A avaliação dos fatores de formação do solo auxilia a explicar diferenças de produtividade e do conteúdo de matéria orgânica de vários solos. Pesquisadores [?americanos?] estão investigando sistemas de manejo do solo e da cultura que possam aumentar a matéria orgânica mantendo resíduos superficiais, aumentando as quantidades [?de?] resíduos das culturas, e fornecendo nutrientes suficientes para as plantas para optimizar os rendimentos de grãos.

Inúmeras propriedades químicas, físicas e biológicas contribuem para a “capacidade produtiva” do solo. Muitas destas propriedades podem ser usadas para indicar a produtividade relativa do solo. O conteúdo de matéria orgânica do solo tem sido a propriedade do solo mais comumente usada para estas estimativas. Infelizmente, o cultivo do solo para a produção de alimentos e fibra resultou em declínios substanciais na matéria orgânica do solo, o que pode conduzir a produtividades mais baixas se práticas adequadas de manejo não forem usadas para modificar essa tendência.

Estudos a longo prazo do sistema de cultivo quantificaram as perdas de matéria orgânica do solo devido ao cultivo. Estes estudos têm demonstrado que na maioria dos solos dos Great Plains, o conteúdo de matéria orgânica do solo caiu em aproximadamente 50% após 40 ou mais anos de cultivo. O declínio da matéria orgânica do solo ao longo do tempo é principalmente relacionada a: 1) a “oxidação biológica” do húmus do solo como resultado do aumento da aeração do solo pelo cultivo (lavração e gradeação); e 2) a perda da desprotegida camada superficial do solo, rica em matéria orgânica, devido a erosão causada pelo vento e pela água. Aumentando a superfície de cobertura de resíduos e reduzindo a intensidade de cultivo deve portanto retardar ou reverter o declínio do conteúdo de matéria orgânica do solo.

Vários estudos têm também demonstrado os efeitos benéficos da rotação de culturas no conteúdo de matéria orgânica do solo. Dados do “Morrow Plots” (Parcelas de Morrow) em Illinois, instaladas em 1876, mostram claramente que práticas de rotação de culturas a longo prazo podem aumentar o conteúdo de matéria orgânica.

Pesquisa desenvolvida em Ohio tem demonstrado os efeitos do manejo do solo e da rotação de culturas no carbono orgânico do solo (C) e no nitrogênio (N), os componentes primários da matéria orgânica do solo. Após 19 anos, o carbono orgânico e o N na superfície do solo foram 1,5 e 1,3 vezes maiores, respectivamente, sob Plantio Direto (PD) comparado com cultivo convencional (CT). Os níveis de C orgânico e N foram maiores com cultivo continuado de milho do que com a rotação milho/soja, devido a maior produção de massa do milho em relação a soja.

ESTUDOS DE KANSAS

CULTIVO/ROTAÇÃO. Estudos recentes no estado do Kansas também investigaram os efeitos do cultivo e da rotação de culturas no carbono orgânico e no N do solo. Estudos a longo prazo de cultivo/rotação de culturas foram iniciados no leste de Kansas em dois locais em 1974 e 1975. Cultivos continuados de sorgo, de soja e rotação sorgo/soja foram estabelecidos em cada local. Plantio direto e plantio convencional foram os sistemas usados para cada rotação. Os resíduos da cultura foram mantidos na superfície do solo no sistema de plantio direto e foram incorporados no cultivo convencional. Depois de 13 anos, os solos foram amostrados antes do plantio em 1987 a profundidade de 0, 1, 1 a 3, 3 a 6 e 6 a 12 polegadas (1 polegada = 2,54 cm). Carbono orgânico e N foram determinados em cada amostra. A percentagem de matéria orgânica do solo foi estimada multiplicando-se a percentagem de C orgânico por 1,8.

Em ambas as localidades no estudo de Kansas C e N orgânicos e matéria orgânica diminuíram com a produtividade do solo. Os efeitos do cultivo/rotação de culturas foram principalmente concentrados na zona de 0 a 3 polegadas. Os maiores efeitos ficaram na zona de 0 a 3 polegadas.

Aumentando a frequência do sorgo na rotação aumentou o N e o C orgânicos do solo em ambos os locais, embora os efeitos dos tratamentos tenham sido maiores num solo areno argiloso Muir (28% de argila) do que num solo argiloso Grundy (36% de argila). (Veja tabela 1). Mantendo os resíduos de cultura na superfície do solo, sistema de plantio direto, resultou num maior conteúdo de C e N orgânicos do solo com exceção das rotações com soja no solo Grundy.

