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico, os autores encontraram que os valores
médios de microporosidade, para cada manejo, na camada de 0,0-0,30 m de profundidade,
foram de 0,295, 0,343, 0,386, 0,367 m
3
m
-3
para a mata nativa, cana planta e cana com 2 e 4
anos, respectivamente, com acréscimos em profundidade acompanhando a diminuição da
macroporosidade. Segundo os autores, no processo de compactação ocorre a transformação de
macro em microporos, sendo a microporosidade influenciada pela textura e pelo teor de CO
(SILVA e KAY, 1997).
Maia e Ribeiro (2004b), avaliando as alterações nas propriedades
morfológicas e físicas de um Argissolo Amarelo distrófico abrupto fragipânico sob cultivo
contínuo de cana-de-açúcar por períodos de 2 e 30 anos, encontraram que a porosidade total
não foi alterada de forma significativa pelo tempo de cultivo nem pela profundidade nos solos
estudados, nos horizontes Ap e AB. Por sua vez, a macroporosidade diminuiu com a
profundidade, tanto na mata quanto nos solos cultivados. Os valores de macroporosidade
observados nos horizontes Ap e AB, respectivamente, foram de 0,380 e 0,270 m
3
m
-3
para
mata nativa, 0,170 e 0,170 m
3
m
-3
no solo com 2 anos e 0,210 e 0,100 m
3
m
-3
para os solos
com 30 anos com cana, mostrando um efeito negativo da intensa mecanização em horizontes
sub-superficiais com maior tempo de uso com cana.
Para a microporosidade, Maia e Ribeiro (2004b) verificaram que o uso
contínuo do solo com cana-de-açúcar causou um expressivo aumento desta variável. Os
valores médios de microporosidade obtidos no horizonte superficial A e Ap foram de 0,170
m
3
m
-3
na mata nativa, 0,260 m
3
m
-3
no solo com 2 anos de cultivo e 0,25 m
3
m
-3
no solo com
30 anos de cultivo. Nos horizontes sub-superficiais AB, os efeitos foram menos evidentes,
sendo o valor da microporosidade de 0,200, 0,210 e 0,270 m
3
m
-3
, para os solos com
vegetação nativa, 2 e 30 anos de cultivo, respectivamente. Segundo os autores, o aumento da
microporosidade foi originado pela intensa utilização de máquinas comprimindo os poros, e
ainda, pelo entupimento dos mesmos por argila eluvial.
Oliveira et al. (1995) trabalhando em um Latossolo Vermelho escuro
cultivado com cana-de-açúcar sob cultivo contínuo por 16, 30 e 50 anos, observaram
diminuição da porosidade total e macroporosidade com o passar do tempo, principalmente, na
camada de 0,0-0,3 m de profundidade. A macroporosidade média variou de 0,30 m
3
m
-3
na
19
mata nativa para 0,10 m
3
m
-3
nos talhões cultivados. Por sua vez, foram observados
acréscimos importantes da microporosidade média, na mesma camada, mudando de 0,40 m
3
m
-3
na mata nativa para valores entre 0,45 e 0,55 m
3
m
-3
nos solos plantados com cana. Estes
resultados coincidem com os encontrados por Silva e Ribeiro (1992), os quais estudaram o
efeito de vários anos de cultivo convencional com cana-de-açúcar, observando que, nos solos
com maior tempo de cultivo, a porosidade diminuía e, com maior evidência, a
macroporosidade ou poros não capilares, responsáveis pela drenagem, percolação e aeração
do solo.
Efeitos diferentes sobre a porosidade do solo decorrentes do tempo de
cultivo com cana foram observados por Silva e Ribeiro (1997) em Latossolo Amarelo
argiloso, plantado por períodos de 2, 18, e 25 anos com cana-de-açúcar. Os autores
encontraram que a porosidade total caiu significativamente, no primeiro plantio nos
horizontes Ap e AB (0,426 e 0,423 m
3
m
-3
, respectivamente) contra (0,522 e 0,517 m
3
m
-3
) na
mata nativa, apresentando-se uma recuperação aos 25 anos de cultivo, onde foram atingidos
valores semelhantes aos do solo virgem. Os valores da macroporosidade tiveram a mesma
tendência que a porosidade total; assim, no horizonte superficial do perfil sob mata nativa, as
condições naturais favoreceram o desenvolvimento da macroporosidade (0,260 m
3
m
-3
), com
decréscimos significativos no perfil com dois anos de cultivo (0,173 m
3
m
-3
) e posteriores
acréscimos no solo com 25 anos de cultivo (0,228 m
3
m
-3
), mostrando que o manejo do solo
em longo prazo favoreceu o desenvolvimento da macroporosidade na superfície. No entanto,
os valores de microporosidade aumentaram em profundidade em todos os perfis em
decorrência do aumento do teor de argila, que leva à formação de poros pequenos e à
conseqüente redução dos macroporos.
Práticas que reduzam ou incrementem o CO do solo, podem afetar a
distribuição de poros. Souza et al. (2005), avaliando sistemas de colheita e manejo da cana
crua com e sem incorporação e cana queimada, nos atributos físicos de um Latossolo
Vermelho-Amarelo distrófico, encontraram, nos primeiros 0,30 m de profundidade, valores de
0,47 m m
-3
para porosidade total e de 0,14 m m
-3
para macroporosidade no tratamento com
cana crua e incorporação da palhada, estatisticamente superiores aos obtidos nos tratamentos
com cana queimada. Esses valores foram condizentes com menores valores de Ds e maiores
teores de MO. Resultados similares foram obtidos por Ceddia et al. (1999), estudando o
sistema de colheita com cana crua e queimada em Podzólico Amarelo.
Silva et al. (2005), estudando os efeitos de diferentes sistemas de manejo
com cana-de-açúcar nas propriedades físico-hídricas de um Argissolo Amarelo coeso,
20
encontraram redução significativa na porosidade total e na macroporosidade e acréscimos na
microporosidade dos solos cultivados sob os sistemas sequeiro, irrigado e vinhaça em relação
ao solo sob mata nativa. A porosidade total no solo de mata nativa, na camada entre 0,0–0,20
m, foi de 0,509 m
3
m
-3
, com reduções de 20, 17 e 10% nos solos sob os sistemas sequeiro,
irrigado e aplicação de vinhaça, respectivamente. Os macroporos tiveram redução de 55, 44 e
32% nos solos sob os sistemas sequeiro, irrigado e vinhaça, respectivamente, em relação ao
solo da mata (0,229 m
3
m
-3
). Como conseqüência da redução dos poros de maior diâmetro,
apresentou-se um acréscimo significativo dos microporos nos primeiros 0,4 m de
profundidade nas áreas cultivadas com cana (0,192; 0,179 e 0,178 m
3
m
-3
) para o sistema
sequeiro, irrigação e vinhaça, respectivamente, já na área de mata nativa, o valor encontrado
foi de 0,155 m
3
m
-3
. Os maiores valores dos poros de maior diâmetro ocorreram no solo com
vinhaça, o que, provavelmente, está relacionado com um melhor desenvolvimento do sistema
radicular da cultura proporcionado pela aplicação deste adubo orgânico (SILVA, 2003).
A utilização de práticas como o cultivo ou escarificação da entrelinha pode
originar efeitos importantes na distribuição de poros no solo (PAULINO et al., 2004;
CAMILOTTI et al., 2005). Camilotti et al. (2005), avaliando o efeito prolongado de sistemas
de preparo do solo, com e sem cultivo da soqueira, em Latossolo Vermelho distrófico típico
sob cultivo de cana crua, encontraram que o cultivo da soqueira favoreceu o aumento da
macroporosidade com diminuição da microporosidade nos primeiros 0,10 m de profundidade.
Os valores de macroporosidade obtidos foram de 0,151 m
3
m
-3
para o sistema com cultivo da
soqueira e 0,101 m
3
m
-3
para o sistema sem cultivo da soqueira. Por sua vez, a
microporosidade obtida foi de 0,391 m
3
m
-3
com cultivo da soqueira e de 0,449 m
3
m
-3
sem
cultivo da soqueira antes da quarta colheita de cana. Entretanto, o aumento na
macroporosidade foi suprimido após a colheita da cultura, obtendo-se valores de 0,086 m
3
m
-3
no sistema com cultivo da soqueira e de 0,093 m
3
m
-3
sem cultivo da soqueira, provavelmente
pelo efeito do tráfego de máquinas nesta etapa. Foi encontrado, ainda, redução da
macroporosidade e conseqüente aumento da microporosidade nas camadas abaixo de 0,10 m,
após 4 anos de cultivo com cana-de-açúcar, ligados ao manejo da cultura com alto grau de
mecanização.
Paulino et al. (2004), estudando os efeitos da escarificação na pós-colheita
de cana-de-açúcar em Latossolo Vermelho, não encontraram efeitos significativos na
porosidade total, na macroporosidade e na microporosidade com o uso do tríplice cultivo nas
profundidades de 0,15 e 0,30 m; contudo, os valores de macroporos e porosidade total foram
maiores nos tratamentos com tríplice cultivo, quando comparados com o tratamento de
21
gradagem na entrelinha para adubação e eliminação de plantas daninhas. Foi observada
predominância dos microporos em relação aos macroporos em todos os tratamentos e nas
duas profundidades, sendo essa diferença mais acentuada no tratamento só com gradagem,
confirmando a compactação da área. No entanto, os autores assinalam que a escarificação do
solo com o tríplice cultivo se faz necessária, tanto para reduzir a Ds e a microporosidade,
quanto para aumentar a macroporosidade, uma vez que na área onde esta não foi realizada,
estas propriedades apresentaram-se menos adequadas.
Segundo Baver et al. (1973), o limite de 0,10 m
3
m
-3
é considerado como o
mínimo de poros de aeração para a maioria das culturas para promover o desenvolvimento
satisfatório do sistema radicular. Por sua vez, Kiehl (1979), assinala que um solo ideal para
produção agrícola deve apresentar 0,50 m
3
m
-3
de porosidade total, sendo 1/3 macroporos e
2/3 microporos.
2.3.3 Efeitos sobre a resistência do solo à penetração (RP)
A resistência do solo à penetração (RP) tem sido utilizada freqüentemente
para avaliação da compactação por ser um atributo diretamente relacionado ao crescimento
das plantas e pela sua facilidade e rápida determinação (STOLF, 1991). Segundo Tormena e
Roloff (1996), a RP é a melhor forma de se estimar o impedimento mecânico do solo ao
crescimento radicular, sendo um indicador sensível da compactação. A RP é fortemente
influenciada pelo teor de água, textura, densidade e composição mineralógica do solo,
correlaciona-se positivamente com a Ds e negativamente com a umidade (GOMES e PEÑA,
1996).
Resultados experimentais mostram que, em solos fisicamente degradados, a
RP é uma das propriedades físicas que, freqüentemente, restringe o crescimento das raízes
(TORMENA e ROLOFF, 1996; TORMENA et al., 1998; BEUTLER e CENTURION 2004 a,
2004b; TORMENA et al., 2007), e conseqüentemente a parte aérea das plantas
(GUIMARÃES et al., 1997).
Os valores de RP são bastante variáveis e, por causa da influência da
umidade do solo, textura, preparo, e manejo do solo, é impreciso fazer comparações na
literatura, mesmo em tipos de solo semelhantes (AZEVEDO, 2008). Diversos trabalhos
demonstraram que o cultivo contínuo de cana-de-açúcar causa compactação do solo, com
22
altos valores de RP. Souza et al. (2004), Brito et al. (2006), Iaia et al. (2006) e Souza et al.
(2006), encontraram valores máximos entre 3,8 e 5,8 MPa, com diferentes umidades e em
diferentes camadas de solo.
Souza et al. (2004), em cana-de-açúcar cultivada em Latossolo Vermelho
eutroférrico, encontraram valores de RP de 4,4 MPa na camada entre 0,0-0,20 m, e 5,11 MPa,
entre 0,20-0,40 m de profundidade, em avaliação feita com umidade gravimétrica média de 0,
22 kg kg
-1
. Em outro Latossolo Vermelho eutroférrico, Brito et al. (2006), com umidade do
solo variando entre 0,28-0,34 kg kg
-1
, obtiveram valores de RP de 3,37; 4,5 e 4,37 MPa nas
camadas entre 0,0-0,15; 0,15-0,30 e 0,30-0,45 m de profundidade, respectivamente. SOUZA
et al. (2006), num Latossolo Vermelho distrófico com umidade gravimétrica média de 0,17 kg
kg
-1
observou valores entre 1,99-2,3; 2,29-3,77 e 2,77-3,6 MPa, nas camadas entre 0,0-0,15;
0,15-0,30 e 0,30-0,45 m de profundidade, respectivamente.
Iaia et al. (2006), trabalhando em Latossolo Vermelho distrófico Típico,
textura argilosa e Latossolo Vermelho Amarelo distrófico Típico, textura média, com 2 e 4
cortes com cana-de-açúcar, utilizando penetrógrafo em amostragens de campo, encontraram
que o Latossolo Vermelho distrófico Típico, textura argilosa, apresentou maiores valores de
RP na camada entre 0,05-0,20 m de profundidade, com valores máximos entre 3,95-5,79 MPa
e decréscimos em profundidade em cana com 2 cortes. Valores inferiores de RP foram
encontrados no mesmo solo em cana com 4 cortes. Para o Latossolo Vermelho Amarelo
distrófico Típico, textura média, foram observadas camadas compactadas entre 0,15-0,30 m
de profundidade, com valores máximos de RP entre 2,38-2,74 MPa na cana com 2 cortes e de
3,18 MPa nos 0,40 m de profundidade na cana com 4 cortes, com decréscimos em
profundidade.
Azevedo (2008), trabalhando em Latossolo Vermelho eutroférrico com 3 e 4
ciclos da variedade RB 72 454 e sob três manejos do solo, com umidades gravimétricas entre
0,15 e 0,28 kg kg
-1
em 2 anos de avaliação, encontraram valores de RP entre 1,5-9,6 MPa;
contudo, as plantas não mostraram sintomas de deficiência hídrica ou nutricional, nem
desenvolvimento radicular limitado, comum quando existe compactação do solo, contrariando
as sentenças de que valores em torno de 2,0 MPa são limitantes para o desenvolvimento das
raízes. Segundo este autor, a estimativa ao redor de 2 MPa pode ser limitante se houver uma
camada completamente compactada, como em experimentos realizados em vasos; porém, é
preciso considerar que o solo, em sua heterogeneidade natural, possibilita fissuras e espaços
para o crescimento e colonização das raízes. As profundidades em que ocorreram as maiores
resistências foram variáveis, dependendo do sistema de preparo. Nos sistemas de preparo
23
vertical com escarificação, os maiores valores foram encontrados na camada entre 0,2-0,4 m,
diferentemente do que ocorreu com os tratamentos com plantio direito e preparo convencional
com gradagem, ambos com as maiores RP entre 0,10-0,20 m originadas pela mobilização
realizada pelo preparo e cultivo das soqueiras no preparo vertical.
O sistema de colheita pode influir também na RP. Souza et al. (2005),
avaliando o efeito de sistemas de colheita e manejo da cana crua com e sem incorporação da
palhada e cana queimada, nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico,
encontraram que o sistema de cana crua apresentou menores valores para a RP (2,30 MPa)
contra 2,81 e 2,50 MPa no sistema cana queimada e cana crua sem incorporação da palhada.
Independentemente do sistema de colheita de cana-de-açúcar, houve aumento da RP até 0,30
m, confirmando os dados de Silva et al. (2000), que avaliaram a RP decorrente do tráfego de
uma colhedora em dois sistemas de manejo em um Latossolo Vermelho.
Na literatura, são encontrados diferentes valores de RP considerados
restritivos ao crescimento das raizes das diferentes culturas, mesmo sendo obtidos em
diferentes solos e com diferentes metodologias e instrumentos. Grande parte destes limites
criticos foram obtidos tendo amostras não deformadas em cilindros ou vasos simulando as
condições do solo (BEUTLER CENTURION, 2004a, 2004b; ARAÚJO et al., 2004;
BEUTLER et al., 2006; BEUTLER et al., 2007; TORMENA et al., 2007).
Segundo Tormena e Roloff (1996), o valor de 2,0 MPa foi citado por Taylor
e Gardner (1963) como impeditivo ao crescimento das raizes de algodão e passou a ser usado,
desta forma, por diferentes autores. Tormena et al. (1998) classificaram esse valor como
restritivo, mas não impeditivo ao crescimento de raízes. Beutler et al. (2006), em trabalhos
feitos em Latossolo Vermelho distrófico com medições de RP em cilindros de 0,03 m de
altura e 0,48 m de diâmetro, encontraram que valores de RP entre 2,0 e 3,0 MPa são
considerados limitantes à produtividade de soja. Beutler e Centurion, (2004a), em Latossolo
Vermelho, textura média (LVd) e Latossolo Vermelho, textura argilosa (LVef), em amostras
não deformadas em vasos de PVC, encontraram que o valor de RP limitante à produtividade
de grãos de arroz de sequeiro foi de 2,38 e 2,07 MPa, para o LVd e LVef, respectivamente. O
valor de 3,5 MPa foi utilizado por Tormena et al. (2007) como limite crítico em Latossolo
Vermelho distroférrico cultivado por longo prazo sob plantio direto, justificado pela presença
de bioporos contínuos e efetivos no solo sob plantio direto.
Tavares Filho et al. (2001), em Latossolo Roxo argiloso sob cultura de
milho, com valores de RP de 3,91 e 4,06 MPa no sistema de plantio direto e convencional,
respectivamente, encontraram que estes não foram impeditivos ao crescimento radícula,r
24
mesmo observando deformações nas raízes, devido à possível presença de estruturas que
podem permitir a difusão de oxigênio, e também porque as raízes sempre procurarão pontos
de menor resistência para seu desenvolvimento.
Blainski et al. (2008) trabalhando em um Latossolo Vermelho distrófico sob
diferentes sistemas de uso e manejo do solo, encontraram que, em condições de elevada
disponibilidade hídrica, correspondentes a umidade na capacidade de campo, a RP constitui-
se numa limitação às plantas para Ds superior a 1,75 Mg m
-3
em solos sob citros e a 1,80 Mg
m
-3
em solos sob culturas anuais.
Beutler et al. (2007) comparando os penetrômetros de impacto, estático de
anel dinamométrico e eletrônico de laboratório na avaliação de compactação em Latossolo
Vermelho distrófico (LVd), textura média, e Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef),
encontraram maiores níveis de RP atribuídos ao maior conteúdo de argila do LVef, que
confere maior coesão entre as partículas e maior RP. Ainda, os valores de RP, apresentaram
correlação positiva com a Ds e negativa com o volume total de poros. Segundo Iaia et al.
(2006) os solos mais arenosos estão sujeitos a maior compactação nas maiores profundidades,
em virtude da deposição das partículas de menor diâmetro; porém, a RP encontra-se altamente
dependente da umidade do solo.
Solos bem estruturados suportam maior secamento sem que a RP possa
atingir valores restritivos para o crescimento radicular das plantas. Além disso, a presença de
bioporos estáveis e contínuos no solo pode contribuir para a formação de rotas alternativas de
baixa RP, possibilitando o crescimento das raízes numa matriz de solo mais densa
(BLAINSKI et al. 2008).
Com base no anterior, é evidente que as mudanças nos atributos físicos de
solos tropicais sob cultura da cana-de-açúcar, dependem grandemente das características
naturais do solo e das práticas de manejo utilizadas durante o tempo de cultura, como o tipo
de preparo, intensidade de uso, sistemas de colheita com cana crua ou queimada, e tipo de
adubação, dentre outras. Assim mesmo, as principais modificações encontradas estão
relacionadas com redução dos teores de CO, degradação estrutural e compactação do solo-
evidenciada pelo aumento da Ds-, redução do tamanho dos agregados e da macroporosidade,
assim como incremento na RP, sendo estes efeitos mais expressivos em solos de texturas
menos argilosas, mostrando a necessidade de estabelecer planos que minimizem o efeito
negativo das práticas de manejo nestes solos. No entanto, pode-se evidenciar também, que o
cultivo de cana-de-açúcar por longos períodos de tempo pode contribuir para a recuperação
25
estrutural e de outros atributos físicos, devido aos incrementos de CO pelo enraizamento e
melhora no aporte de MO e nutrientes ao solo.
2.4. Sistema radicular da cana-de-açúcar
Entre os fatores de maior importância na relação planta-água-solo estão a
arquitetura e a distribuição do sistema radicular das plantas, bem como sua dinâmica de
crescimento (VASCONCELOS, 2002). O conhecimento do sistema radicular da cana-de-
açúcar permite a utilização adequada das técnicas agronômicas, como espaçamento, local de
aplicação dos fertilizantes, operações de cultivo, drenagem dos solos e sistemas de irrigação,
controle da erosão, uso de culturas intercalares, entre outras (CASAGRANDE, 1991). O
estudo do enraizamento tem sido relegado devido às variabilidades de condições físicas,
químicas e biológicas do solo, as quais influenciam a distribuição das raízes. Tais
variabilidades podem levar a resultados não representativos do desenvolvimento normal do
enraizamento das plantas (VASCONCELOS et al., 2003).
Segundo Köpke (1981), estudos sobre crescimento radicular devem ser
feitos a partir da avaliação das características das raízes, como massa, comprimento e área, no
tempo e no espaço, em conjunto com os fatores que influenciam a distribuição do sistema
radicular, como Ds e porosidade do solo, RP, água e ar disponíveis no solo.
A avaliação das raízes também é pertinente para a compreensão dos efeitos
do manejo sobre a parte aérea, pois, como afirmam Guimarães et al. (1997), existe uma
interdependência entre as raízes e a parte aérea, ligados ao transporte de água e nutrientes.
Entretanto, a relação de crescimento dessas partes pode ser muito variável, de acordo com as
condições da planta e do meio ambiente (GUIMARÃES et al., 1997; SMITH et al., 2005).
Segundo Bacchi (1985) e Casagrande (1991), na cana-de-açúcar são
descritos três tipos de raízes: 1- raízes superficiais, situadas nos primeiros centímetros de
profundidade, responsáveis pela maior parte da absorção de água e nutrientes; 2- raízes de
fixação, que são brancas e suculentas, dirigindo-se para baixo com ângulo entre 45 e 60º, em
relação à superfície do solo, que têm absorção limitada; e 3- raízes em cordões, mais verticais
que os 2 primeiros tipos, que podem absorver água em grande profundidade.
A distribuição das raízes da cana-de-açúcar é similar à de outras gramíneas
tropicais, com declínio exponencial de biomassa de raízes em função da profundidade.
26
Também apresenta considerável variabilidade na sua distribuição, particularmente em
resposta à irrigação e impedimentos ao crescimento radicular, como compactação do solo ou
alta umidade (SMITH et al., 2005).
Segundo Faroni (2004) e Faroni e Trivelin (2006), a distribuição das raízes
no solo é resultado de uma série de processos complexos e dinâmicos, que incluem as
interações entre o ambiente, o solo e as plantas em pleno crescimento. Depois do corte da
cana-planta, o sistema radicular antigo mantém-se em atividade por algum tempo e, durante
esse período, é substituído pelas raízes dos novos perfilhos da soqueira, sendo esse processo
lento e gradual. As raízes da soqueira são mais superficiais que as da cana-planta pelo fato de
os perfilhos das soqueiras brotarem mais próximos da superfície que os da planta. Pelo
mesmo fato, quanto maior o número de cortes, mais superficial o sistema radicular das
soqueiras (BACCHI, 1985).
A arquitetura do sistema de raízes da cana-de-açúcar tem alterações tanto
entre ciclos quanto dentro de um mesmo ciclo. A cana-planta explora mais intensamente a
superfície do solo, enquanto que as soqueiras exploram o solo em maiores profundidades
(VASCONCELOS e GARCIA, 2005). Embora a cana-planta apresente menor quantidade de
raízes que as soqueiras, sua eficiência de absorção por unidade de superfície é maior, pois
apresentam um conjunto de raízes mais novas e mais tenras em relação ás soqueiras, as quais
têm um sistema de raízes mais velhas e mais lignificadas, cuja manutenção compete com a
parte aérea por energia. É muito provável que essa seja uma das causas da queda de
produtividade de um corte para o outro (VASCONCELOS e GARCIA, 2005).
Avilan et al. (1978), avaliando a variedade V58-4 em Mollisols, verificaram
que a maior concentração radicular ao redor das soqueiras, está na distância entre 0,0-0,35 m,
enquanto que a menor concentração radicular está na distância entre 0,35-0,70 m da touceira.
Os mesmos autores encontraram que a maior concentração de raízes está na profundidade de
0,30-0,50 m. Fernandes (1985) menciona que 60 a 70% das raízes de cana-de-açúcar estão
nos primeiros 0,40 m de profundidade na fase inicial de desenvolvimento da cultura. Já a
maior concentração de raízes na horizontal está a 0,30-0,40 m das linhas de cana.
Alvarez et al. (2000), estudando o crescimento de raízes de cana colhida
com queima e sem queima, em Latossolo Vermelho distrófico, verificaram que 75% das
raízes de cana colhida sem queima situaram-se nos primeiros 0,40 m de profundidade do solo
no primeiro ano de análise e 70% das raízes concentraram-se nessa profundidade na avaliação
de segundo ano. Já para cana colhida queimada, os valores foram de 72% de raízes nos
primeiros 0,40 m no primeiro ano e 68% no segundo ano. De forma geral, na cana crua há
27
maior acúmulo de raízes em superfície, e na cana queimada, em profundidade, devido à maior
umidade em solo coberto com palha, que não estimula o crescimento radicular até camadas
mais profundas. Por sua vez, o dessecamento da camada superficial do solo provoca uma
readaptação do sistema radicular à procura de umidade em camadas mais profundas.
Sampaio et al. (1987), para as condições do nordeste brasileiro, observaram
que 75% da massa radicular da cana-de-açúcar encontra-se localizadas nos primeiros 0,20 m
superficiais e 50% a menos de 0,30 m do centro da touceira.
Ball-Coelho et al. (1992) estudando as raízes da variedade CO 997 no
nordeste do Brasil, durante 2 ciclos (cana planta e soqueira), em amostras feitas com trado,
verificaram que não houve variação consistente da massa total de raízes, aos 450 dias na cana-
planta, nem aos 20, 110, 200 e 290 dias na soqueira. A massa seca total de raízes, até 2 m de
profundidade, foi em torno de 0,75 kg m
-2
, em cana planta, e de 0,9 a 1,1 kg m
-2
, na soqueira.
Ivo (1999), estudando a distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar
em solo de Tabuleiro Costeiro sob diferentes preparos, concluiu que a distribuição das raízes
no perfil mostra-se diferente entre os preparos, tendo as raízes concentrado na área do sulco
de plantio, no preparo convencional raso. Observou, ainda, que o preparo convencional
profundo levou ao desenvolvimento mais uniforme das raízes.
Alvarez et al. (2000), em Latossolo Vermelho distrófico, avaliando a
distribuição de raízes na variedade SP 70-1143, usando o método do trado cilíndrico, sob
sistema de cana queimada e não queimada, com amostragem até 1 m de profundidade,
encontrou que, no primeiro ano, a média de massa seca de raízes foi de 0,27 g m
-3
para cana
crua e queimada; no segundo ano, as médias foram de 0,28 g m
-3
para cana crua e 0,23 g m
-3
para cana queimada. Ao analisar os resultados das várias épocas de avaliação, foi observado
que não houve aumento da massa de raízes proporcional ao tempo, com a quantidade de
raízes variando aleatoriamente. Os dados apresentaram grande variabilidade e só no segundo
ano foram verificadas diferenças estatísticas, com maior massa seca para a cana queimada
colhida manualmente. No mesmo tipo de solo, Vasconcelos et al. (2003) encontraram
resultado semelhante, com maior massa de raízes em cana queimada.
Muller (2002), trabalhando em um Nitossolo Vermelho muito argilosos com
12 e 50 anos de cultivo contínuo em cana e em Neossolo Quartzarênico com 5 e 25 anos de
cultivo contínuo em cana, encontrou que o crescimento radicular foi melhor nas áreas
cultivadas com cana por mais tempo no Neossolo Quartzarênico, onde os valores de
densidade de comprimento radicular variaram entre 0,22-0,51 cm cm
-3
e entre 0,31-1,82 cm
cm
-3
para as áreas cultivadas por 5 e 25 anos, respectivamente. Por sua vez, no Nitossolo
28
Vermelho, os valores de densidade de comprimento radicular variaram entre 0,17-1,32 cm
cm
-3
e entre 0,06-0,88 cm cm
-3
nas áreas cultivadas por 12 e 50 anos, respectivamente,
mostrando variabilidade de resposta segundo o tipo de solo.
Paulino et al. (2004), estudando os efeitos da escarificação na pós-colheita
de cana-de-açúcar nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho, encontraram que não
houve diferença significativa entre os manejos testados (escarificação aos 0,15 e 0,30 m e
gradagem na entrelinha) para área e comprimento total das raízes.
Silva et al (2006a), estudando os efeitos de diferentes sistemas de manejo
com cana-de-açúcar nas propriedades físicas e químicas de um Argissolo Amarelo coeso,
encontraram que foi significativo o efeito deste nos valores de matéria seca de raízes da cana-
de-açúcar. O solo que recebeu vinhaça apresentou os maiores valores nas camadas entre 0,0-
0,20 e entre 0,20-0,40 m, em relação aos solos sob os sistemas sequeiro e irrigado. O maior
desenvolvimento do sistema radicular da cana-de-açúcar no solo com vinhaça reflete a melhor
condição química que este resíduo proporciona. A matéria seca de raízes correlacionou-se
positivamente com os atributos químicos Ca (r=0,95*), Mg (r=0,88**) e K (r=0,61*). No
mesmo trabalho, os autores encontraram que, em média, 98% da matéria seca de raízes da
cana-de-açúcar estão nos primeiros 0,40 m de profundidade. Os maiores valores de alumínio
trocável na camada entre 0,40-0,80 m contribuíram para o menor crescimento do sistema
radicular nesta camada. A matéria seca de raízes correlacionou-se negativamente com o teor
de Al (r=-0,61*).
Azevedo (2008), trabalhando em Latossolo Vermelho eutroférrico com 3 e 4
ciclos da variedade RB 72 454 e sob três manejos do solo, não encontrou diferença estatística
entre os tratamentos. Segundo o autor, a cana-de-açúcar mantém quantidade de raízes pouco
mutável durante o ciclo. No quarto ciclo, as plantas apresentaram até 2700 m m
-2
de raízes,
com massa seca entre 169 e 286 g m
-2
no perfil até 0,60 m. As raízes vivas e ativas (tenras e
com exsudados) alcançaram 4,3 m de profundidade. Essa avaliação revelou que a cana-de-
açúcar explora um grande volume de solo; e que a profundidade máxima das raízes, superior a
4 m, possibilita que as plantas tenham acesso às reservas de água, provavelmente, inatingíveis
para culturas anuais. Isso indica que a cana-de-açúcar pode, comparativamente às culturas
anuais, suportar melhor os períodos de restrição de água no solo e recuperar nutrientes
lixiviados.
No mesmo trabalho, Azevedo (2008) encontrou valores médios entre 0,07 e
1,10 cm cm
-3
e entre 0,05 e 0,99 mg cm
-3
para densidade de comprimento e densidade de
massa seca de raízes, respectivamente, entre 0,0 e 1,80 m de profundidade, sem diferenças
29
estatísticas entre os manejos do solo. O autor observou que 60% do comprimento e da massa
seca de raízes encontravam-se nos primeiros 0,60 m de profundidade. O valor médio estimado
da massa seca de raízes foi de 0,29 mg cm
-3
, com decréscimos em profundidade.
Segundo os dados discutidos anteriormente, não há um padrão definido para
a distribuição de raízes da cana-de-açúcar nos diferentes solos, em razão das inúmeras
variedades e das condições do ambiente de produção, como as características de clima,
umidade e fertilidade do solo. A variabilidade no tamanho do sistema de raízes e a máxima
densidade de raízes é grande, sendo muito difícil diferenciar efeitos de genótipo e de ambiente
na quantidade de raízes e, por conseguinte, estabelecer objetivos claros relacionados com as
raízes dentro de programas de melhoramento.
2.4.1. Desenvolvimento de raízes e condições do solo
Condições desfavoráveis do solo, restritivas ao desenvolvimento de raízes,
constituem a razão mais comum pelas quais as culturas não conseguem expressar todo seu
potencial genético de produtividade. As condições desfavoráveis podem ser de origem
química, física ou biológica (COSTA, 2007).
A estrutura do solo regula a aeração, o suprimento de água, a penetração das
raízes, a disponibilidade de nutrientes, a atividade biológica e a temperatura do solo.
Excluindo-se as fissuras, os macroporos e poros biológicos, os quais formam nichos para o
crescimento das raízes, a elongação radicular só é possível quando a pressão radicular é maior
que a impedância mecânica. Além disso, existem outros fatores inter-relacionados que
influem no crescimento radicular, como a continuidade dos macroporos, a oxigenação do solo
e a quantidade de água disponível (PASSIOURA, 1991).
A compactação do solo reduz a macroporosidade e aumenta a Ds, o que, em
condição de solo seco, resulta em maior resistência ao crescimento das raízes e decréscimo no
potencial mátrico de água e, em condição de solo úmido, gera falta de oxigênio
(MARSCHNER, 1995). Como resultado dessas alterações, as raízes podem sofrer
modificações morfológicas e fisiológicas adaptando-se para cumprir seu papel de absorção de
água e nutrientes.
A redução na infiltração de água, causada pela compactação do solo, faz
com que as raízes se desenvolvam superficialmente (ROSOLEM et al., 1994). Em solos onde
30
as raízes finas podem explorar canais radiculares e fissuras existentes, culturas com raízes
fasciculadas são menos afetadas que aquelas com raiz pivotante. Entretanto, raízes de maior
diâmetro apresentam maior resistência ao encurvamento, quando penetram solo compactado,
sendo este fato de grande importância em solos deficientes em macroporos, onde as raízes
precisam mais deformar o solo do que explorar fissuras (WHITELEY e DEXTER, 1982).
Avilan et al. (1977) mencionam que, entre os fatores que mais afetam o
sistema radicular da cana-de-açúcar, estão o nível do lençol freático, o impedimento mecânico
e as características químicas do solo. Avilan et al. (1978), avaliando a variedade V58-4 em
Mollisolo, verificaram que na profundidade entre 0,25 e 0,5 m, a macroporosidade reduzida
restringiu a penetração radicular.
Segundo Humbert (1974), Ds maiores que 1,02 Mg m
-3
causam
deformações ou restrições na distribuição de raízes de cana-de-açúcar; Ds de 1,25 Mg m
-3
causam danos nas radicelas; Ds de 1,36 Mg m
-3
reduzem a quantidade de raízes e causam
distorção nas radicelas; e Ds maiores do que 1,46 Mg m
-3
comprometem a penetração das
raízes no solo (APUD COSTA, 2005). Queiroz-Voltan et al. (1998) verificaram que Ds de
1,23 Mg m
-3
não provocou alterações histológicas significativas em raízes de cana-de-açúcar;
porém, seus efeitos devem ser relacionados a outros fatores, como textura, porosidade,
umidade do solo e variedade (CASAGRANDE, 1991).
Segundo Fernandez et al. (1983) níveis de macroporosidade entre 0,15-0,25
m
3
m
-3
são considerados como uma condição física do solo ótima para a cana-de-açúcar, razão
pela qual a cultura se comporta bem, produtivamente, em solos arenosos, desde que sejam
fornecidos água e nutrientes nas proporções necessárias.
Como indicado anteriormente, a literatura reporta diferentes valores críticos
de RP para o crescimento das raízes. Normalmente, a resistência mecânica do solo causa
aumento no diâmetro das raízes na camada adensada (MATERECHERA et al., 1992), e pode
originar a proliferação de raízes laterais mais finas (RUSSEL e GOSS, 1974).
Para um melhor entendimento dos efeitos da compactação sobre o sistema
radicular, precisa-se de metodologias como do perfil cultural, que possibilita a descrição
morfológica das estruturas que conformam o perfil e a localização das limitantes físicas
presentes para o crescimento das raízes, especialmente quando acompanhadas das análises
quantitativas. Desta forma, é possível relacionar e explicar com maior clareza os efeitos
originados pela compactação sobre o crescimento radicular e o desenvolvimento das culturas
(TAVARES FILHO et al., 2001).
