Qualidade do solo e produtividade de culturas em sistemas de rotação e sucessão sob plantio direto em terras baixas

Abstract

A área de soja em terras baixas no Rio Grande do Sul, sul do Brasil, vem aumentando significativamente, ocupando cerca de 32 % de 964,5 mil hectares semeados com arroz irrigado na safra 2018/19. O benefício conhecido da rotação de culturas é a redução de plantas daninhas na lavoura de arroz, não se tendo claro o que essa rotação acarreta na qualidade do solo e na produtividade das culturas. Para isso, foi instalado, na safra 2015/16 na Estação Experimental do Arroz (EEA/Cachoeirinha/RS), um experimento de média duração envolvendo cinco sistemas de rotação e sucessão de culturas sob plantio direto: S1) Monocultivo de arroz com pousio no outono-inverno; S2) Monocultivo de arroz com cobertura de azevém no outono-inverno; S3) Rotação de arroz e soja com cobertura de azevém no outono-inverno; S4) Rotação de arroz com duas safras consecutivas de soja e cobertura de azevém no outono-inverno; e S5) Rotação de arroz, soja e milho com cobertura de azevém no outono-inverno. Como indicadores da qualidade do solo foram avaliados os estoques de carbono orgânico, as frações da matéria orgânica do solo e obtido o índice de manejo de carbono (IMC), o diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados e a diversidade metabólica da microbiota pelo Índice de Shanon (H’). Como parâmetros de planta, foi avaliada a produção de biomassa do azevém e a produtividade das culturas nas safras 2018/19 e 2019/20. Os sistemas de cultivo contínuo de arroz com sucessão ao azevém como planta de cobertura resultaram em aumento no estoque de carbono na fração particulada da matéria orgânica da camada superficial do solo, que se refletiu no IMC e no DMP, contudo, sem afetar a diversidade metabólica da microbiota. Essa melhoria nos atributos de qualidade de solo, entretanto, não se refletiu no aumento de produtividade de grãos do arroz.

Soybean producing lowland areas in the state of Rio Grande do Sul state- Brazil have lately increased significantly, occupying 32 % of 964.5 thousand ha of flooded rice area in the 2018/19 growing season. The main benefit of this rotation is weed control, but it effects on soil quality and crop yields are not yet well understood. For this purpose, a medium term experiment was initiated in the 2105/16 crop season at the Experimental Rice Station (EEA / Cachoeirinha / RS). The treatments consisted of five rotation and succession systems, under no tillage, as follow. S1) Monoculture of rice in spring-summer period and fallow in the fall-winter period; S2) Monoculture of rice with ryegrass, as cover plant in the fall-winter; S3) Rotation of rice and soybean with ryegrass in fall-winter; S4) Rotation of rice with two consecutive soybean croppings, and ryegrass in fall- winter; and S5) Rotation of rice, soybeans and corn with ryegrass in fall-winter. As soil quality indicators, carbon stocks, such as the fractions of organic matter and carbon management index (CMI), the weighted average diameter (MWD) of the aggregates and the metabolic diversity of the microbiota by the Shannon index (H') were used. As plant parameters, ryegrass biomass production and crop reproduction in the 2018/19 and 2019/20 seasons were evaluated. The cropping systems with continuous rice cultivation and in succession to winter ryegrass, as a cover plant, resulted in an increase in the soil organic carbon stock and of the particulate organic fraction of soil organic matter in the soil surface layer, that was reflected on the CMI and iMWD, without affecting the metabolic diversity of microbiota. This improvement in soil quality attributes, however did not affect the productivity of irrigated rice.