Formas e balanço de potássio no solo em sistemas integrados de produção agropecuária de terras baixas e terras altas no sul do Brasil

Abstract

O sul do Brasil possui uma grande variabilidade de solos utilizados para exploração de atividades agropecuárias. Em solos de terras altas predomina o monocultivo de soja e em solos de terras baixas o monocultivo de arroz irrigado. Em ambas as situações, o uso de sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) pode ser uma alternativa visando diversificar os sistemas de produção e promover maior ciclagem e aproveitamento do potássio (K). À medida em que a concentração da forma trocável de K do solo decresce, devido a absorção do K na solução pelas plantas, ocorre uma depleção das formas não trocáveis e estruturais, chamadas de potencialmente disponíveis, reestabelecendo o equilíbrio no sistema. No entanto, o potencial de contribuição dessas frações para suprir a demanda dos cultivos é frequentemente negligenciado em estudos de fertilidade do solo, especialmente naqueles envolvendo SIPA. O objetivo desse estudo foi quantificar as formas de K no solo e estimar o balanço de K sobre diferentes SIPA, com base na produção de soja em terras altas e arroz irrigado em terras baixas. Dois estudos foram conduzidos em diferentes locais do Rio Grande do Sul, Brasil. O experimento em terras altas foi desenvolvido num Plintossolo em Eldorado do Sul, e se baseia no monocultivo de soja com duas estratégias de fertilização de K, no verão ou no inverno, além da presença ou não de pastejo ovino em azevém no período de inverno. O experimento em terras baixas foi desenvolvido num Planossolo em Cristal, e testa diferentes arranjos de produção de arroz, envolvendo sistemas de semeadura, pastejo animal, rotação de culturas e épocas de fertilização de K. As formas de K avaliadas foram: disponível (extraído com Mehlich-1), trocável (extraído com acetato de amônio), não trocável (extraído com tetrafenil borato de Na), estrutural (obtido pela diferença entre o K não trocável e K total) e total (estimado por fluorescência de raio X). As formas potencialmente disponíveis de K, não trocável e estrutural, foram mais sensíveis que o K trocável e disponível para detectar a variação decorrente da adubação, sistema de manejo, rotação de culturas e pastejo animal. No ambiente de terras baixas, a quantidade adicionada de K e a frequência de cultivo de arroz por inundação, afeta diretamente as formas não trocável e estrutural e total no solo. A maior frequência de cultivo de arroz no verão acompanhada do cultivo de forrageiras fertilizadas no período de inverno resultaram em um balanço de K mais negativo, enriquecendo as frações potencialmente disponíveis de K no solo. No ambiente de terras altas, o pastejo animal não propicia alterações das formas de K no solo. Porém a utilização de adubação de sistemas em detrimento a adubação convencional propiciou o acúmulo momentâneo de K na forma não trocável no solo.

The southern Brazil has great variability of soils, which can be globally divided into upland-soils, where monoculture of soybean predominates, and lowland- soils, where prevail monoculture of flooded rice. In both situations, the use of integrated crop livestock system (ICLS) may be an interesting alternative to diversify the production systems, and to provide a better potassium (K) cycling in the soil. The K uptake by plants from the soil solution are directly linked to soil K forms in the soils. When the former decrease the soil K forms promote a continue depletion of the non-exchange first, and the, from structural forms. Nevertheless, the potential to release or sink of these fractions is often overlooked in fertility studies. The aim of this study was quantifying the K forms and balance in the soil under different ICLS based on soybean production in upland and flooded rice production in lowland. Two studies were performed in different sides located of Rio Grande do Sul state, Brazil. The upland experiment tested two fertilization strategies in an ICLS with soybean in the summer, and sheep grazing on a ryegrass pasture in the winter. The treatments were fertilization in the winter or in the summer combined with or without ryegrass grazing by sheep. The lowland experiment tested different rice productions arrangements, with seeding systems, animal grazing, crop rotation and seasons to K fertilization. Soil samples were collected at the 0-10, 10-20 and 20-30 cm depth. The soil K forms evaluated were available-K, exchangeable-K, non-exchangeable-K, structural-K and total-K. In both experimental the non-exchangeable, structural and total fractions were more sensitive than exchangeable K and available to detect variation in fertilization, management system, crop rotation and animal grazing. Into the lowland experiment, the flood frequency and the amount of K added, affected directly the non-exchangeable, structural and total fractions. The frequency of rice cropped in the summer season and the fertilizer pasture in the winter season result in one more negative K budget, enriching the non-exchangeable and structural soil K fractions. Into the highlands experiment, animal grazing does not provide changes in the K forms. Furthermore, the use of systems fertilization rather than crop fertilization causes the momentary accumulation of non-exchangeable K fraction on the soil, as well as reducing nutrient losses to the soil environment.