31
2.5. Perfil cultural como ferramenta no estudo do solo
A análise morfológica dos solos pelo método do perfil cultural é uma
técnica gerada por pesquisadores franceses (HENIN et al., 1960; MANICHON, 1982;
GAUTRONNEAU e MANICHON, 1987), utilizada inicialmente como ferramenta
pedagógica para o ensino, transformando-se, posteriormente, num método de caracterização
dos estados dos horizontes antropizados, levando em conta o modo de organização dos torrões
e o estado interno destes (TAVARES FILHO et al., 1999).
Segundo Tavares Filho et al. (1999), o perfil cultural é um método
qualitativo, que permite fazer diagnósticos do estado estrutural do solo no campo, levando em
conta a heterogeneidade do meio físico trabalhado. O método é fundamentado no estudo da
morfologia do solo e consiste na delimitação dos volumes antropizados distintos, tanto em
profundidade quanto lateralmente, a partir de critérios como forma, tamanho e distribuição
dos elementos estruturais, presença ou ausência de poros visíveis a olho nu, continuidade
destes, e forma e dureza de agregados e torrões.
Em essência, o método do perfil cultural pode servir para o diagnóstico
qualitativo do estado físico do solo, à descrição da sua organização estrutural, à visualização
de interações físico-químico-biológicas e a estudos de mecânica de solo e de desenvolvimento
radicular sob diferentes tipos de manejo (RALISCH et al., 1994; RALISCH, 1995; RALISCH
et al., 1995; TAVARES FILHO et al., 1999; TAVARES FILHO et al., 2001; FREGONEZI et
al., 2001; NEVES et al., 2003). Dada sua facilidade relativa de execução, o perfil cultural
associado a alguns indicadores de qualidade física dos solos, permite ser replicado nas mais
diversas situações, dando boas indicações do nível de sustentabilidade do sistema de manejo
em uso.
Numa primeira etapa, estuda-se o modo de organização do perfil
considerado, diferenciando-se os volumes de solo visualmente alterados pelo manejo agrícola
(AM) do visualmente não alterado pelo manejo agrícola (NAM), para descrever,
posteriormente, cada tipo de organização dos volumes de solo afetados pelo manejo com a
maior riqueza de detalhes possível. Numa segunda fase, descreve-se o estado interno dos
torrões presentes nos diferentes modos de organização do volume de solo mobilizado. Nessa
descrição, consideram-se a estrutura dos agregados, a porosidade, a estabilidade em água, a
coesão a seco, as faces de ruptura e o enraizamento (TAVARES FILHO et al., 1999).
32
Além de diagnósticos, o método do perfil cultural oferece outras
possibilidades de utilização, como orientação na amostragem do solo, levando em
consideração suas diferenças espaciais, auxílio no estudo dos efeitos de máquinas e
implementos agrícolas no solo, facilidade na visualização das interações físicas, químicas e
biológicas dos solos, e meio de auxílio no estudo do sistema radicular (TAVARES FILHO et
al., 1999; TAVARES FILHO et al., 2001).
Tavares Filho et al. (1999), em área de cana-de-açúcar sob Terra Roxa
Estruturada, observaram, com o auxílio do perfil cultural, que a compactação estava presente,
com estruturas principalmente do tipo Z na área de rodado das máquinas, e C∆ praticamente
por todo o perfil. Nos sulcos de plantio, foram notadas estruturas livre (L), com torrões
relativamente grandes (> 0,10 m), mais ou menos compactos (∆µ), entre os quais as raízes se
desenvolveram preferencialmente. Os resultados obtidos neste trabalho, concordam com os de
Medina (1993) que, estudando o efeito da aplicação de vinhaça e gesso em cultura de cana-
de-açúcar sobre as características do solo, observou que a aplicação de vinhaça pode
ocasionar a compactação, com estruturas principalmente do tipo C∆ ou F∆, quando ocorreu
intenso tráfego de máquinas.
2.6. Efeito do monocultivo da cana-de-açúcar nos atributos biológicos do solo
São amplas as referências que mostram alterações significativas quando
ecossistemas naturais com florestas (CERRI et al., 1991; HOLT e MEYER, 1998; BLAIR et
al., 1998) ou pastagens (BLAIR et al., 1998) são removidas para o estabelecimento de
cultivos. Pesquisas desenvolvidas na cultura de cana-de-açúcar plantada em diferentes solos
do mundo e sob diferentes condições climáticas, mostram mudanças significativas da
biomassa microbiana (HOLT e MAYER, 1998), CO e carbono lábil (CL) (BLAIR et al.,
1998; HOLT e MAYER 1998; SUMAN et al., 2006; ROBERTSON e THORBURN, 2007a,
2007b), respiração basal (HOLT e MAYER, 1998), quociente metabólico (SUMAN et al.,
2006) e nitrogênio do solo (ROBERTSON e THORBURN, 2007a, 2007b), principalmente em
solos cultivados por longos períodos de tempo em forma de monocultura.
As alterações impostas a um ambiente natural pela remoção da vegetação
nativa, provocam modificações significativas na dinâmica da MO do solo; além disso, os
estoques de CO e CL são afetados diretamente pelos distintos sistemas de manejo de solo,
33
práticas culturais, clima, cultura e sistemas de preparo (BLAIR et al., 1998; SÁ, 2001;
DOMINY et al., 2002). A alta correlação existente entre CO e CL (BLAIR et al., 1998;
SKJEMSTAD et al., 1999; LODGE e KING, 2006), permite evidenciar que fatores que
afetam o CO também podem influenciar o CL presente nos solos.
O revolvimento do solo promove perdas de CO causadas pela destruição dos
macroagregados e exposição da MO ao ataque microbiano, resultando numa elevada
decomposição do CO (SIX et al., 2000) e o conseqüente fluxo de CO
2
para a atmosfera
(BAYER et al., 2000; Sá, 2001). Sobre este aspecto, Bayer (1996) mostra que a elevação da
taxa de decomposição da MO resultante do manejo convencional (com lavração e gradagem)
pode liberar para a atmosfera mais de 50% do CO presente no solo.
As entradas da MO nos solos sob cultura de cana-de-açúcar, são menores
que as obtidas com floresta nativa ou pastagens, devido em parte à pratica da queima antes da
colheita (BLAIR et al., 1998; ROBERTSON e THORBURN, 2007a, 2007b; LUCA et al.,
2008), assim como à extração de biomassa seca do local através da retirada dos colmos da
cana para a indústria. Segundo Mitchell et al. (2000), no sistema de cana queimada, mais de
70% da MO e dos nutrientes nos resíduos são perdidos para a atmosfera. Inversamente, com a
retenção dos resíduos, os nutrientes e a MO podem acumular-se no solo. As principais
entradas da MO sob sistema de manejo de cana queimada são, provavelmente, provenientes
das raízes (SILVA e RIBEIRO, 1998; AZEVEDO, 2008).
Segundo Arrouays et al. (1995), as perdas de CO com culturas são,
geralmente, exponenciais, sendo mais rápidas durante os primeiros 10-20 anos, a seguir mais
lentas, com um novo equilíbrio aos 50-60 anos; entretanto, a escala de tempo varia com o
clima e o tipo do solo. Dominy et al. (2002), trabalhando em um Ochric Cambisol com 180 g
kg
-1
de argila e um Rhodic Ferralsol com 620 g kg
-1
de argila, plantados em forma
consecutiva com cana por 30 e mais de 50 anos, provenientes de floresta nativa e pastagens,
respectivamente, observaram um declínio no CO decorrente do tempo de uso sob cultura da
cana-de-açúcar. O CO, nos dois solos, com vegetação não perturbada, encontrava-se em 50 g
kg
-1
e declinou para 17 e 33 g kg
-1
no Ochric Cambissol e no Rhodic Ferrasol,
respectivamente, após de 20 anos de cultivo. Contudo, os autores observaram que, após 50
anos de plantio, o Ochric Cambisol alcançou um novo equilíbrio de CO próximo de 18 g kg
-1
.
Silva e Ribeiro (1998) avaliando o uso contínuo de cana-de-açúcar nas
propriedades químicas de um Latossolo Amarelo argiloso, encontraram decréscimo
significativos do teor de CO (19,8 a 13,7 g kg
-1
) nos 2 primeiros anos de estabelecimento da
34
cultura e recuperação aos 18 e 25 anos, com teores de CO semelhantes aos do solo virgem
(19,15 e 17,0 g kg
-1
, em media para os horizontes A e AB, respectivamente).
Trabalhos feitos por Robertson e Thorburn, (2007a, 2007b), no norte da
Austrália, em vários solos sob diferentes condições climáticas, avaliando os sistema de cana
queimada e cana crua sobre os estoques de CO e N no solo, encontraram que os efeitos sobre
o CO variaram entre experimentos, onde o tempo de uso foi o fator que mais determinou os
resultados. Assim, os experimentos com 1 ou 2 anos sob cultivo contínuo em cana-de-açúcar,
não mostraram efeitos significativos sobre o CO nos tratamentos com cana crua e cana
queimada; porém, nos experimentos entre 3 e 5 anos de cultivo o CO foi inferior em até 21%
no tratamento sob cana queimada em comparação aos teores obtidos no tratamento de cana
crua, na profundidade entre 0,10-0,25 m, sendo este efeito maior nos primeiros 0,05 m de
profundidade.
Pesquisas feitas por Blair et al. (1998) em solos da Austrália (Typic
Tropaquept) e do Brasil (Latossolo Vermelho Amarelo podzolico), comparando tratamentos
de cana queimada e sem queima com floresta nativa e pastagens de 20 anos, encontraram que,
nas localidades com cana na Austrália, as concentrações de CO (37,4 mg kg
-1
) e CL (7,1 mg
kg
-1
) foram mais baixas na superfície (0,0-0,01 m) dos solos avaliados em comparação com
solos de floresta (45,4 mg kg
-1
) e pastagens (33,2 mg kg
-1
). A queima da cana resultou em
maiores perdas de CO (13,6 mg kg
-1
) e CL (1,6 mg kg
-1
) na profundidade de 0,0-0,01 m
comparado com o manejo de cana sem queima. Para as localidades no Brasil, não foram
observadas variações no CO nos tratamentos com cana e sem queima, mas se encontraram
incrementos no CL. Os autores concluíram que um sistema sustentável de cana-de-açúcar,
deve incluir o retorno do resíduo da colheita, sem queima, a fim de manter um ciclo ativo de
C no sistema e controlar a dinâmica de nutrientes.
Comparativamente ao CO, o CL é rapidamente alterado por mudanças no
manejo do solo (BAYER et al.; 2001) devido, principalmente à maior taxa de reciclagem dos
constituintes orgânicos. No Rio Grande do Sul, Bayer et al. (2001), em 9 anos de observação,
verificaram aumentos no estoque de CL de 221% no solo sob plantio direto comparado ao
solo sob plantio convencional. Lodge e King (2006), trabalhando com pastagens após quatro
anos de implantação em Novo Gales, observaram valores de 21,60% de CL com respeito a
CO do solo. Segundo Shang e Tiessen (1997), em regiões temperadas, o CL pode representar
entre 25 e 50% do CO.
Na cultura da cana-de-açúcar, Skjemstad et al. (1999), trabalhando em
Inceptisols, Entisols e Alfisols de Austrália cultivados em forma contínua com cana (1 e > 30
35
anos), observaram poucas mudanças no CL entre os diferentes períodos de uso. Ligeiros
incrementos de CO no perfil de solo sugeriam maior humificação da MO em solos cultivados
com cana por longos períodos (>30 anos); porém, este incremento de CO foi associado à
presença da palha da cana-de-açúcar e madeira das florestas antigas.
A textura do solo encontra-se associada aos estoques de CO e CL, assim
como de outras características como a biomassa microbiana e sua dinâmica no solo. Trabalhos
feitos por Spain (1990) e Dominy et al. (2002), encontraram correlações lineares entre a
textura do solo e o CO. Assim, os resíduos culturais adicionados ao solo se decompõem mais
rapidamente em solos arenosos do que em solos argilosos (Ladd et al., 1985), de modo que os
solos argilosos, geralmente, contêm mais CO que os solos arenosos. Schimel et al. (1985) e
Spain (1990), demonstraram uma correlação positiva entre o CO do solo e o índice da argila
devido, à adsorção de moléculas orgânicas em superfícies minerais da argila, que fornece um
mecanismo da estabilização de CO contra o ataque microbiano (LADD et al., 1996).
O CO é fonte de energia para os microrganismos além de nutriente para
microrganismos e plantas. Seu teor no solo está diretamente relacionado com a atividade
biológica, que pode ser utilizada como indicadora da degradação ou recuperação do solo. Em
áreas tropicais e subtropicais úmidas, as entradas de CO no solo proveniente da agricultura
são, geralmente, menores do que na floresta nativa. Dessa forma, a quantidade e a diversidade
de compostos de CO utilizados pelos microrganismos como fonte de energia são menores, o
que pode alterar os ciclos biogeoquímicos no solo (NOGUEIRA et al., 2006).
2.6.1. Biomassa Microbiana do Solo (BMS)
A biomassa microbiana do solo (BMS) é definida como a parte viva da
matéria orgânica do solo, composta por todos os organismos menores que 5x10
3
µm
3
, como
fungos, bactérias, actinomicetos, leveduras e outros componentes da microfauna (SMITH e
PAUL, 1990). A BMS representa uma fonte e um dreno de CO, sendo responsável pelo fluxo
de nutrientes entre a atmosfera e o sistema solo-planta (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002),
podendo responder mais rapidamente a mudanças nos padrões de entrada ou níveis de
decomposição da MO que a mesma MO como um todo (POWLSON et al., 1987; HUNGRIA
et al., 1995; BALOTA et al., 1998).
36
Cerca de 2 a 5% do CO e de 1 a 5% do N orgânico em solos tropicais, estão
associados à BMS (SMITH e PAUL, 1990; SPARLING, 1992). Contudo, a relação entre
carbono da biomassa microbiana (CBM) com o CO -CBM/CO-, abrange amplo espectro,
variando de 0,27 a 7,0% (ANDERSON e DOMSCH, 1989). Em razão da atividade e
diversidade dos microrganismos no solo dependerem de uma série de fatores, tais como
umidade, temperatura e manejo de resíduos, entre outros, esta fração pode ser utilizada como
índice de aferição da sustentabilidade do sistema (DE-POLLI e GUERRA, 1999). Além disso,
o CO associado à BMS representa um dos compartimentos da MO com menor tempo de
ciclagem, o que o torna sensível à mudança de sua qualidade, sendo proposto como um
indicador das mudanças da MO (TÓTOLA e CHAER, 2002).
A conversão de sistemas de floresta para área agrícola resulta, na maioria
dos casos, em uma diminuição de CO, CBM e Nitrogênio da biomassa microbiana (NBM).
Trabalhos feitos por Henrot e Robertson (1994), realizando medições do CO em dois solos
úmidos do trópico, permitiram observar uma diminuição de 20% de CBM e NBM depois de
três anos da remoção da floresta nativa. Entre os fatores responsáveis por condições mais
favoráveis à biomassa microbiana nas áreas sob vegetação nativa, destacam-se a ausência de
preparo do solo, maior diversidade florística, preservação das hifas fúngicas e o acúmulo da
serrapilheira na superfície do solo (propiciando a ocorrência de menor variação e de níveis
mais adequados de temperatura e umidade). A ausência de revolvimento do solo também
resulta em maior presença de raízes, as quais aumentam a entrada de substratos carbonados no
sistema, via exsudados radiculares (BOPAIAH e SHETTI, 1991).
A população microbiana do solo responde rapidamente às mudanças como
tipos de solo e práticas culturais (POWLSON et al., 1987). Aplicações de pesticidas e
fungicidas utilizados no manejo da cultura de cana-de-açúcar afetam a BMS, que pode ser
usado como um indicador da sustentabilidade de um ecossistema. Segundo Sidras e Pavan
(1985), a BMS é influenciada pelos ambientes e manejos do solo, assim como pela sua
fertilidade. Holt e Meyer (1998) sugerem que variações em tamanho e atividade da BMS
encontram-se relacionadas diretamente com o aporte de nutrientes do solo e o crescimento das
plantas. Por sua vez, Nayak et al. (2007) mostram que a BMS aumenta com o aumento do teor
de CO no solo, mas diminui em áreas agrícolas não adubadas, devido ao inadequado
suprimento de nutrientes, o que pode influenciar diretamente a comunidade microbiana ou
indiretamente pela baixa rizodeposição de plantas mal nutridas, prejudicando os
microrganismos rizosféricos.
37
O declínio no CBM com a diminuição do CO é um fenômeno comum na
cultura da cana (HOLT e MEYER, 1998; DOMINY et al., 1998; SUMAN et al., 2006)
indicando que quando o CO do solo é perdido, este pode suportar uma menor biomassa
microbiana.
O processo de queima anual da palha da cana-de-açúcar e outros resíduos
reduzem não somente o CO, mas pode também reduzir a atividade microbiana e
conseqüentemente, a imobilização de N aplicado. Biederbeck et al. (1980) sugeriram um
declínio imediato de 95% na população de fungos e de 70% na população bacteriana nos
tratamentos com queima de resíduos.
Pesquisas desenvolvidas por Holt e Mayer (1998) em diferentes classes de
solos da Austrália, plantados com diferentes tempos de uso em cana-de-açúcar (19 e 50 anos),
mostraram diminuição significativa de CBM, CO, e respiração basal, principalmente em solos
cultivados por maior período de tempo em forma de monocultura.
Em seus trabalhos, Dominy et al. (2002) encontraram que a perda de CO
sob cana-de-açúcar, resultou em um declínio do CBM, assim como da respiração basal e da
estabilidade de agregados do solo. Os teores iniciais de CBM na vegetação nativa estiveram
próximos de 1100 mg kg
-1
; após 20-30 anos de uso contínuo com cana, foram observados
teores de 490 mg kg
-1
para o Rhodic Ferrasol e de 290 mg kg
-1
no Ochric Cambisol,
encontrando-se um novo equilíbrio no Ochric Cambisol. Os autores encontraram que a CBM
apresentou mudanças mais rápidas e foi afetada de forma mais acentuada que o CO. Por sua
vez, Suman et al. (2006), trabalhando em cana-de-açúcar e cultivos intercalados, encontraram
que o CBM representou entre 2,7 e 3,3% do CO do solo.
2.6.2. Respiração basal
Além da população microbiana, a atividade dos microrganismos é outro
importante atributo a ser destacado, e pode ser medida, segundo De Polli e Guerra (1999), em
termos metabólicos por meio de indicadores como CO
2
evoluído, O
2
absorvido, atividades
enzimáticas e caloríficas, e em razão das quantidades de N, P e S mineralizados, sendo a
respiração dos microrganismos um dos indicadores biológicos mais utilizados para avaliação
do comportamento da BMS.
38
A respiração basal está estreitamente relacionada com a BMS (BALOTA et
al., 1998; DOMINY et al., 2002; NOGUEIRA et al., 2006). Mudanças no solo, originadas por
cobertura, preparo do solo, manejo, clima, tratos culturais, entre outros, afetam diretamente a
respiração basal. Por tal razão, os valores de respiração basal são bastante variados.
Insam et al. (1991), analisando amostras provenientes de solos cultivados
com a mesma cultura por até 77 anos, observaram que a respiração basal variou de 8,40 a
33,60 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
no solo. Rodrigues et al. (1994) constataram que a respiração
basal, em solos coletados sob condição tropical, variou de 6,3 a 20 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
.
Balota et al. (1998), avaliando rotações de culturas anuais, encontraram valores entre 2,7-
18µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
em plantio convencional e entre 3,43-7,54 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
para
plantio direito. Nogueira et al. (2006) avaliando diferentes sistemas de produção, encontraram
valores entre 1,7-4,2 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
.
Suman et al. (2006), trabalhando em cultivos intercalados com cana-de-
açúcar, encontraram valores de respiração basal entre 19 e 30 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
. Pesquisas
desenvolvidas por Holt e Mayer (1998) em cana-de-açúcar, mostraram diminuição
significativa da respiração basal, principalmente em solos cultivados por maior período de
tempo em monocultura, relacionando-as com a diminuição do CO e da BMS.
Dominy et al. (2002) encontraram valores de 5 e 10 (µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
)
no Ochric cambisol com 180 g kg
-1
de argila e de 8 a 25 (µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
) para o Rhodic
Ferrasol com 620 g kg
-1
de argila. Foram observadas correlações positivas de CO e respiração
basal (r = 0,82) para os dois tipos de solos. Sobre este aspecto, Ladd et al. (1996) observaram
que solos com um índice mais elevado da argila tendem, geralmente, a ter níveis microbianos
da biomassa elevados. Isto pode ser atribuído a vários mecanismos, mas o principal parece ser
a habilidade da argila de reter a MO do solo e, conseqüentemente, a BMS (WARDLE, 1992).
2.6.3. Quociente metabólico (qCO
2
)
O quociente metabólico (qCO
2
) é uma medida da atividade metabólica
específica da BMS, a qual corresponde à quantidade de C-CO
2
liberada por unidade de CBM
em um determinado tempo, tendo sido proposto por Anderson e Domsch (1990) como uma
medida das variações existentes na atividade microbiana do solo.
39
Alguns autores sugerem que o qCO
2
, tende a ser elevado nos solos jovens e
em solos recentemente perturbados e baixo em ecossistemas nativos de pastagens e de floresta
(sistemas mais estáveis), porque, quando o solo encontra-se próximo a uma condição de
equilíbrio, torna-se mais eficiente em conservar o C (INSAM e DOMSCH, 1988), porém,
outros autores como Wardle e Ghani (1995) concluíram que, embora as culturas
apresentassem um distúrbio severo, o qCO
2
não foi afetado com esta perturbação.
Anderson e Domsch (1993) consideram que altos valores do qCO
2
representam uma alta energia demandada pelos microorganismos para sua manutenção e
sobrevivência, devido a um ineficiente metabolismo causado por algum tipo de estresse.
Insam et al. (1991), em experimentos submetidos ao mesmo tratamento por 77 anos,
verificaram que tanto o preparo quanto o manejo do solo alteraram o qCO
2
; foram
encontradas correlações entre o qCO
2
e as condições químicas do solo. Os tratamentos que
receberam quantidade de fertilizantes reduzida ou limitada apresentaram maior qCO
2
,
comparados aos que receberam quantidades adequadas de fertilizantes.
Balota et al. (1998), avaliando a BMS e sua atividade em solos sob
diferentes sistemas de preparo e sucessão de culturas em Latossolo Vermelho, encontraram
que os valores do qCO
2
,
medido em (µg CO
2
/µg C
min
h
-1
x 10
-4
), variaram de 3,32 a 15,90,
para o plantio convencional (PC), e de 4,13 a 9,31, para o plantio direito (PD). De modo geral,
a prática do PD proporcionou menor qCO
2
que o apresentado pelo PC nas sucessões, em todas
as amostragens. O valor médio total do qCO
2
no PD foi 28% inferior ao do PC.
Nogueira et al. (2006), avaliando indicadores biológicos em sistemas de
áreas agrícolas e não perturbadas, não encontraram diferenças entre eles. Os valores de qCO
2
variaram de 24 a 57 ηg CO
2
-C
µg biomassa C h
-1
. Resultados similares foram encontrados
por Suman et al. (2006), avaliando diferentes culturas intercaladas com cana-de-açúcar em
Udic Ustochrept, na Índia.
2.6.4. Relação CBM/CO (Quociente microbiano) e CBM/CL
As alterações na BMS podem também ser analisadas pela relação CBM/CO
(quociente microbiano qMIC). Tal relação expressa o tamanho do compartimento do carbono
microbiano em relação ao compartimento CO do solo. Solos que exibem valores maiores ou
40
menores poderiam expressar a ocorrência, respectivamente, de acúmulo ou perda de C do solo
(JENKINSON e LADD, 1981).
Insam e Domsch (1988) observaram maior sensibilidade da BMS às
mudanças iniciais do conteúdo de CO, descrevendo a relação CBM/CO como um importante
índice de alteração dos ecossistemas, uma vez que, segundo Wardle (1994), sob condições de
estresse, há diminuição na capacidade da BMS em utilizar o CO. Assim, a relação CMB/CO
parece ser boa indicadora das alterações na MO em função do manejo do solo (INSAM e
DOMSCH, 1988; INSAM, 1990; INSAM et al., 1991; SPARLING, 1992; ANDRADE et al.,
1995; BALOTA et al., 1998). Entretanto, tais relações podem necessitar de interpretações
locais, em virtude dos vários fatores ambientais que as estariam influenciando (SPARLING,
1992).
Insam (1990), estudando áreas com várias culturas, observaram variação de
0,6 a 3,74% na relação CBM/CO; Andrade et al. (1995), num experimento de cafeeiro,
observaram que a relação CBM/CO variou de 1,7 a 8,9%, conforme a aplicação de calcário.
Anderson e Domsch (1989) encontraram valores de 2,3% para monoculturas, e 2,9% para
sistemas em rotação de culturas e citam 2,2% como sendo o nível no qual estaria ocorrendo
equilíbrio em parcelas cultivadas. Entretanto, para outros autores, essas relações estariam
entre 1,8 e 2,1%, para parcelas cultivadas com monoculturas permanentes (BROOKES et al.,
1984), e entre 2,5-3,3%, para áreas com rotação de culturas permanentes (McGILL et al.,
1986).
Suman et al. (2006) trabalhando em cana-de-açúcar e cultivos intercalados,
encontraram que o CBM representou entre 2,7 a 3,3% do CO do solo. Lodge e King (2006),
trabalhando com pastagens após quatro anos de implantação observaram que a CBM foi
10,35% do CL, sem diferença sobre os tratamentos de solo nativo com pastagens natural.
As mudanças na relação CBM/CO refletem o padrão de entrada de MO nos
solos, a eficiência da conversão do CBM, as perdas do C do solo e a estabilização do CO pela
fração mineral do solo (SPARLING, 1992). O nível da relação CBM/CO pode indicar se o
carbono está em equilíbrio, se está acumulando ou diminuindo (ANDERSON e DOMSCH,
1989). Por tal razão, pode ser considerado como um bom indicador das mudanças na
atividade biológica dos solos.
Com base nos anteriores resultados, pode-se indicar que os atributos
microbiológicos relacionados ao carbono em solos tropicais sob cultura da cana-de-açúcar,
são afetados pelas práticas culturais e manejos realizados na cultura, como adubações
minerais e orgânicas, aplicação de pesticidas, tempo de uso do solo, sistemas de colheita, uso
41
de escarificadores, dentre outros, podendo ser utilizados como bioindicadores da qualidade do
solo, permitindo inferir sobre sua capacidade de suportar a comunidade vegetal. Contudo, fica
evidente a pouca quantidade de trabalhos feitos nesta área para a cultura da cana-de-açúcar
em solos brasileiros, indicando um campo de trabalho muito importante na procura da
sustentabilidade do sistema de produção desta cultura.
42
3. ARTIGO A: ATRIBUTOS QUÍMICOS DE LATOSSOLOS VERMELHOS COM
CULTIVO CONTÍNUO DE CANA-DE-AÇÚCAR NO NORTE DO PARANA
3.1.Resumo
As práticas de manejo da cultura da cana-de-açúcar originam mudanças nos atributos
químicos do solo. Foram avaliados os efeitos do cultivo contínuo com cana-de-açúcar nos
atributos químicos, em três profundidades (0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m), de um
Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) A moderado muito argiloso, proveniente da rotação
soja-trigo-milho, cultivado em forma contínua com cana-de-açúcar com 16, 10, 8, 3 e 1
cortes, e um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) A moderado textura média, proveniente de
pastagens, cultivado em forma contínua com cana-de-açúcar com 7, 6, 3, 2 e 1 cortes e
comparados com solos de floresta nativa, no norte do estado do Paraná. Os resultados
permitiram observar mudanças entre a vegetação nativa e a cultura de cana-de-açúcar,
caracterizadas pela diminuição de carbono orgânico (CO) e nitrogênio total (NT), por efeito
do desmatamento nos dois solos. No LVef, foram observados decréscimos nas bases
trocáveis, na CTC e nos teores de Fe, Cu e Zn e incrementos da acidez do solo decorrentes do
tempo de cultivo. Ao contrário, no LVd, o tempo de cultivo incrementou as bases trocáveis, a
CTC e os teores de P, Mn e diminuiu os teores de Fe, Cu, e B, principalmente na camada de
0,0 a 0,10 m, com incrementos da acidez do solo. Pode se inferir que houve diminuição da
fertilidade nos solos eutroférricos e aumento desta nos distróficos pela ação das práticas
culturais adotadas na cultura.
Palavras Chave: Saccharum spp, cana queimada, fertilidade, monocultivo.
43
3. CHEMICALS ATRIBUTES OF OXISOLS WITH CONTÍNUO SUGAR CANE
CULTIVATION IN THE NORTH OF PARANA STATE
3.1. Abstract
The management practices of the crop of sugar cane causes changes in chemical attributes of
soil. There were evaluated the effects of continuous cultivation with sugar cane in the
chemical attributes in three depths (0,0-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 m), of Rhodic Eutrudox
very clayey texture (LVef), proceeding from the rotation soybean-wheat-corn, grown in a
continued way with sugar cane by 1, 3, 8, 10 and 16 slashes and a Rhodic Hapludox medium
texture (LVd) from pasture, grown in a continued way with sugar cane with 1, 2, 3, 6 and 7
slashes and compared with native forest soil in the north of the estate of Parana. The results
showed significant changes observed between the native vegetation and the cultivation of
sugar cane characterized by the decrease in organic carbon (OC) and total nitrogen (TN),
witch was a effect of deforestation in both soils. In LVef, were observed decreases in
exchangeable bases, CEC, and the contents of Fe, Cu and Zn and increasing soil acidity
resulting from the time of cultivation. On the contrary, the time of cultivation in LVd
increased the exchangeable bases, the CEC, the levels of P, Mn and decreased the levels of
Fe, Cu, and B, mainly in the layer of 0,0-0,10 m with increments of soil acidity. It can be
inferred that there was a decrease in fertility in the Eutrudox soil and increase of it in
Hapludox soil by the action of crop techniques adopted.
Keywords: Saccharum spp, cane burning, fertility, long-term monoculture.
44
3.2. Introdução
A crescente expansão da indústria sucroalcooleira no Brasil resultou na
introdução de maiores e novas áreas para produção canavieira. Nestas áreas, são praticados
diferentes sistemas de manejo, que geram distúrbios nos atributos físicos, químicos e
biológicos dos solos. Segundo Cerri et al. (1991), Silva e Ribeiro (1998), Centurion et al.
(2001) e Luca et al. (2008), os atributos químicos dos solos tropicais sob cultura da cana-de-
açúcar são modificados pelas diferentes práticas utilizadas para seu manejo, assim como pelas
condições climáticas e características naturais do solo. Estas alterações dependem de diversos
fatores, como cultura implantada, sistema de manejo, fertilidade do solo e dinâmica dos
nutrientes.
Diversos trabalhos constatam mudanças nos atributos químicos dos solos
cultivados com cana-de-açúcar, onde as principais modificações, com relação às condições
originais, estão relacionadas com carbono orgânico (CO) e nitrogênio total (NT), acidez
trocável, pH, bases tocáveis, CTC e fósforo (P), as quais são, de forma geral, dependentes da
fertilidade inicial. Geralmente, é reportado que solos eutróficos diminuem sua fertilidade com
o tempo de cultivo (CERRI et al. 1991; CENTURION et al., 2001; MULLER, 2002; NOBLE
et al., 2003; SILVA et al., 2006a); porém, esta aumenta nos solos distróficos (SILVA e
RIBEIRO 1998; MULLER, 2002; MAIA e RIBEIRO 2004a).
Os teores de CO apresentam significativos decréscimos após desmatamento
e introdução da cultura da cana-de-açúcar, podendo apresentar novos equilíbrios nos
horizontes superficiais após de determinado período de tempo (SILVA e RIBEIRO 1998;
MULLER, 2002; MAIA e RIBEIRO, 2004a) ou aumentar em profundidade (VITORELO et
al., 1989; CERRI et al. 1991). Por sua vez, Robertson e Thorburn (2007a, 2007b) e Luca et al.
(2008) encontraram decréscimos significativos dos teores de CO e NT do solo com a queima
da palha na colheita.
Cerri et al. (1991) reportam diminuição do pH, bases trocáveis, P e N,
relacionada com a significativa diminuição do estoque orgânico que afeta essencialmente os
primeiros 0,20 m do solo. Resultados similares foram encontrados por Centurion et al. (2001),
Noble et al. (2003), Maia e Ribeiro (2004a) e Silva et al. (2006a). Por sua vez, Silva e Ribeiro
(1998) e Muller (2002) encontraram incrementos do pH e diminuição da acidez trocável
decorrente do tempo na cultura da cana-de-açúcar. Canellas et al. (2003) observaram alta
correlação entre acidez potencial e teores de matéria orgânica no solo (MO).
45
O cultivo contínuo da cana-de-açúcar pode promover incrementos de bases
trocáveis na superfície (SILVA e RIBEIRO 1998; MULLER 2002), devido à calagem e
adubação, assim como a preservação da palhada e adição de vinhaça (CANELLAS et al.,
2003; SILVA et al., 2006a) ou diminuição (CERRI et al., 1991, CENTURION et al., 2001;
MAIA e RIBEIRO, 2004a), devido ao esgotamento destes nutrientes no solo pela absorção e
remoção da cultura através do tempo. Incrementos de bases em profundidade são reportados
por Cerri et al. (1991) e Silva e Ribeiro (1998), originados pela lixiviação de argilas e
desagregação da estrutura dos solos com o cultivo da cana-de-açúcar.
Os efeitos originados pelo cultivo contínuo da cana-de-açúcar sobre pH, CO,
acidez potencial e bases trocáveis estão relacionados com a dinâmica da capacidade de troca
de cátions (CTC). Cerri et al. (1991) observaram diminuição na CTC nos primeiros 0,40 m
associada ao decréscimo da MO na superfície. Além disso, observaram que a lixiviação dos
cátions trocáveis em solos cultivados acarretou um aumento relativo da CTC em
profundidade. Silva e Ribeiro (1998) encontraram que, com o tempo de cultivo, houve queda
significativa nos valores da CTC nos primeiros 2 anos, devido à redução do teor de MO,
havendo depois uma recuperação nos solos cultivados por 18 e 25 anos, em virtude da
reposição nos níveis de MO. Resultados similares foram obtidos por Muller (2002) e Maia e
Ribeiro (2004a).
Acréscimos significativos nos teores de P do horizonte superficial, com o
tempo de cultivo, e decréscimos significativos nos horizontes subsuperficiais, foram
observados por Maia e Ribeiro (2004a). Fenômenos de acumulação de P, com o cultivo
contínuo da cana-de-açúcar, também foram observados por Silva e Ribeiro (1998), Centurion
et al. (2001) e Muller, (2002). Por sua vez, Canellas et al. (2003) encontraram acréscimos
significativos nos teores de P na superfície com a aplicação de vinhaça e preservação da
palha, indicando as vantagens da prática de não queima e adição daquele subproduto sobre o
P e outros nutrientes.
Com relação aos micronutrientes, Muller (2002) encontrou alta correlação
entre teores de MO do solo e alguns micronutrientes especialmente B, Fe e Mn em Nitossolos
Vermelhos e Neossolos Quartzarênicos. Por sua vez, Canellas et al. (2003) encontraram teores
dos micronutrientes maiores em áreas onde se preservou a palhada, independentemente da
profundidade considerada, quando comparado ao manejo com queima do canavial. A adição
de vinhaça também pode gerar acréscimos nos teores de micronutrientes, como constatado por
Canellas et al. (2003).
46
O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de períodos de cultivo
contínuo com cana-de-açúcar sobre alguns atributos químicos de Latossolos Vermelhos no
norte do estado de Paraná.
3.3. Material e Métodos
O estudo foi conduzido em duas áreas da Cooperativa de Produtores de
Rolândia (COROL), nos municípios de Rolândia (23º15’01” S, 51º28’36” W) e Jaguapitã
(23º03’49” S, 51º27’52” W).
