Qualidade físico-hídrica e bioquímica do solo em sistema integrado de produção agropecuária sob diferentes estratégias de adubação

Abstract

O objetivo dessa tese foi examinar a associação entre a qualidade do solo nos sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) e a eficiência do uso de água e nutrientes com a adubação de sistema. No capítulo I foi apresentado o estado da arte e o referencial teórico que serviram como base para construção do modelo conceitual dos fatores que influenciam a eficiência de uso de nutrientes com adubação de sistema em SIPA. Nos capítulos II e III foram avaliadas as relações entre a qualidade estrutural do solo (II) e a interação entre os atributos físico-hídricos e bioquímicos (III) com a eficiência da adubação de sistema com fósforo e potássio em SIPA e em área sem pastejo. Foram avaliadas duas estratégias de adubação (adubação de sistema e adubação na lavoura) em esquema fatorial com dois sistemas de produção (sistema integrado de produção agropecuária e área sem pastejo) em delineamento de blocos casualizados com quatro (capítulo II) e três (capítulo III) repetições. No sistema exclusivo de produção de grãos, a soja foi cultivada seguida pelo azevém como cobertura do solo. No SIPA, o azevém era pastejado por ovinos. Na adubação da lavoura, foram aplicados fósforo e potássio no plantio da soja e nitrogênio no estabelecimento do azevém. Na adubação do sistema foram aplicados nitrogênio, fósforo e potássio durante o estabelecimento do azevém. Com base no índice de qualidade física do solo (capítulo II), a capacidade do solo em desempenhar suas funções físicas diminuiu de 94% no SIPA para 89% no sistema exclusivo de produção de grãos. Esse estudo forneceu a primeira evidência de que a maior qualidade estrutural dos solos em um SIPA favorece o rendimento das espécies vegetais em todas as fases de produção. No capítulo III o SIPA com adubação de sistema favoreceu o maior índice de qualidade do solo (IQS = 0,77) que integra funções bioquímicas e físico-hídricas, comparado a área sem pastejo com adubação de sistema (0,63) e ao SIPA com adubação na lavoura (0,64). Em reflexo aos resultados obtidos com o IQS, o SIPA com adubação de sistema, obteve as maiores produções primárias. As descobertas deste estudo evidenciaram que a eficiência da adubação de sistema em SIPA está fortemente relacionada com os atributos físico-hídricos e bioquímicos do solo.

The objective of this thesis was to examine the association between soil quality in integrated crop-livestock systems (ICLS) and the efficiency of water and nutrient use with the fertilization system. In chapter I, the state of the art and the theoretical framework that served as a basis for the construction of the conceptual model of the factors that influence the efficiency fertilization system in the crop- livestock integration were presented. In chapters II and III, the relationships between the soil structural quality (II) and the interaction between the physical- hydric and biochemical attributes (III) with the efficiency of the fertilization system with phosphorus and potassium in an ICLS were and pure crop system. Two fertilization strategies (system fertilization and crop fertilization) were evaluated in a factorial scheme with two production systems (ICLS and pure crop system) in a randomized block design with four (chapter II) and three (chapter III) repetitions. In the pure crop system, soybean was cultivated followed by ryegrass as soil cover. In the ICLS, ryegrass was grazed by sheep. In the crop fertilization strategy, phosphorus and potassium were applied in the soybean planting and nitrogen in the ryegrass establishment. In the system's fertilization strategy, nitrogen, phosphorus and potassium were applied during the establishment of ryegrass. Based on the soil physical quality index (chapter II), the capacity of the soil to perform its physical functions decreased from 94% in the integrated crop- livestock system to 89% in the pure crop system. This study provided the first evidence that the higher structural quality of soils in a ICLS favors the yield of plant species in all stages of production. In chapter III, the ICLS with fertilization system favored the highest soil quality index (SQI = 0.77) that integrates biochemical and physical-hydric functions, compared to the pure crop system with fertilization system (0.63) and the ICLS with crop fertilization (0.64). In reflection of the results obtained with the SQI, the ICLS with a fertilization system, obtained the highest primary productions. The findings of this study showed that the efficiency fertilization system in the ICLS is strongly related to the physical- hydric and biochemical attributes of the soil.