Orientador: Prof. Dr. Jeferson Dieckow / Co-orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Co-orientador: Prof. Dr. Gabriel Barth / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 26/04/2016 / Inclui referências : f. 2-6;25-31;63-70 / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: O plantio direto (PD) potencializa o acúmulo de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo e pode mitigar a emissão de gases de efeito estufa (GEE) em relação ao preparo convencional (PC). O objetivo do estudo foi avaliar a influência de sistemas conservacionistas de preparo do solo e níveis de adubação no sequestro de C e acúmulo de N em Latossolo, e na mitigação de GEE pela determinação do PAG, num experimento implantado em 1989. Para sequestro de C e acúmulo de N foram selecionados quatro sistemas de preparo do solo: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação trianual (PDE), preparo mínimo com gradagens (PM), e preparo convencional com aração e gradagem (PC), sendo esses sistemas combinados com dois níveis de adubação: normal, com fertilização recomendada desde 1989, e reduzida, supressão total de fósforo (P) e potássio (K), mas com a mesma adubação nitrogenada em cobertura que a normal, desde 1993. A coleta de solo em 0-100 cm de profundidade ocorreu em maio de 2013, quando o experimento completou 24 anos. Para determinação do PAG foram selecionados os sistemas PD, PDE e PC em adubação normal. Amostras de ar foram coletadas num período de monitoramento de 835 dias, incluindo duas safras de verão e três safras de inverno. O sistema de culturas do experimento engloba soja (Glycine max (L.) Merr.) e milho (Zea mays L.), no verão; trigo (Triticum aestivum L.), aveia preta (Avena strigosa Schreb.), essa para cobertura, e branca (Avena sativa L.), para grãos, no inverno. O delineamento experimental foi blocos ao acaso em três repetições e tratamentos dispostos em faixas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,10). O solo em PD sequestrou 0,60 Mg COT ha-1ano-1, até 30 cm na adubação normal, e 0,76 Mg COT ha-1ano-1, até 100 cm na adubação reduzida em relação ao solo em PC, e o acúmulo de NT foi 34,6 e 27,5 kg ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O comportamento do solo em PDE foi similar ao do PD, a taxa de sequestro foi 0,61 Mg COT ha-1ano-1, até 45 cm na adubação normal, e 0,77 Mg COT ha- ano-1, até 100 cm na adubação reduzida, e o acúmulo de NT foi 20,0 e 18,8 kg NT ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O solo em PM praticamente não acumulou COT nem NT em relação ao solo em PC. A adubação normal aumentou as taxas de sequestro de COT até 10 cm no solo em PD (0,27 Mg ha-1ano-1), e PDE (0,13 Mg COT ha- ano-1) e em PC (0,15 Mg COT ha-1ano-1). No solo em PM (0,08 Mg ha-1ano-1) houve efeito de adubação apenas na camada de 10-20 cm. Por efeito de adubação, houve maior acúmulo de NT no solo em PD (14,5 kg ha-1ano-1) até 10 cm, no solo em PDE (5,0 kg ha-1ano-1) na camada de 5-10 cm, e no solo em PM (5,0 kg ha-1ano-1) e PC (4,0 kg ha-1ano-1), exclusivamente até 5 cm. A emissão acumulada média anual de N2O no período avaliado, em kg de N-N2O ha-1, foi maior no solo em PC (9,2), e menor no solo em PD (6,2) e PDE (6,7). Elevados fluxos de N2O ocorreram após preparo do solo (convencional ou escarificação), semeadura e adubação nitrogenada na semeadura; após adubação nitrogenada em cobertura, principalmente; e na senescência da soja. O consumo acumulado médio anual de CH4, em kg de C-CH4 ha-1, foi maior no solo em PD (7,0) e PDE (5,9), possivelmente pela melhor condição estrutural do solo que estimulou a metanotrofia, e menor no solo em PC (3,7). Efluxos de CH4 ocorreram após adubações nitrogenadas, principalmente, e preparos de solo. Com relação ao PAG, todos os sistemas agiram como fonte de GEE, em C-CO2-eq ha-1, mas PD, com 571,4 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1 apresentou o menor PAG e PDE, com 662,2 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1, um PAG próximo ao PD enquanto o maior PAG foi obtido no PC (1648,1 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1). O maior PAG obtido no PC deve-se a maior emissão de N2O e elevados custos operacionais, enquanto o menor PAG no PD e PDE foi pelo sequestro de C e menor emissão de N2O. Conclui-se que sistemas conservacionistas de preparo, como plantio direto ou plantio direto escarificado, acumulam COT e NT, favorecendo o estoque de matéria orgânica no solo (MOS). Resultados indicam