Os solos utilizados correspondem a um Latossolo Vermelho eutroférrico
muito argiloso (LVef) (EMBRAPA, 2006), fase floresta tropical subperenifólia, relevo plano
a suave ondulado; e um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) (EMBRAPA,
2006), fase floresta tropical subperenifólia, relevo suave ondulado. O clima predominante na
região é Cfa, de acordo com classificação de Koeppen, com valores médios anuais de 1650
mm de precipitação, 27 e 18 °C de temperatura máxima e mínima, respectivamente.
O sistema de produção antes da cana-de-açúcar no LVef era o de rotação
milho-soja-trigo, sob plantio convencional e de pastagem no LVd. O preparo da área constou
de 1 gradagem com grade pesada com disco de 32 polegadas, 1 subsolagem a 0,50 m de
profundidade, 1 gradagem com grade niveladora. A sulcagem foi feita a 0,40 m de
profundidade e 1,40 m entre linhas. Após o primeiro corte foi feito o tríplice cultivo (1
subsolagem na entrelinha, para descompactação, adubação, eliminação de plantas daninhas),
repetido todos os anos, e aplicação de herbicida. No LVef, a partir do 10º corte, não foi
realizado o tríplice cultivo devido à distribuição da touceira na entrelinha. A colheita da cana-
de-açúcar foi realizada com cana queimada e corte manual. Na Tabela 3.1 estão apresentados
os teores de argila, densidade do solo, e as práticas de adubação realizadas, nos dois tipos de
solo.
Foram avaliadas os atributos químicos do solo de cinco talhões
correspondentes a diferentes períodos de uso contínuo com cana-de-açúcar em cada tipo de
solo, sendo estes de 16 – 10 – 8 - 3 e 1 cortes para o LVef, e de 7- 6- 3 -2 e 1 corte para o
LVd. Estes talhões foram comparados com matas nativas localizadas na mesma unidade de
solos. Os talhões ocupam uma mesma situação topográfica no terço médio da pendente. Cada
amostra coletada para análise química foi composta de 15 sub-amostras, feitas nas
47
profundidades de 0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m, As amostras foram coletadas na entrelinha
a 0,35 m da touceira da cana. A amostragem foi feita entre os meses de novembro de 2006 e
março de 2007.
Tabela 3.1. Número de cortes, teor de argila, densidade do solo, e adubação utilizada nas
duas áreas avaliadas.
Solo
Nº.
Cortes
Argila
(1)
g kg
-1
Ds
(2)
g cm
-3
Adubação mineral
Adubação
orgânica
Mata 730 1,13
1 654 1,40
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça +Torta de
filtro 35 t ha
-1
3 656 1,42
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
8 762 1,44
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
10 699 1,42
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Latossolo
Vermelho
eutroférrico
(LVef)
16 708 1,51
250 kg ha
-1
de Super N
(46% N) em cobertura e a
lanço
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Mata 214 1,24
1 225 1,49 Não
2 200 1,49 Não
3 237 1,52 Não
6 169 1,50 Não
Latossolo
Vermelho
distrófico
(LVd)
7 210 1,54
1,3 t ha
-1
de calcário
dolomítico no pré-plantio
500 kg ha
-1
, no sulco de
plantio de
05-25-25, e 413
kg ha
-1.
de 25-00-25 na
entrelinha na cana soca, por
ocasião do tríplice cultivo.
Não
(1)
Teores de argila referente ao horizonte Bw.
(2)
(Ds): densidade do solo, método do anel volumétrico
(Embrapa, 1997).
Foram feitas as seguintes determinações: pH em CaCl
2
, Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
,
Al
3+
, acidez potencial (H
+
+ Al
3+
), P, NT, Cu, Fe, Mn, Zn, B e CO, utilizando-se metodologia
preconizada em EMBRAPA (1997). Com os resultados analíticos obtidos, foram calculados
os valores para CTC a pH 7,0; saturação por bases (V%) e a relação K/(Ca+Mg)
0.5
. A argila
foi determinada pelo método da pipeta (EMBRAPA, 1997). O conjunto dos dados foi
submetido à análise de correlação linear de Pearson, utilizando o procedimento CORR (SAS
INSTITUTE, 1989) e de componentes principais (ACP) pelo programa ADE4, descrito por
Thioulouse et al. (1997).
48
3.4. Resultados e Discussão
O pH encontrado no LVef foi maior no solo de mata nativa e diminuiu em
profundidade em todos os talhões avaliados, efeito mais evidente nas camadas de 0,0-0,10 e
0,10-0,20 m de profundidade. Verificou-se também acidificação do solo nas camadas
superficiais com o aumento do tempo de cultivo de cana-de-açúcar; assim, o talhão com 16
cortes apresentou redução de 1,7 unidades de pH em relação à mata nativa. Os decréscimos de
pH neste solo estão relacionados, principalmente, com o aumento da acidez potencial (r = -
0,83**) e decréscimos de Ca
2+
e Mg
2+
(r = 0,81** e 0,76**, respectivamente) (Tabela 3.2 e
3.4). Os teores de Al
3+
observados foram, em sua maioria, de 0,0 cmol
c
dm
-3
, fato pelo qual
não foi tido em conta na análise de correlação.
Decréscimos de pH em solos cultivados com cana-de-açúcar foram
observados por Cerri et al. (1991) em Latossolo Vermelho escuro, Centurion et al. (2001) em
Latossolo Vermelho eutrófico, Noble et al. (2003) em Oxic Humitropept, Maia e Ribeiro
(2004a) em Latossolo Amarelo distrófico, atribuídos à diminuição dos teores de bases
trocáveis por extração do cultivo ao longo do tempo assim como à diminuição dos teores de
MO do solo. Sobre este aspecto, Canellas et al. (2003), trabalhando em Cambissolo Háplico
eutrófico, encontraram que a acidez potencial foi maior na camada superficial nas áreas com
menor teor de CO, indicando que a oxidação da MO pode ser um componente importante na
geração da acidez. Vale lembrar que este solo foi submetido à adubação nitrogenada, o que
pode também ter contribuído para o aumento da acidez.
Para o LVd, os menores valores de pH e maiores valores de acidez potencial
foram encontrados na área de mata nativa, quando comparados com áreas cultivadas,
correlacionando-se negativamente (r = -0,85**), Além disso, teores maiores de Al
+3
foram
observados no solo de mata nativa (Tabela 3.3 e 3.5). Nos talhões cultivados, observou-se
acréscimos de pH na camada de 0,0-0,10 m de profundidade, e decréscimos de Al
+3
decorrentes do tempo de cultivo entre 0,0-0,20 m. Não se verificou mudanças para acidez
potencial entre os diferentes períodos de cultivo da cana-de-açúcar neste solo (Tabela 3.2).
Incrementos de pH na cultura da cana-de-açúcar são reportados por Silva e Ribeiro (1998) em
Latossolo Amarelo argiloso, Muller (2002) em Nitossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico
e Silva et al. (2006a) em Argissolo Amarelo, atribuídos a aplicação de corretivos, preservação
da palhada e adição de vinhaça (CANELLAS et al., 2003; SILVA et al., 2006a).
49
Tabela 3.2. Resultados das análises químicas da área do LVef nos talhões avaliados
Nº
corte
pH
(CaCl
2
)
CO NT Al
+3
(Al+H)
Ca
+2
Mg
+2
K
+
CTC V K/(Ca+Mg)
0,5
P
___
g dm
-3___
_______________________
cmol
c
dm
-3_____________________
% mg dm
-3
0,0-0,10 m
Mata 6,2 39,4 3,39 0,00 2,56 14,09
4,00 1,05 21,8 88,3 0,247 8
1 5,3 15,1 1,30 0,00 3,91 9,93 2,24 1,10 17,2 77,3 0,315 7
3 5,3 16,5 1,42 0,00 2,70 7,93 1,82 1,54 13,4 84,1 0,493 5
8 4,5 12,8 1,10 0,19 5,43 4,45 1,30 1,54 12,7 57,4 0,642 4
10 4,8 15,6 1,34 0,00 4,40 5,98 1,71 1,35 13,4 67,0 0,487 4
16 4,5 14,2 1,22 0,15 5,19 5,01 1,49 1,23 12,9 59,9 0,482 4
0,10-0,20 m
Mata 5,7 18,8 1,61 0,00 3,60 10,34
2,64 0,72 17,4 79,2 0,200 3
1 5,2 13,3 1,14 0,00 3,80 8,31 2,04 0,92 15,1 74,8 0,286 4
3 5,2 12,8 1,10 0,00 2,72 8,32 1,92 1,00 14,0 80,6 0,313 3
8 4,6 12,8 1,10 0,69 6,79 3,83 1,05 1,54 13,2 48,7 0,697 3
10 5,1 11,5 0,98 0,00 4,57 3,97 1,68 1,54 11,8 61,1 0,648 3
16 4,7 13,7 1,18 0,08 4,28 4,90 1,33 1,54 12,1 64,5 0,617 3
0,20-0,40 m
Mata 5,2 10,5 0,91 0,00 3,69 6,10 1,44 0,49 11,7 68,6 0,178 2
1 5,6 8,2 0,71 0,00 3,30 9,10 2,71 0,56 15,7 79,0 0,163 2
3 5,6 7,3 0,63 0,00 3,32 6,34 1,71 0,38 11,8 71,8 0,134 3
8 4,8 10,5 0,91 0,10 4,31 3,65 1,53 1,23 10,7 60,1 0,540 2
10 5,5 7,3 0,63 0,00 3,45 3,43 1,66 1,20 9,8 64,2 0,532 2
16 5,3 7,8 0,67 0,00 3,22 4,36 1,22 1,00 9,8 67,2 0,423 3
Os teores de CO oscilaram entre 7,3 e 39,4 g dm
-3
no LVef e entre 3,7 e 11,4
g dm
-3
no LVd (Tabela 3.2 e 3.3). Estes resultados estão de acordo com os que foram obtidos
por Cerri et al. (1991) em Latossolo Vermelho escuro, Silva e Ribeiro (1998) em Latossolo
Amarelo argiloso, Muller (2002) em Nitossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico e Maia e
Ribeiro (2004a) em Latossolo Amarelo distrófico. Os maiores teores de CO no LVef estão
relacionados com o maior teor de argila nestes solos (> 650 g kg
-1
) frente aos teores entre
169–237 g kg
-1
do LVd (Tabela 3.1). Vários estudos demonstraram uma correlação positiva
entre o CO do solo e o teor de argila (SCHIMEL et al., 1985; SPAIN, 1990) devido à
adsorção de moléculas orgânicas em superfícies minerais da argila, que proporciona um
mecanismo de estabilização de CO contra o ataque microbiano (Ladd et al., 1996).
Para o NT, foi encontrada tendência muito similar à obtida para o CO nos
diferentes talhões avaliados nos dois solos, indicando a alta correlação que existe entre estes
50
dois elementos (r = 0,99**) (Tabela 3.4 e 3.5). Os teores de NT oscilaram entre 0,63 e 3,39 g
dm
-3
no LVef e de 0,32 a 0,98 g dm
-3
no LVd (Tabela 3.2 e 3.3).
Os teores de CO e NT diminuíram em até 67 e 49% nas camadas
superficiais nos solos cultivados das áreas do LVef e LVd, respectivamente, em comparação
com o solo sob vegetação nativa, assim como em profundidade em todos os talhões avaliados.
Sobre este aspecto, Blair et al. (1998) e Robertson e Thorburn (2007a, 2007b), assinalam que
as entradas da MO nos solos sob cana são menores que aquelas observadas com floresta
nativa ou pastagens, em parte, devido à prática da queima. Segundo Mitchell et al. (2000), no
sistema de cana queimada, mais de 70% da MO e dos nutrientes são perdidos para a
atmosfera.
Nos talhões cultivados com cana-de-açúcar no LVef, não foram observadas
mudanças no teor de CO com o tempo de cultivo, nas profundidades avaliadas; no entanto, no
LVd, o tempo de cultivo permitiu incrementos de CO nos primeiros 0,10 m de profundidade,
sendo que no talhão com cana de 7 cortes o valor obtido se aproxima ao da mata nativa (10,1
g dm
-3
e 11.4 g dm
-3
, respectivamente), indicando um possível novo equilíbrio de CO neste
solo. Incrementos de CO na cultura de cana-de-açúcar decorrentes do tempo de cultivo são
reportados por Silva e Ribeiro (1998) em Latossolo Amarelo argiloso e Maia e Ribeiro
(2004a) em Latossolo Amarelo distrófico.
Não foram observados incrementos de CO em profundidade com o tempo de
cultivo, nos dois solos estudados, coincidindo com os resultados encontrados por Silva e
Ribeiro (1998) em Latossolo Amarelo argiloso e Maia e Ribeiro (2004a) em Latossolo
Amarelo distrófico, mas diferindo dos resultados de Cerri et al. (1991) em Latossolo
Vermelho escuro, devido, possivelmente, aos maiores valores de Ds nas camadas sub-
superficiais (Tabela 3.1) destes solos, que podem ter reduzido o crescimento de raízes,
contribuindo para a diminuição do acúmulo de MO em profundidade (SILVA e RIBEIRO et
al., 1998; MAIA e RIBEIRO, 2004a). As principais entradas de MO sob sistema de manejo de
cana queimada são, provavelmente, provenientes da raiz da planta (SILVA e RIBEIRO 1998).
Segundo Dalbó et al. (1986), 45 a 60% das raízes da cana encontram-se nos primeiros 0,30 m;
já Sampaio et al. (1987), verificaram que 75% das raízes da cana se encontravam nos
primeiros 0,20 m de profundidade; e Azevedo (2008), por sua vez, trabalhando em Latossolo
Vermelho eutroférrico, observou que o sistema de raízes da cana-de-açúcar se desenvolveu
até 4,3 m de profundidade, porém 60 a 70% do total das raízes encontravam-se nos primeiros
0,60 m de profundidade.
51
Os teores de bases trocáveis encontrados no LVef oscilaram entre 3,43-
14,09 cmol
c
dm
-3
para Ca
+2
, 1,05-4,0 cmol
c
dm
-3
para Mg
+2
e 0,38-1,54 cmol
c
dm
-3
para o K
(Tabela 3.2). No LVd, os teores oscilaram entre 0,16-3,18; 0,25-1,13 e 0,03-0,28 cmol
c
dm
-3
,
respectivamente, para Ca
+2
, Mg
+2
e K (Tabela 3.3). Observa-se ainda que, mesmo os maiores
valores encontrados no LVd, ficaram próximos ou abaixo dos menores valores observados no
LVef.
No LVef, foi observado decréscimos para Ca
+2
e Mg
+2
, em comparação com
a mata nativa, com o tempo de cultivo (Tabela 3.2). As maiores modificações de K foram
encontradas nas camadas entre 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m de profundidade, onde os solos
cultivados por mais tempo apresentaram os maiores teores de K, indicando uma possível
movimentação deste nutriente para camadas inferiores, proveniente das aplicações de vinhaça
nas áreas.
Decréscimo de bases trocáveis com o tempo de cultivo em cana-de-açúcar
tem sido observado por Cerri et al. (1991) em Latossolo Vermelho Escuro, Centurion et al.
(2001) em Latossolo Vermelho eutrófico, Maia e Ribeiro (2004a) em Latossolo Amarelo
distrófico e Silva et al. (2006a) em Argissolo Amarelo, mostrando esgotamento destas em
função do tempo de cultivo e remoção pelas colheitas.
Incrementos de K
+
em profundidade são reportados por Cerri et al. (1991) e
Silva e Ribeiro (1998), oriundos da lixiviação de argila e desagregação dos solos com o
cultivo da cana-de-açúcar ou devido à adição de vinhaça (CANELLAS et al., 2003; SILVA et
al., 2006a).
No LVd, foram encontrados acréscimos de Ca
+2
, Mg
+2
e K
+
nas camadas
avaliadas nos solos cultivados em comparação com a vegetação nativa. Efeitos mais
expressivos para o Ca
+2
e Mg
+2
, provavelmente, ocorreram devido à aplicação de calcário
(Tabela 3.3). Para os solos cultivados, observou-se incrementos de Ca
+2
, Mg
+2
e K
+
com o
tempo de uso, sendo este efeito mais notório para o Mg
+2
em todas as camadas avaliadas, em
virtude do uso de calcário dolomítico, e para o K
+
na camada superficial. Não se encontraram
incrementos importantes destes nutrientes em profundidade. Incrementos nas bases trocáveis
com o tempo de uso em cana-de-açúcar foram reportados por Silva e Ribeiro (1998) em
Latossolo Amarelo argiloso, Muller (2002) em Nitossolos Vermelhos e Neossolos
Quartzarênicos e Silva et al. (2006a) em Argissolos amarelos, devido à adição de corretivos e
adubos orgânicos. Incrementos nas bases trocáveis também foram encontrados por Canellas et
al. (2003) em Cambissolo Háplico eutrófico vértico com preservação da palhada.
52
No LVef a saturação de bases (V) foi menor nas áreas cultivadas em relação
à mata nativa, principalmente na camada de 0,0-0,10 m e diminuiu com o tempo de cultivo.
Na camada de 0,20-0,40 m, foram observados acréscimos no valor V nos talhões cultivados
por mais tempo. Para o LVd, os valores de V foram mais elevados nas áreas cultivadas em
comparação com a floresta nativa e nos talhões com maior número de cortes, especialmente
na camada de 0,0-0,10 m de profundidade. Nos dois solos, foram observados maiores valores
na superfície e decréscimos em profundidade, acompanhando a redução de Ca
+2
e Mg
+2
.
Tabela 3.3. Resultados das análises químicas da área do LVd nos talhões avaliados
Nº
corte
pH
(CaCl
2
)
CO NT Al
+3
(Al+H)
Ca
+2
Mg
+2
K
+
CTC
V K/(Ca+Mg)
0,5
P
__g dm
-3
___
_______________________
cmol
c
dm
-3_____________________
%
0,0-0,10 m
Mata 3,5 11,4 0,98 1,18
6,89 0,48 0,43 0,13 7,9 13,1 0,136 5
1 5,1 7,8 0,67 0,00
2,27 2,42 0,80 0,13 5,6 59,6 0,072 19
2 5,5 5,5 0,47 0,00
2,05 2,26 0,69 0,10 5,1 59,8 0,058 15
3 5,2 7,3 0,63 0,00
2,70 2,78 0,63 0,28 6,4 57,8 0,152 10
6 5,9 8,7 0,75 0,00
2,09 2,29 1,01 0,20 5,6 62,6 0,110 22
7 5,5 10,1 0,87 0,00
2,78 3,18 1,13 0,18 7,3 61,8 0,087 9
0,10-0,20 m
Mata 3,5 6,4 0,55 1,01
5,08 0,22 0,30 0,05 5,65 10,2 0,069 5
1 5,3 6,0 0,51 0,00
2,45 1,91 0,75 0,08 5,18 52,8 0,049 5
2 5,7 5,5 0,47 0,00
2,09 2,79 0,82 0,03 5,73 63,5 0,016 4
3 5,0 5,5 0,47 0,10
2,68 2,59 0,54 0,10 5,91 54,7 0,057 16
6 5,4 5,5 0,47 0,00
2,52 1,74 0,78 0,10 5,14 50,9 0,063 20
7 5,4 6,9 0,59 0,09
3,13 1,89 0,82 0,05 5,89 46,4 0,030 8
0,20-0,40 m
Mata 3,6 5,5 0,47 1,05
4,41 0,16 0,25 0,03 4,84 8,9 0,047 4
1 4,4 3,7 0,32 0,19
2,74 0,95 0,54 0,10 4,33 36,8 0,082 3
2 5,0 3,7 0,32 0,09
2,64 1,92 0,95 0,03 5,53 52,3 0,018 6
3 4,3 3,7 0,32 0,31
3,15 1,54 0,52 0,03 5,24 39,8 0,021 4
6 4,8 4,1 0,35 0,13
2,74 0,98 0,64 0,05 4,41 37,9 0,039 5
7 4,8 4,1 0,35 0,24
3,08 1,24 0,67 0,03 5,02 38,6 0,022 3
Devido à dinâmica das reações de troca iônica nos solos, é importante
considerar as interrelações entre K
+
, Ca
2+
e Mg
2+
, pois o excesso de um poderá prejudicar os
processos de absorção do outro e, consequentemente, influir diretamente nos processos de
absorção pelas plantas (ORLANDO FILHO et al., 1996).
53
Os valores obtidos para a relação K/(Ca+Mg)
0,5
, oscilaram entre 0,134 e
0,697 no LVef (Tabela 3.2), sendo que os valores mais altos ocorreram nos primeiros 0,20 m
de profundidade. Igualmente, foram observados acréscimos desta relação nos talhões com
maior número de cortes nas camadas avaliadas. Para o LVd, esta relação oscilou entre 0,016 e
0,152 (Tabela 3.3), onde os maiores valores foram encontrados nos primeiros 0,10 m de
profundidade, sem grandes diferenças entre os solos cultivados e a mata nativa. Sobre este
aspecto, Orlando Filho et al. (1996) em Neossolos Quartzarênicos, mostram que a relação
K/(Ca+Mg)
0,5
superior a 0,19 encontra-se relacionada com alta produtividade da cana. Por sua
vez, Reis (2001), estudando 106 ensaios com adubação potássica em cana-de-açúcar com
diferentes variedades e em diferentes solos, classificou a relação K/(Ca+Mg)
0,5
em baixa
(<0,2547), média (0,2547-0,3349) e alta (>0,3349).
Tabela 3.4. Coeficientes de correlação de Pearson entre os atributos químicos da área do
LVef plantado com cana (0,0-0,40 m de profundidade)
**P<0,01; *P<0,05
Os resultados obtidos indicam que no LVef há excessos nos teores de K
+
trocável nos talhões com maior número de cortes devido, possivelmente, às aplicações de
vinhaça (CANELLAS et al., 2003). Entretanto, no LVd, os valores muito baixos da relação
K/(Ca+Mg)
0,5
permitem evidenciar teores baixos de K
+
neste solo, assim como possíveis
dificuldades na absorção deste nutriente devido, à competição pelos sítios de absorção das
raízes (VITTI et al., 2006).
Contudo, é conveniente, além das relações entre bases trocáveis, levar em
consideração os teores críticos de bases trocáveis no solo. Sobre este aspecto, para solos
pH CO NT Al+H Ca Mg K CTC V P Mn Fe Cu Zn
CO
0,38
NT
0,38 0,99**
Al+H
-0,83** -0,23 -0,22
Ca
0,81** 0,71** 0,70** -0,60**
Mg
0,76** 0,76** 0,75** -0,51* 0,94**
K
-0,28 0,15 0,15 0,28 -0,09 -0,19
CTC
0,57* 0,79** 0,78** -0,25 0,92** 0,89** 0,12
V
0,89** 0,44 0,43 -0,90** 0,86** 0,76** -0,17
0,62**
P
0,38 0,73** 0,72** -0,23 0,65** 0,55* 0,40 0,71** 0,45
Mn
0,36 0,93** 0,93** -0,17 0,63** 0,71** 0,19 0,73** 0,35 0,66**
Fe
0,35 -0,26 -0,27 -0,37 0,23 0,18 -0,35
0,04 0,38 -0,14 -0,27
Cu
-0,23 -0,62** -0,62** 0,08 -0,25 -0,26 -0,22
-0,30 -0,09 -0,43 -0,57* 0,55*
Zn
0,28 0,65** 0,65** -0,14 0,70** 0,59** 0,17 0,78** 0,45 0,78**
0,53* 0,07 -0,14
B
0,30 0,269 0,265 -0,11 0,363 0,35 -0,26
0,35 0,24 -0,03 0,25 -0,09 -0,17 0,22
54
tropicais, Sanchez et al. (1983) e Raij (1981) estabeleceram o limite de carência entre 0,5-1,0
cmol
c
kg
-1
para o Ca
+2
; 0,3-0,4 cmol
c
kg
-1
para o Mg
+2
e 0,2-0,4 cmol
c
kg
-1
para
K
+
.
Considerando esta classificação, evidencia-se a riqueza natural destes nutrientes no LVef e
seu baixo conteúdo natural no LVd.
Similar ao encontrado por Cerri et al. (1991) e oposto ao observado por
Silva e Ribeiro (1998), nas áreas cultivadas no LVef, os valores de CTC são inferiores aos da
mata nativa e decrescem com o tempo de cultivo e em profundidade, em decorrência dos
decréscimos de Ca
+2
, Mg
+2
e CO (r=0,92**, 0,89** e 0,79**, respectivamente) (Tabela 3.2 e
3.4).
Tabela 3.5. Coeficientes de correlação de Pearson entre os atributos químicos da área do LVd
plantado com cana (0,0-0,40 m de profundidade)
**P<0,01; *P<0,05
No LVd, os valores de CTC são maiores na mata nativa nos primeiros 0,10
m, devido à maior acidez potencial e maiores teores de CO, mas decrescem em profundidade.
Nas áreas cultivadas, o valor CTC apresenta acréscimos decorrentes do tempo de cultivo, nas
camadas entre 0,0-0,10 e 0,10-0,20 m, correlacionados com maiores teores de bases trocáveis
Ca
+2
e Mg
+2
(r= 0,66*, 0,53*, respectivamente) (Tabela 3.3 e 3.5) provenientes das aplicações
de calcário e fertilizantes (SILVA e RIBEIRO, 1998; MULLER, 2002; MAIA e RIBEIRO,
2004a) e de CO (r= 0,85**). Sobre este aspecto, Raij (1981) assinala que a contribuição da
MO para CTC dos solos pode variar de 56 e 82% em solos sob condições tropicais,
favorecendo a retenção de cátions e diminuindo as perdas por lixiviação.
De modo geral, os teores de P no LVef foram baixos (<8 mg dm
-3
) (Raij,
1997), o que se deve, especialmente, à pequena quantidade desse elemento no material de
pH CO NT Al+H Ca Mg K CTC V P Mn Fe Cu Zn
CO
0,05
NT
0,05 0,99**
Al+H
-0,85** 0,41 0,41
Ca
0,87** 0,19 0,17 -0,70**
Mg
0,81** 0,17 0,16 -0,63** 0,72**
K
0,35 0,40 0,33 -0,12 0,42 0,21
CTC
-0,04 0,85** 0,82** 0,78* 0,66* 0,53* 0,40
V
0,96** 0,01 -0,00 -0,85** 0,94** 0,79** 0,33 0,01
P
0,28 0,19 0,14 -0,19 0,40 0,03 0,32 0,22 0,31
Mn
0,22 0,65** 0,66** -0,12 0,46 0,45 0,47 0,46 0,42 0,45
Fe
-0,65** -0,05 -0,01 0,58** -0,81** -0,55* -0,30 -0,19 -0,78** -0,30 -0,24
Cu
0,28 -0,58* -0,60** -0,42 0,07 0,16 -0,10 -0,37 0,26 0,17 -0,24
-0,20
Zn
-0,34 -0,28 -0,31 0,20 -0,15 -0,34 -0,32 -0,00 -0,24 -0,07 -0,42
0,14 -0,18
B
-0,36 0,46* 0,44 0,49 -0,29 -0,44 0,16 0,41 -0,41 0,12 0,10 0,15 -0,16 -0,09
55
origem desse solo e à fixação desse elemento pelas argilas. Os maiores teores de P presente no
solo sob vegetação natural se localizam no horizonte superficial, provavelmente devido à
reciclagem e mineralização de compostos orgânicos, decrescendo em profundidade,
acompanhando a redução do CO (r= 0,73**). Nos solos cultivados, os teores de P foram
inferiores aos da mata nativa e decresceram em profundidade, refletindo a baixa reposição
deste nutriente com a fertilização utilizada (Tabela 3.1). Segundo Lora (1994), a
disponibilidade de P pode decrescer muito mais com pH inferior a 6,5 devido à reação de P
com o Al e Fe, originando compostos insolúveis, situação que acontece nos solos cultivados,
especialmente nos talhões com maior tempo de cultivo.
No LVd, os teores de P oscilaram entre 3,0 e 22,0 mg dm
-3
, sendo mais altos
nas áreas cultivadas em relação à mata nativa e com o tempo de cultivo. Os maiores teores
foram observados nos primeiros 0,10 m de profundidade. Estes resultados estão de acordo
com os encontrados por Silva e Ribeiro (1998) em Latossolo Amarelo argiloso, Centurion et
al. (2001) em Latossolo Vermelho eutrófico, Muller (2002) em Nitossolo Vermelho e Maia e
Ribeiro (2004a) em Latossolo Amarelo distrófico, e reflete o efeito cumulativo nas camadas
superficiais pela aplicação de fertilizantes, assim como à sua baixa solubilidade e mobilidade
no solo (Raij, 1981).
Para Raij (1997), o valor considerado como limite para ocorrer deficiência
de P na cultura de cana-de-açúcar é de 6 e 15 mg kg
-1
para cana planta e soca,
respectivamente. Isto indica deficiência geral deste nutriente no LVef, assim como em
camadas abaixo de 0,10 m do LVd, especialmente em solos cultivados com cana há menos
tempo.
Com relação aos teores de micronutrientes encontrados no LVef, na Tabela
3.6 pode observar-se que o Mn apresenta teores entre 42-409 mg dm
-3
, sendo que os maiores
teores foram observados nos solo de mata nativa em comparação com os solos cultivados, e
acumulação nos primeiros 0,20 m. O Fe e o Cu apresentam tendência similar neste solo, com
teores que oscilaram entre 11,0-83,0 mg dm
-3
e 5,3-25,2 mg dm
-3
, respectivamente, com
acréscimos em profundidade e decréscimos nos solos com maior tempo de cultivo, similar ao
encontrado por Canellas et al. (2003). Os teores de Zn e B oscilaram entre 0,1-10,1 mg dm
-3
e
0,7-4,3 mg dm
-3
, respectivamente, apresentando decréscimos com o tempo de uso e em
profundidade. O Mn e Zn apresentaram correlação positiva com CO, NT, Ca, Mg e P. O Cu
apresentou correlação negativa com CO. Fe e B não apresentaram correlação com nenhum
dos atributos químicos avaliados (Tabela 3.4).
56
Tabela 3.6. Teores de micronutrientes da área do LVef nos diferentes talhões avaliados
Nº corte Mn Fe Cu Zn B
______________________________mg dm
3
_________________________________
0,0-0,10 m
Mata 409 24 5,3 8,5 4,3
1 85 42 19,5 10,1 1,7
3 111 35 17,9 4,4 1,3
8 190 11 16,8 2,9 0,9
10 134 28 11,2 5,2 1,4
16 54 14 11,4 3,3 1,1
0,10-0,20 m
Mata 163 28 13,8 5,5 3,05
1 73 74 20,4 8,3 1,6
3 108 57 19,5 3,7 1,6
8 102 26 18,3 2,8 0,7
10 87 31 13,6 3,6 1,3
16 83 15 15,7 2,1 1,1
0,20-0,40 m
Mata 50 33 10,7 0,7 1,4
1 44 57 25,2 1,8 1,2
3 53 83 18,5 0,1 1,3
8 56 28 18,1 0,8 1,0
10 42 38 16,9 0,5 1,3
16 44 16 14,7 0,4 1,2
(*) Extrator Mehlich (Mn, Fe, Cu, Zn) e HCl 0,05 N (B)
Para o LVd (Tabela 3.7), foram observados menores teores de Mn, Cu, Zn e
B, quando comparados com os encontrados no LVef, devido à sua classe textural média com
teores mais baixos de argila (VITTI et al., 2006a). Neste solo, os teores de Mn oscilaram entre
5,0-45,0 mg dm
-3
, ocorrendo acréscimos nas áreas com maior tempo de cultivo e decréscimos
em profundidade. O Fe variou entre 27,0-164,0 mg dm
-3
,
com valores mais elevados sob mata
nativa e acréscimos em profundidade, sendo que entre os talhões cultivados, os teores foram
similares em cada camada. Para o Cu, os teores oscilaram entre 0,27-0,84 mg dm
-3
, com
acréscimos nos talhões sob cultivo, sem grandes variações entre tempo de uso e em
profundidade. O Zn apresentou teores entre 0,03-0,08 mg dm
-3
,
sem diferenças entre a mata
nativa e os solos sob cultivo nem entre os talhões cultivados e profundidades avaliadas. O B
apresentou teores entre 0,28-1,11 mg dm
-3
com maiores teores sob mata nativa e decréscimos
com o tempo de uso e em profundidade. O Mn apresentou correlação positiva com CO e NT.
57
O Fe apresentou correlação negativa com pH, Ca, Mg, S e CTC e positiva com a acidez
potencial. O Cu apresentou correlação negativa com CO e NT; e o B só apresentou correlação
positiva com CO. Não houve correlação entre o Zn e os demais atributos químicos avaliados
(Tabela 3.5). Muller (2002) em Neossolo Quartzarênico cultivado por 5 e 25 anos com cana-
de-açúcar, observou correlações positivas entre CO, Mn, Fe e B, e entre CO, Fe, Zn, Cu e B,
em Nitossolo Vermelho cultivado por 12 e 50 anos com cana-de-açúcar.
Tabela 3.7. Teores de micronutrientes da área do LVd nos diferentes talhões avaliados(*)
Nº corte Mn Fe Cu Zn B
______________________________mg dm
-3
________________________________
0,0-0,10 m
Mata 29 126 0,27 0,07 1,11
1 21 47 0,43 0,08 0,92
2 28 51 0,44 0,07 0,55
3 32 45 0,62 0,05 0,83
6 41 57 0,63 0,03 0,83
7 36 46 0,54 0,08 0,46
0,10-0,20 m
Mata 11 110 0,35 0,08 1,11
1 16 85 0,58 0,06 0,65
2 17 68 0,50 0,08 0,74
3 16 52 0,52 0,07 0,83
6 45 100 0,47 0,08 0,74
7 21 49 0,50 0,07 0,65
0,20-0,40 m
Mata 8 164 0,34 0,09 0,83
1 5 109 0,52 0,08 0,55
2 7 88 0,84 0,08 0,74
3 7 87 0,56 0,09 0,65
6 14 102 0,65 0,07 0,55
7 9 107 0,51 0,08 0,28
(*) Extrator Mehlich (Mn, Fe, Cu, Zn) e HCl 0,05 N (B)
Em tabuleiros do nordeste brasileiro cultivados com cana-de-açúcar,
Marinho e Albuquerque (1981) observaram que solos com teor de Cu menor que 0,25 mg kg
-1
e Zn menor que 0,5 mg kg
-1
mostravam resposta à adição destes elementos. Santos e Sobral
(1981) indicam o teor de 0,8 mg kg
-1
como nível crítico para o Cu. Segundo Raij et al. (1997),
os limites de deficiência para B (água quente), Cu, Fe, Mn e Zn (DTPA) são 0,2; 0,2; 4,0; 1,2;
e 0,5 mg dm
-3
, respectivamente, o que mostra que os teores dos micronutrientes encontrados
58
no LVef são superiores aos limites de carência estabelecidos, decorrentes da riqueza do
material de origem destes solos. Os acréscimos de Fe, Cu, Zn e B nos solos cultivados na área
do LVef podem estar associados às aplicações de vinhaça, calcário e MO (Canellas et
al.,2003; Vitti et al., 2006a), mesmo que Canellas et al. (2003) salientem que a queima do
canavial origina decréscimos nos conteúdos de micronutrientes.
No LVd, os teores de Fe, Mn e B estão acima do limite considerado alto
para a maioria das culturas (Raij et al.,1997). Por sua vez, os teores de Cu se encontram no
nível médio e os de Zn, de deficiência (<0,5 mg dm
-3
), indicando níveis naturais muito baixos
podendo ser mais afetados ainda com a queima da palha (CANELLAS et al., 2003).
3.4.1. Análise conjunta de dados
A análise conjunta de dados por meio da análise de componentes principais
(ACP) para o LVef, mostra diferenças discrepantes entre os solos de mata nativa e os solos
cultivados e entre profundidades nos talhões cultivados (Figura 3.1). O eixo 1, que explica
54% da variabilidade, permite observar que as variáveis mais correlacionadas com a mata
nativa são CO, NT, pH, bases trocáveis, CTC, V, P, B, Zn e Mn, devido aos maiores teores
encontrados no solo nativo, assim como nos primeiros 0,10 m de profundidade dos talhões
cultivados com 1, 3 e 10 cortes. Por sua vez, os talhões de 8 e 16 cortes se relacionam mais
com os altos valores de (Al+H) presentes nesta camada, assim como a maiores valores de K
na camada entre 0,10-0,20 m. O Fe e Cu apresentam maior correlação com as profundidades
de 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m dos diferentes talhões, devido, seus maiores teores nestas
profundidades e ao menor teor de Cu nos solos de mata em comparação aos cultivados,
situação observada no eixo 2 que explica 20% da variabilidade.
