Decomposição e liberação de nutrientes da palhada em sistemas integrados de produção agropecuária

Orientador: Prof. Dr. Paulo César de Faccio Carvalho Coorientadoras: Profa. Dra. Claudete Reisdorfer Lang, Profa. Dra. Tangriani Simioni Assmann Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Produção Vegetal. Defesa : Curitiba, 23/08/2021 Inclui referências Área de concentração: Produção Vegetal Resumo: Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) têm demonstrado maior eficiência na preservação dos recursos naturais e uso racional do solo. No SIPA os restos culturais proporcionam um ambiente favorável à manutenção dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. A ciclagem de nutrientes é um dos atributos mais destacada em SIPA. Quando o sistema é bem manejado a decomposição da palhada garante um suprimento gradativo em quantidades expressivas de nutrientes à cultura de sucessão. Buscou-se avaliar a decomposição dos resíduos vegetais e a liberação de nutrientes (N, P e K) em diferentes sistemas de produção, conduzido em APA no subtrópico brasileiro. Avaliou-se a palhada residual do verão em decomposição no inverno dos diferentes sistemas e a palhada do inverno em decomposição no verão nos sistemas de lavoura e lavoura floresta, na área experimental do NITA, localizado na Fazenda Canguiri. Utilizou-se a técnica de litter bag com delineamento em blocos casualizados com sete tratamentos e três repetições, sendo estes: lavoura, pecuária, floresta, lavoura+ pecuária, lavoura + floresta, pecuária + floresta e lavoura+ pecuária + floresta. Foram coletados os resíduos vegetais e após secagem em estufa, confeccionou-se os litter bag com 30 g de palhada cada. Foram retirados um litter bag para avaliação aos 7, 15, 30, 60, 90 e 120 dias. Após coletados estes foram pesados e a palhada ali presente foi seca em estufa a 50ºC para retirada da umidade e pesados novamente para avaliação do comparativo da decomposição, estes foram moídos e analisados em laboratório utilizando a metodologia de Tedesco para avaliação da liberação dos nutrientes N P K. Com base no modelo ajustado para as quantidades remanescentes dos nutrientes (N, P, K), estimou-se a sua liberação acumulativa durante o período de avaliação, multiplicando-se a porcentagem de liberação do nutriente de cada coleta (obtido pelo modelo ajustado), pelas quantidades iniciais dos nutrientes na palhada adicionada incialmente ao solo. Os resultados referentes às variáveis do modelo ajustado foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey, ambos a 5% de probabilidade. As variáveis submetidas à análise de regressão polinomial, buscou-se um modelo que melhor representasse essa relação. Os resultados obtidos foram ajustados em modelos não lineares, usado para ajustar as curvas de decaimento pelo programa estatístico Statgraphics. A dinâmica de decomposição e a liberação dos nutrientes da palhada para todos os tratamentos foi mais intensa nos primeiros 60 dias de decomposição. Os sistemas de produção com mais de um componente integrado (LP; LF; LPF; LF e PF) apresentou maior taxa de decomposição dos resíduos vegetais do que os tratamentos solteiros como lavoura, pecuária e floresta, avaliados no período hibernal. A presença dos componentes animal e arbóreo beneficiaram a decomposição e a liberação de nutrientes da palhada, principalmente quando em associação. A liberação dos nutrientes, devido a complexidade e diversidade cultural do NITA, a liberação de nutrientes ocorreu de forma particular ao sistema de cultivo em APA, portanto ressalta-se a necessidade de mais estudos em sistemas submetidos a estas condições. Abstract: The Integrated crop-livestock systems (ICLS) have shown greater efficiency in the preservation of natural resources and rational use of the soil. At ICLS, cultural remains provide a favorable environment for maintaining the chemical, physical and biological attributes of the soil. Nutrient cycling is one of the most outstanding attributes in ICLS. When the system is well managed, the decomposition of the straw guarantees a gradual supply of expressive amounts of nutrients to the succession crop. We sought to evaluate the decomposition of plant residues and the release of nutrients (N, P and K) in different production systems, conducted in APA in the Brazilian subtropics. The residual summer straw decomposing in the winter of the different systems and the winter straw decomposing in the summer in the tillage and forest tillage systems were evaluated in the experimental area of NITA, located at Canguiri Farm. The litter bag technique was used with a randomized block design with seven treatments and three replications, namely: crop, livestock, forest, crop+ livestock, crop + forest, livestock + forest and crop+ livestock + forest. Vegetable residues were collected and after drying in an oven, litter bags were made with 30 g of straw each. A litter bag was removed for evaluation at 7, 15, 30, 60, 90 and 120 days. After collected, they were weighed and the straw present there was dried in an oven at 50ºC to remove moisture and weighed again for comparative evaluation of decomposition, they were ground and analyzed in the laboratory using the Tedesco methodology to evaluate the release of nutrients N P K Based on the model adjusted for the remaining amounts of nutrients (N, P, K), their cumulative release during the evaluation period was estimated by multiplying the percentage of nutrient release from each collection (obtained by the adjusted model ), by the initial amounts of nutrients in the straw initially added to the soil. The results referring to the variables of the adjusted model were submitted to analysis of variance and means were compared by Tukey test, both at 5% probability. For the variables submitted to polynomial regression analysis, a model that best represented this relationship was sought. The results obtained were fitted to nonlinear models, used to fit the decay curves by the statistical program Statgraphics. The dynamics of decomposition and the release of nutrients from the straw for all treatments was more intense in the first 60 days of decomposition. Production systems with more than one integrated component (CL; CF; CLF; CF and LF) showed a higher rate of decomposition of plant residues than single treatments such as crop, livestock and forest, evaluated in the winter period. The presence of animal and arboreal components benefited the decomposition and the release of nutrients from the straw, especially when in association. The release of nutrients, due to the complexity and cultural diversity of NITA, the release of nutrients occurred in a particular way to the cultivation system in APA, therefore, it emphasizes the need for more studies in systems subjected to these conditions.