que PD e PDE atuam como fonte de GEE não representando uma real contribuição na mitigação do aquecimento global, entretanto são estratégias eficientes para reduzir emissões de GEE em relação ao PC. Palavras-chave: plantio direto, escarificação do solo, sequestro de C, acúmulo de N, potencial de aquecimento global. / Abstract: The No-till (NT) promotes the accumulation of carbon (C) and nitrogen (N) in the soil and can mitigate greenhouse gas (GHG) emissions compared to conventional tillage (CT). The aim of this study was to evaluate the influence of conservation of tillage and fertilization levels systems in the potential sequestration of C and N accumulation in Oxisol, and GHG mitigation for determining the PAG, an experiment implemented in 1989. For sequestration of C and N accumulation were selected four tillage systems: No-till (NT), tillage with chiseling every three years (NTch), minimum tillage with harrowing's (MT), and conventional tillage with plowing and harrowing (CT). These systems were combined with two fertilization levels: normal, with fertilization recommended since 1989, and reduced, total suppression of phosphorus (P) and potassium (K), but with the same nitrogen fertilization in coverage than normal fertilization since 1993. The collection of soil, in 0-100 cm, occurred in May 2013, when the experiment turned 24 years. In determining the PAG were selected NT, NTch and CT systems under normal fertilization. Air samples were collected in 835 days monitoring period, including two summer seasons and three winter seasons. The experimental cultures system comprises soybean (Glycine max (L.) Merr.) and maize (Zea mays L.), in summer; and wheat (Triticum aestivum L.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) to coverage, and white oat (Avena sativa L.) to grain, in winter. The experimental design was a randomized complete block design with three replications and treatments arranged in strips. The results were submitted to variance analysis and averages between treatments compared by Tukey test (p fertilization, and TN accumulation was 20.0 and 18.8 kg ha-1 year -1 , to 10 cm in normal and reduced fertilization, respectively. The soil in PM hardly accumulated TOC or TN in relation to soil in CT. The Normal fertilization increased the TOC sequestration rates up to 10 cm in relation to soil in NT (0.27 Mg ha-1 year -1 ) and NTch (0.13 Mg ha-1 year -1 ) and CT (0.15 Mg ha- 1 year -1 ). In the soil in MT (0.08 Mg ha-1 yr -1 ) there was fertilization effect only in the 10-20 cm layer. The normal fertilization increased TN accumulation in the soil in NT (14.5 kg ha-1 year-1) up to 10 cm, in the soil in NTch (5.0 kg ha-1 year -1 ) in the 5-10 cm layer, and in MT (5.0 kg ha-1 yr -1 ) and CT (4.0 kg ha-1 yr -1 ), only to 5 cm. The average annual cumulative N2O emissions during this period, in kg N-N2O ha-1 was higher in the soil in CT (9.2), and lower in NT soil (6.2) and NTch soil (6.7 ). The high N2O fluxes occurred after tillage (conventional or chiseling), sowing and nitrogen fertilizer at sowing; after nitrogen fertilization coverage, especially; and senescence in soybean. The average annual accumulated consumption of CH4, in kg of C-CH4 ha-1 , was higher in NT soil (7.0) and NTch (5.9), possibly the best soil structural conditions that stimulated methanotrophy and lower in PC soil (3.7). Efflux of CH4 occurred after nitrogen fertilization mainly and soil tillage. For PAG, all systems acted as a source of GHG, in C-CO2-eq ha-1 , but the NT system, with 571.4 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 had the lowest GWP and PDE with 662.2 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 , a GWP near the NT while the larger GWP was obtained in CT (1648.1 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 ). The biggest GWP presented by CT due to increased N2O emissions and high operating costs, while the lowest GWP obtained by the NT and NTch was the lower N2O emissions and C sequestration, though it had the input costs equal to the CT.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/45365 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Brevilieri, Reinaldo Carlos |
| Contributors | Pauletti, Volnei, Barth, Gabriel, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Dieckow, Jeferson |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 75f. : il. algumas color., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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