Para O LVd, a análise conjunta de dados por meio da análise de
componentes principais (ACP) mostra diferenças discrepantes entre os solos de mata e os
cultivados com cana-de-açúcar (Figura 3.2). O eixo 1 explica 42% da variabilidade e as
variáveis que mais se correlacionam com a mata nativa são (Al+H), Fe, B, e Zn, devido aos
maiores teores encontrados neste solo. As variáveis que mais correlacionam com os talhões
cultivados são Ca, Mg, pH, V, P, K, Mn e, em menor proporção, CTC, CO e NT. O eixo 2
explica 27% da variabilidade, mostrando que existe maior proximidade entre os solos de mata
59
nativa e os talhões cultivados na camada de 0,0-0,10 m, onde as variáveis mais
correlacionadas são (Al+H), CTC, CO, NT e B.
Figura 3.1. Análise dos componentes principias (ACP) baseada em atributos químicos de
solos em três profundidades em LVef sob cana-de-açúcar por vários períodos consecutivos de
tempo. (A) Circulo das correlações entre as variáveis, (B) Ordenação das profundidades no
plano fatorial; (C) diagrama dos valores próprios.
Os anteriores resultados permitiram observar mudanças importantes na
passagem de vegetação nativa para a cultura de cana-de-açúcar, caracterizadas pela
diminuição no CO e NT por efeito do desmatamento, tanto no LVef quanto no LVd. Além
disso, nos talhões cultivados do LVef, foi encontrada diminuição das bases trocáveis, CTC,
Fe, Cu e Zn e incrementos da acidez do solo. Efeito contrario foi observado no LVd, pois com
o tempo de cultivo houve incremento das bases trocáveis, CTC, P, Mn e diminuições do Fe,
Cu, e B, principalmente na camada de 0,0-0,10 m, com ligeiros incrementos da acidez do
solo. Estes resultados mostram, de forma geral, diminuição da fertilidade nos solos
eutroférricos e aumento desta nos distróficos pela ação das práticas culturais efetuadas na
cultura da cana-de-açúcar com o decorrer do tempo.
Contudo, cabe destacar que, no LVef, a diminuição de bases trocáveis
decorrentes dos maiores períodos de cultivo não compromete sua disponibilidade devido aos
seus altos teores naturais; porém, o suprimento de P nos fertilizantes utilizados não é
suficiente para provocar acréscimos importantes deste nutriente no solo, ficando em níveis
considerados deficientes, podendo afetar a produtividade da cultura. O LVd apresentou baixa
A
B
C
60
fertilidade nos diferentes talhões cultivados e a fertilização realizada não elevou os teores de
K e Zn a níveis adequados, o que pode trazer efeitos negativos sobre a produtividade da
cultura.
Figura 3.2. Análise dos componentes principias (ACP) baseada em atributos químicos de
solos em três profundidades em LVd sob cana-de-açúcar por vários períodos consecutivos de
tempo. (A) Circulo das correlações entre as variáveis, (B) Ordenação das profundidades no
plano fatorial; (C) diagrama dos valores próprios.
3.5. Conclusões
1. A mudança de vegetação nativa para a cultura de cana-de-açúcar reflete
em reduções de CO e NT nos solos estudados.
2. O cultivo contínuo de cana proporciona reduções de bases trocáveis,
CTC, saturação de bases, Fe, Cu, e Zn e incrementos da acidez na área do Latossolo
Vermelho eutroférrico (LVef).
3. No Latossolo Vermelho distrófico (LVd) o cultivo contínuo com cana-de-
açúcar aumenta as bases trocáveis, a CTC, a saturação de bases, os teores de P e Mn; e
diminui os teores de Fe, Cu, e B, na camada de 0,0-0,10 m de profundidade.
4. Em geral, pode-se inferir que o cultivo contínuo com cana-de-açúcar
resulta em decréscimos da fertilidade dos solos eutroférricos e em acréscimos desta nos solos
distróficos, em decorrências dos manejos empregados.
A
C
B
61
5. As práticas de fertilização e manejo usadas na cultura da cana-de-açúcar
não elevam os teores de P a níveis adequados no LVef, e de K
+
e Zn no LVd.
62
4. ARTIGO B: MORFOLOGIA DO SOLO, ATRIBUTOS FÍSICOS E DISTRIBUIÇÃO
DE RAÍZES EM LATOSSOLOS VERMELHOS COM CANA-DE-AÇÚCAR EM
DIFERENTES PERÍODOS DE CULTIVO
4.1. Resumo
A cultura da cana-de-açúcar envolve o uso de máquinas e implementos agrícolas, desde o
preparo até a colheita, podendo originar compactação no solo com possíveis efeitos sobre a
resistência à penetração, densidade do solo e distribuição de poros, afetando o crescimento
radicular. O objetivo do presente trabalho foi estudar os aspectos morfológicos e estruturais
do solo e sua interação com atributos físicos e crescimento de raízes em Latossolo Vermelho
eutroférrico (LVef) muito argiloso e Latossolo Vermelho distrófico (LVd) de textura média,
plantados com cana-de-açúcar. Foram avaliadas as estruturas do solo mediante o método do
perfil cultural, a resistência de solo à penetração (RP), a densidade do solo (Ds), macroporos e
microporos, e a distribuição de raízes de cinco talhões correspondentes a diferentes períodos
de uso contínuo em cana-de-açúcar em cada classe de solo, sendo estes, de 16 – 10 – 8 - 3 e 1
cortes para o LVef e de 7- 6- 3 -2 e 1 cortes para o LVd, em diferentes profundidades. Estes
talhões foram comparados com matas nativas localizadas nas mesmas unidades de solos. Os
resultados obtidos mostraram que o tempo de cultivo proporcionou camadas compactadas
com altos valores de RP e Ds e baixos valores de macroporosidade, nos dois solos, que não
foram impeditivos ao crescimento radicular da cultura, devido à grande heterogeneidade
estrutural nos perfis, que possibilitaram a presença de raízes em camadas sub-superficiais,
podendo influir na regeneração estrutural destas. O método do perfil cultural permitiu uma
descrição morfológica das estruturas e a melhor compreensão dos efeitos da compactação no
desenvolvimento radicular, indicando que é uma ferramenta metodológica de grande
importância no estudo de solos.
Palavras Chaves: Saccharum spp, cana queimada, compactação, monocultivo.
63
4. SOIL MORPHOLOGY, PHYSICAL ATTRIBUTES AND DISTRIBUTION OF
ROOTS IN OXISOL WITH SUGARCANE IN DIFFERENT PERIODS OF
CULTIVATION
4.1. Abstract
The cultivation of sugar cane involves the use of machinery and agricultural implements,
from the preparation to harvest, and may lead to soil compaction with possible effects on the
penetration resistance, density and distribution of pores in the soil, affecting the root growth.
The objective of this work was to study the morphological and structural aspects of the soil
and its interaction with physical attributes and growth of roots in Rhodic Eutrudox very
clayey texture (LVef) and Rhodic Hapludox medium texture (LVd), cultivated with sugar
cane for different periods of time. There were evaluated the structure of the soil by the method
of crop profile, the resistance to penetration of soil, soil density, macroporosity and
microporosity, and distribution of roots of five plots corresponding to different periods of
continuous use in sugar cane in each class of soil, witch were 16 - 10 - 8 - 3 and 1 slashes for
the LVef and 7 - 6 - 3 -2 and 1 slashes for the LVd at different depths. These plots were
compared with soil of native forest located in the same unit of soil. The results showed that
the time of cultivation, in both soils, provided compacted layers with high values of resistance
to penetration, soil density, and low macroporosity, witch does not prevent the growth of the
crop root due to major structural differences in the profiles that allowed the presence of roots
in sub-surface layers, witch may influence the regeneration of it. The method of crop profile
allowed a spatial morphological description of the structures and better comprehension of the
effects of compaction in root development, indicating that it is a methodological tool of great
importance in the study of soils.
Keywords: Saccharum spp, burning cane, compaction, long-term monoculture.
64
4.2. Introdução
A cana-de-açúcar é, na atualidade, uma das culturas de maior importância no
agronegócio brasileiro visando à produção de açúcar e à obtenção de energia alternativa que
possa diminuir a dependência de fontes de energia não renováveis e cada vez menos
abundantes como o petróleo. Existem várias pesquisas que indicam alterações significativas
quando ecossistemas naturais são removidos para o estabelecimento da cultura da cana
(CERRI et al., 1991; HOLT e MEYER, 1998; BLAIR et al., 1998; SILVA et al., 2006a,
2006b; CENTURION et al., 2007).
A cultura da cana-de-açúcar envolve o uso de máquinas agrícolas em todas
as fases do cultivo, do preparo do solo até a colheita. Segundo Camilotti et al. (2005), o
trânsito frequente de tratores e colhedoras, assim como o uso de implementos agrícolas na
entrelinha da cultura, originam uma pressão que causa compactação e afeta a estrutura do solo
e o crescimento radicular e compromete a produtividade e a vida útil da cultura, em maior ou
menor grau, dependendo das condições em que é realizado.
A intensidade da degradação nas propriedades físicas do solo associada à
cultura da cana-de-açúcar é altamente variável e depende das características naturais do solo
(CERRI et al., 1991; DOMINY et al., 2002; MULLER, 2002; SILVA et al., 2005;
CENTURION et al., 2007; LUCA et al., 2008), da forma do preparo do solo (PAULINO et
al., 2004; CAMILOTTI et al., 2005), das características dos sistemas de cultura (SILVA e
RIBEIRO, 1997, MAIA e RIBEIRO, 2004b), dos processos de colheita (CEDDIA et al.,
1999; SOUZA et al., 2005; LUCA et al., 2008), das condições do solo no momento das
operações agrícolas (RALISCH, 1995) e do tipo de adubação (MAIA e RIBEIRO, 2004b;
SILVA et al., 2006a).
As principais modificações notadas no solo estão relacionadas à redução dos
teores de matéria orgânica (MO) (LUCA et al., 2008; CENTURION et al., 2007) e à
degradação estrutural, evidenciada pelo aumento da densidade do solo (SOUZA et al., 2005;
CAMILOTTI et al., 2005; CENTURION et al., 2007), pela redução da macroporosidade
(SILVA e RIBEIRO, 1997; SILVA et al., 2005; WENDLING et al., 2005; CENTURION et
al., 2007), assim como pelo incremento na resistência do solo à penetração (SOUZA et al.,
2005; BRITO et al., 2006; IAIA et al., 2006; SOUZA et al., 2006), principalmente em solos
cultivados por longos períodos de tempo em sistema de monocultura.
65
Diversos trabalhos mostram que solos com resistência à penetração (RP)
variando entre 1,0 a 3,5 MPa (TAYLOR e GARDNER, 1963; TORMENA et al., 1998;
BEUTLER, e CENTURION, 2004a, 2004b; BEUTLER et al., 2006; TORMENA et al., 2007)
e macroporosidade inferior a 0,10 m
3
m
-3
(BAVER et al., 1973; TORMENA et al., 2004; e
CENTURION et al., 2007), são restritivos e podem impedir o crescimento e o
desenvolvimento das raízes. No entanto, Azevedo (2008) encontrou que valores de RP entre
1,5-9,6 MPa, não originaram restrições ao crescimento radicular da cana-de-açúcar, devido à
grande heterogeneidade de estruturas no solo, que podem permitir o crescimento de raízes,
ainda em presença de camadas compactadas, confirmando que tal crescimento e distribuição
de raízes pode também ser afetado pela estrutura do solo, antrópica ou natural (RALISCH et
al., 1994; RALISCH, 1995; RALISCH et al., 1995; TAVARES FILHO et al., 1999;
TAVARES FILHO et al., 2001). Portanto, nos estudos da compactação do solo, mais
importante do que sua quantificação é sua classificação e descrição.
A descrição estrutural do solo pode ser feita pela metodologia do perfil
cultural, que possibilita uma avaliação morfológica das estruturas que constituem o perfil,
localizando os fatores que interferem no crescimento das raízes. Quando acompanhadas das
análises quantitativas, é possível relacionar e explicar com maior clareza os efeitos da
compactação sobre o crescimento radicular e o desenvolvimento das culturas (TAVARES
FILHO et al., 2001).
O objetivo do presente trabalho foi estudar os aspectos morfológicos do solo
e suas interações com os atributos físicos e o crescimento de raízes em Latossolo Vermelho
eutroférrico e Latossolo Vermelho distrófico cultivados com cana-de-açúcar por diferentes
períodos de tempo.
4.3. Material e Métodos
O estudo foi conduzido em duas áreas da Cooperativa de Produtores de
Rolândia (COROL), nos municípios de Rolândia (23º15’01”S, 51º28’36”W) e Jaguapitã
(23º03’49”S, 51º27’52”W).
Os solos utilizados correspondem a um Latossolo Vermelho eutroférrico
muito argiloso (LVef) (EMBRAPA, 2006) ou Rhodic Eutrudox pela Soil Taxonomy
(ESTADOS UNIDOS, 1975) fase floresta tropical subperenifólia, relevo plano a suave
66
ondulado; e a um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) (EMBRAPA, 2006) ou
Rhodic Hapludox pela Soil Taxonomy (ESTADOS UNIDOS, 1975), fase floresta tropical
subperenifólia, relevo suave ondulado. O clima predominante na região é Cfa, de acordo com
classificação de Koeppen, com valores médios anuais de 1650 mm de precipitação, 27 e 18
°C de temperatura máxima e mínima, respectivamente.
O sistema de produção antes da cana-de-açúcar no LVef era o de rotação
milho-soja-trigo, sob plantio convencional e de pastagem no LVd. O preparo da área constou
de 1 gradagem com grade pesada com disco de 32 polegadas, 1 subsolagem a 0,50 m de
profundidade, 1 gradagem com grade niveladora. A sulcagem foi feita a 0,40 m de
profundidade e 1,40 m entre linhas. Após o primeiro corte, foi feito o tríplice cultivo
(gradagem e subsolagem na entrelinha, para descompactação, adubação e eliminação de
plantas daninhas), todos os anos, e aplicação de herbicida. No LVef, não foi realizado o
tríplice cultivo a partir do 10 corte, devido à distribuição da touceira na entrelinha. A colheita
da cana-de-açúcar foi realizada com cana queimada e corte manual. Na Tabela 4.1,
encontram-se, as idades dos canaviais, os teores de argila, carbono orgânico (CO), variedades
plantadas e as práticas de adubação realizadas, nos dois tipos de solo.
Na avaliação dos aspectos morfológicos e estruturais, foram selecionados
cinco talhões correspondentes a diferentes períodos de uso contínuo em cana-de-açúcar em
cada solo, sendo estes de 16 – 10 – 8 - 3 e 1 cortes para o LVef e de 7 - 6 - 3 - 2 e 1 cortes
para o LVd. Estes talhões foram comparados com matas nativas localizadas nas mesmas
unidades de solos. Os talhões ocupam uma mesma situação topográfica no terço médio da
pendente. As amostragens foram feitas entre os meses de novembro de 2006 e março de 2007.
A descrição do perfil cultural efetuou-se de acordo com Tavares Filho et al.
(1999), que consiste na descrição dos modos de organização das estruturas de solo
encontrados no perfil, diferenciando as estruturas do solo visualmente alteradas pelo manejo
agrícola (AM), daquelas não alteradas (NAM), e posterior descrição do estado interno dos
agregados ou torrões encontrados nessas estruturas, onde (µ), (∆), e (µ∆/∆ µ) representam
agregados não compactos; agregados compactados e agregados ± compactos,
respectivamente; e, (pt), (mt), e (gt), representam, pequenos, médios e grandes torrões com
tamanhos de 0,01-0,05; 0,06-0,10 m e >0,10 m, respectivamente, e (tf) representa terra fina.
Para tal fim, foi aberta uma trincheira transversal às linhas de cana, em cada
talhão, medindo 2,10 m de largura, 0,80 m de profundidade e 1,0 m de recuo, abrangendo 2
linhas da cultura. A descrição morfológica foi feita nos dois perfis opostos de cada trincheira.
67
Para quantificar a estruturas encontradas, foram usadas as dimensões de 1,40
de largura, que correspondem à distância entre linhas de cana, e 0,80 m de profundidade. Os
perfis culturais obtidos foram digitalizados e georreferenciados pelo software Arc View 8.3,
em polígonos com pontos de controle nos quatro vértices do perfil (0,0 a 0,80 m de altura e
0,0 a 1,40 m de largura). Mediram-se as áreas frontais dos volumes de solo relativos às
estruturas denominadas L (livre), F (fissurado), C∆ (contínuo compacto) e Cµ (contínuo
poroso e rugoso) e avaliou-se a presença de galerias de origem animal (GR), segundo Tavares
Filho et al. (1999). Os valores obtidos foram submetidos à análise de componentes principais
(ACP).
Tabela 4.1. Número de cortes, teor de argila, CO, variedades e adubação utilizada nas áreas
de solo avaliadas.
Argila
(1)
CO
(2)
Solo Nº. Cortes
g kg
-1
g dm
-3
Variedade
Adubação
mineral
Adubação
orgânica
Mata 730 39,4
1 654 15,1 SP 77-5181
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça +Torta
de filtro 35 t ha
-1
3 656 16,5 SP 77-5181
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
8 762 12,8 SP 77-5181
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
10 699 15,6 RB 85-5156
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Latossolo
Vermelho
eutroférrico
(LVef)
16 708 14,2 RB 72-454
250 kg ha
-1
de
Super N (46% N)
em cobertura e a
lanço
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Mata 214 11,4
1 225 7,8 RB 86-7515 Não
2 200 5,5 RB 86-7515 Não
3 237 7,3 RB 92-8064 Não
6 169 8,7 RB 85-5536 Não
Latossolo
Vermelho
distrófico
(LVd)
7 210 10,1 RB 85-5536
1.3 t ha
-1
de
calcário
dolomítico no
pré-plantio
500 kg ha
-1
, no
sulco de plantio
de
05-25-25, e
413 kg ha
-1.
de
25-00-25 na
entrelinha na cana
soca, por ocasião
do tríplice
cultivo.
Não
(1)
Teores de argila referente ao horizonte Bw.
(2)
CO, (Embrapa, 1997).
A resistência do solo à penetração (RP) foi determinada até 0,45 m de
profundidade, com intervalos de 0,05 m, a duas distâncias da touceira na entrelinha (0,35 e
0,70 m), coincidindo a última distância com a área de ação do tríplice cultivo. Para cada
68
distância, foram realizadas 10 repetições em cada talhão, usando-se um penetrômetro
eletrônico, padrão ASAE (ASAE, 1986), da Spectrum Technologies, com diâmetro da base do
cone de 12,8 mm e ângulo de 30°, além de registro automático da pressão em MPa a cada
0,05 m de profundidade. O equipamento possuía, também, controle de velocidade de
penetração, para minimização de erros experimentais ocasionados pela medição com
diferentes operadores. Segundo o fabricante, a incerteza de medição do penetrômetro é de
±0,103 MPa. A determinação foi realizada logo após um período prolongado de chuvas,
quando os solos encontravam-se próximos a sua capacidade de campo com amostragem feita
no mesmo dia em cada solo.
Seis amostras indeformadas foram coletadas em cada talhão, a 0,35 m da
touceira na entrelinha, usando-se anéis volumétricos de 98 cm
3
nas profundidades de 0,0-0,10;
0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, para determinação da Ds, macro e microporos, a partir da utilização
da mesa de tensão segundo EMBRAPA (1997).
Utilizando as trincheiras feitas para o perfil cultural, foram realizadas três
séries de amostragens de raízes pelo método do trado cilíndrico (BOHM, 1979) dentro da
mesma trincheira, em três profundidades 0,05-0,15; 0,20-0,30 e 0,35-0,45 m, a uma distância
de 0,05 m da touceira e 0,35 m na entrelinha. Foi utilizado um cilindro com dimensões de
0,101m de diâmetro e 0,10 m de altura.
As amostras de solo contendo as raízes foram levadas ao laboratório,
separadas por tamisação em água corrente em peneiras com malha igual a 1 mm, e levadas à
estufa a 60 ºC, por 24 h, para obtenção do peso seco (densidade de massa seca de raiz) em
balança de precisão. As raízes foram, posteriormente, escaneadas e as imagens avaliadas pelo
Sistema Integrado de Análise de Raízes e Cobertura do Solo (SIARCS 3.0
), para
determinação de densidade de comprimento e área de raízes (JORGE et al., 1996).
Os dados obtidos, exceto para o perfil cultural, foram agrupados por
profundidade e analisados independentemente para cada solo como um delineamento
inteiramente casualizado, e submetidos ao teste de médias de Tukey nos níveis de 5% usando-
se o programa computacional SISVAR 5.0 (FERREIRA, 2000).
4.4. Resultados e Discussão
4.4.1. Perfil cultural
69
Na Figura 4.1 e no Quadro 4.1 aparecem a representação gráfica e a
descrição morfológica dos perfis culturais feitos no LVef onde se observam mudanças entre o
perfil de mata nativa e os talhões cultivados.
No perfil de mata nativa, observa-se a serrapilheira, na profundidade de 0,0-
0,06 m, composta de material vegetal em diferentes estados de decomposição e pequenos
torrões arredondados e muita atividade biológica; de 0,06-0,16 m, encontra-se a estrutura Lµ∆
tf pt mt composta por resíduos de material vegetal em decomposição, terra fina, pequenos e
médios torrões, ligeiramente adensados, unidos pelas raízes; entre 0,16-0,50 m aparece a
estrutura Cµ pt contínua granular microagregada, pequenos torrões, estado interno µ, muito
poroso - resultado do empilhamento de pequenos agregados-, poucas raízes; entre 0,50-0,80 m
observa-se a estrutura Cµ∆ correspondente ao horizonte Bw dos Latossolos, com estrutura
contínua, granular, microagregada, estado interno µ, poroso- resultado do empilhamento de
pequenos agregados- poucas raízes, pouca atividade biológica, muita argila, ligeiramente
adensada.
Os perfis dos talhões cultivados no LVef apresentam camadas superficiais
com profundidades variando entre 0,0-0,12 m, ao lado das touceiras, e 0,03-0,08 m na
entrelinha, com estrutura Lµ tf pt mt composta por 50% de terra fina e 50% de pequenos e
médios torrões, muito porosos e rugosos, colonizados por raízes arredondadas, com pouca
atividade biológica, efeito do preparo secundário do solo (grades no estabelecimento e no
tríplice cultivo). O talhão com 16 cortes, em superfície, apresenta na entrelinha,
possivelmente pelo efeito do tráfego, um volume de solo F∆ mt gt, composto de médios e
grandes torrões, com pouca porosidade e rugosidade.
Sob a camada anterior, nos talhões com 1, 3, 8 e 10 cortes entre 0,08-0,65
m, observa-se a presença da estrutura Fµ∆ tf pt mt gt, com diferentes espessuras; e no talhão
com 16, cortes a estrutura Lµ∆ gt mt, localizada sob a touceira e na entrelinha, composta por
terra fina e torrões pequenos e médios, com porosidade e rugosidade médias, ligeiramente
compactados, com alta atividade biológica, colonizados por raízes arredondadas, efeito das
raízes e relíquia do sulcador; entre 0,08-0,25 m, nos talhões com 1, 3 e 8 cortes, na entrelinha,
encontram-se as estruturas Lµ tf pt mt e Fµ∆ pt mt tf, com pequenos e médios torrões e terra
fina, muito porosos e rugosos, que apresentam muitas raízes, efeito do tríplice cultivo. Nas
entrelinhas dos talhões com 10 e 16 cortes, nas mesmas profundidades, observa-se a estrutura
F∆ pt mt, com pequenos e médios torrões com pouca porosidade e rugosidade, poucas raízes,
relíquia do tríplice cultivo.
70
Abaixo do sulco de plantio, entre 0,20-0,65 m, encontra-se a estrutura F∆µ
gt mt, resultado da fissuração mecânica, com grandes e médios torrões semi-compactos,
pouca porosidade e rugosidade, poucas raízes, camada em aparente regeneração. Nos talhões
com 1, 3, 8 e 10 cortes, na entrelinha, entre 0,08 a 0,60 m, observa-se também a presença da
estrutura C∆ gt, contínua, compacta, com torrões muito grandes, pouca porosidade e
rugosidade visíveis, poucas raízes, ligeiramente achatadas, possível efeito de pressão entre o
sulcador e o tríplice cultivo ou relíquia da lavoura convencional. Para o talhão com 16 cortes,
nestas mesmas profundidades encontra-se a estrutura F∆ pt mt na entrelinha, em blocos, com
pequenos e médios torrões compactados, pouca porosidade e rugosidade, poucas raízes, efeito
do tráfego de maquinaria.
Nos talhões com 8, 10 e 16 cortes, entre 0,20-0,60 m, observa-se a camada
C∆µ gt, com estrutura contínua compacta, grandes torrões, porosidade e rugosidade médias,
poucas raízes, camada em aparente regeneração (fissuração em gt). No talhão com 10 cortes,
foram encontradas galerias de insetos (GR). Já entre 0,50-0,80 m encontra-se a estrutura
Cµ∆, correspondente ao horizonte Bw dos Latossolos, com características similares às da
mata nativa.
Na Figura 4.2 e no Quadro 4.2 aparecem a representação gráfica e a
descrição morfológica dos perfis culturais feitos no LVd, onde se observa mudanças entre o
perfil de mata nativa e os talhões cultivados. No perfil cultural de mata nativa, encontra-se a
serrapilheira na profundidade entre 0,0-0,08 m, composta por material vegetal fresco e em
decomposição, pequenos torrões de origem biológica e intensa atividade biológica; entre 0,08-
0,30 m observa-se a estrutura Cµ∆ pt mt gt, contínua, granular microagregada e coesa;
pequenos, médios e grandes torrões, muitas raízes, pouca atividade biológica, ligeiramente
adensada; entre 0,30-0,80 m, nota-se uma estrutura Cµ, correspondente ao horizonte Bw dos
Latossolos, com estrutura contínua granular microagregada e coesa e com poucas raízes, e
pouca atividade biológica.
Os perfis dos talhões cultivados no LVd, apresentam camadas superficiais
com profundidades variáveis entre 0,0-0,10 m, ao lado das touceiras e na entrelinha, com
estrutura Lµ tf pt, composta por 80% de terra fina e 20% de pequenos torrões muito porosos,
efeito do preparo do solo secundário (grades no estabelecimento e no tríplice cultivo),
abundantes raízes arredondadas e pouca atividade biológica.
Sob a camada anterior, observa-se a presença de estruturas Lµ tf pt mt e Fµ
tf pt mt, entre 0,06-0,30 m, com diferentes espessuras e profundidades, com terra fina, torrões
pequenos e médios, muito porosos e rugosos, desenvolvimento radicular intra-agregados,
71
muitas raízes arredondadas, pouca atividade biológica, efeito do sulcador e do
desenvolvimento das raízes; entre 0,10-0,50 m encontram-se as estruturas F∆µ gt mt e C∆µ,
na entrelinha, composta por grandes e médios torrões, com pouca porosidade e rugosidade e
poucas raízes, resultado da fissuração mecânica, possível efeito de pressão entre o tríplice
cultivo e o sulcador, ou tráfego de maquinaria.
No centro da entrelinha, entre 0,06-0,30 m, nos talhões com 1, 3, 6, e 7
cortes, observa-se estruturas Fµ tf pt mt e Lµ tf pt, com terra fina, torrões pequenos e
médios, porosidade e rugosidade média, pouca atividade biológica, desenvolvimento radicular
intra-agregados, muitas raízes arredondadas, efeito do tríplice cultivo. Alternado com estas
camadas, com profundidade entre 0,10-0,50 m, encontrou-se volumes de solo C∆ e C∆µ, com
estrutura contínua compacta a seco e coesa na entrelinha (C∆), com pouca porosidade e
rugosidade; e moderadamente compacta sob touceira (C∆µ), sem porosidade visível, poucas
raízes achatadas, possível efeito de pressão entre o tríplice cultivo e o sulcador ou tráfego de
maquinaria. Nos talhões com 6 e 7, cortes foram encontradas galerias (GR) originadas por
formigas e cupins.
Nos talhões com 6 e 7 cortes, observam-se camadas com estrutura Cµ∆ entre
0,30-0,55 m, em processo de recuperação, com porosidade e rugosidade médias, poucas raízes
achatadas entre as fissuras e concentradas na touceira. Já entre 0,45-0,80 m, encontra-se a
camada Cµ, correspondente ao horizonte Bw dos Latossolos, com características similares às
de mata nativa.
Analisando-se genericamente os perfis, ficou evidente suas homogeneidades
estruturais, em condições naturais, característica intrínseca dos Latossolos, representado pelas
avaliações dos perfis sob mata nativa. A exploração destes solos leva à heterogeneidade do
seu perfil estrutural, sendo que a maior intervenção mecânica origina maior variabilidade,
explicada pela fragilidade estrutural destes solos por apresentar características micro-
agregada, com baixa coesão entre as partículas (KERTZMAN, 1996), observando-se maior
heterogeneidade estrutural no LVef.
As ações das ferramentas de preparo do solo promoveram uma série de
perturbações na estrutura original microagregada, que varia muito em função das
características pedológicas do solo, do tipo das ferramentas usadas, das características
operacionais e da própria variação da forma de ação das ferramentas numa mesma operação.
Portanto, a heterogeneidade estrutural dos perfis destes solos pode ser considerada como
representativa do nível de antropização ou da agressividade desta antropização.
72
Mata
1 corte
1
6 cortes
10 cortes
8
cortes
3 cortes
Figura 4.1. Representação gráfica dos perfis culturas do LVef sob cana-de-açúcar cultivada
em diferentes períodos de tempo.
73
74
Mata
1 corte
2
cortes
3 cortes
6 cortes
7
cortes
Figura 4.2. Representação gráfica dos perfis culturas do LVd sob cana-de-açúcar cultivada
em diferentes períodos de tempo
75
76
De outra parte, nota-se que apesar de serem realizadas anualmente operações
de descompactação nas entrelinhas da cultura, os efeitos positivos disto não são observados ao
longo do perfil, sendo possível verificar efeitos benéficos apenas associados ao sistema
radicular.
Os dados anteriores permitem evidenciar a grande heterogeneidade estrutural
dos perfis cultivados com cana-de-açúcar nos dois solos, onde são encontrados estruturas
contínuas com graus diferentes de coesão, denotando uma pressão intensa sobre o solo,
indicando que o processo de compactação não atinge uniformemente camadas na mesma
profundidade, nem na mesma largura, corroborando o encontrado por Tavares Filho et al.
(2001) em Latossolo Roxo argiloso sob cultura de milho.
Analisando os casos isoladamente, observa-se no LVef redução dos efeitos
prejudiciais das operações de tríplice cultivo com o passar do tempo, mesmo que estas
operações sejam feitas anualmente. Isto significa que este solo possui uma capacidade natural
de absorver o impacto da mudança estrutural e que isto, certamente, está sendo favorecido
pelo sistema radicular da cultura, ampliando seu efeito, em cada renovação das touceiras de
cana-de-açúcar. O talhão com 16 cortes se distingue claramente dos outros, mostrando uma
tendência ao reequilíbrio. Assim, a maior degradação estrutural foi constatada na área em
primeiro corte, ou seja, onde os efeitos das operações de preparo do solo para a implantação
da cultura ainda são visíveis.
No caso do LVd, a análise dos perfis denota um diagnóstico mais crítico,
pois os efeitos da alteração estrutural causada pelas operações agrícolas perduram por mais
tempo. Considerando que as operações de preparo são iguais em solos diferentes, pode-se
concluir que, o impacto do sistema de cultura adotado neste solo é mais agressivo e mais
degradante, o que origina maior desagregação, proporcionando um rearranjamento das
partículas em camadas compactadas de difícil recuperação. Portanto, neste caso, verifica-se
um paradoxo: as operações realizadas periodicamente, com o propósito de descompactação,
acabam por promover uma desagregação excessiva de algumas camadas do solo, permitindo
que as partículas menores ocupem os espaços entre as maiores, aumentando a compactação,
de tal forma que as raízes e a movimentação natural de expansão e retração do solo não
conseguem combater. Pode ser este o motivo da menor durabilidade dos canaviais nestes
solos.
Analisando-se conjuntamente os perfis culturais (1,40 x 0,80 m) para os dois
solos (Figuras 4.3 e 4.4), observa-se predomínio da estrutura Cµ, nas matas, que corresponde
ao Bw dos Latossolos. Nos solos cultivados, a estrutura C∆, e F ocupa maior área no LVef,
77
similar ao encontrado por Tavares Filho et al.(1999) em Terra Roxa Estruturada sob cultura
da cana, que pode ser resultado do tráfego de máquinas e implementos (SOUZA et al.,2004;
CENTURION et al., 2007).
0
2000
4000
6000
8000
10000
mata 1 3 8 10 16
Nº cortes
Àrea das estruturas (cm
2
)
L
F
C∆
Cµ
GR
Figura 4.3. Área das unidades estruturais e de galerias encontradas nos perfis culturais do
LVef cultivado com cana-de-açúcar por diferentes períodos de tempo.
Para o LVd, dado seu passado em pastagens, é importante ressaltar a
presença de camadas compactadas com estruturas C∆, C∆µ e F∆ ao longo do perfil até a
profundidade de 0,55 m em talhões com recente uso em cana-de-açúcar, corroborando a alta
susceptibilidade deste solo à compactação devida, possivelmente, as práticas de preparo no
estabelecimento, assim como do tráfego de implementos e máquinas. Esse fato deve ser
levado em conta para estabelecer práticas que minimizem o efeito de compactação do solo,
como preparo com umidades adequadas, redução do tráfego sobre a cultura, uso de adubos
orgânicos, preservação da palhada e rotação de culturas, entre outras.
O tempo de cultivo diminuiu a presença de estruturas C∆ e incrementou a
presença da estruturas Cµ nos dois solos (Figuras 4.3 e 4.4). As estruturas F atingem maiores
áreas no LVef, com amplos valores nos talhões com 3 e 10 cortes. Por sua vez, para o LVd, as
estruturas F apresentaram maiores áreas nos talhões com 1, 2, e 7 cortes. As estruturas L
apresentam maiores áreas nos talhões com 8 cortes no LVef e no talhão com 1 corte no LVd.
78
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
mata 1 2 3 6 7
Nº cortes
Área das estruturas (cm
2
)
L
F
C∆
Cµ
GR
Figura 4.4. Área das unidades estruturais e de galerias encontradas nos perfis culturais do
LVd cultivado com cana-de-açúcar por diferentes períodos de tempo.
A análise de componentes principais (ACP), feito para os perfis culturais nos
dois solos, corrobora os dados observados nas Figuras 4.3 e 4.4. Segundo o eixo 1, que
representa 44,93% da variabilidade no LVef (Figura 4.5), o talhão com 8 cortes e a mata
nativa se correlacionam mais com as estruturas L e Cµ; e os talhões com 3 e 10 cortes estão
mais correlacionados com a estrutura F. Segundo o eixo 2, que representa o 26,91% da
variabilidade, os talhões com 1 e 3 cortes, correlacionam-se positivamente com as estruturas
C∆, e F, porém, o talhão com 16 cortes correlaciona-se em forma negativa com estas
estruturas.
Para o LVd (Figura 4.6) o ACP permite observar, segundo o eixo 1, que
representa o 40,37% da variabilidade, que os talhões com 3, 6 e 7 cortes e mata nativa se
correlacionam mais com a estrutura Cµ e a presença de galerias GR, e os talhões com 2 e 1
cortes, encontram-se mais correlacionados com as estruturas C∆, L e F. Segundo o eixo 2,
que representa 34,24% da variabilidade o talhão com 7 cortes correlaciona-se em forma
negativa com a estrutura C∆ e com presença de galerias GR e em forma positiva com a
estrutura F.