Os efeitos da rotação e do cultivo foram maiores no solo areno argiloso Muir comparados com o solo argiloso Grundy por causa de diferenças na textura do solo. Diferenças semelhantes devido a textura do solo foram notadas nos estudos de Ohio.

Diferenças na matéria orgânica com cultivo de rotações foram diretamente relacionadas com a quantidade de resíduo produzida e deixada na superfície do solo após a colheita.

A quantidade de resíduos produzida em ambas as localidades diminuiu com o aumento da frequência da soja na rotação (Tabela 2). Isto indica que aumentando a quantidade de resíduos que retornam ao solo através do aumento da frequência de culturas com grande potencial de produção de resíduos na rotação, aumentará o conteúdo de matéria orgânica do solo mais do que a inclusão da soja na rotação. O aumento da frequência da soja na rotação resultou em menos N orgânico, especialmente em sistema de plantio direto. Estimativas do N do grão da soja extraído e N do resíduo da soja que retorna ao solo mostraram que cada cultivo de soja empobreceu o solo em N em 22 lb/A ao ano (+/- 25 kg/ha).

TABELA 1 — Rotação de culturas e sistemas de cultivo têm efeitos significativos no N e no C orgânicos do solo. Maiores quantidades de resíduos e plantio direto aumentam a matéria orgânica do solo.

ROTAÇÃOC orgânico (%)N orgânico (%)Matéria orgânica (%) PCPDPCPDPCPD Muir areno argiloso — 12 anos de cultivo Soja-Soja1,141,630,1090,1262,052,57 Soja-Sorgo1,251,860,1140,1562,253,35 Sorgo-Sorgo1,411,980,1200,1682,543,50 Grundy argilo arenoso — 13 anos de cultivo Soja-Soja2,172,130,1770,1783,913,83 Soja-Sorgo2,192,280,1760,1893,944,10 Sorgo-Sorgo2,352,670,1860,2054,234,81

0 a 1 polegada a profundidade da amostra. PC = Plantio Convencional; PD = Plantio Direto. C orgânico × 1,8 = Matéria orgânica.

Que maximizam a produção de resíduos aumentam a matéria orgânica do solo, aumentos de resíduos [?dever?]iam, então, [?ter?] um efeito semelhante. Dois estudos do nível de N [?em?] Kansas ilustram [?os efeitos?] positivos da fertilização na matéria orgânica do solo. No oeste do Kansas o experimento [?iniciou em?] 1978, com milho irrigado, continuamente, soja continuamente e rotações de milho-soja com níveis de N de 0, 75, 150 e 225 lb/A (0; 64; 168; 252 kg/ha). No leste do Kansas o experimento [?ini?]ciou em 1961 com a produção continuada de sorgo com níveis de N de 0, 45, 90, 135, 180 e 225 lb/A.

[?A?] análise do solo mostra que o aumento do rendimento e do resíduo da cultura com fertilizante nitrogenado aumentou o conteúdo de matéria orgânica de ambos os solos. Na localidade do oeste, [?após?] 9 anos de cultivo, o aumento da frequência da soja na rotação (menos resíduos e cultura produ[?tiva?]) diminuiu o conteúdo de matéria orgânica em comparação com o milho cultivado continuamente. [?Os?] efeitos do fertilizante nitrogenado na matéria orgânica teriam sido ainda maiores se todo o resíduo tivesse sido deixado na superfície do solo, como no plantio direto, em vez de ser incorporado.

Estes estudos, e estudos semelhantes demonstram algumas considerações importantes: 1) mantendo resíduos pela redução do cultivo; 2) aumentando a quantidade de resíduos com sistemas de cultivo apropriados; 3) o fornecimento de suficientes nutrientes para as plantas para [?obter melhor?] rendimento de grãos pode parar ou reverter o declínio do conteúdo da matéria orgânica [?e?] aumentar a produtividade.

Rotações de cultura que incl[?u?]em leguminosas (soja) serão sempre econom[?icament?]e [?viáveis?]. Entretanto, a importância de maximizar os rendimentos de grãos para produzir altos níveis [?de resíduos?] (milho e sorgo), em combinação com a manutenção da cobertura superficial (plantio direto), [?ajudará?] a aumentar a capacidade produtiva de nossos solos para as gerações futuras.

TABELA 2 — Culturas produtoras de grãos tal como sorgo, produzem grandes quantidades de resíduos [?afetando?] a matéria orgânica do solo. Rendimentos mais altos com maiores quantidades de resíduos têm um efeito positivo na matéria orgânica do solo.

ROTAÇÃO CULTURAMuir Areno Argiloso (Ton/ha)[?Grundy Argilo Arenoso?] (Ton/ha) Soja continuamente2,553,77 Sorgo-Soja4,205,12 Sorgo continuamente3,314,73