Os dados obtidos mostram que o tempo de cultivo em cana-de-açúcar pode
promover uma regeneração estrutural em camadas sub-superficiais dos solos estudados,
atribuída, possivelmente, ao crescimento radicular nestas camadas, assim como à possível
percolação dos componentes lábeis da MO do solo nos talhões com maior tempo de uso
(GRAHAM, APUD LUCA et al., 2008), e influir, por conseguinte, sobre alguns atributos
físicos como Ds, agregação e porosidade, similar ao encontrado na cultura da cana-de-açúcar
por Silva e Ribeiro (1997) em Latossolo Amarelo argiloso, Muller (2002) em Neossolo
79
Quartzarênico e Maia e Ribeiro (2004b) em Argissolo Amarelo distrófico abrupto
fragipânico.
Figura 4.5. Análise de componentes principais (ACP) dos perfis culturais de LVef plantado
com cana-de-açúcar por diferentes períodos
Figura 4.6. Análise de componentes principais (ACP) dos perfis culturais do LVd plantado
com cana-de-açúcar por diferentes períodos.
O estudo do perfil cultural corrobora o encontrado por Ralisch et al. (1994),
Ralisch (1995), Ralisch et al. (1995), Tavares Filho et al. (1999), Tavares Filho et al. (2001),
Fregonezi et al. (2001) e Neves et al. (2003), mostrando que é uma técnica que pode servir ao
80
diagnóstico qualitativo do estado físico do solo, na descrição da sua organização estrutural e
como ferramenta importante na tomada de decisões para o manejo sustentável do solo.
4.4.2. Resistência do solo à penetração (RP)
Os resultados da RP, obtidos com o penetrômetro eletrônico, para as
amostragens feitas a 0,35 e a 0,70 m da touceira na entrelinha, no LVef e LVd, são
apresentadas nas Figuras 4.7 e 4.8. Pode-se observar que os diferentes períodos de cultivo, nas
duas amostragens, originaram acréscimos da RP comparados com as matas nativas, nos dois
solos. Cabe destacar que para a umidade gravimétrica, nos dois solos, não foi possível
encontrar diferenças significativas entre os talhões avaliados nas profundidades estudadas. Os
valores de umidade gravimétrica oscilaram entre 0,21-0,28 kg kg
-1
e entre 0,13-0,19 kg kg
-1
para o LVef e LVd, respectivamente, ficando próximos da umidade na capacidade de campo.
A mata nativa no LVef com umidade gravimétrica média de 0,28 kg kg
-1
,
apresentou acréscimos nos valores de RP em profundidade, com valores de até 2,5 MPa a
0,50 m de profundidade (Figura 4.7). Por sua vez, no LVd, com umidade gravimétrica média
de 0,19 kg kg
-1
,
a mata nativa apresentou valores de RP, na camada entre 0,20-0,25 m, de até
1,6 MPa com menores valores em profundidade (Figura 4.8).
Nos valores obtidos a 0,35 m da touceira (Figura 4.7A), o tempo de cultivo
no LVef, proporcionou camadas compactadas entre 0,10-0,25 m de profundidade, com
valores de RP máximos de 5,3, 4,8 e 4,6 MPa, nos talhões com 8, 10 e 16 cortes,
respectivamente, com decréscimos em profundidade, obtendo valores estatisticamente
similares aos de mata nativa na profundidade de 0,45-0,50 m. No talhão com 3 cortes, a
camada compactada foi observada entre 0,10-0,30 m, com valores máximos de RP de 3,8
MPa. O talhão com 1 corte apresentou tendência similar à encontrada na mata nativa, obtendo
os menores valores de RP entre os talhões cultivados. Não foi possível observar diferenças
significativas entre os talhões cultivados e a mata nativa, a partir de 0,40 m.
81
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00
RP Planta (Mpa)
Profundidade (cm)
16 cortes
10 cortes
8 cortes
3 cortes
1 corte
mata
0,22
0,24
0,22
0,28
0,23
0,21
umidade
(kg kg
-1
)
A
RP Entrelinha (Mpa)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00
Profundidade (cm)
16 cortes
10 cortes
8 cortes
3 cortes
1 corte
mata
0,22
0,24
0,22
0,28
0,23
0,21
umidade
(kg kg
-1
)
B
Figura 4.7. Valores médios de resistência do solo à penetração no LVef com cana-de-açúcar
para diferentes cortes. (A) Amostragem a 0,35 m da touceira e (B) Amostragem a 0,70 m da
touceira. Barras horizontais representam DMS (Tukey 5%).
Já os obtidos a 0,70 m da touceira, na entrelinha, no LVef (Figura 4.7B),
observa-se o efeito de tríplice cultivo, com decréscimos na RP nos talhões onde foi realizada
esta pratica (1, 3 e 8 cortes), com valores de RP inferiores a 4,0 MPa em camadas
compactadas à maior profundidade (0,20-0,40 m), quando comparada com os valores obtidos
a 0,35 m da touceira. Destaca-se o comportamento dos talhões com 8 e 3 cortes, os quais
atingiram valores máximos de 4,0 e 3,0 MPa, nas profundidades entre 0,20-0,25 e 0,30-0,35
m, respectivamente, inferiores em 1,3 e 0,8 MPa aos valores de RP obtidos a 0,35 m, na
profundidade entre 0,10-0,15 m. Encontra-se ainda que no talhão com 1 corte os valores de
82
RP foram inferiores aos de mata entre 0,10-0,30 m de profundidade. Os talhões onde não se
realizou o tríplice cultivo (10 e 16 cortes) apresentaram valores de RP inferiores aos
encontrados a 0,35 m da touceira.
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00
RP Planta (Mpa)
Profundidade (cm)
7 cortes
6 cortes
3 cortes
2 cortes
1 corte
mata
0,15
0,14
0,13
0,19
0,13
0,15
umidade
(kg kg
-1
)
A
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00
RP entrelinha (Mpa)
Profundidade (cm)
7 cortes
6 cortes
3 cortes
2 cortes
1 corte
mata
0,15
0,14
0,13
0,19
0,13
0,15
umidade
(kg kg
-1
)
B
Figura 4.8. Valores médios de resistência do solo à penetração no LVd com cana-de-açúcar
para diferentes cortes. (A) Amostragem a 0,35 m da touceira e (B) Amostragem a 0,70 m da
touceira. Barras horizontais representam DMS (Tukey 5%).
Em geral, os valores de RP obtidos para o LVd (Figura 4.8), foram maiores
que para o LVef. A 0,35 m da touceira (Figura 4.8A), os talhões cultivados com 7, 6, 3 e 1
cortes, apresentaram RP máxima de 6,1 MPa em camadas compactadas entre 0,15 e 0,50 m,
sem diferenças significativas entres eles nas diferentes profundidades. Para o talhão com 2
83
cortes, a camada compactada foi observada entre 0,25-0,50 m, com os menores valores de RP,
sem diferenças significativas com os demais talhões abaixo dos 0,30 m de profundidade.
A 0,70 m da touceira (Figura 4.8B), foram observados efeitos do tríplice
cultivo, especialmente nos talhões com 1 e 6 cortes, levando a camada compactada 0,05 m
mais abaixo da observada a 0,35 m da touceira. Não foram encontradas diferenças
significativas para RP entre os talhões cultivados e a mata nativa até a profundidade de 0,20
m. A partir dos 0,20 m e até 0,50 m de profundidade, observa-se uma camada compactada nos
talhões cultivados, com RP máximo de 5,4 MPa obtida no talhão com 7 cortes,
significativamente superior a RP obtida na mata; porém, sem diferenças entre os outros.
Talhões cultivados.
Valores similares e incrementos de RP em diferentes camadas, na cultura de
cana-de-açúcar com diferentes ciclos, são reportados por Souza et al. (2004) em Latossolo
Vermelhos eutroférrico com umidade gravimétrica de 0,22 kg kg
-1
, em cana com mais de 30
anos; Souza et al. (2006), em Latossolo Vermelho distrófico com umidade gravimétrica média
de 0,17 kg kg
-1
, em cana com mais de 30 anos; Brito et al. (2006), em Latossolo Vermelho
eutroférrico com umidade do solo variando entre 0,28-0,34 kg kg
-1
, em cana com mais de 30
anos; Iaia et al. (2006), em Latossolo Vermelho Amarelo distrófico Típico, textura média com
cana de 2 e 4 cortes e Azevedo (2008), em Latossolo Vermelho eutroférrico com umidade
entre 0,15-0,28 kg kg
-1
, com cana de 3 e 4 cortes.
Cabe destacar que, mesmo os menores valores de RP em profundidade nos
solos cultivados no LVd (3,4 MPa a 0,50 m), são superiores em 1,8 MPa ao máximo valor
obtido na mesma profundidade para mata nativa, mostrando que o cultivo de cana-de-açúcar
neste tipo de solo pode originar compactação em profundidade. Resultados similares foram
encontrados por Barbieri et al. (1997), em um Latossolo Roxo avaliando sistemas de preparo
do solo para cana-de-açúcar, os quais verificaram que a compactação do solo atingiu até 0,6 m
de profundidade, principalmente no preparo com grades pesadas. Segundo Iaia et al. (2006),
este efeito poder ser originado pela lixiviação e deposição de partículas de menor diâmetro em
profundidade, gerada pela desagregação pelos implementos nas diferentes etapas da cultura.
Os menores valores de RP nas camadas superiores dos talhões cultivados
com menor tempo no LVef (1, 3 e 8 cortes), assim como nos talhões com 1 e 6 cortes no LVd,
a 0,70 m da touceira, coincidem com a área de influência do tríplice cultivo, com estruturas
F∆µ, Fµ∆, Lµ, Lµ∆ (que apresentam pequenos, médios e grandes torrões, com rugosidade e
porosidade variável e presença de abundantes raízes), indicando um possível efeito
84
“descompactador” desta prática nesta parte da entrelinha (PAULINO et al., 2004;
CAMILOTTI et al., 2005).
Por sua vez, os maiores valores de RP, observados tanto no LVef quanto no
LVd, a 0,35 m da touceira, nas camadas entre 0,10-0,40 e 0,20-0,50 m de profundidade,
respectivamente, coincidem em grande parte com a presença de camadas com estruturas
compactas (C∆, C∆µ, F∆) localizadas entre as áreas de influência do sulcador e do tríplice
cultivo (Quadro 4.1 e 4.2), abrangendo profundidades entre 0,10-0,50 m, possível relíquia da
lavoura convencional dos manejos anteriores no LVef, ou ocasionadas tráfego de máquinas e
implementos na cultura da cana, mostrando que o uso do tríplice cultivo precisa de maiores
estudos que permitam conhecer seus verdadeiros efeitos na compactação dos solos.
Na literatura, são encontrados diferentes valores de RP considerados
restritivos ao crescimento das raízes de diferentes culturas, mesmo sendo obtidos em
diferentes solos e com diferentes instrumentos e metodologias. Grande parte destes limites
criticos foram obtidos em amostras indeformadas em cilindros ou vasos simulando as
condições do solo em campo (BEUTLER e CENTURION, 2004a, 2004b; ARAÚJO et al.,
2004; TORMENA et al., 2007; BEUTLER et al., 2006; BEUTLER et al., 2007). Segundo
Tormena e Roloff (1996), o valor de 2 MPa foi citado por Taylor e Gardner (1963), como
impeditivo ao crescimento das raízes de algodão e passou a ser usado, de esta forma, por
diferentes autores. Tormena et al. (1998), classificaram esse valor como restritivo, mas não
impeditivo ao crescimento de raízes.
Em geral, valores de RP considerados críticos ao crescimento radicular, de
varias culturas variam de 1,5 a 3,5 MPa (BEUTLER e CENTURION, 2004a, 2004b;
ARAÚJO et al., 2004; BEUTLER et al., 2006; BEUTLER et al., 2007; TORMENA et al.,
2007). O valor de 3,5 MPa em amostras indeformadas em anéis, foi utilizado por Tormena et
al. (2007) como limite crítico em Latossolo Vermelho distroférrico cultivado em longo prazo
sob plantio direto com diferentes sistemas de produção, justificado pela presença de bioporos
contínuos e efetivos no solo sob plantio direto. Segundo Blainski et al. (2008), a presença de
bioporos estáveis e contínuos no solo pode contribuir para a formação de rotas alternativas de
baixa RP, possibilitando o crescimento das raízes numa matriz de solo densa.
Os resultados obtidos permitiram encontrar que o tempo de cultivo, tanto no
LVef quanto no LVd, proporcionou camadas compactadas com valores de RP superiores a 4,0
MPa; porém, não foi encontrada uma restrição total ao crescimento radicular, em camadas
sub-superficiais, mesmo observando-se algum grau de deformação morfológica como
achatamento das raízes nestas camadas (Quadro 4.1 e 4.2); similar ao encontrado por Tavares
85
Filho (2001), em Latossolo Roxo argiloso sob cultura de milho, onde valores de RP de 3,91 e
4,06 MPa no sistema de plantio direto e convencional, respectivamente, não foram
impeditivos ao crescimento radicular, embora estas tenham sofrido deformações
morfológicas.
Azevedo (2008) trabalhando em Latossolo Vermelho eutroférrico plantado
com cana de 3 e 4 cortes, encontrou que valores de RP máximos de 9,6 MPa com umidade
gravimétrica entre 0,15 e 0,28 kg kg
-1
não foram restritivos para o crescimento das raízes e
das plantas, atribuído á grande heterogeneidade estrutural do solo que permitiu o crescimento
das raízes até 4,3 m de profundidade
O anterior indica que as raízes reagem às condições adversas do solo e
procuram estruturas de solo onde as condições de umidade, nutrição e impedância mecânica
sejam adequadas para seu desenvolvimento (TAVARES FILHO et al., 2001; TORMENA et
al., 2007; AZEVEDO, 2008; BLAINSKI et al., 2008), mostrando que, nos estudos da
compactação do solo, mais importante do que sua quantificação é sua classificação e
descrição para ter uma melhor compreensão sobre seu efeito no crescimento radicular das
plantas.
4.4.3. Densidade do solo macroporos e microporos
As menores Ds no LVef e LVd (Tabela 4.3), foram observadas na camada
entre 0,0-0,10 m de profundidade, tanto nos talhões cultivados quanto nas áreas de mata,
relacionado aos maiores teores de CO (Tabela 4.1) possibilitando melhor estruturação, cujo
efeito é mais evidente no solo de mata nativa devido à ausência de tráfego de máquinas
agrícolas e não remoção da vegetação.
No LVef, o tempo de cultivo proporcionou incrementos na Ds nos primeiros
0,10 m, com diferenças significativas apenas nos talhões com 16 e 1 cortes. Nas camadas
entre 0,10-0,40 m não foram encontradas diferenças significativas entre os talhões cultivados.
Para o LVd, o tempo de cultivo em cana-de-açúcar, não proporcionou variações significativas
na Ds nos primeiros 0,20 m de profundidade, mas apresentou decréscimos significativos nos
talhões com 3, 6 e 7 cortes, na camada de 0,20-0,40 m de profundidade, onde os talhões com
1 e 2 cortes, apresentaram os maiores valores de Ds (1,59 Mg m
-3
), mostrando efeitos de
compactação em profundidade neste solo, já nos primeiros anos de cultivo.
86
Tabela 4.3. Valores médios de densidade do solo (Ds) macroporosidade e microporosidade
de diferentes camadas em LVef e LVd plantado com cana *
LVef LVd
cortes Ds macroporos microporos cortes Ds macroporos microporos
Nº Mg m
-3
___________
(m
3
m
-3
)
____________
Nº Mg m
-3
___________
(m
3
m
-3
)
____________
0,0-0,10 m
Mata 1,13 c 0,183 a 0,301 bcde Mata 1,24 b 0,154 a 0,129 b
1 1,40 b 0,115 b 0,284 e 1 1,49 a 0,106 bc 0,129 b
3 1,42 ab 0,100 bc 0,319 abcd 2 1,49 a 0,116 b 0,130 b
8 1,44 ab 0,109 bc 0,339 a 3 1,52 a 0,075 d 0,142 ab
10 1,42 ab 0,080 c 0,322 abc 6 1,50 a 0,079 cd 0,142 ab
16 1,51 a 0,064 d 0,323 ab 7 1,54 a 0,072 d 0,154 a
CV (%) 7,04 17,21 5,79 CV (%) 4,91 28,38 6,79
DMS 0,101 0,033 0,032 DMS 0,120 0,028 0,017
0,10-0,20 m
Mata 1,22 b 0,163 a 0,287 c Mata 1,29 b 0,154 a 0,127 b
1 1,43 a 0,093 b 0,290 c 1 1,58 a 0,056 b 0,128 b
3 1,47 a 0,060 c 0,333 ab 2 1,57 a 0,085 b 0,128 b
8 1,49 a 0,057 c 0,325 abc 3 1,57 a 0,073 b 0,134 ab
10 1,49 a 0,055 c 0,313 abc 6 1,51 a 0,081 b 0,136 ab
16 1,50 a 0,059 c 0,337 a 7 1,57 a 0,074 b 0,145 a
CV (%) 5,57 22,95 6,27 CV (%) 4,07 28,14 5,98
DMS 0,140 0,032 0,034 DMS 0,103 0,042 0,014
0,20-0,40 m
Mata 1,16 b 0,188 a 0,301 d Mata 1,30 c 0,179 a 0,135 b
1 1,45 a 0,047 c 0,296 d 1 1,59 a 0,065 bc 0,138 ab
3 1,47 a 0,053 bc 0,350 ab 2 1,59 a 0,064 bc 0,140 ab
8 1,43 a 0,066 bc 0,348 abc 3 1,42 b 0,061 c 0,145 ab
10 1,45 a 0,053 bc 0,341 abc 6 1,47 b 0,094 bc 0,139 ab
16 1,40 a 0,073 b 0,364 a 7 1,50 b 0,098 b 0,156 a
CV (%) 5,03 19,86 5,47 CV (%) 3,34 21,18 8,18
DMS 0,124 0,022 0,032 DMS 0,083 0,034 0,020
*Valores representam a media de 6 amostras. Médias seguidas da mesma letra para cada profundidade, na
coluna, não diferem estatisticamente entre si (Tukey 5%)
A pequena variação de Ds nos primeiros 0,20 m de profundidade no LVef,
exceto para o talhão com 16 cortes, na camada entre 0,0-0,10 m, mostra um pequeno efeito do
tempo de cultura sobre este atributo físico, e pode ter explicação por seu passado no sistema
de rotação com culturas anuais em sistema de lavoura convencional, que propiciaram
compactação do solo (CARPENEDO e MIELNICSUK,1990), permitindo encontrar, ainda,
relíquias dos efeitos deste sistema, principalmente nos talhões cultivados com menor tempo
de uso.
87
No entanto, para o LVd, onde o sistema anterior foi de pastagens, com menor
intensidade da mecanização, as práticas de preparo e tráfego de maquinaria já originam altas
Ds nos talhões com menor tempo de uso em todas as camadas avaliadas, obtendo-se os
maiores valores nas camadas de 0,20-0,40 m (Figura 4.8), mostrando maior susceptibilidade
deste solo aos efeitos de compactação derivados das práticas de manejo da cultura da cana.
Efeitos de compactação em camadas superficiais derivados da monocultura
de cana-de-açúcar e tráfego de maquinaria são reportados por Cerri et al. (1991) e Oliveira et
al. (1995) em Latossolos Vermelhos escuros e Centurion et al. (2007) em Latossolo Vermelho
caulinítico-oxídico argiloso.
As maiores Ds para o LVef, com valores entre 1,40-1,51 Mg m
-3
,
e entre
1,49–1,59 Mg m
-3
para o LVd, coincidem com os maiores valores de RP nos talhões
cultivados encontrados nas camadas entre 0,10-0,25 m e 0,15-0,50 m de profundidade, a 0,35
m da touceira, mostrando uma relação direta entre Ds e RP, similar ao reportado por Souza et
al. (2006) em Latossolo Vermelho eutroférrico, sob cultivo de cana-de-açúcar, e Beutler et al.
(2007) em Latossolo Vermelho distrófico textura média e Latossolo Vermelho eutroférrico.
Existe um predomínio de microporos nos dois solos (Tabela 4.3), com
efeitos mais evidentes no LVef devido a seu caráter mais argiloso. Valores de
macroporosidade próximos entre si foram observados nas duas classes de solos, sendo
significativamente maiores na mata, em decorrência das menores Ds e maiores teores de CO
(Tabela 4.1).
O tempo de cultivo em cana-de-açúcar proporcionou, nos dois solos,
decréscimos nos valores de macroporosidade nas camadas entre 0,0-0,10 m de profundidade,
encontrando-se valores significativamente menores nos talhões com 10 e 16 cortes no LVef e
com 3, 6 e 7 cortes no LVd. Na camada entre 0,10-0,20 m, o talhão com 1 corte apresentou o
maior valor de macroporosidade no LVef (0,093 m
3
m
-3
), diferente estatisticamente dos
demais talhões cultivados. No LVd, não foram encontradas diferenças significativas entre os
talhões cultivados nesta camada. Na camada entre 0,20-0,40 m, foram observados acréscimos
na macroporosidade com o tempo de cultivo nos dois solos, encontrando-se os maiores
valores no talhão com 16 cortes no LVef com diferenças para o talhão com 1 corte e no talhão
com 7 cortes no LVd com diferença para o talhão com 3 cortes.
Cabe destacar os valores de macroporosidade menores que 0,10 m
3
m
-3
nos
talhões com 10 e 16 cortes na camada de 0,0-0,10 m em todos os talhões cultivados nas
camadas entre 0,10-0,40 m de profundidade no LVef, e nos talhões com 3, 6 e 7 cortes nos
primeiros 0,10 m de profundidade e todos os talhões cultivados nas camadas entre 0,10-0,40
88
m de profundidade no LVd. Sobre este aspecto Baver et al. (1973), Tormena et al. (2004) e
Centurion et al. (2007) consideram o valor de 0,10 m
3
m
-3
como o mínimo de poros de
aeração para a maioria das culturas para promover o desenvolvimento satisfatório do sistema
radicular, indicando possíveis dificuldades na areação nas camadas compactadas dos talhões
com maior tempo de uso, especialmente entre 0,10-0,40 m de profundidade nos dois solos
avaliados.
A microporosidade apresentou tendência contraria à encontrada com a
macroporosidade, observando-se menores valores nos solos de matas nativas e acréscimos
com o tempo de cultivo nos dois solos avaliados. Na camada entre 0,0-0,10 m, o tempo de
cultivo no LVef, proporcionou acréscimos na microporosidade, com diferenças significativas
entre o talhão com 1 corte e os demais talhões cultivados. Nas camadas entre 0,10-0,20 e
0,20-0,40 m, o talhão com 16 cortes apresentou os maiores valores de microporosidade, com
diferenças estatísticas para o talhão com 1 corte.
Para o LVd, os maiores valores de microporosidade, nas camadas entre
0,0-0,10 e 0,10-0,20 m, foram observados no talhão com 7 cortes, diferente significativamente
dos talhões com 1 e 2 cortes. Não foram encontradas diferenças significativas entre os talhões
cultivados para este solo, na camada entre 0,20-0,40 m de profundidade.
Os maiores valores de microporosidade nos solos cultivados por mais
tempo são derivados da destruição de agregados superficiais originado pelo tráfego de
máquinas que comprime os poros de maior diâmetro (SILVA et al., 2005), efeito, que pode ter
sido acentuado nos dois solos pela queima da palhada e conseqüente diminuição de CO,
similar ao encontrado em cana-de-açúcar por Cerri et al. (1991), Ceddia et al. (1999), Souza et
al. (2005), Silva et al. (2005), Centurion et al. (2007) e Luca et al. (2008).
Os anteriores resultados corroboram que, no processo de compactação do
solo, ocorre transformação de macro em microporos (KLEIN e LIBARDI, 2002) e que a
microporosidade do solo é fortemente influenciada pelo teor de CO, pela fração textural e pela
densidade do solo (SILVA et al., 2005; CENTURION et al., 2007).
Os acréscimos de Ds e decréscimos de macroporosidade decorrentes do
tempo de cultivo, nos primeiros 0,20 m de profundidade tanto no LVef quanto no LVd,
coincidem com a presença de estruturas C∆ e F∆ (compactadas, com torrões muito grandes,
pouca porosidade e rugosidade visíveis, poucas raízes ligeiramente achatadas), localizadas
entre as áreas de influência do sulcador e do tríplice cultivo, Da mesma forma, os decréscimos
de Ds e acréscimos de macroporosidade na camada de 0,20-0,40 m, coincidem com a
presença de estruturas C∆µ e Cµ∆ gt, F∆µ, localizadas geralmente, sob a anterior estrutura,
89
com grandes torrões (> 0,20 m) com porosidade e rugosidade média, raízes crescendo entre as
fissuras, principalmente nos talhões com maior número de cortes, mostrando efeitos de
regeneração estrutural em camadas sub-superficiais (Figuras 4.1 e 4.2).
Fregonezi et al. (2001) estudando diferentes sistemas de pastagens em
Latossolo Vermelho Amarelo argiloso, associou valores de densidade nos torrões de 1,15 a
1,49 Mg m
-3
com volumes de solo F∆, F∆µ no sistema com Brachiaria decumbens renovada
e consorciada com Stylosanthes quianensis, e de 1,12 a 1,13 Mg m
-3
com volumes de solo F∆,
F∆µ e C∆µ/∆µ, no sistema de Brachiaria decumbens com manejo convencional. Valores de
1,05 e 1,01 Mg m
-3
estiveram associados com volumes de solo L∆µ e Cµ.
Os resultados obtidos permitem inferir que o tempo de cultivo da cana-de-
açúcar pode melhorar a estruturação e diminuir a compactação do solo em camadas sub-
superficiais, efeito que pode estar associado à presença de raízes nestas camadas,
corroborando o encontrado por Silva e Ribeiro (1997), em Latossolo Amarelo argiloso
plantado com cana por 2, 18 e 25 anos; Muller (2002), em Neossolo Quartzarênico, plantado
com cana por 5 e 25 anos; Maia e Ribeiro (2004b), em Argissolo Amarelo distrófico abrupto
fragipânico sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar por 2 e 30 anos; e Azevedo (2008), em
Latossolo Vermelho eutroférrico plantado com cana por 2 e 4 cortes.
4.4.4. Distribuição de raízes
A densidade de comprimento de raízes, densidade de massa seca de raízes e
área de raízes, apresentam um comportamento similar em todos os talhões e profundidades
avaliadas, tanto no LVef quanto no LVd (Tabela 4.4), mostrando sua alta relação entre si. De
outra parte, observa-se grande variação dos dados obtidos nas 3 variáveis avaliadas, fato
freqüentes no estudo de raízes (ALVAREZ et al., 2000; INGRAM e LEERS, 2001;
AZEVEDO, 2008).
No LVef (Tabela 4.4), na variedade SP 77-5181, plantada nos talhões com 1,
3 e 8 cortes, não foi observada uma tendência definida para densidade de comprimento,
densidade de massa seca e área de raízes entre os diferentes períodos de cultivo; encontrando-
se somente maior acumulação de raízes na camadas entre 0,05 a 0,15 m de profundidade; os
valores para estas variáveis, oscilaram entre 0,36 e 2,02 cm cm
-3
; 0,20 e 0,96 mg cm
-3
e 1,61 e
7,68 mm
2
cm
-3
, respectivamente. Efeito similar foi observado na variedade BR 85-5156
90
plantada no talhão com 10 cortes, com valores que oscilaram entre 0,63 e 1,32 cm cm
-3
; 0,30 e
0,65 mg cm
-3
e 2,93 e 5,26 mm
2
cm
-3
, para densidade de comprimento de raízes, densidade de
massa seca de raízes e área de raízes, respectivamente. Na variedade BR 72-454, plantada no
talhão com 16 cortes, as mesmas variáveis, apresentaram decréscimos em profundidade com
valores que oscilaram entre 0,53 e 1,16 cm cm
-3
; 0,22 e 0,65 mg cm
-3
e 2,35 e 5,63 mm
2
cm
-3
,
respectivamente.
No LVd (Tabela 4.4), na variedade RB 86-7515, plantada nos talhões com 1
e 2 cortes, foram observados maiores valores de densidade de comprimento, densidade de
massa seca e área de raízes no talhão com 1 corte com decréscimos em profundidade; no
talhão com 2 cortes, observou-se incrementos nos valores das 3 variáveis na camada entre
0,35-0,45 m de profundidade, oscilando entre 0,25 e 3,42 cm cm
-3
; 0,14 e 1,82 mg cm
-3
; 0,78
e 10,89 mm
2
cm
-3
, respectivamente. Na variedade RB 92-8064, plantada no talhão com 3
cortes, observa-se maiores valores na camada entre 0,05-0,15 m com acréscimos entre 0,35-
0,45 m, especialmente para comprimento e massa seca de raiz, oscilando entre 0,37e 4,06 cm
cm
-3
; 0,22 e 2,85 mg cm
-3
e 1,25 e 10,87 mm
2
cm
-3
, respectivamente. Na variedade RB 85-
5536, plantada nos talhões com 6 e 7 cortes, observa-se que os maiores valores foram
encontrados na camada de 0,05-0,15 m, com acréscimos entre 0,35-0,45 m de profundidade,
variando entre 0,32 e 4,96 cm cm
-3
; 0,20 e 3,22 mg cm
-3
e 1,26 e 18,01 mm
2
cm
-3
,
respectivamente.
Em termos gerais, observa-se que para o LVd os maiores valores das
variáveis avaliadas, nas diferentes variedades, se concentram principalmente na camada
superficial de 0,05-0,15 m e apresentam acréscimos na camada entre 0,35-0,45 m de
profundidade, exceto para a cana planta (1 corte), corroborando o encontrado por Vasconcelos
e Garcia (2005), os quais salientam que a cana-planta explora mais intensamente a superfície
do solo, enquanto que as soqueiras, o solo em maiores profundidades.
Os dados obtidos confirmam o encontrado por Faroni (2004) e Faroni e
Trivelin (2006) que atribuem a distribuição das raízes no solo como resultado de uma série de
processos complexos e dinâmicos que incluem as interações entre o ambiente, solo e as
plantas em pleno crescimento, similar ao reportado por (VASCONCELOS et al., 2003;
VASCONCELOS e GARCIA, 2005; COSTA et al., 2007).
Os valores para densidade de comprimento e densidade de massa seca de
raízes, são similares aos encontrados por Vasconcelos et al. (2003) em Latossolo Vermelho
distrófico típico álico textura média A moderado, cultivados com cana crua e queimada com 2
91
a 4 cortes, Faroni e Trivelin (2006) em Latossolo Vermelho distrófico com cana em segunda
rebrota e Azevedo (2008) em Latossolo Vermelho eutroférrico com cana de 3 e 4 cortes.
Tabela 4.4. Valores médios para densidade de comprimento, densidade de massa seca e área
de raízes em três profundidades no LVef e LVd plantados com cana por vários períodos *
Nº
0,05-0,15 0,20-0,30 0,35-0,45 0,05-0,15 0,20-0,30 0,35-0,45 0,05-0,15 0,20-0,30 0,35-0,45
1
SP 77-5181 1,11 0,36 0,70 0,58 0,31 0,37 4,06 1,64 2,33
3 SP 77-5181 0,84 0,49 0,56 0,57 0,39 0,20 2,89 2,03 1,61
8 SP 77-5181 2,02 1,30 0,96 0,96 0,67 0,38 7,68 6,11 4,09
10
RB 85-5156 1,32 0,63 0,77 0,65 0,38 0,30 5,26 2,93 3,00
16 RB 72-454 1,16 0,99 0,53 0,65 0,35 0,22 5,63 3,50 2,35
1 RB 86-7515 3,42 2,08 0,83 1,82 0,97 0,37 10,89 6,01 2,80
2
RB 86-7515 2,95 0,25 0,74 1,35 0,14 0,38 8,27 0,78 2,44
3
RB 92-8064 4,06 0,37 0,45 2,85 0,22 0,27 10,87 1,36 1,25
6 RB 85-5536 4,96 1,44 1,53 3,22 0,73 0,76 18,01 5,80 6,16
7
RB 85-5536 2,81 0,32 0,33 1,85 0,20 0,22 12,05 1,26 1,66
LVef
LVd
Profundidade (m) Profundidade (m) Profundidade (m)
Cortes Variedade Densidade de comprimento Densidade de massa seca Área de raiz
_______________
cm cm
-3
_________________ _________________
mg cm
-3
_________________ _______________
mm
2
cm
-3
________________
*Valores representam a média de 3 amostras.
Na Tabela 4.5, são apresentados os dados médios para cada profundidade
observando-se decréscimos significativos nos valores de densidade de comprimento,
densidade de massa e área de raízes em profundidade, com efeitos mais evidentes na camada
entre 0,05-0,15 m para 0,20-0,30 m. Não foram observadas diferenças significativas para estas
mesmas variáveis nas camadas entre 0,20-0,30 m e 0,35-0,45 m de profundidade, para os dois
solos avaliados.
Os valores de densidade de comprimento, densidade de massa seca e área de
raízes obtidas no LVd, na camada entre 0,05-0,15 m (3,64 cm cm
-3
, 2,22 mg cm
-3
, e 12,02
mm
2
cm
-3
, respectivamente), superam em 2,82; 3,26 e 2,35 vezes, respectivamente, os valores
obtidos para estas mesmas variáveis no LVef na mesma profundidade. Este fato é de grande
importância devido aos maiores aportes de CO pelas raízes nas camadas superficiais do LVd,
que pode ter influencia nos atributos físicos, químicos e biológicos neste solo, similar ao
encontrado por Cerri et al. (1998), Silva e Ribeiro (1997), Dominy et al. (2002), Maia e
Ribeiro (2004a,2004b), Centurion et al. (2007) e Luca et al. (2008) em diferentes solos
plantados com cana-de-açúcar.
92
Tabela 4.5. Valores médios por profundidade e número de cortes, da densidade de
comprimento, densidade de massa seca e área de raízes no LVef e LVd plantados com cana
por vários períodos *
LVef LVd
Prof.
Densidade
de
comprimento
Densidade
de massa
seca
Área de
raiz
Densidade
de
comprimento
Densidade
de massa
seca
Área de raiz
m cm cm
-3
mg cm
-3
mm
2
cm
-3
cm cm
-3
mg cm
-3
mm
2
cm
-3
0,05-0,15
1,29 a 0,68 a 5,10 a 3,64 a 2,22 a 12,02 a
0,20-0,30
0,75 b 0,42 b 3,24 b 0,89 b 0,45 b 3,04 b
0,35-0,45
0,70 b 0,29 b 2,68 b 0,78 b 0,40 b 2,86 b
CV (%)
59,67 50,82 57,80 63,88 76,65 67,09
DMS
0,485 0,210 1,684 1,001 0,696 3,556
*Valores representam a media de 3 amostras e 5 períodos de uso. Médias seguidas da mesma letra na coluna, não
diferem estatisticamente entre si (Tukey 5%).
A maior concentração de raízes nas camadas de 0,05-0,15 m é característica
das gramíneas tropicais, com declínio de biomassa, densidade de comprimento e área de
raízes em profundidade, como citado por Smith et al. (2005) e Azevedo (2008). De forma
similar, este resultado pode ser originado pelo maior teor de nutrientes, que normalmente, se
concentram nesta camada em solos cultivados com cana-de-açúcar (CERRI et al., 1991;
SILVA e RIBEIRO, 1998; MAIA e RIBEIRO, 2004a).
De outra parte, o maior decréscimo na quantidade de raízes da camada 0,05-
0,15 m para 0,20-0,30 e 0,35-0,40 m, pode estar mostrando algum grau de restrição ao
crescimento de raízes, justificado pela presença de camadas compactadas nestas
profundidades; no entanto, esta restrição é só parcial, pois os valores de densidade de
comprimento, densidade de massa seca e área de raízes nestas camadas sub-superficiais,
mostram uma importante dinâmica, com aportes de 420 e 290 kg ha
-1
de massa seca de raízes
nas camadas entre 0,20-0,30 e 0,35-0,45 m, respectivamente, no LVef e de 450 e 400 kg ha
-1
nas mesmas profundidades para o LVd, podendo ter influência na regeneração de camadas
mais profundas de solo, especialmente nos talhões com maior tempo de uso, como encontrado
na descrição morfológica do perfil cultural (Quadros 4.1 e 4.2), coincidindo com os
decréscimos de Ds e acréscimos de macroporosidade em camadas entre 0,20-0,40 m de
profundidade (Tabela 4.3).
Com base nos resultados obtidos fica claro que, mesmo encontrando-se
valores de RP acima dos relatados pela literatura como restritivos ao desenvolvimento
radicular, a presença de estruturas Fµ pt mt efeito de sulcador e do desenvolvimento
radicular, localizadas sob as touceiras, e as estruturas F∆µ, Fµ∆, Lµ, Lµ∆, localizadas na
93
entrelinha, efeito do tríplice cultivo, com porosidade fissural abundante, permitem o
desenvolvimento e a distribuição das raízes nestas estruturas, mesmo com valores de RP de
5,25 MPa no LVef e de 6,06 MPa no LVd, assim como de valores de macroporosidade
inferiores a 0,10 m
3
m
-3
, nos talhões com maior tempo de uso nos dois solos, corroborando
resultados obtidos por Azevedo (2008) em Latossolo Vermelho eutroférrico com cana de 3 e
4 cortes e Tavares Filho (2001) em Latossolo Roxo argiloso sob cultura de milho no sistema
de plantio direto e convencional.
Os anteriores resultados permitem concluir que, no estudo dos atributos
físicos do solo, o uso de ferramentas como o método do perfil cultural, que possibilita a
descrição morfologia espacializada das estruturas que conformam o perfil e a localização das
limitantes físicas presentes, especialmente quando acompanhadas das análises quantitativas
como feitas no presente estudo, podem ajudar na tomada de decisões para o manejo
sustentável do solo. Conclusões obtidas a partir de medições feitas em forma localizada, como
tradicionalmente feitas, podem conduzir a sobre ou sub-valorar os principais limitantes físicos
do solo, podendo levar a decisões erradas, pouco eficientes e com altos custos financeiros e
ambientais.
Neste trabalho constatou-se que a cultura da cana-de-açúcar originou
mudanças significativas entre os solos de mata nativa e os talhões cultivados nos dois solos
avaliados. Foram encontrados incrementos na RP, Ds e microporosidade e decréscimos de
macroporosidade, especialmente nos solos cultivados por maior tempo nos primeiros 0,30 m
de profundidade; porém, observaram-se camadas sub-superficiais em regeneração estrutural,
especialmente nos talhões cultivados com maior tempo. Na avaliação da distribuição
radicular, foi encontrado que as raízes cresceram com aparente normalidade na camada
superficial, com algum grau de restrição nas camadas compactadas, que não impedirum o
desenvolvimento radicular em camadas sub-superficiais devido a que o solo, em seu conjunto,
apresenta grande heterogeneidade, com presença de estruturas com menores limitações físicas
que possibilitam o desenvolvimento das raízes em camadas mais profundas, podendo influir
na regeneração estrutural destas e, por conseguinte, sobre outros atributos do solo.
94
4.5. Conclusões
1. As práticas de manejo na cultura da cana-de-açúcar promovem, nos dois
solos avaliados, alterações significativas na RP, Ds, macro e microporos em comparação com
a mata nativa;
2. A presença de camadas compactadas com altos valores de RP, Ds e baixos
valores de macroporosidade, nos talhões cultivados, não foram impeditivas ao crescimento
radicular da cana-de-açúcar, devido à grande heterogeneidade estrutural nos perfis, que
possibilitam à presença de raízes em camadas sub-superficiais podendo influir na regeneração
estrutural destas;
3. Nos estudos da compactação do solo mais importante do que sua
quantificação é sua descrição e classificação, as quais possibilitam melhor compreensão sobre
seu efeito no crescimento radicular das plantas;
4. O método do perfil cultural permite uma avaliação morfológica
espacializada dos limitantes físicos do solo e quando acompanhado das análises quantitativas,
permite definir com maior clareza as medidas culturais a serem realizadas visando o manejo
sustentável do solo.
95
5. ARTIGO C: CARBONO E ATRIBUTOS MICROBIOLÓGICOS EM
LATOSSOLOS VERMELHOS SOB DIFERENTES PERÍODOS DE CULTIVO DE
CANA-DE-AÇÚCAR
5.1. Resumo
A biomassa microbiana e o carbono do solo são importantes componentes da sua fertilidade, e
são influenciados pelo manejo. Para estudar o efeito do tempo de cultivo de cana-de-açúcar
sobre alguns componentes do carbono do solo e da biomassa microbiana, foram amostradas
áreas em um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) A moderado muito argiloso sob cultivo
de cana-de-açúcar com 1, 3, 8, 10 e 16 cortes e em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd)
A moderado textura média sob cultivo de cana-de-açúcar com 1, 2, 3, 6 e 7 cortes, em quatro
repetições. Para efeito comparativo, foi amostrada uma área sob vegetação nativa, em cada
tipo de solo. Foram avaliados, na camada 0,0-0,10 m, carbono orgânico total (CO), carbono
lábil (CL), carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM), respiração basal,
quociente metabólico (qCO
2
), quociente microbiano (qMic) e as relações CL/CO*100 e
CBM/CL*100. A análise estatística foi realizada considerando um delineamento inteiramente
casualizado. Houve diminuição em todos os atributos avaliados com a mudança da vegetação
nativa para o cultivo de cana-de-açúcar nos dois solos avaliados. Houve incrementos de CO,
CL e qCO
2
com o aumento do tempo de cultivo de cana-de-açúcar nos dois solos e de
respiração basal no LVef, indicando um possível novo equilíbrio de atributos relacionados ao
ciclo do C. A biomassa microbiana mostrou-se sensível às mudanças de vegetação nativa para
cultivo; porém, novos equilíbrios estão em curso nas áreas com mais tempo de cultivo.
Palavras chave: Biomassa microbiana, cana queimada, monocultivo, matéria orgânica.
96
5. CARBON AND MICROBIAL ATTRIBUTES IN OXISOLS AT DIFERENT
PERIODS OF SUGARCANE CROPPING
5.1 Abstract
Microbial biomass and soil carbon are active components of soil fertility and are very
sensitive to effects of soil management. In order to assess the effects of different periods of
sugarcane cropping, samples of a Rhodic Eutrudox very clayey texture with 1, 3, 8, 10 and 16
slashes, and a Rhodic Hapludox loam texture with 1, 2, 3, 6 and 7 slashes, were taken at 0-10
cm depth, in four replications. For comparisons, samples were also taken under native
vegetation from each soil. The assessed attributes were total organic carbon (CO), Labile
Carbon (CL), carbon and nitrogen microbial biomasses (BMC and NBM), CO
2
evolution,
metabolic quotient (qCO
2
), microbial coefficient (qMic) and the relationships between
CL/CO*100 and CBM/CL*100. The statistical analysis was performed considering an
entirely randomized design. All attributes decreased with change from native vegetation to
sugarcane cropping in both soils, with more visible effects in the loam textured soil. Some
attributes increased along with the time of sugarcane cropping, suggesting a possible new
equilibrium in attributes related to C and N cycling. Microbial biomass was sensitive to
changing from native vegetation to sugarcane cropping, but new equilibrium seems to be
occurring in areas under longer time of sugarcane cropping.
Keywords: Microbial biomass, cane burning, long-term monoculture, organic matter.
97
5.2. Introdução
A cana-de-açúcar é, na atualidade, uma das culturas de maior importância no
Brasil, com vistas à produção de açúcar e geração de energia alternativa contribuindo para a
diminuição da dependência de fontes de energia não renováveis mais poluentes e cada vez
menos abundantes como o petróleo. São várias as referências que indicam alterações
significativas quando ecossistemas naturais são removidos para o estabelecimento da cultura
da cana-de-açúcar (CERRI et al., 1991; HOLT e MEYER, 1998; BLAIR et al., 1998;
DOMINY et al., 2002).
A cultura da cana-de-açúcar envolve o uso de máquinas agrícolas em todas
as fases do cultivo, do preparo do solo até a colheita, o que, de um lado, contribuiu para a
melhoria da produtividade e competitividade desta espécie, mas de outro, gera desequilíbrios
químicos (SILVA et al., 1998), físicos (CERRI et al., 1991) e biológicos (HOLT e MEYER,
1998; DOMINY et al., 2002; SUMAN et al., 2006; ROBERTSON e THORBURN 2007a,
2007b) no solo, com efeitos negativos na sustentabilidade destes agroecosistemas.
Modificações nos atributos do solo relacionadas às mudanças em sua cobertura inicial
dependem do estoque de carbono orgânico (CO) do solo, uma vez que a matéria orgânica
(MO) participa na estruturação dos horizontes superficiais, do condicionamento de suas
propriedades de troca iônica e ainda se constitui numa importante reserva de nutrientes, tanto
para as plantas, quanto para os organismos do solo (CERRI et al., 1991; DOMINY et al.,
2002).
Pesquisas desenvolvidas na cultura de cana-de-açúcar em diferentes solos do
mundo e sob diferentes condições climáticas mostraram mudanças significativas na biomassa
microbiana (HOLT e MAYER, 1998; DOMINY et al., 2002; SUMAN et al., 2006), CO e CL
(BLAIR et al., 1998; HOLT e MAYER, 1998; SUMAN et al., 2006; ROBERTSON e
THORBURN, 2007a, 2007b; LUCA et al., 2008), respiração basal (HOLT e MAYER, 1998;
DOMINY et al., 2002), quociente metabólico (SUMAN et al., 2006) e nitrogênio do solo
(ROBERTSON e THORBURN, 2007a, 2007b; LUCA et al., 2008), principalmente em solos
cultivados por longos períodos com a cultura. As magnitudes destas mudanças são variáveis e
dependentes das características do solo, clima e práticas usadas.
A comunidade microbiana do solo atua intensamente no ciclo do C e do N,
respondendo rapidamente às mudanças de clima, tipo de solos e práticas culturais
(POWLSON et al., 1987). Práticas como adubações minerais e orgânicas, pesticidas, tempo
98
de uso do solo, sistemas de colheita, revolvimento do solo, dentre outros, afetam as atividades
microbiológicas e bioquímicas do solo. Sendo assim, as propriedades microbianas podem ser
utilizadas como bioindicadores da qualidade do solo, permitindo inferir sobre sua capacidade
de suportar a comunidade vegetal (NOGUEIRA et al., 2006).
O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de períodos de cultivo do solo
com cana-de-açúcar sobre alguns atributos microbiológicos relacionados ao ciclo do C em
Latossolo Vermelho eutroférrico e em Latossolo Vermelho distrófico.
5.3. Material e Métodos
5.3.1. Localização
O estudo foi conduzido em duas áreas da Cooperativa de Produtores de
Rolândia (COROL), nos municípios de Rolândia (23º15’01”S, 51º28’36”W) e Jaguapitã
(23º03’49”S, 51º27’52”W).
Os solos utilizados correspondem a um Latossolo Vermelho eutroférrico
muito argiloso (LVef) (EMBRAPA, 2006) ou Rhodic Eutrodox pela Soil Taxonomy
(ESTADOS UNIDOS, 1975) fase floresta tropical subperenifólia, relevo plano a suave
ondulado; e a um Latossolo Vermelho distrófico textura média (LVd) (EMBRAPA, 2006) ou
Rhodic Hapludox pela Soil Taxonomy (ESTADOS UNIDOS, 1975), fase floresta tropical
subperenifólia, relevo suave ondulado. O clima predominante na região é Cfa, de acordo com
classificação de Koeppen, com valores médios anuais de 1650 mm de precipitação, e 27 e 18
°C de temperatura máxima e mínima, respectivamente.
O sistema de produção antes da cana-de-açúcar no LVef era o de rotação
milho-soja-trigo, sob plantio convencional e de pastagem no LVd. O preparo da área constou
de 1 gradagem com grade pesada com disco de 32 polegadas, 1 subsolagem a 0,50 m de
profundidade, 1 gradagem com grade niveladora. A sulcagem foi feita a 0,40 m de
profundidade e 1,40 m entre linhas. Após o primeiro corte foi feito, anualmente, o tríplice
cultivo (subsolagem na entrelinha, adubação e gradagem para eliminação de plantas daninhas)
e aplicação de herbicida. No LVef, a partir do 10° corte, não foi realizado o tríplice cultivo
devido à distribuição da touceira na entrelinha. A colheita da cana-de-açúcar foi realizada
99
com cana queimada e corte manual. Na Tabela 5.1, encontram-se os teores de argila,
densidade do solo e as práticas de adubação realizadas nos dois tipos de solo.
Foram escolhidas cinco áreas (talhões) correspondentes a diferentes períodos
de uso contínuo de cana-de-açúcar em cada classe de solo, sendo 16, 10, 8, 3 e 1 cortes para o
LVef e de 7, 6, 3, 2 e 1 cortes para o LVd. Estas áreas foram comparadas com uma área
testemunha sob mata nativa localizada na proximidade, totalizando seis áreas em cada
unidade de solo. Os talhões amostrados ocuparam sempre a mesma posição topográfica no
terço médio da pendente.
Tabela 5.1. Teor de argila, densidade de solo, número de cortes e adubação utilizada nas duas
áreas avaliadas.
Solo
Talhão
(nº. cortes)
Argila
(1)
g kg
-1
Ds
(2)
g cm
-3
Adubação mineral
Adubação
orgânica
Mata 730 1,13
1 654 1,41
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça +torta de
filtro 35 t ha
-1
3 656 1,42
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
8 762 1,42
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
10 699 1,42
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Latossolo
Vermelho
eutroférrico
(LVef)
16 708 1,48
250 kg ha
-1
de Super N
(46% N) em cobertura e
a lanço
103 m
3
ha
-1
de
vinhaça
Mata 214 1,24
1 225 1,49 Não
2 200 1,49 Não
3 237 1,52 Não
6 169 1,50 Não
Latossolo
Vermelho
distrófico
(LVd)
7 210 1,54
1,3 t ha
-1
de calcário
dolomítico no pré-
plantio
500 kg ha
-1
, no sulco de
plantio, de
05-25-25 e
413 kg ha
-1.
de 25-00-25
na entrelinha na cana
soca, por ocasião do
tríplice cultivo.
Não
(1)
Teores de argila referentes ao horizonte Bw, método da pipeta (Embrapa, 1997).
(2)
(Ds): densidade do
solo avaliada pelo método do anel volumétrico (Embrapa, 1997).
5.3.2. Amostragem
As amostras foram coletadas no mês de abril de 2007, no final da estação
úmida. Em cada talhão, foram delimitados, aleatoriamente, quatro transectos de 25
×5 m, e,
100
em cada transecto, foram coletadas 15 amostras simples, entre 0,0-0,10 m de profundidade
usando um trado cilíndrico de 0,045 m de diâmetro. Essas amostras foram reunidas formando
uma amostra composta por transecto, num total de quatro por talhão. O solo foi peneirado (2
mm), acondicionado e armazenado a 5
o
C até o momento da análise, que foi realizada cinco
dias após a amostragem, no Laboratório de Ecologia Microbiana da Universidade Estadual de
Londrina.
5.3.3. Análises laboratoriais
5.3.3.1. Carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM)
As biomassas microbianas de C e N foram estimadas pelo método de
fumigação-extração (VANCE et al., 1987). Para isto, duas alíquotas de 25 g por amostra
foram pesadas e uma delas foi fumigada por 24 h a 25
o
C com clorofórmio. Após a incubação,
a extração foi feita com K
2
SO
4
0,5 mol L
-1
por 30 min, seguido de filtração. O carbono
orgânico no extrato foi quantificado pela oxidação com K
2
Cr
2
O
7
e titulação do remanescente
com sulfato ferroso amoniacal (ANDERSON e INGRAM 1993). O C da biomassa foi
calculado com base na diferença entre o C da amostra fumigada e o da amostra não fumigada,
utilizando-se um fator K
C
= 0,33 (Referência VANCE?). Numa alíquota do mesmo extrato,
foi feita a quantificação de N após a digestão sulfúrica. O N da biomassa microbiana foi
calculado com um fator K
N
= 0,68 (BROOKES et al., 1985).
5.3.3.2. Respiração basal
A respiração basal foi avaliada em 100 g da amostra, em frasco fechado,
contendo um béquer com 20 mL de uma solução de NaOH 0,25 N mol L
-1
?. O NaOH
remanescente foi quantificado por nove dias pela titulação com HCl, na presença do indicador
fenolftaleína(ALEF, 1995).
101
5.3.3.3. Carbono total e lábil
O carbono orgânico total (CO) foi determinado segundo Raij et al. (1987),
por oxidação do carbono pelo dicromato de sódio em meio ácido e quantificação por
espectrofotometria (λ = 630 nm). O carbono lábil (CL) foi determinado pelo método descrito
por Blair et al. (1995), modificado por Shang e Tiessen (1997), utilizando-se uma solução de
0,033 mol L
-1
de permanganato de potássio e quantificação por espectrofotometria (λ = 565
nm).
Com os dados obtidos foram calculados o quociente metabólico (qCO
2
= C-
CO
2
/BMC/h), o quociente microbiano (CBM/CO*100) e as relações CL/CO*100 e
CBM/CL*100.
5.3.4. Analise estatística
Para os talhões cultivados em cada solo, o conjunto dos dados foi submetido
à análise de variância e comparação de médias pelo teste Tukey, considerando um
delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições; adicionalmente foi realizada a
análise de correlação linear de Pearson, utilizando o procedimento CORR (SAS INSTITUTE,
1989) em todos os talhões avaliados. Empregou-se, ainda, a análise de componentes
principais (ACP) pelo programa ADE4 (THIOULOUSE et al., 1997) para verificar a relação
entre as variáreis e os diferentes períodos de cultivo de cana-de-açúcar.
5.4. Resultados e Discussão
5.4.1. Carbono total e carbono lábil
Os teores de CO e CL foram maiores no LVef, quando comparados com do
LVd (Tabelas 5.2 e 5.3). As matas nativas, nos dois solos, apresentaram os maiores valores de
102
CO e CL, sendo que os valores de CO na mata foram superiores entre 2,4-3,4 vezes e entre
1,8-2,6 vezes, respectivamente, para o LVef e para o LVd, quando comparado aos talhões
cultivados. Por sua vez, o CL na mata nativa foi superior entre 1,9-2,6 vezes e entre 1,7-2,5
vezes, respectivamente, no LVef e no LVd. Observou-se alta correlação entre o CO e CL nos
dois tipos de solo, considerando os diferentes períodos de cultivo (0,965** e 0,939** para o
LVef e LVd, respectivamente) (Tabela 5.4 e 5.5).
Incrementos de CO decorrentes do tempo de cultivo foram observados no
LVef (Tabela 5.2), onde o maior conteúdo de 20,53 g kg
-1
encontrado no talhão com 16
cortes, foi estatisticamente superior aos talhões com 1, 3 e 8 cortes. No LVd (Tabela 5.3)
houve acréscimo do CO com o tempo de cultivo, a partir do talhão com 2 cortes. Os maiores
valores de CO foram observados nos talhões com 1, e 7 cortes (7,74 e 7,62 g kg
-1
,
respectivamente), valores estatisticamente superiores aos obtidos nos talhões com 2 e 3 cortes.
Com relação ao CL, no LVef (Tabela 5.2), o talhão com 10 cortes apresentou
o maior valor (8,51 g kg
-1
), sendo estatisticamente superior aos demais talhões cultivados. No
LVd (Tabela 5.3), o maior valor foi observado no talhão com 6 cortes (4,03 g kg
-1
), sendo
estatisticamente superior aos talhões com 2, 3 e 7 cortes.
O CL representou entre 32,26 e 46,42% do CO no LVef, e entre 40,52 e
57,81, no LVd. Não foi observada tendência definida na relação CL/CO nas duas classes de
solos para o tempo de cultivo.
Tabela 5.2. Efeito de diferentes períodos de cultivo de cana-de-açúcar no carbono total (CO),
carbono lábil (CL), carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa
microbiana (NBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO
2
), CL/CO, CBM/CO e
CBM/CL de um Latossolo Vermelho eutrófico (LVef)
(1)
Cortes
CO CL CBM NBM
Respiração
basal
qCO
2
CL/CO CBM/CO CBM/CL
(g kg
-1
) (g kg
-1
) µg g
-1
µg g
-1
µg C- CO
2
g
-1
d
-1
mg C-CO
2
kg
-1
CBM h
-1
% % %
Mata 50,45±4,75*
16,28±0,33
1652,13±99,37
240,31±34,69
221,5 ±11,5 5,59±0,15 32,26±2,70
3,27±0,22 10,14± 0,44
1 14,71 D 6,15 B 393,63 A 17,10 A 22,85 D 2,29 B 41,80 A 2,67 AB 6,40 A
3 17,62 B 6,26 B 404,09 A 23,61 A 23,45 CD 2,42 B 35,52 B 2,29 B 6,45 A
8 16,39 C 6,92 B 486,89 A 23,65 A 30,57 BC 3,07 AB 42,22 A 2,97 A 7,03 A
10 18,33 AB 8,51 A 489,71 A 24,88 A 45,50 A 4,14 A 46,42 A 2,67 AB 5,75 A
16 20,53 A 6,73 B 490,28 A 28,19 A 35,37 B 3,02 AB 32,78 B 2,39 AB 7,28 A
C.V. 2,96 6,94 10,95 27,40 10,84 17,36 7,18 10,85 12,83
DMS 1,31 1,04 108,33 14,05 7,47 1,13 6,23 0,61 1,85
(1)
Letras iguais para cada variável não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. * Desvio padrão.
103
Os maiores conteúdos de CO e CL no LVef podem estar relacionados aos
maiores teores de argila (> 650 g kg
-1
) frente a valores entre 160-240 g kg
-1
no LVd. Segundo
Spain (1990), existe correlação positiva entre o teor de CO do solo e o teor de argila, devido à
adsorção das moléculas orgânicas às superfícies minerais da argila, o que favorece a
estabilização de CO da oxidação microbiana (LADD et al., 1996). As adições de adubos
orgânicos no LVef (Tabela 5.2) podem, também, ter influenciado os maiores valores de CO e
CL neste solo.
A mudança de floresta nativa para o cultivo provoca significativos
decréscimos no CO e no CL, sendo este efeito similar nos dois solos avaliados, concordando
com os resultados obtidos em cana-de-açúcar por Cerri et al. (1991) em Latossolo Vermelho
escuro, Silva e Ribeiro (1998) em Latossolo Amarelo argiloso, Blair et al. (1998) em
Latossolo Vermelho Amarelo podzólico, Dominy et al. (2002) em Ochric Cambisol e Rhodic
Ferralsol. Sobre este aspecto, Dominy et al. (2002) ressaltam que, normalmente, há declínio
no estoque de MO após a conversão de florestas nativas para sistemas agrícolas atribuído ao
aumento da erosão do solo, aos processos mais acelerados de mineralização da MO e à
oxidação de CO do solo, assim como, aos menores aportes de resíduos orgânicos.
Tabela 5.3. Efeito de diferentes períodos de cultivo de cana-de-açúcar no carbono total (CO),
carbono lábil (CL), carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa
microbiana (NBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO
2
), CL/CO, CBM/CO e
CBM/CL de um Latossolo Vermelho distrófico (LVd)
(1)
Cortes
CO CL CBM NBM
Respiração
basal
qCO
2
CL/CO CBM/CO CBM/CL
(g kg
-1
) (g kg
-1
) µg g
-1
µg g
-1
µg C- CO
2
g
-1
d
-1
mg C-CO
2
kg
-1
CBM h
-1
% % %
Mata 13,94±0,37*
6,88±0,29
495,3±100,7
62,22±6,17
75,46±6,40 6,51± 1,20 49,35±2,58
3,55±0,66 7,20± 1,68
1 7,74 A 3,50 AB 426,17 A 20,57 B 31,36 A 3,33 B 45,21 B 5,50 A 12,17 A
2 5,35 D 2,68 C 237,24 B 21,45 B 29,28 A 3,68 B 50,09 AB 4,43 AB 8,85 BC
3 6,86 C 2,78 BC 251,21 B 22,38 AB 30,22 A 5,30 A 40,52 B 3,66 B 9,03 B
6 6,97 BC 4,03 A 259,44 B 22,89 AB 31,90 A 4,31 AB 57,81 A 3,72 B 6,43 C
7 7,62 AB 3,11 BC 259,03 B 27,10 A 30,06 A 5,21 A 40,81 B 3,40 B 8,32 BC
C.V. 4,91 11,56 16,31 9,63 7,55 13,29 9,81 13,15 13,45
DMS 0,74 0,81 102,10 4,81 5,04 1,26 10,05 1,19 2,64
(1)
Letras iguais para cada variável não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. * Desvio padrão.
Os aportes de resíduos orgânicos nos solos sob cana-de-açúcar são menores
que os de floresta nativa ou pastagens, devido, em parte, à prática da queima (BLAIR et al.,
1998; DOMINY et al., 2002; SUMAN et al., 2006; ROBERTSON e THORBURN, 2007a,
104
2007b; LUCA et al., 2008), assim como à extração de biomassa da cultura do local com a
retirada dos colmos para a indústria. Segundo Mitchell et al. (2000), no sistema de cana-de-
açúcar queimada, mais de 70% do CO contido nos resíduos e alguns nutrientes, são perdidos
para a atmosfera. Inversamente, com a manutenção dos resíduos, os nutrientes e o CO podem
se acumular no solo. Silva e Ribeiro (1998) e Azevedo (2008) afirmam que os principais
aportes de CO no sistema de manejo de cana-de-açúcar queimada são, provavelmente,
provenientes das raízes das plantas.
Os acréscimos do CO nas áreas há mais tempo sob cultivo de cana-de-açúcar
podem estar indicando novos estados de equilíbrio do carbono orgânico do solo. Sobre este
aspecto, cabe destacar que, antes do estabelecimento da cultura de cana-de-açúcar, estes solos
se encontravam sob rotação milho-soja-trigo (LVef) e sob pastagem (LVd), situações que
favoreceram a redução dos estoques de CO em relação à área sob floresta para valores
próximos a 14 g kg
-1
, para o LVef e 7 g kg
-1
, para o LVd. Dentre os fatores que podem ter
contribuído para esse decréscimo, o revolvimento do solo para o estabelecimento dos cultivos
pode ter sido um dos principais responsáveis.
Tabela 5.4. Coeficientes de correlação de Pearson entre carbono do solo e alguns atributos
microbiológicos relacionados ao ciclo do C em LVef plantado com cana-de-açúcar, com
diferentes períodos de cultivo.
CO C L CBM NBM
Respiração
basal
qCO
2
CL/CO CBM/CO
C L 0,965**
CBM 0,985** 0,975**
NBM 0,985** 0,963** 0,991**
Respiração
basal
0,986** 0,985** 0,993** 0,989**
qCO
2
0,815** 0,872** 0,816** 0,798** 0,851**
CL/CO -0,538** -0,314 -0,464* -0,493* -0,43* -0,206
CBM/CO 0,557** 0,639** 0,680** 0,623** 0,628** 0,505 0,011
CBM/CL 0,849** 0,759** 0,878** 0,862** 0,832** 0,595*
-0,677** 0,713**
* P<.0,05%. ** P< 0,01
Após o estabelecimento da cultura da cana-de-açúcar, o solo não sofre
revolvimento na mesma intensidade que nas áreas sob culturas anuais, podendo ter favorecido
os acréscimos do CO. Dominy et al. (2002), trabalhando em um Ochric Cambisol e um
Rhodic Ferralsol com 180 e 620 g kg
-1
de argila, cobertos inicialmente por floresta nativa e
pastagens, respectivamente, e submetidos à monocultura com cana-de-açúcar por 30 e mais de
50 anos consecutivos, observaram declínio no CO com o tempo de cultivo. Porém,
105
verificaram que o Ochric Cambisol alcançou um novo equilíbrio de CO, próximo a 18 g kg
-1
após 30 anos do estabelecimento da cultura, valor similar ao encontrado nos talhões
cultivados com 10 e 16 cortes no LVef. Resultados similares foram obtidos por Silva e
Ribeiro (2008), em Latossolo Amarelo argiloso, plantado com cana-de-açúcar por 12 e 25
anos. Segundo Arrouays et al. (1995), a perda de CO do solo sob cultivo é, geralmente,
exponencial, sendo esta mais rápida durante os primeiros 10-20 anos, seguida por um novo
equilíbrio aos 50-60 anos, mas que pode variar segundo o clima, tipo do solo e manejo
empregado.
Os teores mais elevados de CO e CL no solo com cana planta (1 corte) no
LVd, devem-se, possivelmente, ao seu uso com pastagem antes da implantação da cultura da
cana-de-açúcar. As pastagens contribuem para um aporte maior de CO no solo, em
decorrência da abundância de seu sistema radicular, aliada ao não revolvimento do solo
(BLAIR et al., 1998; LODGE e KING, 2006).
Tabela 5.5. Coeficientes de correlação de Pearson entre carbono do solo e alguns atributos
microbiológicos relacionados ao ciclo do C em LVd plantado com cana-de-açúcar, com
diferentes períodos de cultivo.
CO C L CBM NBM
Respiração
basal
qCO
2
CL/CO CBM/CO
C L 0,939**
CBM 0,779** 0,710**
NBM 0,934** 0,903** 0,640**
Respiração
basal
0,976** 0,939** 0,743** 0,940**
qCO
2
0,632** 0,577** 0,142 0,673**
0,671**
CL/CO 0,043 0,379 0,032 0,104 0,107 0,104
CBM/CO -0,211 -0,198 0,427* -0,308 -0,230 -0,352 0,067
CBM/CL -0,209 -0,399 0,433* -0,346 -0,267 -0,291 0,541** 0,791**
* P<.0,05%. ** P< 0,01
O CL nos dois solos apresentou pouca variação entre os talhões cultivados
com cana-de-açúcar, mostrando um comportamento equilibrado nos diferentes períodos de
uso, porém foi mais baixo que o valor encontrado nas florestas. Entretanto, esses valores
foram superiores aos encontrados por Blair et al. (1998) em cana-de-açúcar, em Latossolo
Vermelho Amarelo argiloso. Lodge e King (2006), trabalhando com pastagens, após quatro
anos de implantação, observaram valores de 21,60% de CL em relação ao CO do solo.
Segundo Shang e Tiessen (1997), em regiões temperadas, o CL pode representar de 25 a 50%
do CO. Comparativamente ao CO, o CL é rapidamente alterado por mudanças no manejo do
106
solo, devido, principalmente, à maior taxa de reciclagem dos constituintes orgânicos. Para
Blair et al. (1998), o CL, ou fração ativa da MO do solo, é de particular interesse devido à sua
contribuição no suprimento de nutrientes e sua perda pode ser considerada como um indicador
importante do declínio da MO do solo, situação que não aconteceu nas áreas cultivadas nos
dois solos avaliados.
5.4.2. Carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM)
O carbono da biomassa microbiana (CBM) e o nitrogênio da biomassa
microbiana (NBM) foram sempre superiores na área sob vegetação nativa em relação às áreas
agrícolas e apresentaram alta correlação entre si nos talhões avaliados (0,991** e 0,640**
para o LVef e LVd, respectivamente) (Tabela 5.4 e 5.5). Os valores de CBM foram, em geral,
mais elevados no LVef, mas, para o NBM, nos talhões cultivados, os valores foram
equivalentes nos dois solos (Tabela 5.2 e 5.3).
Os valores de CBM nos solos sob vegetação nativa foram superiores entre
3,3-4,2 vezes e entre 1,16-2,1 vezes, aos valores encontrados nos talhões cultivados no LVef e
LVd, respectivamente. Não foram encontradas diferenças significativas para o CBM nas áreas
cultivadas no LVef, porém no LVd o maior valor (426,17 µg g
-1
), foi obtido no talhão com 1
corte, sendo estatisticamente superior aos demais talhões cultivados e similar ao encontrado
na mata nativa. Esse comportamento foi similar ao observado para o CO.
Os valores de NBM nas matas nativas foram superiores entre 8,5-14,1 vezes
e entre 2,3-3,0 vezes aos valores obtidos nas áreas cultivadas no LVef e LVd,
respectivamente. Não foi possível observar diferenças significativas para o NBM entre os
talhões cultivados no LVef, mas o tempo de cultivo incrementou os valores de NBM no LVd,
onde o maior valor de 27,10 µg g
-1
foi obtido no talhão com 7 cortes, sendo estatisticamente
superior aos talhões com 1 e 2 cortes.
Os valores de CBM e NBM são semelhantes aos encontrados por vários
autores na cultura da cana-de-açúcar sob sistema de queima (HOLT e MEYER, 1998;
DOMINY et al., 1998; SKJEMSTAD et al., 1999), com valores mais elevados em solos de
textura muito argilosa. Segundo Dominy et al. (2002), a influência do teor de argila na
atividade microbiana pode ser variável, e solos com maiores teores de argila tendem a
apresentar maior biomassa microbiana. Isto pode ser atribuído a vários mecanismos (LADD et
107
al., 1996), mas o principal parece ser a habilidade da argila em favorecer a matéria orgânica
do solo e, conseqüentemente, a biomassa microbiana. Resultados similares, em cana-de-
açúcar foram obtidos por Dominy et al. (2002), indicando que a biomassa microbiana
aumenta com o teor de argila. As poucas variações do CBM e NBM entre os talhões
cultivados, nas duas classes de solos, mostram certo grau de estabilidade alcançado por estes
atributos microbiológicos com o cultivo da cana-de-açúcar, similar ao encontrado por Dominy
et al. (2002).
O declínio do CBM com a diminuição do CO na mudança de floresta nativa
para a cultura é esperado dada sua alta correlação (0,985** e 0,779** para o LVef e LVd,
respectivamente) (Tabela 5.4 e 5.5). Este fato também tem sido observado por outros
pesquisadores, tais como Holt e Meyer (1998), Dominy et al. (1998) e Suman et al. (2006), na
cultura da cana-de-açúcar, resultado da diminuição de substrato orgânico para dar suporte à
comunidade microbiana heterotrófica. O CBM, sendo parte do CL, atua diretamente no ciclo
do C, podendo responder mais rapidamente às mudanças nos padrões de entrada ou níveis de
decomposição da MO do que o CO (POWLSON et al., 1987). Esse fato pode explicar os
valores semelhantes de CBM entre mata nativa e o talhão de cana de 1 corte no LVd,
possivelmente, pelo seu recente passado sob pastagens (BLAIR et al., 1998; DOMINY et al.,
2002).
Entre os fatores responsáveis por condições mais favoráveis à biomassa
microbiana nas áreas sob vegetação nativa, destacam-se a ausência de preparo do solo e a
maior diversidade florística, o que representa maior diversidade e aporte de material orgânico
para a comunidade microbiana (BANDICK e DICK, 1999). O acúmulo da serrapilheira na
superfície do solo propicia menor variação de temperatura e umidade, favorecendo a
comunidade microbiana. O não revolvimento do solo também resulta em maior presença de
raízes, as quais aumentam a entrada de substratos orgânicos no sistema, via exsudatos
radiculares (BOPAIAH e SHETTI, 1991).
Declínio imediato de 95% na comunidade de fungos e de 70% na
comunidade bacteriana pela queima de resíduos de cereais foram reportados por Biederbeck
et al. (1980). Por sua vez, Blair et al. (1998), Dominy et al. (2002) e Robertson e Thorburn
(2007a, 2007b) assinalam que a queima anual da palha da cana-de-açúcar e outros resíduos,
reduzem não somente o CO, mas também a atividade microbiana. Diminuições significativas
da biomassa microbiana relacionada com decréscimos de CO em solos cultivados com cana-
de-açúcar por longo período sob monocultura, são reportadas por Holt e Mayer (1998).
108
Dominy et al. (2002) encontraram valores de CBM próximos de 1100 mg
kg
-1
em mata nativa e pastagens; mas, após 20-30 anos de cultivo contínuo de cana-de-açúcar,
estes valores reduziram-se para 490 mg kg
-1
em um Rhodic Ferrasol e para 290 mg kg
-1
em
um Ochric Cambisol. Os autores encontraram que o CBM apresentou mudanças mais rápidas
e foi afetada de forma mais acentuada que o CO. Nesse trabalho foi possível corroborar
observações anteriores de que a conversão de solo florestal para cultivado também causa
grande redução na biomassa microbiana, e que a biomassa microbiana é geralmente menor
nos solos arenosos sob mesmo tipo de vegetação, seja ela nativa ou a cultura da cana-de-
açúcar.
5.4.3. Respiração basal e quociente metabólico
Os maiores valores de respiração basal, nas duas classes de solos, foram
encontrados nas amostras de solos sob vegetação nativa, sendo superiores entre 4,8-9,7 e 2,3-
2,6 vezes aos encontrados nos talhões cultivados no LVef e LVd, respectivamente (Tabela 5.2
e 5.3).
No LVef (Tabela 5.2), houve acréscimos na respiração basal com o tempo de
cultivo de cana-de-açúcar, onde o talhão com 10 cortes apresentou valores estatisticamente
superiores aos demais talhões, seguido pelos talhões com 16 e 8 cortes. No LVd, não foram
encontradas diferenças significativas entre os talhões cultivados.
Houve relação direta entre o CBM e a respiração basal (0,993** e 0,743**
para o LVef e LVd, respectivamente) (Tabela 5.4 e 5.5), com destaque para a mata nativa em
comparação com os solos cultivados. Isso é atribuível à maior atividade biológica que, por sua
vez, está relacionada diretamente com o CO e a biomassa microbiana (FOLLET e SCHIMEL,
1989). Resultados semelhantes foram encontrados na cultura da cana-de-açúcar por Dominy
et al. (1998) e Suman et al. (2006) e em outras culturas por Insam et al. (1991) e Nogueira et
al. (2006), indicando que mudanças no solo causadas pela cobertura, preparo do solo, manejo,
clima, tratos culturais, entre outros, afetam diretamente a respiração basal, situação que
propicia ampla variação nos valores deste indicador.
Correlações positivas entre CO e respiração basal (r=0,82) na cultura da
cana-de-açúcar foram encontradas por Dominy et al. (2002) em Ochric Cambisol e Rhodic
Ferralsol. Por sua vez, Holt e Mayer (1998), trabalhando em cana-de-açúcar em 7 solos
109
diferentes, mostraram uma diminuição significativa da respiração basal, principalmente em
solos cultivados por maior período de tempo, o que foi atribuído à diminuição do CO e da
biomassa microbiana do solo.
Em outras culturas, Insam et al. (1991), analisando amostras de solos sob
monocultura por até 77 anos, observaram que a respiração basal variou de 8,40 a 33,60 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
no solo. Nogueira et al. (2006), avaliando diferentes coberturas vegetais e usos
do solo, encontraram valores entre 1,7 e 4,2 µg g
-1
dia
-1
de C-CO
2
,
indicando altas variações
entre diferentes ecossistemas.
Os maiores valores de qCO
2
foram obtidos nas duas áreas de mata nativa,
sendo superiores entre 1,3-2,4 vezes e entre 1,2-1,9 vezes aos encontrados nas áreas
cultivadas, no LVef e LVd, respectivamente (Tabela 5.2 e 5.3). Foram observadas correlações
de 0,815** e 0,872** entre qCO
2
com CO e CL no LVef e de 0,632** e 0,577** no LVd,
respectivamente, para os diferentes períodos de cultivo (Tabela 5.4 e 5.5).
Nas áreas cultivadas no LVef, os maiores valores de qCO
2
(4,14 mg C-CO
2
kg
-1
CBM h
-1
) foram obtidos no talhão com 10 cortes, sendo estatisticamente superior aos
valores obtidos nos talhões com 1 e 3 cortes (Tabela 5.2). Para o LVd, os maiores valores de
qCO
2
foram encontradas nos talhões com 3 e 6 cortes, sendo estatisticamente superiores aos
obtidos nos talhões com 1 e 2 cortes (Tabela 5.3)
Altos valores de qCO
2
podem indicar condições de estresse da comunidade
microbiana (ANDERSON e DOMSCH, 1993) ou degradação de solos (DOMINY et al., 2002;
HARRIS, 2003), como por exemplo, compactação expressa por maiores densidades do solo
nas áreas cultivadas (Tabela 5.1), oriundas do intenso tráfego de máquinas e implementos;
mas, também, podem indicar a presença de carbono de fácil degradação, o que favorece o
estabelecimento de microrganismos de rápido crescimento às custas dessa fonte de C
disponível (INSAM e DOMSCH, 1988), resultando em maior quantidade de CO
2
liberada por
unidade de biomassa microbiana. Insam e Domsch (1988) sugerem que o qCO
2
tende a ser
elevado nos solos jovens e em solos recentemente perturbados, e mais baixo em pastagens
nativas e florestas (sistemas mais estáveis), porque, quando o solo se encontra próximo a uma
condição de equilíbrio, a comunidade microbiana se torna mais eficiente em utilizar as formas
de carbono para a obtenção de energia.
Nogueira et al (2006), avaliando indicadores biológicos em sistemas
agrícolas e florestais, não encontraram diferenças no qCO
2
entre os diferentes sistemas
avaliados, com valores entre 24 a 57 (ηg C-CO
2
µg
-1
CBM h
-1
). Resultados similares foram
110
encontrados por Suman et al. (2006), avaliando diferentes culturas intercaladas com cana-de-
açúcar em um Udic Ustochrept na Índia.
5.4.4. Relação do carbono da biomassa microbiana com carbono total e lábil
Os valores da relação CBM/CO ou quociente microbiano e CBM/CL
apresentaram maiores valores nos talhões cultivados no LVd quando comparados com os
valores observados no LVef (Tabela 5.2). O maior valor de quociente microbiano no LVef
(2,97%), foi superior estatisticamente somente no talhão com 3 cortes. No LVd o maior
quociente microbiano foi observado no talhão com um corte, sendo estatisticamente superior
aos demais talhões cultivados (Tabela 5.3).
Para a relação CBM/CL no LVef (Tabela 5.2), observa-se que a mata nativa
atingiu o maior valor (10,14%) e o tempo de cultivo não influenciou nessa relação. Para o
LVd, o maior valor (12,17%) foi obtido com a cana de 1 corte, sendo estaticamente superior a
todos os demais talhões cultivados.
Os maiores valores nas relações CBM/CO e CBM/CL nos talhões cultivados
no LVd, resultam, provavelmente, do maior aporte de material orgânico de raízes nos
primeiros 0,15 m de profundidade (2,22 mg cm
-3
no LVef e 0,68 mg cm
-3
no LVd). Este
resultado corrobora a maior sensibilidade do CBM como bioindicador da qualidade do solo,
quando comparado com o CO e CL, já apontada por Powlson et al. (1987) e Nogueira et al.
(2006).
Os valores para a relação CBM/CO são similares aos obtidos por McGill et
al. (1986). Anderson e Domsch (1989) encontraram valores de 2,3% para monoculturas, e
citam 2,2% como sendo o nível no qual estaria ocorrendo equilíbrio em parcelas cultivadas.
Entretanto, para McGill et al. (1986), essas relações estariam entre 2,5 e 3,3%, para áreas com
rotação de culturas permanentes. Suman et al. (2006), em cana-de-açúcar e cultivos
intercalados, encontraram que a BMS representou 2,7 a 3,3% do CO do solo. Com base no
apresentado, os valores obtidos para a relação CBM/CO nas duas classes de solo encontram-
se dentro dos níveis considerados de equilíbrio.
Por outro lado, Lodge e King (2006), em pastagens após quatro anos de
implantação, encontraram que o CBM foi 10,35% do CL, sem diferença entre solo nativo e
111
pastagens nativas, corroborando os maiores valores desta relação (CBM/CL) no solo com um
corte de cana no LVd, devido a seu recente passado de cultivo com pastagens.
A relação CBM/CO pode variar de 0,27 a 7,0%, em razão de que a atividade
e a diversidade dos microrganismos no solo dependem de uma série de fatores, tais como:
umidade, temperatura e manejo de resíduos, entre outros, sendo que esta fração do CO pode
ser utilizada como índice de aferição da sustentabilidade do sistema (ANDERSON e
DOMSCH, 1989). Insam e Domsh (1988) descrevem a relação CBM/CO como importante
indicativo de alteração dos ecossistemas, uma vez que, sob condições de estresse, ocorre uma
diminuição na capacidade da biomassa microbiana em utilizar eficientemente o CO como
fonte de C e energia.
As mudanças na relação CBM/CO refletem o padrão de entrada da MO
nestes solos, a eficiência da conversão do C microbiano, as perdas do C do solo e a
estabilização do C orgânico pela fração mineral do solo (SPARLING, 1992). O nível da
relação CBM/CO pode indicar se o carbono está em equilíbrio, se está acumulando ou
diminuindo (ANDERSON e DOMSCH, 1989). Em geral, neste trabalho, comparando-se entre
as áreas cultivadas, pôde-se verificar que o aumento do tempo de cultivo sob cana-de-açúcar
não aumentou as perdas de carbono, nem diminuiu os atributos microbiológicos estudados, o
que sugere que o sistema está próximo de um equilíbrio, que indicam a manutenção ou
mesmo o incremento do C, nos dois solos avaliados.
5.4.5. Análise conjunta de dados
A análise conjunta de dados por meio da análise de componentes principais
(ACP) para o LVef, permitiu observar que o solo da mata nativa apresentou características
discrepantes dos solos cultivados com cana-de-açúcar, nos diferentes períodos de cultivo
(Figura 5.1). O eixo 1 da componente principal, explica 79,96% da variabilidade, e o único
atributo que não contribui para separar a área de mata das demais áreas no plano fatorial é a
relação CL/CO. A análise de agrupamento por similaridade indicou que as áreas plantadas
com cana-de-açúcar formaram dois grupos, onde os talhões com 3 e 16 cortes formaram um
grupo, enquanto que os talhões com 10 e 8 cortes, e em menor proporção a cana de 1 corte,
formaram outro grupo (Figura 5.3a), relacionada mais com a relação CL/CO.
112
Figura 5.1. Análise dos componentes principais (ACP) baseada em alguns atributos
microbiológicos relacionados ao carbono em LVef cultivado com cana-de-açúcar por vários
períodos. (A) Círculo das correlações entre as variáveis; (B) Ordenação das localidades no
plano fatorial; (C) Diagrama dos valores próprios.
Figura 5.2. Análise dos componentes principais (ACP) baseada em alguns atributos
microbiológicos relacionados ao carbono em LVd cultivado com cana-de-açúcar por vários
períodos. (A) Círculo das correlações entre as variáveis; (B) Ordenação das localidades no
plano fatorial; (C) diagrama dos valores próprios.
De forma semelhante, para o LVd, a ACP permitiu observar que o solo da
mata nativa também apresentou características diferentes das apresentadas sob cana-de-
açúcar nos diferentes períodos de cultivo (Figura 5.2). No eixo 1 da componente principal,
A
C
B
A
C
B
113
que explica o 58% da variabilidade, os atributos que mais se relacionaram com o solo da mata
nativa foram NBM, respiração basal, CO, qCO
2
, CBM, CL/CO e, em menor proporção,
CBM/CO e CBM/CL, que, por sua vez, apresentaram maior relação com o talhão de 1 corte.
A análise de agrupamento por similaridade indicou que nas áreas cultivadas com cana-de-
açúcar são formados dois grupos principais, em que os talhões cultivados com 7, 6, 3 e 2
cortes apresentam mais similaridade entre si formando um grupo, enquanto que o talhão com
1 corte se mantém em um único grupo isolado mais próximo da mata nativa (Figura 5.3b).
Os resultados obtidos permitiram observar que a mudança da floresta nativa
para a cultura da cana-de-açúcar provoca significativos decréscimos no CO e nos demais
atributos estudados, nos dois solos, devidos à aceleração dos processos de mineralização da
MO do solo, assim como aos menores aportes de resíduos orgânicos em função da queima da
palhada.
Figura 5.3. Análises de agrupamento por similaridade construído com base nos dados obtidos
sobre o efeito de diferentes tempos de uso de solo cultivado com cana-de-açúcar em alguns
atributos microbiológicos relacionados ao carbono do solo. (A) Dados referentes ao Latossolo
Vermelho eutroférrico (LVef). (B) Dados referentes ao Latossolo Vermelho distrófico (LVd).
Os resultados demonstram que os atributos microbiológicos foram sensíveis
ao tempo de uso do solo com a cultura de cana-de-açúcar, indicando maiores alterações nos
primeiros anos de cultivo. Com o passar dos anos, houve tendência de aumento dos valores, o
que pode ser atribuído ao aumento do CO e a um possível novo equilíbrio de seus teores no
solo.
16
16
16
16
10
10
10
10
8
8
8
8
3
3
3
3
1
1
1
1
Mata
Mata
Mata
Mata
0
26
-0.83 3.8
16
16
16
16
10
10
10
10
8
8
8
8
3
3
3
3
1
1
1
1
Mata
Mata
Mata
Mata
0
26
-0.83 3.8
7
7
7
7
6
6
6
6
3
3
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
Mata
Mata
Mata
Mata
0
26
-0.53 3.4
7
7
7
7
6
6
6
6
3
3
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
Mata
Mata
Mata
Mata
0
26
-0.53 3.4
A
B
114
5.5. Conclusões
1. A mudança da floresta nativa para a cultura da cana-de-açúcar provoca
decréscimos dos atributos microbiológicos relacionados com o carbono do solo, tais como
carbono orgânico (CO), carbono lábil (CL), carbono da biomassa microbiana (CBM),
nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), e respiração basal.
2. Os atributos microbiológicos associados ao C do solo são maiores no
Latossolo Vermelho eutroférrico, devido em grande parte aos maiores teores de argila, a sua
maior fertilidade, assim como à adubação orgânica.
3. Houve incrementos de CO, CL, e qCO
2
com o aumento do tempo de
cultivo nos dois solos e de respiração basal no LVef.
4. O carbono orgânico e os atributos microbiológicos foram sensíveis à
mudança de floresta para a cultura de cana-de-açúcar, observando-se, de modo geral,
acréscimos nos seus teores decorrentes do tempo de cultivo, mostrando um possível novo
equilíbrio do carbono orgânico.
115
6. CONCLUSÕES GERAIS
1. Os resultados obtidos permitiram verificar mudanças na conversão de
vegetação nativa para a cultura de cana-de-açúcar com relação à morfologia, atributos
químicos, físicos e microbiológicos do solo.
2. De forma geral, com o decorrer do tempo de cultivo, foram observados
decréscimos da fertilidade nos solos eutroférricos e acréscimos desta nos distróficos.
3. Tanto no LVef como no LVd, foram encontrados incrementos na
resistência do solo à penetração, na densidade do solo e na microporosidade e decréscimos da
macroporosidade, na camada de 0,30 m de profundidade. Contudo, estes efeitos não
impediram o crescimento das raízes da cana-de-açúcar em camadas sub-superficiais, devido à
grande heterogeneidade estrutural do solo que possibilita o desenvolvimento das raízes,
podendo influir na sua regeneração estrutural.
4. A aplicação do método do perfil cultural, no estudo das mudanças nos
atributos físicos do solo, associada a medições quantitativas, possibilitou uma melhor
compreensão dos efeitos da compactação do solo sobre o crescimento das raízes da cana-de-
açúcar.
5. A mudança de floresta nativa para exploração da área com a cultura da
cana-de-açúcar promoveu, nos dois solos, significativos decréscimos no conteúdo de carbono
orgânico do solo e nos demais atributos microbiológicos estudados.
6. O carbono orgânico e os atributos microbiológicos foram sensíveis à
mudança de floresta para a cultura de cana-de-açúcar, observando-se acréscimos nos seus
teores decorrentes do tempo de cultivo mostrando um possível novo equilíbrio deste, nos dois
solos avaliados.
116
REFERÊNCIAS
ALBRECHT, W.A. Edited by Walters Jr., C. The Albrecht Papers – Volume I – Foundation
Concepts, Acres U.S.A. Third printing, 1996, 515 p.
ALEF, K. Soil respiration. In: ALEF, K. e NANNIPIERI, P. Methods in applied soil
microbiology and biochemistry. London: Academic Press, 1995. p. 214-219.
ALVAREZ, I. A.; CASTRO, P. R. C.; NOGUEIRA, M. C. S. Crescimento de raízes de cana
crua e queimada em dois ciclos. Scientia Agrícola, Piracicaba, v.57, n.4, p.653-659, 2000.
ANDERSON, J.M.; INGRAM, J.S.I. eds. Tropical Soil Biology. A Handbook of Methods.
Londres, CAB International, 1993. p.41-43.
ANDERSON, T.H.; DOMSCH, K.H. Ratios of microbial biomass carbon to total organic in
arable soils. Soil Biology and Biochemistry, v.21, p.471-479, 1989.
ANDERSON, T.H.; DOMSCH, K.H. Application of ecophysiological quotients (qCO2 and
qD) on microbial biomasses from soils of different cropping histories. Soil Biology and
Biochemistry, Cambridge, v.22, p.251–255, 1990.
ANDERSON, T.H., DOMSCH, K.H. The metabolic quotient form CO
2
(qCO
2
) as a specific
activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such as pH, on the
microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, v.25, p.393-395, 1993.
ANDRADE, D.S.; COLOZZI-FILHO, A.; PAVAN, M.A.; BALOTA, E.L.; CHAVES, J.C.D.
Atividade microbiana em função da calagem em um solo cultivado com cafeeiro. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.19, p.191-196, 1995.
ARAÚJO, M.A.; TORMENA, C.A.; SILVA, A.P. Propriedades físicas de um Latossolo
Vermelho distrófico cultivado e sob mata. et al., Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.28,
p. 337-345, 2004.
ARROUAYS, D.; BALESDENT, J.; MARIOTTI, A.; GIRARDIN, C. Modelling organic
carbon turnover in cleared temperate forest soils converted to maize cropping by using C
13
natural abundance. Plant and Soil. v.173, p.191-6, 1995.
ASAE. 1986. Standards, 32nd ed. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph,
MI. (S313.2).
AVILAN R., L.R. Estudio del sistema radicular de la caña de azucar variedad V58-4 en un
Mollisol del estado Portuguesa. Agronomia Tropical, v.28, n.2, p.163-174, 1978.
AVILAN, L. R.; GRANADOS F. M.; ORTEGA, D. Estudio del Sistema Radicular de Tres
Variedades de Caña de Azúcar (Saccharum spp.) en un Mollisol de los Valles de Aragua.
Agronomia Tropical, v. 27, n. 1, p. 69-87, 1977.
AZEVEDO, M. C. B. Efeito de três sistemas de manejo físico do solo no enraizamento e
na produção de cana-de-açúcar. 2008. 102p. Tese (Doutorado em agronomia).-
Universidade Estadual de Londrina-UEL. Londrina. PR.
117
BACCHI, O. O. S. Ecofisiologia da cana-de-açúcar. Piracicaba: IAA/Planalsucar, 1985.
20p.
BALL-COELHO, B.; SAMPAIO, E.V.S.B; TIESSEN, H.; STEWART, J.W.B. Root
dynamics in plant and ratoon crops of sugar cane. Plant and Soil, v. 142, p. 297-305, 1992.
BALOTA, E.L.; COLOZZI-FILHO, A.; ANDRADE, D.S. HUNGRIA, M. Biomassa
microbiana e sua atividade em solos sob diferentes sistemas de preparo e sucessão de culturas.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.22, p.641-649, 1998.
BANDICK, A. K., DICK, R.P. Field management effects on soil enzyme activities. Soil
Biology and Biochemistry, v.31, p.1471-1479, 1999.
BARBIERI, J.L.; ALLEONI, L.R.F.; DONZELLI, J.L. Avaliação agronômica e econômica
de sistemas de preparo e solo para cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
Campinas, v.21, n.1, p.89-98, 1997.
BAVER, L. D.; GARDNER, W. H.; GARDNER, W. R. Fisica de suelos. UTEHA, México,
1973. 529p.
BAYER, C. Dinâmica da matéria orgânica em sistemas de manejo de solos. 1996 240 p.
Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
Alegre, 1996.
BAYER, C., MARTIN-NETO, L., MIELNICZUK, J., CERETTA, C.A. Effect of no-tillage
cropping systems on soil organic matter in a sandy clay loam Acrisol from Southern Brazil
monitored by electron spin resonance and nuclear magnetic resonance. Soil andTillage
Research, v.53, p.95-104. 2000.
BAYER, C.; MARTIN-NETO, L.; MIELNICZUK, J.; PILLON, C.N.; SANGOI, L. Changes
in soil organic matter fractions under subtropical no-till cropping systems. Soil Science
Society of America Journal, v.65, p.1473-1478, 2001.
BEUTLER, A.M.; CENTURION J.F. Resistência à penetração em latossolos: valor limitante
à produtividade de arroz de sequeiro. Ciência Rural, v.34, n.6, p.1793-1800, 2004a.
BEUTLER, A.N.; CENTURION, J.F. Compactação do solo no desenvolvimento radicular e
na produtividade de soja. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.39, n.6, p.581-8,
2004b.
BEUTLER, A.N.; CENTURION, J.F.; SILVA, A.P.; BARBOSA, J.C. Intervalo hídrico ótimo
e produtividade de cultivares de soja. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental, Campina Grande, v.10, n.3, p.639-45, 2006.
BEUTLER, A.N.; CENTURION, J.F.; SILVA, A.P. comparação de penetrômetros na
avaliação da compactação de Latossolos. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.27, n.1, p.146-
151. 2007.
BIEDERBECK, V. O.; CAMPBELL, C. A.; BOWREN, K. E.; SCHNITZER, M.; MCIVER,
R. N. Effect of burning cereal straw on soil properties and grain yields in Saskatchewan. Soil
118
Science Society of America Journal 44, 103-11.biomass that develops. Soil Biology and
Biochemistry, v.22, p.685-694, 1980.
BLAINSKI, E.; TORMENA, C.A., FIDALSKI, J., GUIMARÃES, R.M.L. quantificação da
degradação física do solo por meio da curva de resistência do solo à penetração. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.975-983, 2008.
BLAIR, G. J.; LEFROY, R. D. B.; LISLE, L. Soil carbon fractions, based on their degree of
oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems.
Australian Journal of Agricultural Research, v.46, p.1459-1466, 1995.
BLAIR, J.G.; CHAPMAN, L.; WHITBREAD A.M.; COELHO, B.B.; LARSEN, P.;
TIESSEN, H. Soil carbon changes resulting from sugarcane trash management at two
locations in Queensland, Australia, and in north-east Brazil. Australian Journal of Soil
Research, v.36, n.6, p.873–882, 1998.
BÖHM, W. Methods of studying root systems. Springer-Verlag, New York, 1979. 188p.
BOPAIAH, B.M.; SHETTI, H.S. Soil microflora and biological activities in the rhizospheres
and root regions of coconutbased multistoreyed cropping and coconut monocropping systems.
Soil Biology and Biochemistry, v.1, p.7:297-302, 1991.
BRAIDA, J.A.; REICHERT, J.M.; VEIGA, M.; REINERT, D.J. Resíduos vegetais na
superfície e carbono orgânico do solo e suas relações com a densidade máxima obtida no
ensaio Proctor. Revista Brasileira de Ciência do Solo., v.30, p.605-614, 2006.
BRITO, L. F. L.; SOUZA, Z. M.; MONTANARI, R.; MARQUES JUNIOR, J.; CAZETTA,
D.; CALZAVARA, S. A.; OLIVEIRA, L. Influência de formas do relevo em atributos físicos
de um latossolo sob cultivo de cana-de-açúcar. Ciência Rural, Santa Maria, v.36, n.6,
p.1746-1755, 2006.
BROOKES, P.C.; LANDMAN, A.; PRUDEN, G.; JENKINSON, D.S. Chloroform
fumigation and the release of soil nitrogen: A rapid direct extraction method to measure
microbial biomass nitrogen in soil. Soil Biology and Biochemistry, v.17, p.837-84, 1985.
BROOKES, P.C.; POWLSON, D.S.; JENKINSON, D.S. Phosphorus in the soil microbial
biomass. Soil Biology and Biochemistry, v.16, p.169-175, 1984.
CAMARGO, O.A.; ALLEONI, L.R.F. Compactação do solo e o desenvolvimento das
plantas. Piracicaba, SP: ESALQ, 1997. 132p.
CAMILOTTI, F.; ANDRIOLI, I.; DIAS, F.L.F.; CASAGRANDE, A.A.; SILVA, A. R..
MUTTON, M.A.; CENTURION, J.F. Efeito prolongado de sistemas de preparo do solo com e
sem cultivo de soqueira de cana crua em algumas propriedades físicas do solo. Engenharia
Agrícola, Jaboticabal,SP, v.25, n.1, p.189-198, 2005.
CANELLAS, L. P., VELLOSO, A. C. X., MARCIANO, C. R., RAMALHO J. F. G. P.,
RUMJANEK, V. M., REZENDE, C. E., SANTOS, G. A. 2003. Propriedades químicas de um
Cambissolo cultivado com cana-de-açúcar, com preservação do palhiço e adição de vinhaça
por longo tempo. Revista Brasileira da Ciência do Solo, v.27, p.935-944, 2003.
119
CARPENEDO, V.; MIELNICZUK, J. Estado de agregação e qualidade de agregados de
Latossolos Roxos, submetidos a diferentes sistemas de manejo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Campinas, v.14, p.99-105, 1990.
CASAGRANDE, A.A. Tópicos de morfologia e fisiologia da cana-de-açúcar. Jaboticabal:
FUNEP, 1991. 157 p.
CEDDIA, M.B.; ANGOS, L.H.C.; LIMA, E.; RAVELLI NETO, A.; SILVA, L.A. Sistemas
de colheita da cana-de-açúcar e alterações nas propriedades físicas de um solo Podzólico
Amarelo no Estado do Espírito Santo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.34, n.8,
p.1467-1473, 1999.
CENTURION, J.F., CARDOSO J.P., NATALE, W. 2001. Efeito de formas de manejo em
algumas propriedades físicas e químicas de um Latossolo Vermelho em diferentes
agroecossistemas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.5, n.2, p.254-
258, 2001.
CENTURION, J.F.; FREDDI, O.da S.; ARATANI, R. G.; METZNER, A. F. M.; BEUTLER,
A. N.; ANDRIOLI, I. Influência do cultivo da cana-de-açúcar e da mineralogia da fração
argila nas propriedades físicas de Latossolos Vermelhos. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.31, p.199-209, 2007.
CERQUEIRA LUZ, P. H. Efeitos de sistemas de colheita e formas de cultivo de soqueira
sobre a produção e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar (Saccharum spp.). 1989.
135 f. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) - Escola Superior de Piracicaba
de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
CERRI, C. C.; FELLER, C.; CHAUVEL, A. Evolução das principais propriedades de um
Latossolo Vermelho escuro após desmatamento e cultivo por doze e cinqüenta anos com
cana-de-açúcar. Cahiers Orstom, série Pédologie, Bondy, v.26, n.1, p.37-50, 1991.
CERRI, C.C. Dinâmica da matéria orgânica do solo no agrossistema cana-de-açúcar.
1986. 197 p. Tese de Livre-Docência. .Piracicaba: USP-ESALQ.
COSTA, M.C.G. Distribuição e crescimento radicular em soqueiras de cana-de-açúcar:
dois cultivares em solos com características distintas. 2005, 88p. Tese (Doutorado).-
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz.
COSTA, M.C.G. MAZZA, J. A, VITTI, G.C.; JORGE, L.A.C. Distribuição radicular, estado
nutricional e produção de colmos e de açúcar em soqueiras de dois cultivares de cana-de-
açúcar em solos distintos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.31, P. 1503-1514, 2007.
DALBÓ, M. A.; RIBEIRO, A. C.; COSTA, L. M.; THIÉBAUT, J. T. L.; NOVAIS, R. F.
Efeito da adição de diferentes fontes de cálcio em colunas de solos cultivadas com cana-de-
açúcar- II Respostas da planta. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.10, p.231-234,
Campinas /SP – 1986.
DE-POLLI, H.; GUERRA, J.G.M. C, N e P na biomassa microbiana do solo. In: G A Santos;
F A O Camargo. (Org.). Fundamentos da matéria orgânica do solo. 1 ed. Porto Alegre: Ed.
Genesis: Genesis, v.1, p.389-411, 1999.
120
DOMINY, C. S.; HAYNES, R. J.; ANTWERPEN, R. V. Loss of soil organic matter and
related soil properties under long-term sugarcane production on two contrasting soils. Biology
and Fertility of Soils, v.36 p.350–356. 2002.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Sistema
Brasileiro de Classificação de Solos. 2a ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2006. 306 p.
EMPRESA BRASILERA DE PESQUISA AGROPECUARIA- EMBRAPA. Centro Nacional
de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de analise de solos. CNPS, ed. Rio de Janeiro,
1997, 212 p.
ESTADOS UNIDOS. Department of Agriculture, Soil Conservation Service. Soil
Taxonomy: A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil
Surveys. Washington, 1975. 754 p (USDA Agriculture Handbook, 436).
FARONI, C. E. Sistema radicular de cana-de-açúcar e identificação de raízes
metabolicamente ativas. 2004. 68p. Dissertação (Mestrado) – Escola Superior de Agricultura
Luiz de Queiroz, Piracicaba.
FARONI, C. E.; TRIVELIN, P. C. O. Quantificação de raízes metabolicamente ativas de
cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.42, n.6, p.1007-1013, 2006.
FERNANDES, J. Observações sobre o sistema radicular da cana-de-açúcar. Álcool &
Açúcar, v.5, n.23, p.51-52, 1985.
FERNANDES, J.; RIPOLI, T.C.; MILLAN, M. A compactação do solo e a brotação das
soqueiras. Álcool & Açúcar, v.3, n.12, p.12-17, 1983.
FERREIRA, D. F. Análises estatísticas por meio do Sisvar para Windows versão 4.0. In:
REUNIÃO ANUAL DA REGIÃO BRASILEIRA DA SOCIEDADE INTERNACIONAL DE
BIOMETRIA, 45., 2000, São Carlos. Anais. São Carlos: UFSCAR, 2000. p.255-258.
FERREIRA, M.M.; FERNANDES, B., CURI, N. Influência da mineralogia da fração argila
nas propriedades físicas de Latossolos da Região Sudeste do Brasil. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.23, p.515-524, 1999.
FOLLET, R.F.; SCHIMEL, D.S. Effect of tillage practices on microbial biomass dynamics.
Soil Science Society of America Journal, v.53, p.1091- 1096, 1989.
FREGONESI, G. A. F.; BROSSARD, M.; GUIMARÃES, M. F.; MEDINA, C. C.
Modificações morfológicas e físicas de um latossolo argiloso sob pastagens. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.25, p.1017-1027, 2001.
GAUTRONNEAU, Y.; MANICHON, H. Guide méthodique do profil cultural. Lyon,
CEREF-GEARA, 71 p., 1987.
GOMES, A. da S.; PEÑA, Y.A. Caracterização da compactação através do uso do
penetrômetro. Lavoura Arrozeira, Porto Alegre, v.49, n.426, p.18-20, 1996.
121
GUIMARÃES, M. F.; BALBINO, L. C.; MEDINA, C. C.; RIBEIRO, A. M. A.; RALISCH,
R.; TAVARES FILHO, J. A metodologia do perfil cultural e o enraizamento. In: MESA
REDONDA: MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE DEGRADAÇÃO
E/OU RECUPERAÇÃO DE SOLOS – XXVI Congresso Brasileiro de Ciência do Solo. Rio
de Janeiro, 1997. 25 p.
HELALIA, A. M.; LETEY, J.; GRAHAM, R. C. Crust formation and clay migration effects
on infiltration rate. Soil Science Society of America Journal, Madison, v.52, n.1, p.251-255,
1988.
HENIN, S.; FEODOROFF, A.; GRAS, R.; MONNIER, G. Le profil cultural: Principes de
physique du sol. Paris, Masson, 320 p., 1960.
HENROT, J; ROBERTSON, G.P. Vegetation removal in two soils of the humid tropics:
Effect on microbial biomass. Soil Biology and Biochemistry, v.26 n.1, p 111-116. 1994.
HOLT, J. A.; MAYER, R. J. Changes in microbial biomass and protease activities of soil
associated with long-term sugar cane monoculture. Biology and Fertility of Soils, v.27
p.127–131, 1998.
HUMBERT, R.P. El cultivo de la caña de azucar. México: Continental, 1974. 719 p.
HUNGRIA, M.; ANDRADE, D.S.; COLOZZI FILHO, A.; BALOTA, E.L.; SANTOS, J.C.
Ecologia microbiana em solos sob cultivo na região sul do Brasil. In: HUNGRIA, M.;
BALOTA, E.L.; COLOZZI-FILHO, A.; ANDRADE, D.S., (eds). Microbiologia do solo:
Desafios para o século XXI. Londrina, IAPAR/EMBRAPA-CNPSo, 1995. p.234-270.
IAIA, A. M.; MAIA, J. C. S.; KIM, M. E. Uso do penetrômetro eletrônico na avaliação da
resistência do solo cultivado com cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Engenharia
Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.10, n.2, p.523-530, 2006.
INGRAM. K. T.; LEERS, G. A. Software for measuring root characters from digital images.
Agronomy Journal, Madison, v.93, p.918-922, 2001.
INSAM, H. Are the soil microbial biomass and basal respiration governed by the climatic
regime? Soil Biology and Biochemistry. v.22, p.525-532, 1990.
INSAM, H.; DOMSCH, K.H. Relationship between soil organic carbon and microbial
biomass on chronosequences of reclamation sites. Microbial Ecology, v.15, p.177-188, 1988.
INSAM, H.; MITCHELL, C.C.; DORMAAR, J.F. Relationship of soil microbial biomass and
activity with fertilization practice and crop yield of three ultisols. Soil Biology and
Biochemistry, v.23, p.459-464, 1991.
IVO, W. M. Distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar em solo de Tabuleiro
Costeiro. In: WORKSHOP SOBRE SISTEMA RADICULAR: METODOLOGIAS E
ESTUDO DE CASOS. Aracaju, 1999. Anais... Aracaju: EMBRAPA Tabuleiros Costeiros,
p101-114, 1999.
122
JENKINSON, D.S.; LADD, J.N. Microbial biomass in soil: Measurement and turnover. In:
PAUL, E.A.; LADD, J.M. eds. Soil Biochemistry, v.5, p.415-471, 1981.
JORGE, L. A. C.; RALISCH, R.; ABI SAAB, O. J. G.; MEDINA, C. C.; GUIMARÃES, M.
F.; NEVES, C. S. V. J.; CINTRA, F. L. D.; BASSOI, L. H.; FERNANDES, S. B. V.
Recomendações práticas para análise de imagens digitais através do SIARCS
. São Carlos:
EMBRAPA Instrumentação Agropecuária (Circular Técnica), 1996. CD Rom.
KERTZMAN, F.F. Modificações na estrutura e no comportamento de um Latossolo Roxo
provocadas pela compactação. 1996. 132p. (Tese de Doutorado). São Paulo, Universidade
de São Paulo.
KIEHL, E.K. Manual de edafologia: relações solo-planta. São Paulo: Ed. Agronômica Ceres,
1979. 262p.
KLEIN, V.A.; LIBARDI, P.L. Densidade e distribuição do diâmetro dos poros de um
Latossolo Vermelho, sob diferentes sistemas de uso e manejo. Revista Brasileira de Ciência
do Solo, Viçosa, v.26, n.4, p.857-67, 2002.
KÖPKE, V. Methods for studying root growth. In: SYMPOSIUM ON THE SOIL/ROOT
SYSTEM, Londrina, 1980. Proceedings Londrina: Fundação Instituto Agronômico do
Paraná, 1981. p.303-318.
LADD, J.N.; FOSTER, R,C.; NANNIPIERI, P.; OADES, J.M. Soil structure and biological
activity. In: STOTZKY G, BOLLAG JM (eds). Soil Biochemistry. Dekker, New York, v 9,
p,23–78, 1996.
LADD, J.N.; AMATO, M.; OADES, J.M. Decomposition of plant material in Australian
soils. III. Residual organic and microbial biomass C and N from isotope-labelled legume
material and soil organic matter, decomposing under field conditions. Australian Journal of.
Soil Research, v.23, p.603-611, 1985.
LODGE G. M.; KING K. L. Soil microbial biomass, labile and total carbon levels of razed
sown and native pastures in northern New South Wales. Australian Journal of Agricultural
Research, v.57, nº.8, p.837–845. 2006.
LORA, S.R. Factores que afectan la disponibilidad de nutriementos para las plantas. In:
Principios básicos sobre nutrición vegetal y fertilidad de suelos. SCCS, ed Guadalupe,
Santa Fé de Bogotá. 524 p. 1994.
LUCA, E.F.; FELLER, C.; CERRI, C.C.; BARTHÈS, B.; CHAPLOT, V.; CAMPOS, D.C.;
MANEQUINI, C. Avaliação de atributos físicos e estoques de carbono e nitrogênio em solos
com e sem queima de canavial. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.789-800,
2008.
MAIA, J.L.T.; RIBEIRO, M.R. 2004. Cultivo contínuo da cana-de-açúcar e modificações
químicas de um Argissolo Amarelo fragipânico. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, Brasília,
v.39, n.11, p.1127-1132, 2004a.
123
MAIA, J.L.T.; RIBEIRO, M.R. Propriedades de um Argissolo Amarelo fragipânico de
Alagoas sob cultivo contínuo da cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, v.39, n.1, p.79-87, jan. 2004b.
MANICHON, H. Influence des systèmes de culture sur le profil cultural : élaboration
d’une méthode de diagnostic basée sur l’observation morfologique. (Tese de doutorado).
214p. 1982, INAPG, Paris.
MARINHO, M. L. e ALBUQUERQUE, G. A. C.- Calagem - In: Nutrição e Adubação da
cana-de-açúcar no Brasil, 369 p. -Piracicaba /SP - 1983.
MARINHO, M.L., ALBUQUERQUE, G .A.C. Efeitos do cobre e zinco na produção de cana-
de-açúcar em solos de tabuleiro de Alagoas. Rio Largo, Alagoas IAA/Planalsucar Coone,
28p. 1981.
MARSCHNER, H. Effect of internal and external factors on root growth and development.
In: Mineral nutrition of higher plantas: 2. ed. London, Academic Press, 1995. p.508-36.
MATERECHERA, S.A.; ALSTON, A.M.; KIRBY, J.M.; DEXTER, A.R. Influence of root
diameter on the penetration of seminal roots into a compacted subsoil. Plant and Soil, v.144,
p.297-303, 1992.
McGILL, W.B.; CANNON, K.R.; ROBERTSON, J.A.; COOK, F.D. Dynamics of soil
microbial biomass and water-soluble organic C in Breton L after 50 years of cropping to two
rotations. Canadian Journal of Soil Science, v.66, p.1-19, 1986.
MEDINA, C.C. Estudo da aplicação de gesso, calcário e vinhaça na produção e
enraizamento de cana-de-açúcar (Saccharum spp). 1993. 175p (Tese de Doutorado),
Botucatu, Universidade Estadual Paulista.
MITCHELL, R.D.J.; THORBURN, P.J.; LARSEN P. Quantifying the loss of nutrients from
the immediate area when sugarcane residues are burnt. Proceedings of the Australian Society
of Sugar Cane Technologists, v.22, p.206-211. 2000.
MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras, UFLA,
2002. 626p.
MULLER, M.M.L. Influência do monocultivo na cana-de-açúcar nas propriedades físicas
e químicas de um Nitossolo Vermelho e um Neossolo Quartzarênico. 2002.120 p Tese
(Doutorado em Ciências agronômicas) Universidade Estadual Paulista. Botucatu, SP.
MUZZILI, O. Fertilidade do solo em plantio direto. In: FANCELLI, A. L.; TORRADO, P.
V.; MACHADO, J. Atualização em plantio direto. Campinas, Fundação Cargil, 1985,
p.147-160.
NAYAK, D.R.; BABU, Y.J.; ADHYA, T.K. Long-term application of compost influences
microbial biomass and enzyme activities in a tropical Aeric Endoaquept planted to rice under
flooded condition. Soil Biology and Biochemistry, v.39, p.1897-1906, 2007.
124
NEVES, C. S. V. J.; FELLER, C.; GUIMARÃES, M. F.; MEDINA, C. C.; TAVARES
FILHO, J.; FORTIER, M. Soil bulk density and porosity of homogeneous morphological
units identified by the Cropping Profile Method in clayey Oxisols in Brazil. Soil and Tillage
Research., 71:109-119, 2003.
NOBLE, A.D., MOODY, P., BERTHELSEN, S. Influence of changed management of
sugarcane on some soil chemical properties in the humid wet tropics of north Queensland.
Australian Journal of Soil Research. v.41. p.1133-1144, 2003.
NOGUEIRA, M.A.; ALBINO, U.B.; BRANDÃO-JÚNIOR, O.; BRAUN, G.; CRUZ, M.F.;
DIAS, B.A.; DUARTE, R.T.D.; GIOPPO, N.M.R.; MENNA, P.; ORLANDI, J.M.;
RAIMAN, M.P.; RAMPAZO, L.G.L.; SANTOS, M.A.; SILVA, M.E.Z.; VIEIRA, F.P.;
TOREZAN, J.M.D.; HUNGRIA, M.; ANDRADE, G.. Promissing indicators for assessment
of agroecosystems alteration among natural, reforested and agricultural land use in southern
Brasil. Agriculture Ecosystems and Environment, v. 115, p. 237-247, 2006.
OLIVEIRA, J.C.M.; VAZ, C.M. P.; REICHARDT, K. Efeito do cultivo contínuo da cana-de-
açúcar em propriedades físicas de um latossolo vermelho escuro. Scientia Agricola,
Piracicaba, v.52, n.1, p.50-55, 1995.
ORLANDO FILHO. J., RODELLA, A.A., Analise química do solo e recomendação de
adubação da cana-de-açúcar no Brasil. Coleção Planalsucar 2: 155-178. 1983.
ORLANDO FILHO, J.; CARMELLO, Q.A.C.; PEXE, C.A.; GLÓRIA, A.M. Adubação de
soqueiras de cana-de-açúcar sob dois tipos de despalha: cana crua x cana queimada. STAB:
Açúcar e Álcool e Subprodutos, Piracicaba, v.12, n.4, p.7-11, 1994.
ORLANDO FILHO, J.; BITTENCOURT, V.C.; CARMELLO, Q.A.C.; BEAUCLAIR,
E.G.F. Relações K, Ca e Mg de solo Areia Quartzoza e produtividade da cana-de-açúcar.
Stab, Açúcar Álcool e Subprodutos, Piracicaba, v.14, n.5, p.13-17, 1996.
ORLANDO FILHO, J.; ROSSETTO, R.; MURAOK, T.; ZOTELLI. Efeitos do sistema de
despalha (cana crua x cana queimada) sobre algumas propriedades do solo. STAB: Açúcar e
Álcool e Subprodutos, Piracicaba, v.16, n.6, p.30-3, 1998.
PASSIOURA, J.B. Soil structure and plant growth. Australian Journal and soil research,
v.29, p.717-728, 1991.
PAULINO, A. F.; MEDINA, C.C.; AZEVEDO, M.C.B.; SILVEIRA, K.R.P.; TREVISAN, A.
A.; MURATA, I. M. Escarificação de um latossolo vermelho na pós-colheita de soqueira de
cana-de-açúcar. Revista Brasileira da ciência do solo, v.28, p.911-917, 2004.
PEDROTTI, A.; FERREIRA, M.M.; CURI, N.; SILVA, M.L.N.; LIMA, J.M.; CARVALHO,
R. Relação entre atributos físicos, mineralogia da fração argila e formas de alumínio no solo.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p.1-9, 2003.
POWLSON, D.S., BROOKES, P.C.; CHRISTENSEN B.T. Measurement of soil microbial
biomass provides an early indication of changes in total soil organic matter due to straw
incorporation. Soil Biology and Biochemistry, v.19 p.159–164, 1987.
125
QUEIROZ-VOLTAN, R.B.; DO PRADO, H.; MORETTI, F.C. Aspectos estruturais de raízes
de cana-de-açúcar sob efeito da compactação do solo. Bragantia, v. 57, n. 1, p. 49-55, 1998.
RAIJ, B. Van,. Avaliação da fertilidade do solo. In : YAMADA T . ed., Piracicaba, Instituto
da Potassa (EUA - Suiça), 192 p. 1981.
RAIJ, B. van; QUAGGIO, J.A.; CANTARELLA, H.; FERREIRA, M.E.; LOPES, A.S.;
BATAGLIA, O.C. Análise química do solo para fins de fertilidade. Campinas, Fundação
Cargill, 1987. 170p.
RAIJ, B. van.; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A. FURLANI, A.M.C. Recomendações
de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2. Ed. rev. Campinas: IAC. 1997. 285p
(Boletim Técnico, 100).
RALISCH, R.; GUIMARÃES, M. F.; MEDINA, C. C. The cultural profile methodology
utilization to evaluate the tillage effects and tillage equipment efficiency. In: WORLD
CONGRESS ON AGRICULTURAL ENGINEERING, 12. Milano, 1994. Proceedings.
Merelbeke, CIGR, p.1273-1279. 1994.
RALISCH, R. Efeito de três sistemas de manejo no estado estrutural de um Latossolo
Roxo. 1995. 65p. (Tese de mestrado) Botucatu, UNESP.
RALISCH, R; TAVARES FILHO, J.; GUIMARÃES, M. F.; MEDINA, C. C. Utilisation du
profil cultural pour l’étude de la compactation des sols ferralitiques de l’État du Paraná
(Brésil). In : Réunion du Groupe Thématique ‘Structure et Fertilité des Sols Tropicaux’,
v. 2, ORSTOM, Montpellier, France, pp.57-72, 1995.
REIS J R. 2001. Probabilidade de resposta da cana-de-açúcar à adubação potássica em razão
da relação K+(Ca
2+
+Mg
2+
)
-0,5
do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 36, n. 9, p.
1175-1183, set. 2001.
RICHART, A.; TAVARES FILHO, J.; BRITO, O. R.; FUENTES LLANILLO, R.;
FERREIRA, R. Compactação do solo: causas e efeitos. Semina: Ciências Agrárias,
Londrina, v. 26, n. 3, p. 321-344, jul./set. 2005.
ROBERTSON, F. A.; THORBURN, P.J. Decomposition of sugarcane harvest residue in
different climatic zones. Australian Journal of Soil Research, v.45 nº. 1 p.1-11. 2007a.
ROBERTSON, F. A.; THORBURN, P.J. Management of sugarcane harvest residues:
consequences for soil carbon and nitrogen. Australian Journal of Soil Research, v.45 n.1
p.13–23. 2007b.
RODRIGUES, E.F.G.; GUERRA, J.G.N.; ALMEIDA, D.L.; DEPOLLI, H. Biomassa
microbiana de carbono de solos de Itaguaí (RJ): comparação entre os métodos fumigação-
incubação e fumigação-extração. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.18, p.427- 432,
1994.
ROSOLEM, C.A.; VALE, L.S.R.; GRASSI FILHO, H.; MORAES, M.H. Sistema Radicular e
nutrição do milho em função da calagem e da compactação do solo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.18, p.491-497, 1994.
126
RUSSELL, R.S.; GOSS, M.J. Physical aspects of soil fertility – The response of roots to
mechanical impedance. Neth. J. Agric. Sci. V.22, p.305-318, 1974.
SÁ, J.C.M.; CERRI, C.C.; DICK, W.A.; LAL, R.; VENSKE FILHO, S.P.; PICCOLO, M.C.;
FEIGI, B.E. Organic Matter Dynamics and Carbon Sequestration Rates for a Tillage
Chronosequence in a Brazilian Oxisol. Soil Science Society of America Journal, v.65,
p.1486-1499, 2001.
SALCEDO, I.H.; SAMPAIO, E.V.S.B.; ALVES, G.D. Mineralização do carbono e do
nitrogênio em solo cultivado com cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
v.9, p.33-38, 1985.
SAMPAIO, E.V.S.B.; SALCEDO, I.H.; CAVALCANTI, F.J.A. Dinâmica de nutrientes em
cana-de-açúcar. III- teor de nutrientes e distribuição radicular no solo. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v.22, p.425-431, 1987.
SANCHEZ, P.A.; UEHARA, G. Management considerations for acid soils with high
phosphorus fixation capacity. In: KHASAWNEH, F.E.; SAMPLE, E.C; KAMPRATH, E.J.,
eds. The role of phosphorus in agriculture. Madison, American Society of Agronomy,
1980.
SANCHEZ, P.A.;VILLACHICA, J.H.; BANDY, D.E. Soil fertility dynamics after clearing a
tropical rainforest in Peru. Soil Science Society of America Journal, v.47, p.1171-1178,
1983.
SANTOS, M.A.C., SOBRAL, A.F.,. - Calibration of Cooper in sugarcane in northeast Brazil.
In : Proceedings of Congress of the International Society of Sugarcane Technologists, 17,
Manila 1; 41 p.l-20, 1981.
SAS INSTITUTE. SAS/STAT: User's guide, version 6. 4.ed. Cary, 1989. v.1. 943p.
SCHIMEL, D.S.; COLEMAN, D.C.; HORTON, K.A. Soil organic matter dynamics in paired
rangeland and cropland toposequences in North Dakota. Geoderma. v.36, p.201–214, 1985.
SEIXAS, F. Efeitos físicos da colheita mecanizada de madeira sobre o solo. In:
GONÇALVES, J.L.M.; STAPE, J.L., eds. Conservação e cultivo de solos para plantações
florestais. Piracicaba, IPEF, 2002. p.313-350.
SHANG, C.; TIESSEN, H. Organic matter lability in a tropical oxisol: evidence from shifting
cultivation, chemical oxidation, particle size, density and magnetic fractionations. Soil
Science, Baltimore, v.162, n.11, p.795-807, 1997.
SIDIRAS, N.; PAVAN, M.A. Influência do sistema de manejo do solo no seu nível de
fertilidade Revista Brasileira de Ciência do Solo. v.9, p.249- 254, 1985.
SILVA, A. J. N.; RIBEIRO, M. R. Caracterização de latossolo amarelo sob cultivo contínuo
de cana-de-açúcar no estado de alagoas: atributos morfológicos e físicos Revista Brasileira
de Ciência do Solo, Viçosa, v.21, p.677-684, 1997.
127
SILVA, A.J.N., RIBEIRO, M.R. Caracterização de um Latossolo Amarelo sob cultivo
contínuo de cana-de-açúcar no estado de Alagoas: propriedades químicas. Revista Brasileira
de Ciência do Solo, v.22, p.291-299, 1998.
SILVA, A.J.N. Alterações físicas e químicas de um Argissolo Amarelo coeso sob
diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar. 2003. 120p. (Tese de Doutorado).
Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
SILVA, A.J.N.; CABEDA, M.S.V.; LIMA, J.F.W.F. Efeito de sistemas de uso e manejo nas
propriedades físico-hídricas de um Argissolo Amarelo de tabuleiro costeiro. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v.29, p.833-842, 2005.
SILVA, A.J.N.; CABEDA, M.S.V.; CARVALHO, F.G.; LIMA, J. F. W. F. Alterações físicas
e químicas de um Argissolo amarelo sob diferentes sistemas de uso e manejo. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.10, n.1, p.76–83, 2006a.
SILVA, A.J.N.; CABEDA, M.S.V.; CARVALHO, F.G. Matéria orgânica e propriedades
físicas de um Argissolo Amarelo Coeso sob sistemas de manejo com cana-de-açúcar. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.10, n.3, p.579-585, 2006b.
SILVA, A.P.; KAY, B.D. Estimating the least limiting water range of soils from properties
and management. Soil Science Society of America Journal, v.61, p.877-883, 1997.
SILVA, M. S. L.; RIBEIRO, M. R. Influência do cultivo contínuo da cana-de-açúcar em
propriedades morfológicas e físicas de solos argilosos de tabuleiros do Estado de Alagoas.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.16, n.2, p.397-402, 1992.
SILVA, M.S.L.; RIBEIRO, M.R. Influência do cultivo contínuo da cana-de-açúcar nas
propriedades químicas de solos argilosos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.30, p.389-
394, 1995.
SILVA, V.R.; REINERT, D.J.; REICHERT, J.M. Resistência mecânica do solo à penetração
influenciada pelo tráfego de uma colhedora em dois sistemas de manejo do solo. Ciência
Rural, v.30, p.795-801, 2000.
SIX, J.; ELLIOTT, E.T.; PAUSTIAN, K. Soil macroaggregate turn-over and microaggregate
formation: A mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture. Soil Biology and
Biochemistry. v.32, p.2099-2103, 2000.
SKJEMSTAD; J. O.; TAYLOR,J. A., JANIK, L. J.; MARVANEK, S. P.. Soil organic carbon
dynamics under long-term sugarcane monoculture. Australian Journal of Soil Research,
v.37. nº1, p.151-161, 1999.
SMITH, D. M.; INMAN-BAMBER, N. G.; THORNBURN, P. J. Growth and function of the
sugarcane root system. Field Crops Research, Amsterdam, v.92, p.163-189, 2005.
SMITH, J.L.; PAUL, E.A. The significance of microbial biomass estimations. In: BOLLAG,
J.M.; STOZKY, G., eds. Soil biochemistry. New York, Marcel Decker, 1990. p.357-396.
128
SOUZA, Z. M.; CAMPOS, M. C. C.; CAVALCANTE, I. H. L.; MARQUES JUNIOR, J.;
CESARIN, L. G.; SOUZA, S. R. Dependência espacial da resistência do solo à penetração e
do teor de água do solo sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar. Ciência Rural, Santa Maria,
v.36, n.1, p.128-134, 2006.
SOUZA, Z. M.; MARQUES JUNIOR, J.; PEREIRA, G. T. Variabilidade espacial de
atributos físicos do solo em diferentes formas de relevo sob cultivo de cana-de-açúcar.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.28, n.6, p.937-944, 2004.
SOUZA, Z.M.; PRADO, R. de M.; PAIXÃO, A.C.S.; CESARIN, L.G. Sistemas de colheita e
manejo da palhada de cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.40, n.3,
p.271-278, 2005.
SPAIN, A. Influence of environmental conditions and some soil chemical properties on the
carbon and nitrogen contents of some tropical Australian rainforest soils. Australian Journal
of Soil Research, v.28, p.825-839, 1990.
SPARLING, G.P. Ratio of microbial biomass carbon to soil organic carbon as a sensitive
indicator of changes in soil organic matter. Australian Journal of Soil Research, v.30,
p.195-207, 1992.
STOLF, R. Teoria e teste experimental de fórmulas de transformação dos dados de
penetrômetro de impacto em resistência de solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
Campinas, v.15, n.3, p.229-235, 1991.
SUMAN A.; LAL, M.; SINGH A. K.;GAUR, A. Microbial biomass turnover in indian
subtropical soils under different sugarcane intercropping systems. Agronomy Journal, v.98,
p.698-704. 2006.
TAVARES FILHO, J.; RALISCH, R.; GUIMARÃES, M. F.; MEDINA, C. C.; BALBINO, L.
C.; NEVES, C. S. V. J. Método do Perfil Cultural para avaliação do estado físico de solos em
condições tropicais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.23, p.393-399, 1999.
TAVARES FILHO, J; BARBOSA, G. M. C.; GUIMARÃES, M. F.; FONSECA, I. C. B.
Resistência do solo à penetração e desenvolvimento radicular do milho (Zea mays) sob
diferentes sistemas de manejo em Latossolo Roxo. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
v.25, p725-730, 2001.
TAYLOR, H. M.; GARDNER, H. R. Penetration of cotton seedlings taproots as influenced
by bulk density, moisture and strength of soil. Soil Science, v.96, p.153-156, 1963.
THIOULOUSE, J., CHESSEL, D., DOLEDEC, S., OLIVIER, J. M. ADE-4: A multivariate
analysis and graphical display software. Statistics and Computing, v.7, p.75–83, 1997.
TORMENA, C. A.; SILVA, A. P.; LIBARDI, P. L. Caracterização e avaliação do intervalo
hídrico ótimo de um Latossolo Roxo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.22, p. 573-
581, 1998.
129
TORMENA, C.A.; ARAÚJO, M.A.; FIDALSKI, J.; COSTA, J.M. Variação temporal do
intervalo hídrico ótimo de um Latossolo Vermelho distroférrico sob sistemas de plantio
direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.31, n.2, p.211-219, 2007.
TORMENA, C.A.; FRIEDRICH, R.; PINTRO, J.C.; COSTA, A.C.S; FIDALSKI, J.
Propriedades físicas e taxa de estratificação de carbono orgânico num Latossolo Vermelho
após dez anos sob dois sistemas de manejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.28,
p.1023-1031, 2004.
TORMENA, C.A.; ROLOFF, G. Dinâmica da resistência à penetração de um solo sob plantio
direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.20, p. 333-339, 1996.
TÓTOLA, M. R.; CHAER, G. M. Microrganismos e processos microbiológicos como
indicadores de qualidade dos solos. In: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. (Org.).
Tópicos em Ciência do Solo. Viçosa, v.2, p.195-276, 2002.
VANCE, E.D., BROOKES, P.C., JENKINSON, D.S. An extraction method for measuring
soil microbial biomass C. Soil Biology and Biochemistry, v.19, p.703-707, 1987.
VASCONCELOS, A. C. M.; CASAGRANDE, A. A.; PERECIN, D.; JORGE, L. A. C.;
LANDELL, M. G. A. Avaliação do sistema radicular da cana-de-açúcar por diferentes
métodos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.27, p.849-858, 2003.
VASCONCELOS, A. C. M.; GARCIA, J. C. Desenvolvimento radicular da cana-de-açúcar.
Cana-de-açúcar: ambientes de produção. Encarte técnico POTAFOS – Informações
técnicas, Piracicaba, n.110, 2005, 32p.
VASCONCELOS, A.C.M. Desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea de
socas de cana-de-açúcar sob dois sistemas de colheita: crua mecanizada e queimada
manual. Jaboticabal, 2002. 140 p. Tese (Doutorado) - Faculdade de Ciências Agrárias e
Veterinárias – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”.
VITORELLO, V.A.; CERRI, C.C.; ANDREUX, F. et al. Organic matter and natural carbon-
13, distribution in forested and cultivated oxisols. Soil Science Society American. Journal.,
53:773-778, 1989.
VITTI, G.C., de OLIVEIRA, D.B., QUINTINO,T.A. Micronutrientes na cultura da cana-de-
açúcar. In: Atualização em produção de Cana-de-açúcar. SEGATO,S.V. et al., Org.
Piracicaba, SP. 415p. 2006a.
VITTI, G.C., LIMA, E., CICARONE, P. Cálcio, Magnésio e Enxofre IN: Nutrição Mineral
de Plantas . FERNANDEZ, M.S. ed. Viçosa, MG. Sociedade Brasileira De Ciência do Solo
432p. 2006.
WARDLE, D.A. A comparative assessment of factors which influence microbial biomass
carbon and nitrogen levels in soil. Biology Review. v.67, p.321-358, 1992.
WARDLE, D.A. Metodologia para quantificação da biomassa microbiana do solo. In:
HUNGRIA, M.; ARAÚJO, R.S. (Eds.) Manual de métodos empregados em estudos de
130
microbiologia agrícola. Brasília: EMBRAPA-SPI, 1994. 542p. (EMBRAPA CNPAF.
Documentos, 46).
WARDLE, D.A.; GHANI, A. A critique of the microbial metabolic quotient (qCO
2
) as a
bioindicator of disturbance and ecosystem development. Soil Biology and Biochemistry,
v.27, p.1601-1610, 1995.
WENDLING, B.; JUCKSCH, I.; MENDONÇA, E.S.; NEVES, J. C. L. Carbono orgânico e
estabilidade de agregados de um Latossolo Vermelho sob diferentes manejos. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, v.40, n.5, p.487-494, 2005.
WHITELEY, G.M.; DEXTER, A.R. Root development and growth of oilseed, wheat and peã
crops on tilled and non-tilled soil. Soil and Tillage Research, v.2, p.379-393, 1982.
WOOD, A.W. Management of crop residues following green harvesting of sugarcane in north
Queensland. Soil and Tillage Research, v.20, p.69-85, 1991.
131
APÊNDICES
132
APÊNDICE A
Valores médios da composição granulométrica em diferentes camadas das áreas do
LVef plantado com cana por vários períodos
(1)
Cortes Argila Silte Areia fina Areia grosa
Areia total
Nº
__________________________________________
g Kg
-1___________________________________________
0,0-0,1 m
Mata 730 114 68 88 156
1 696 145 130 269 399
3 656 179 73 92 165
8 762 105 44 88 132
10 699 126 102 73 175
16 708 121 68 103 171
0,10-0,20 m
0 699 164 64 74 137
1 680 151 106 233 339
3 725 126 73 76 149
8 761 90 41 108 149
10 703 110 91 96 187
16 754 88 51 108 159
0,20-0,40 m
0 771 96 49 84 133
1 707 55 68 170 237
3 757 89 50 103 154
8 767 81 35 116 151
10 756 65 73 106 179
16 759 78 54 110 164
Método da pipeta (Embrapa 1997).
(1)
media de seis repetições
133
APÊNDICE B
Valores médios da composição granulométrica em diferentes camadas das áreas do LVd
plantado com cana por vários períodos
(1)
Cortes Argila Silte Areia fina Areia grosa
Areia total
Nº
__________________________________________
g Kg
-1___________________________________________
0,0-0,1 m
Mata 214 99 522 165 687
1 225 116 507 151 659
2 200 119 516 165 681
3 237 94 593 76 669
6 169 91 501 239 740
7 210 70 552 168 720
0,10-0,20 m
Mata 191 114 564 131 695
1 165 83 536 216 752
2 196 76 580 147 728
3 291 110 585 14 599
6 156 56 506 282 788
7 221 99 504 176 680
0,20-0,40 m
Mata 202 93 513 192 705
1 220 71 515 194 709
2 220 50 548 182 730
3 305 105 539 51 590
6 169 62 477 292 769
7 231 90 537 142 679
Método da pipeta (Embrapa 1997).
(1)
media de seis repetições
134
ANEXOS
135
ANEXO A
Descrição de variedades utilizadas
RB72454 (Variedade obtida pelo IAA/Planalsucar )
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta........................ Alta
Cana-soca.......................... Alta
Exigência em solos............ Baixa
Brotação de soqueira......... Média
Perfilhamento..................... Médio
Fechamento entrelinhas..... Bom
Tombamento...................... Raro
Florescimento............... Pouco
Chochamento................ Pouco
Teor de sacarose........... Alto
Maturação..................... Tardia
Teor de fibra.................. Baixo
Sensibil.a herbicidas ..... Não
Declínio de outono ........ Pouco
Reação a Doenças e Pragas
Carvão ............................. Intermediária
Ferrugem.......................... Resistente
Mosaico............................ Intermediária
Estrias vermelhas ............ Intermediária
Falsas estrias verm............ Intermediária
Escaldadura-das-folhas..... Resistente
Podridão vermelha ........... Intermediária
Broca................................. Intermediária
Características Botânicas
Touceiramento médio, com colmos eretos, empalhados, de diâmetro médio, e de cor
verde clara, com manchas de cera escurecidas; entrenós médios, alinhados em leve
ziguezague; gemas ov
aladas, pequenas, com almofada estreita; capitel médio, com folhas
dispostas em forma contorcida, de largura e comprimento médios, as novas espigadas,
podendo apresentar-
se dobradas nas pontas, e as inferiores curvadas no terço inferior;
uma só aurícula, l
anceolada, de tamanho médio; bainha esverdeada mas com áreas
arroxeadas, com pouco joçal.
Recomendações
- Não plantar em épocas frias
- Não colher nas épocas mais secas ou frias, especialmente nos solos mais pesados
- Com maturadores pode ser realizada a colheita da cana-planta antes de julho
- Evitar corte em julho/agosto nos solos argilosos e ressecados, quando com estresse
hídrico.
Destaques
- Ampla adaptabilidade e alta estabilidade, com Alta produtividade agrícola e industrial
Resultados Médios
Cana-planta (média de 71 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB72454 129,9 14,55 18,87
SP70-1143 110,0 14,33 15,78
3º Corte (média de 34 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB72454 100,8
15,45
15,61
SP70-1143 88,5 15,22
13,53
136
RB855156
Variedade obtida pela equipe do PMGCA/ UFSCar
(Universidade Federal de São Carlos)
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta....................... Média
Cana-soca.......................... Média
Exigência em solos............ Média
Brotação de soqueira......... Boa
Perfilhamento..................... Bom
Fechamento entrelinhas..... Bom
Tombamento...................... Eventual
Florescimento.............. Intenso
Chochamento;.............. Pouco
Teor de sacarose.......... Alto
Maturação.................... Precoce
Teor de fibra................ Baixo
Sensibil.a herbicidas.... Não
Declínio de outono....... Sim
Reação a Doenças e Pragas
Carvão................................. Resistente
Ferrugem............................. Resistente
Mosaico........................... ... Resistente
Estrias vermelhas................ Resistente
Falsa estrias verm............... Resistente
Escaldadura-das-folhas...... Resistente
Podridão vermelha............. Resistente
Broca.................................. Resistente
Características Botânicas
Elevado touceiramento, principalmente na soca, colmos eretos, mas decumbentes na
fase adulta, empalhados; diâmetro fino a médio, cor verde clara
, com pouca cera, e
bastante rachadura; entrenós médios, dispostos em leve ziguezague; gemas rombóides,
sem almofada e com o topo não atingindo o anel de crescimento; capitel médio,
fechado, com folhas de largura e comprimento médios, verde opacas, eretas,
com leve
curvatura na ponta; aurícula lanceolada, comprida, de cor palha; bainha com abundante
joçal, mas pouco agressivo.
Recomendações
- Não plantar como cana-de-ano
- Colher sempre no início de safra
Destaques
- Alta precocidade
- Boa soqueira
Resultados Médios
Cana-planta (média de 32 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB855156 106,7 15,72 16,71
SP80-1842 122,5 14,72 17,87
Cana Soca (média de 23 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB855156 106,7
15,72
16,71
SP80-1842 118,4
15,41
18,19
137
RB855536
Variedade obtida pela equipe do PMGCA/ UFSCar
(Universidade Federal de São Carlos)
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta....................... Alta
Cana-soca.......................... Alta
Exigência em solos............ Alta
Brotação de soqueira.......... Ótima
Perfilhamento..................... Alto
Fechamento entrelinhas...... Ótima
Tombamento....................... Não
Florescimento............. Ausente
Chochamento.............. Ausente
Teor de sacarose.......... Alto
Maturação.................... Média
Teor de fibra................ Baixo
Sensibil.a herbicidas.... Não
Declínio de outono...... Ausente
Reação a Doenças e Pragas
Carvão............................ Resistente
Ferrugem........................ Resistente
Mosaico.......................... Resistente
Estrias vermelhas.......... intermediária
Falsa estrias verm.............. Resistente
Escaldadura-das-folhas...... Resistente
Podridão vermelha............. Intermediária
Broca.................................. Intermediária
Características Botânicas
Touceiramento bom, com colmos semi-
abertos e eretos, empalhados, mas com bainhas
semi-abertas, de fácil despalha, de diâmetro médio,
e de cor arroxeada; entrenós
médios, alinhados em leve ziguezague, e com média quantidade de cera; gemas
ovaladas a arredondadas, médias, com almofada média; capitel médio, com folhas
espetadas, bordo palha estreito, com pouco joçal (57 e 60), decíduo.
Recomendações
- Plantar em solos férteis com boa disponibilidade de água.
Destaques
- Alta produtividade agrícola e industrial
- Ótima brotação de soqueira, mesmo sob palha
- Porte ereto
Resultados Médios
Cana-planta (média de 74 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB855536 123,1 15,11 18,54
RB72454 127,7 14,83 18,94
3º Corte (média de 23 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB855536 105,7
15,68
16,59
RB72454 91,1 15,60
14,19
138
RB867515
Variedade obtida pela equipe do PMGCA/UFV
(Universidade Federal de Viçosa)
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta...................... Alta
Cana-soca......................... Alta
Exigência em solos........... Baixa
Brotação de soqueira......... Boa
Perfilhamento.................... Médio
Fechamento entrelinhas..... Bom
Tombamento..................... Eventual
Florescimento............ Eventual
Chochamento............. Pouco
Teor de sacarose........ Alto
Maturação.................. Média / Tardia
Teor de fibra.............. Médio
Sensibil.a herbicidas.. Tolerante
Reação a Doenças e Pragas
Carvão.............................. Resistente
Ferrugem.......................... Resistente
Mosaico............................ Resistente
Estrias vermelhas............. Intermediária
Falsas estrias verm............. Intermediária
Escaldadura-das-folhas...... Resistente
Podridão vermelha............. Resistente
Broca.................................. Resistente
Características Botânicas
Rápida velocidade de crescimento, porte alto, hábito de crescimento ereto, ampla
adaptabilidade, boa estabilidade, alta densidade do colmo, boa despalha.
Recomendações
- Não deve ser plantada em solos argilosos de boa fertilida
de devido a incidência de
estrias vermelhas.
- Quebra de ponteiros na época de intensa vegetação.
-
Nos ambientes com alto potencial de produção há possibilidades, devido à alta
produtividade agrícola, de tombamento e atraso na maturação.
Destaques
- Tolerância à seca.
- Ótima brotação de soqueira, mesmo colhida crua.
- Alto teor de sacarose, com curva semelhante à RB72454.
- Crescimento rápido com alta produtividade.
- Boa opção como cana-de-ano.
Resultados Médios
Cana-planta (média de 67 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB867515 136,6 14.4 19,7
RB72454 133,5 13,5 18,0
4º Corte (média de 67 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB867515 105,7 14,9
15,6
RB72454 92,0 14,9
13,8
139
RB928064
Variedade obtida pela equipe do PMGCA/UFV
(Universidade Federal de Viçosa)
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta....................... Alta
Cana-soca.......................... Alta
Exigência em solos........... Média
Brotação de soqueira......... Muito boa
Perfilhamento.................... Médio
Fechamento entrelinhas..... Bom
Tombamento...................... Raro
Florescimento............. Ausente
Chochamento............. Ausente
Teor de sacarose......... Alto
Maturação.................. Média
Teor de fibra............... Médio
Sensibilade
a herbicidas................. Tolerante
Reação a Doenças e Pragas
Carvão..................... Resistente
Ferrugem................. Resistente
Mosaico................... Resistente
Estrias vermelhas.... Resistente
Falsa estrias verm.............. Intermediária
Escaldadura-das-folhas...... Resistente
Podridão vermelha............. Intermediária
Broca.................................. Medianamente
resistente
Características Botânicas
Velocidade de crescimento regular, porte médio, hábito de crescimento ereto, ampla
adaptabilidade, boa estabilidade, alta densidade do colmo, boa despalha.
Recomendações
- Deve ser manejada em ambientes sem restrição, com alta fertilidade
- Indicada para colheita em meio de safra (junho a agosto), podendo ser antecipada com
maturadores.
Destaques
- Uniformidade dos colmos (diâmetro e altura). Perfil ideal para colheita mecanizada.
- Muito boa brotação de soca em todos os tipos de solo.
- Excelente vigor.
Resultados Médios
Cana-planta (média de 46 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB928064 139,7 14.5 20,2
RB72454 138 14,1 19,3
4º Corte (média de 67 experimentos)
Variedade tc/ha pc tp/ha
RB928064 95,1 14,0
13,5
RB72454 99,0 13,1
12,9
140
SP775181
Variedade obtida pela equipe do COPERSUCAR
Características Agroindustriais
Produtividade
Cana-planta.......................... Média
Cana-soca............................ Média
Exigência em solos.............. Média
Brotação de soqueira........... Boa
Perfilhamento...................... Bom
Fechamento entrelinhas...... Ótima
Tombamento........................ Pouco
Florescimento............ Médio
Chochamento............. Ausente
Teor de sacarose........ Alto
Precocidade................ Boa
Teor de fibra............... Baixo
Sensibil.a herbicidas... Baixo
Declínio de outono..... Não
Reação a Doenças e Pragas
Carvão......................... Resistente
Ferrugem..................... Resistente
Mosaico....................... Intermediário
Estrias vermelhas........ resistente
Falsa estrias verm................ R esistente
Escaldadura-das-folhas........ Resistente
Podridão vermelha............... Intermediária
Broca.................................... Intermediária
Características Botânicas
Touceiramento médio, com colmos eretos, empalhados, de diâmetro médio, e de cor
verde amare
lada, com manchas de cera; entrenós médio, alinhados em leve ziguezague;
gemas arredondadas, médias, com folhas verde-
escuras, de largura e comprimento
médios, as novas espigadas e dobradas nas pontas, com margem serrilhada agressiva;
uma só aurícula e ainda transitória; bainha longa e esverdeada.
Recomendações
- Cuidado na aplicação de herbicida
Destaques
- Porte ereto
Tomado de PMGCA. (2008). http://pmgca.dbv.cca.ufscar.br/htm/catal/catvaried.php para
variedades RB.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo