Navegando por Autor "Cardoso, Irene Maria"

Agora exibindo 1 - 14 de 14

Agricultura de montanha: qualidade dos solos em sistemas agroflorestais sintrópicos
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-11-04) Figueiredo, Luana de Pádua Soares e; Fernandes, Raphael Bragança Alves; Cardoso, Irene Maria
Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) têm se destacado como uma estratégia na produção sustentável nos agroecossistemas tropicais, em especial quando associado à agricultura de montanha, e apresentando impactos positivos na conservação dessas áreas. Estudos sobre a qualidade do solo em SAFs são comuns, mas poucos são aqueles dedicados aos SAFS sob agricultura sintrópica. Diante do exposto, este estudo objetivou promover a sistematização de uma experiência de transição agroecológica para SAFs sintrópicos em uma propriedade de agricultura familiar localizada no entorno de uma Unidade de Conservação em área montanhosa e avaliar a qualidade dos seus solos. A cultura principal da propriedade é o cafeeiro, com produção voltada para um produto de maior qualidade. Especificamente objetivou i) compreender o contexto local, o histórico do uso e ocupação de uma propriedade rural, e o processo de transição agroecológica vivenciado; ii) identificar as espécies manejadas na propriedade nos diferentes sistemas sintrópicos conduzidos e suas funções para os agricultores; iii) identificar elementos orientadores para o uso da terra em regiões montanhosas; e iv) avaliar a qualidade física e química dos solos sob diferentes tipos de uso e manejo em ambientes montanhosos. Os tratamentos avaliados foram seis áreas de diferentes usos: três cafezais conduzidos em SAFs sintrópicos, com 4 anos (BIO 1), 3 anos (BIO 2) e 2 meses (BIO 3) de implantação; vegetação nativa (MATA) da Mata Atlântica; pastagem (PAST) e uma outra área vizinha de café convencional a pleno sol (CONV). Durante as visitas e por ocasião da sistematização, foram utilizadas a observação participante e conversas informais seguidas de anotações e relatorias, bem como a linha do tempo e a caminhada transversal, essas duas últimas técnicas de pesquisas do Diagnóstico Rural Participativo (DRP). A avaliação de indicadores físicos e químicos do solo foi conduzida por métodos de laboratório e campo. Para avaliar a qualidade física foram realizadas coletas amostras de solo na camada de 0 a 10 cm de profundidade para a avaliação da densidade do solo, macroporosidade e microporosidade, porosidade total, condutividade hidráulica e estabilidade de agregados. A resistência mecânica do solo à penetração (RP) foi avaliada até 40 cm de profundidade, com umidade e temperatura do solo sendo registrada de 10 em 10 cm de profundidade. As análises químicas de rotina foram realizadas em amostras de solo coletadas de 0 a 10 cm de profundidade. O carbono orgânico total (COT) e o estoque de carbono do solo foram avaliados até a 40 cm de profundidade. Os resultados indicaram que a transição agroecológica conduzida sob manejo sintrópico apresenta potencial para promover a conservação ambiental no entorno de Unidades de Conservação, proporcionando condições adequadas para a manutenção e o bem-estar da família dos agricultores, e aumentando a diversidade de espécies manejadas. Essa biodiversidade manejada pelos agricultores foi caracterizada pela presença de 19 espécies nos SAFs, em sua maioria com a finalidade de incremento do aporte de matéria orgânica para o solo. As áreas de SAFs sintrópicos mais antigas (BIO 1 e BIO 2) apresentaram maiores teores de matéria orgânica, maior estoque de carbono, e melhores indicadores químicos de fertilidade (saturação por bases, Ca, Mg e Al). Nessas mesmas áreas verificaram-se menor densidade do solo, maior volume de macroporos, e menor resistência do solo à penetração quando comparados às áreas CONV e PAST. Os resultados indicam o potencial do manejo agroflorestal sintrópico para a conservação de ambientes de montanhas que, associado com a produção de café de qualidade, são diferenciais ambientais e econômicos favoráveis para pequenos agricultores dessas regiões. Palavras-chave: Agricultura sintrópica. Física do solo. Transição agroecológica. Agricultura regenerativa. Coffea arabica.
Água e radiação em sistemas agroflorestais com café no Território da Serra do Brigadeiro – MG
(Universidade Federal de Viçosa, 2011-03-22) Carvalho, Anôr Fiorini de; Fernandes Filho, Elpídio Inácio; Cardoso, Irene Maria; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud
Os sistemas agroecológicos de produção de café sombreados com árvores (SAF) e a pleno sol (SPS), implementados por agricultores familiares na Zona da Mata de Minas Gerais, não foram completamente estudados quanto à economia de água e temperatura. Esse estudo avaliou esses fatores nesses sistemas. Foram selecionados SAFs e SPSs contíguos no município de Araponga-MG. Foram monitorados com base horária durante 16 meses: a precipitação, a velocidade do vento, a radiação, a umidade do ar, a temperatura do ar e do solo a 0,1 m de profundidade, a umidade do solo a 0,1, 0,3 e 1,0 m de profundidade com reflectometros, além das perdas de solo e água superficiais, associados com a cobertura vegetal. As perdas de solo e água em ambos os sistemas foram muito pequenas, devido à elevada cobertura vegetal. A temperatura do solo a 0,1 m foi atenuada nos SAFs em relação aos SPSs. Os SAFs reduziram a amplitude de variação da temperatura média do ar em relação aos SPSs e atenuaram as temperaturas máximas. A umidade do solo nos SAFs foi menor do que nos SPSs, nas três profundidades durante todo o período. Nos SAFs houve complementaridade de absorção de água entre o café e as árvores ao longo do ano. Os SAFs e os SPSs podem ser utilizados para manejar o destino da água das chuvas, com ênfase para a atmosfera no primeiro sistema e para abastecer o lençol freático no segundo.
Bioprocessos para a otimização de pós de rocha utilizados na agricultura
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-28) Medeiros, Fernanda de Paula; Cardoso, Irene Maria; Carvalho, André Mundstock Xavier de
No Brasil é frequente a busca de alternativas ao uso de fertilizantes que sejam mais sustentáveis, acessíveis localmente e financeiramente viáveis, como os pós de rocha. Esta tecnologia é permitida pela legislação brasileira, inclusive para uso na agricultura orgânica. Porém, essa tecnologia ainda é pouco conhecida. As diversas formas de utilização e as técnicas mais eficientes que aceleram a disponibilização de nutrientes dos minerais dos pós de rochas precisam ser melhor estudadas. A disponibilização de nutrientes presentes nos minerais pode ser acelerada a partir da associação do uso dos pós de rochas com tecnologias que potencializam a atividade dos organismos, a exemplo da vermicompostagem e dos sistemas biodiversos, a exemplo dos sistemas agroflorestais. Muitos pós de rocha são acessíveis aos agricultores, mas para que eles sejam utilizados é preciso conhecer seus potenciais e ricos, a exemplo da presença de metais pesados. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar o potencial nutricional de pós de rocha para a produção de café (Coffea arabica) orgânico. Os objetivos específicos foram: i) sistematizar as informações relativas ao uso dos pós de rocha por agricultores familiares em sistemas agroflorestais; ii) avaliar o crescimento de mudas de café adubadas com substratos preparado com pós de rocha de gnaisse e esteatito; iii) avaliar os teores nutrientes e a bioacumulação de metais pesados e elementos potencialmente tóxicos em mudas de café adubadas com pós de rocha de gnaisse e esteatito; iv) avaliar a qualidade química, microbiológica e bioquímica do solo e a produção de café, cultivado em sistema agroflorestal fertilizado com pó de gnaisse e; v) avaliar as qualidades físico-química do solo e da bebida do café cultivado em sistema agroflorestal fertilizado com pó de gnaisse. No primeiro capítulo as iniciativas de uso de pós de rocha pelos agricultores familiares em transição agroecológica na Zona Mata mineira foram identificadas e analisadas. Objetivou-se identificar as principais técnicas, as principais impressões e aprendizados e os principais desafios na utilização dos pós de rocha e; novas perguntas de pesquisa sobre o uso dos pós de rocha. As informações foram adquiridas em rodas de conversa e diálogos sobre a temática dos pós de rochas em eventos agroecológicos, tais como a Troca de Saberes, Intercâmbios Agroecológicos, Mutirões nas propriedades rurais e uma pesquisa participativa com uso de pó de rocha, desenvolvida com agricultores/as. Os eventos agroecológicos contribuíram para visibilizar o reconhecimento dos saberes daqueles que lidam com a terra e sobre a importância da tecnologia da rochagem, como forma de melhorar a qualidade do solo. Esses eventos foram úteis também para apontar novos caminhos de pesquisa. No segundo capítulo, avaliou-se o crescimento das mudas de café fertilizadas com substratos produzidos a partir de uso de pó de gnaisse e esteatito adicionados a processo de vermicompostagem; a capacidade do processo de vermicompostagem em potencializar a liberação de nutrientes desses pós de rochas para o desenvolvimento das mudas e; a absorção pelas plantas dos metais pesados presentes nos pós de rocha. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação, através do desenvolvimento, por seis meses, de mudas de café fertilizadas com substratos produzidos com pós de gnaisse e esteatito vermicompostados. Parâmetros de desenvolvimento das plantas, teores de macro e micronutrientes e metais pesados no substrato e nas folhas das plantas ao final do experimento. As plantas se desenvolveram melhor nos tratamentos com pós de gnaisse e esteatito . No solo, com a aplicação dos pós de rocha, houve aumento do pH, da soma de bases e da CTC. As concentrações de metais pesados Ni, Cd, Cr e Pb no substrato foram abaixo dos valores estabelecidos pela legislação brasileira. O pó de gnaisse vermicompostado apresentou potencial para ser utilizado na agricultura, pois promoveu melhorias nas características químicas do solo. O uso do pó de esteatito, devido à presença de alguns metais pesados, em especial o Ni e o Cr na rocha, requer cuidados, mas quando vermicompostado pode ser indicado para produção de mudas perenes que não tenha finalidade de produção de alimentos. No terceiro capítulo analisou-se a disponibilização de nutrientes e a adição de metais pesado advindos de pó de gnaisse para o solo cultivado com cafeeiro agroecológico, em sistema agroflorestal ou a pleno sol e; o efeito do pó de gnaisse na qualidade físico-química e sensorial do café. O estudo foi conduzido em três propriedades agroecológicas de agricultura familiar, no município de Divino, Minas Gerais. As análises realizadas para avaliar a qualidade do solo foram umidade, respiração e carbono da biomassa microbiana e análise enzimática da β-glicosidase. Para avaliação da qualidade do café, características físicas e bioquímicas tais como densidade dos grãos, condutividade elétrica, pH, acidez total titulável foram realizadas. A qualidade sensorial da bebida do café também foi avaliada. Os sistemas agroflorestais potencializaram os efeitos do pó de gnaisse na liberação de K, Ca 2+ e Mg 2+ , além de micronutrientes como Cu e Zn e melhoraram a umidade do solo. Ademais, não houve, em geral, aumento de metais pesados, como Cd, Pb e Cr no solo. Em relação ao sistema a pleno sol, nos sistemas agroflorestais a respiração microbiana foi maior e, em um dos sistemas, a β- glicosidase foi também maior. Nos sistemas agroflorestais, os grãos de café apresentaram maior densidade e menor condutividade elétrica, indicando a produção de grãos com menor quantidade de defeitos, indicando, portanto, grãos de melhor qualidade. Os valores de acidez total titulável ficaram dentro dos níveis encontrados na literatura e podem ser considerados como palatáveis. A análise sensorial indicou que o manejo agroecológico melhorou a qualidade sensorial da bebida, pois os cafés, mesmo a pleno sol, produzidos em duas propriedades alcançaram notas acima de 80, classificados como cafés especiais. Há evidencias de que os SAFs associados com pós de rocha contribuem com a produção de cafés de qualidade. Em uma propriedade, os cafés receberam notas em torno de 60, exceto o SAF que recebeu pó de rocha, que recebeu nota maior que 80. De forma geral, os processos biológicos, associados aos tipos de manejo agroecológicos utilizados contribuíram para melhor as qualidades do solo e do café. Entretanto, nos sistemas agroflorestais, com maior biodiversidade que o cafezal a pleno sol, os processos biológicos contribuíram mais com a disponibilização de nutrientes do pó de rocha para as plantas. Palavras-chave: Agrofloresta. Café. Agroecologia. Agrominerais. Gnaisse. Esteatito.
Cafezais manejados sob os princípios da agricultura natural: aporte de nutrientes, formação e composição da matéria orgânica do solo
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-21) Figueiredo, Naiara Oliveira; Soares, Emanuelle Mercês Barros; Teixeira, Rafael da Silva; Cardoso, Irene Maria
A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha relevante papel, em âmbito global por representar uma importante fonte armazenadora de C, e localmente em razão dos atributos do solo por ela influenciados. Sistemas conduzidos sob manejo agroecológico preconizam a conservação do solo, a manutenção da diversidade vegetal e biológica das áreas, contribuindo para estabilidade da MOS. Nesse contexto, a quantidade e composição bioquímica dos resíduos vegetais depositados na área desempenham um papel crucial nas transformações da MOS e suas frações. Desse modo, o objetivo geral deste estudo foi analisar o manejo da propriedade, a influência da aplicação de diferentes resíduos vegetais no aporte de nutrientes e na formação e composição da matéria orgânica do solo durante a transição agroecológica. Portanto, no capítulo 1 foi realizada a sistematização acerca do processo de transição agroecológica da propriedade. No capítulo 2, foi avaliado a composição bioquímica, dinâmica da decomposição e mineralização de nutrientes a partir de resíduos utilizados como fonte de adubação na propriedade. Para estudar a contribuição destes resíduos na composição molecular da MOS foi realizado a termoquimólise de amostras dos solos, de áreas de café em diferentes épocas de transição para o manejo sob os princípios da agricultura natural, apresentado no capítulo 3. Essas áreas de café estão localizadas no Sitio Pedra Redonda em Araponga-MG. O sítio possui 12 hectares distribuídos em nove talhões que são consorciados com árvores nativas, frutíferas e espécies anuais para consumo familiar e geração de renda. A sistematização foi realizada a partir de visitas e caminhadas transversais, além do uso da matriz de sistematização para compilar dados coletados e dados secundários. Para avaliar a dinâmica de decomposição dos resíduos vegetais, um experimento foi montado em condições controladas pelo período de seis meses. Análises foram realizados ao longo do tempo para verificar a quantidade liberada de nutrientes, a taxa de decomposição e contribuição para as frações da matéria orgânica do solo. A caraterização da MOS foi feita por fracionamento físico, determinando-se as fracções MOP e MOAM. A partir destas, foi feita a determinação dos teores de C, N, razão C/N e DSC. Para caracterizar bioquimicamente a MOS presente nessas frações e na vegetação, foi realizada análise de termoquimólise com identificação dos compostos por GC/MS com objetivo de analisar se há correlação entre a composição desses vegetais e a composição bioquímica da MOS. Em vinte anos de transição o agricultor alcançou um nível considerado de sucesso no processo de conservação de agroecossistemas, pois trabalha potencializando os processos ecológicos, não dependendo em nenhum momento de insumos externos e principalmente a partir da mão de obra familiar. A análise revelou uma maior liberação de nutrientes em solos de 0-20cm, influenciada pelo tempo de incubação e composição dos resíduos. Variações na saturação de carbono afetaram apenas a liberação de nitrogênio. Amendoim forrageiro e bananeira contribuíram significativamente para a mineralização de N, P, K e Ca, enquanto o tambu se destacou para Mg. A serapilheira mostrou menor mineralização, indicando possível imobilização de nutrientes. Solos sem resíduos apresentaram redução nos teores de C-MOP, C-MOAM e N-MOP. Nas áreas de Agricultura Natural com maior tempo de manejo (9 e 5 anos), os teores de C-MOP, C-MOAM, N-MOP e N-MOAM na entrelinha assemelham-se à vegetação natural. A entrelinha é comumente usada para manejo de resíduos, exceto no talhão Araras (1 ano), onde são aplicados diretamente na linha. Essa diferença reflete-se na composição molecular da matéria orgânica, indicando que os compostos nas áreas mais cultivadas se aproximam mais da vegetação natural. Palavras-chave: Agroecologia. Ciclagem de nutrientes. Decomposição. Manejo de resíduos. TMAH-GC-MS.
Decomposition and nutrient release of leguminous plants in coffee agroforestry systems
(Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2011-01) Matos, Eduardo da Silva; Mendonça, Eduardo de Sá; Cardoso, Irene Maria; Lima, Paulo César de; Freese, Dirk
Leguminous plants used as green manure are an important nutrient source for coffee plantations, especially for soils with low nutrient levels. Field experiments were conducted in the Zona da Mata of Minas Gerais State, Brazil to evaluate the decomposition and nutrient release rates of four leguminous species used as green manures (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum and Stylosanthes guianensis) in a coffee agroforestry system under two different climate conditions. The initial N contents in plant residues varied from 25.7 to 37.0 g kg -1 and P from 2.4 to 3.0 g kg -1 . The lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios were low in all residues studied. Mass loss rates were highest in the first 15 days, when 25 % of the residues were decomposed. From 15 to 30 days, the decomposition rate decreased on both farms. On the farm in Pedra Dourada (PD), the decomposition constant k increased in the order C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. On the farm in Araponga (ARA), there was no difference in the decomposition rate among leguminous plants. The N release rates varied from 0.0036 to 0.0096 d -1 . Around 32 % of the total N content in the plant material was released in the first 15 days. In ARA, the N concentration in the S. aterrimum residues was always significantly higher than in the other residues. At the end of 360 days, the N released was 78 % in ARA and 89 % in PD of the initial content. Phosphorus was the most rapidly released nutrient (k values from 0.0165 to 0.0394 d -1 ). Residue decomposition and nutrient release did not correlate with initial residue chemistry and biochemistry, but differences in climatic conditions between the two study sites modified the decomposition rate constants.
Efluxo de CO2 do solo no inverno em cafezais cultivados nos sistemas agroflorestais e a pleno sol
(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-24) Lopes, Vanessa Schiavon; Cardoso, Irene Maria
Modelos de mudanças climáticas preveem que a temperatura média global do ar aumentará de 2 °C a 5 °C no final do século XXI. Uma maneira de mitigar a mudança climática global é proteger e aumentar os estoques de carbono da biosfera. Práticas agrícolas denominadas sistemas agroflorestais, que incluem o consórcio com árvores, permitem maior sequestro de C do que os sistemas em monocultivos. Vários fatores bióticos e abióticos têm sido identificados como controladores na dinâmica e no armazenamento de carbono do solo. A contribuição destes fatores precisa ser entendida para avaliar as implicações das mudanças ambientais sobre o ciclo do carbono. No entanto no ciclo do carbono não apenas o sequestro do carbono do solo, mas também o efluxo de CO 2 , ainda pouco estudado em sistemas agrícolas, precisam ser quantificados. Este trabalho objetivou quantificar emissões efluxo de CO 2 do solo sob cafezais, na Zona da Mata Mineira, em sistemas agroflorestais e a pleno sol e identificar as variáveis: níveis de sombreamento, características físicas, químicas, biológica e os fatores ambientais que influenciam o efluxo de CO 2, no inverno (estação também seca na região). Os resultados mostraram que nesta estação os valores de efluxos de CO 2 do solo para a atmosfera são pequenos e não houve diferença entre os efluxos nos sistemas avaliados. As sombras das árvores não influenciaram o efluxo no período avaliado. As variáveis químicas (estoque de carbono, estoque de nitrogênio e carbono lábil), físicas (macroporosidade e porosidade total) juntamente com a umidade do solo controlaram a dinâmica da respiração do solo no inverno. A biomassa microbiana não contribuiu para a respiração do solo no inverno. No entanto, estudos de longo prazo e submetidos à frequência de variabilidade climática inter-anual são necessários para conclusões mais definitivas. Além disso, sugere-se avaliar a contribuição das raízes e da qualidade da matéria orgânica do solo no efluxo de CO 2 do solo para a atmosfera.
[Fósforo em sistemas agroflorestais: uma contribuição para a agricultura sustentável na Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil]
(2002) Cardoso, Irene Maria; Oenema, Oene
A Zona da Mata está situada no domínio morfoclimático da Mata Atlântica, na região sudeste de Minas Gerais, Brasil. Este domínio acompanha a costa brasileira de norte a sul e está entre os cinco dos 25 "pontos quentes" da biodiversidade, que são as áreas de maior biodiversidade vegetal e animal e mais ameaçadas do planeta. Originalmente a Zona da Mata era coberta por florestas, restando atualmente cerca de 7.5 % da cobertura original. Os agroecosistemas que se instalaram na região apresentam produtividade decrescente devido à intensificação do uso do solo, utilizando muitas vezes manejo inadequado. Em 1993, agricultores e pesquisadores, buscando alternativas agrícolas mais sustentáveis iniciaram a implementação (ou melhoria) de sistemas agroflorestais com café (cultura de maior valor econômico) na região, acompanhando a vocação natural daquele ambiente, originalmente florestado. Os principais objetivos da implantação de sistemas agroflorestais foram: 1) regeneração e conservação dos solos; 2) diminuição do uso de insumos externos na agricultura; 3) aumento ou manutenção dos níveis de produção; e 4) melhoria da produtividade. É condição necessária para atingir esses objetivos, a melhor compreensão da ciclagem de nutrientes no solo. O presente trabalho objetivou contribuir para melhorar a compreensão desse aspecto, com ênfase no fósforo (P), por se tratar de um nutriente essencial de baixa disponibilidade na maioria dos ecossistemas e que nos solos tropicais, altamente intemperizados, se constitui no principal limitante da produção agrícola. A deficiência em P é causada principalmente pela forte adsorção do H2PO4- pelos (hidr)óxidos de alumínio (Al) e ferro (Fe), os quais indisponibilizam grande parte do P total para as plantas, principalmente para as plantas cultivadas. A principal estratégia para lidar com o problema da fixação de P nos trópicos tem sido a adição de fertilizantes. Entretanto, é sabido que as reservas minerais de P, necessárias para a produção de fertilizantes, são limitadas e têm previsão de se esgotar em torno de 100 anos, mantido o atual crescimento do uso de P. Nesse contexto, é necessário o desenvolvimento de estratégias sustentáveis de uso tanto do fertilizante fosfatado aplicado, como do P nativo do solo. Uma dessas estratégias consiste de sistemas agroflorestais. A nossa principal hipótese de trabalho foi de que os sistemas agroflorestais tornam disponível parte do P inorgânico (Pi) presente nos solos, outrora não disponível para as culturas. Isto ocorre devido a diferentes mecanismos, onde se destacam: a) as raízes de algumas árvores podem explorar um volume maior de solo em relação às raízes das culturas; b) as associações entre raízes e microorganismos, incluindo micorrizas podem acontecer de forma diferente nas árvores incorporadas nos sistemas agroflorestais e; c) a rizosfera destas árvores podem apresentar características distintas, devido a liberação de diferentes exsudados, tais como ácidos orgânicos e fosfatases. As questões centrais da presente pesquisa foram: 1. Os sistemas agroflorestais modificam a dinâmica de P no solo? 2. Estas modificações acontecem em profundidade? 3. As espécies arbóreas usadas nos sistemas agroflorestais aumentam a ciclagem de P, liberando P que não estaria disponível às culturas? 4. Como tais processos ocorrem? Para responder a essas questões, foram selecionadas áreas de cafezais em sistemas agroflorestais e convencionais (pleno sol e em monocultura) da Zona da Mata de Minas Gerais, onde foram coletados solos em diferentes profundidades. Foram estudados alguns mecanismos envolvidos na melhoria da ciclagem de P nos solos. O capítulo 1 apresenta a descrição do problema, a abordagem escolhida. a caracterização da área estudada e os principais passos da pesquisa. No capítulo 2 são descritos os processos participativos e os métodos usados para implantar e monitorar os sistemas agroflorestais na Zona da Mata, assim como são discutidas algumas das vantagens e desvantagens encontradas durante os cinco primeiros anos de implantação destes sistemas. É também mostrado no capítulo 2 que durante os processos participativos de avaliação e monitoramento desses sistemas agroflorestais, os agricultores solicitaram mais pesquisas acadêmicas em qualidade do solo e reciclagem de nutrientes, suscitando as questões apresentadas nessa tese. Os três próximos capítulos (3, 4 e 5) caracterizam o solo dos sistemas agroflorestais e convencionais, em diferentes profundidades, quanto aos compartimentos ("pools") de P orgânico e inorgânico (capítulo 3), tipo de compostos de P (capítulo 4) e atividade de micorrizas (capítulo 5). O primeiro passo no estudo da dinâmica do P no solo é estimar os vários compartimentos de P, o que normalmente é feito por fracionamento químico. Assim, o capítulo 3 mostra as diferenças entre os sistemas agroflorestais e convencionais a partir dos procedimentos de fracionamento de P. A quantidade de P orgânico (Po) diminuiu menos em profundidade (efeito de profundidade na soma de Po) e a percentagem de Po em relação ao compartimento lábil foi maior (efeito de sistema na soma Po : lábil) nos sistemas agroflorestais em comparação com os convencionais. No capítulo 4 usou-se 31PRNM (fósforo 31 Ressonância Nuclear Magnética) para avaliar os compostos de P inorgânico e orgânico presentes nos solos. Os resultados encontrados no capítulo 4 confirmam e ampliam os resultados apresentados no capítulo anterior. Encontrou-se que a taxa de Po em relação ao P total e também de diester (composto orgânico considerado lábil) em relação ao P total são maiores nos sistemas agroflorestais do que nos convencionais de café. Houve também efeito de profundidade: os sistemas agroflorestais comparados aos sistemas convencionais mostraram maior taxa de Po:P total em profundidade. Além disso, a quantidade de diester e a taxa diester:monoester (composto orgânico considerado menos lábil) decresceram menos em profundidade nos sistemas agroflorestais do que nos sistemas convencionais. Estes resultados corroboram a hipótese de que os sistemas agroflorestais influenciam a dinâmica do P devido a conversão de parte do Pi em Po, o que é provavelmente conseqüência da maior atividade biológica nos sistemas agroflorestais. Porque aparentemente o Po é fixado mais lentamente do que o Pi e porque a atividade biológica no solo recicla em formas mais jovens, mais lábil, compartimentos de P, os sistemas agroflorestais manteriam maiores quantidades de P disponíveis às culturas e reduziriam perdas de P para compartimentos menos lábeis. No capítulo 5 reportou-se a presença de maior número de esporos de micorrizas arbuscular (MA) em maiores profundidades nos solos dos sistemas agroflorestais em relação aos sistemas convencionais, o que pode ser um indicador de maior incidência de micorrizas naqueles. Isso provavelmente se deve a presença de mais raízes em profundidade nos sistemas agroflorestais em relação aos sistemas convencionais (efeito de profundidade). A maior atividade de micorrizas em maiores profundidades pode aumentar a ciclagem de P em profundidade mudando então a dinâmica do P nos solos, por exemplo, promovendo diferenças na distribuição de P entre os vários compartimentos (capítulos 3 e 4). Os efeitos nos sistemas agroflorestais, principalmente em profundidade, encontrados no capítulo 5 estão de acordo com o resultados obtidos nos capítulos 3 e 4. Nos dois próximos capítulos (capítulos 6 e 7) estudou-se mecanismos utilizados pelas plantas na convivência com baixa disponibilidade de P em solos ácidos. No capítulo 6 são apresentados os resultados dos estudos utilizando-se uma variedade de milho resistente a toxidez de Al (CMS 36) e sua associação com micorrizas. No experimento descrito no capitulo 6 é apresentada uma nova metodologia a de "vaso duplo-compartimento duplo", na qual associaram-se as metodologias do "vaso-duplo", normalmente usada em experimentos de nutrição de plantas, e do "compartimento-duplo", normalmente usada em experimentos com micorrizas. Nesse experimento, as plantas micorrizadas cresceram melhor em solos ácidos do que as plantas não micorrizadas. As plantas micorrizadas exauriram as formas consideradas prontamente lábeis de P (Resina e NaHCO3-Pi) e usaram em torno de 20% da forma considerada moderadamente lábil (NaOH-Pi). As plantas não micorrizadas, por sua vez, fracassaram completamente em adquirir P mesmo dos compartimentos mais lábeis. É normalmente aceito na literatura que plantas micorrizadas e não micorrizadas usam P das mesmas fontes, mas que plantas micorrizadas exploram um volume maior de solo do que as plantas não micorrizadas. Embora controvertido, tem sido também sugerido que micorrizas podem utilizar P de fontes menos lábeis, não utilizadas pelas raízes de plantas sem associações com micorrizas. No experimento apresentado no capítulo 6, mostrou-se que as micorrizas foram além de só aumentar o volume de solo explorado pelas raízes. Mostrou também que a metodologia do "pote duplo-compartimento duplo" é adequada para estudos de nutrição de plantas envolvendo micorrizas. O capítulo 7 apresentou um resumo do capítulo 6, porém enfatizou que mecanismos de resistência ao Al e aquisição de P de solos com alta toxidez de Al não são necessariamente relacionados, contrário do que é comumente aceito na literatura. A resistência ao Al foi provavelmente devido a produção de ácido cítrico pela variedade de milho. Conhecimentos atuais sugerem Que tal mecanismo também facilita aquisição de P em solos ácidos. No entanto as raízes da variedade de milho resistente ao Al fracassaram completamente em adquirir P do solo na ausência de micorrizas, mesmo das fontes prontamente lábeis (Resina e NaHC0,-Pi). Conseqüentemente, mecanismos de resistência ao Al e de convivência em ambientes de baixa disponibilidade de P parecem não estar necessariamente interligados como sugerido na literatura. Se para a variedade de milho utilizada o ácido cítrico foi importante na resistência ao Al, ele não foi importante na aquisição de P. No capítulo 8 o modelo desenvolvido (baseado no modelo DYNAMITE) como exercício para estudar ciclagem de P, confirmou qualitativamente os resultados do capítulo 3 de que a taxa de Po em relação ao P lábil é maior nos sistemas agroflorestais do que nos sistemas convencionais. O exercício foi útil para integrar informações. A necessidade de se obter informações mais claras, principalmente aquelas que se referem ao papel dos microorganismos no fluxo de P entre os compartimentos, também vieram à tona. Os resultados do fracionamento de P no solo (latossolo) usado no experimento da casa de vegetação (capitulo 6), confirmaram os resultados do fracionamento do P em solos (também latossolo) coletados nos sistemas agroflorestais e convencionais (capítulo 3): o P total do solo usado na casa de vegetação (horizontes A e B) não foi muito baixo, entretanto, em média 70% do P estava nas frações extraídas com HCl concentrado e no resíduo, as quais são consideradas não disponíveis para as culturas no curto prazo (uma estação de cultivo) ou médio prazo (mais de uma estação de cultivo); e a segunda maior fração foi a NaOH-Pi (em média 25%), tal fração é considerada disponível no médio prazo. A difusão é o principal mecanismo de transporte do P no solo. Assim, no longo prazo, as micorrizas (capítulo 6) podem alterar a distribuição de P entre os diversos compartimentos devido ao uso do NaOH-Pi e de frações mais lábeis (Resina-Pi e NaHCO3-Pi). Portanto, se árvores podem mudar a performance das micorrizas nos sistemas agroflorestais comparada aos sistemas convencionais, por exemplo, aumentando a atividade de micorrizas em profundidades (presença de mais esporos, capítulo 5), espera-se que ocorra uma mudança na dinâmica de P tornando-o mais disponível às plantas. Isto aumentaria a eficiência dos processos de ciclagem de nutrientes nos sistemas agroflorestais. A taxa e o impacto destas mudanças na ciclagem de P e a eficiência de P usado pelas culturas ao longo prazo necessitam ser melhores entendidas e pesquisadas para uma melhor compreensão da importância dos sistemas agroflorestais na utilização do P do solo. Alguns métodos usados nesta tese (fracionamento de P, 31PRNM analysis) são muito estáticos para o estudo da dinâmica do P e são insuficientes para traçar conclusões finais a respeito das transformações ocorridas pelas formas de P do solo. Número de esporos (capítulo 5) é somente um indicador da presença de micorrizas. Mecanismos de aquisição de P devem ser entendidos não somente em plantas cultivadas (milho por exemplo, capítulos 6 e 7) mas também em árvores nativas usadas nos sistemas agroflorestais, tais como as árvores listadas nos capítulos 2 e 5. Assim, estudos mais detalhados são necessários para um melhor entendimento das transformações sofridas pelas formas de P do solo devido a ação microbiana. Os resultados destes estudos podem ser incorporados no modelo apresentado no capítulo 8 para melhorá-lo. Os estudos aqui apresentados formam um ponto de partida para o entendimento da dinâmica de P nos sistemas agroflorestais da Zona da Mata de Minas Gerais. A demanda dos agricultores para maiores esclarecimentos sobre dinâmica de nutrientes (capítulo 2) ainda não pode ser respondida completamente. Para tal, estudos de P devem ser integrados às atividades de desenvolvimento agrícola que estão sendo realizadas por diferentes atores na Zona da Mata: agricultores, CTA (Centro de Tecnologias Alternativas da Zona da Mata) e UFV (Universidade Federal de Viçosa), dentre outros. Na discussão geral (capítulo 9 ) foram apresentadas algumas das pesquisas em sistemas agroflorestais que tem sido realizadas na Zona da Mata, e uma moldura geral para futuras pesquisas em ciclagem de P nesses sistemas as quais podem ser expandidas para outras regiões da Mata Atlântica.
Funcionalidade das micorrizas arbusculares em cafezais agroecológicos
(Universidade Federal de Viçosa, 2011-09-29) Tavares, Rodrigo de Castro; Cardoso, Irene Maria
A Zona da Mata de Minas Gerais é uma região que historicamente tem sofrido intensa degradação de solos e perda da floresta nativa. Nesse ambiente, os solos tendem a ser distróficos e álicos, ocorrendo solos eutróficos apenas nas partes mais baixas do relevo. O profundo manto de intemperismo que associado ao relevo acidentado, favorece a perda de nutrientes. Nessa região, a fragmentação das propriedades é acompanhada de uma distribuição bastante desigual de recursos, onde os pequenos agricultores não têm terra suficiente para a reprodução da unidade familiar. A cultura do café (Coffea arabica L.) é uma das principais atividades produtivas da região, praticada em solos de encosta, principalmente por pequenos agricultores. Nesse contexto, a implantação de sistemas baseados nos princípios agroecológicos é uma alternativa que permite a conservação do solo e a manutenção da biodiversidade local. Em 1994, os agricultores familiares do município de Araponga, Zona da Mata Mineira, optaram por conciliar a produção de café com a sustentabilidade ambiental, surgindo a idéia da produção de café agroecológico, agroflorestal ou a pleno sol. Os sistemas agroecológicos são manejados com o baixo uso de adubos químicos, a não utilização de agrotóxico e o não revolvimento dos solos, tendo como ênfase a ciclagem de nutrientes. Nos sistemas agroflorestais (SAF), ao contrário do sistema a Pleno Sol (PS) houve a incorporação do componente árboreo, priorizando a utilização de espécies nativas da Mata Atlântica e ou frutíferas. Após a consolidação desses agroecossistemas (18 anos) e diversos estudos (estoques de carbono orgânico e fósforo no solo; indicadores físicos, químicos e biológicos; fluxo hídrico; ciclagem de nutrientes e diversidade de espécies vegetais) surge a necessidade de avaliar a funcionalidade de organismos chave desses sistemas, como os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Esses microssimbiontes desempenham diversas funções que são fundamentais para perpetuação desses agroecossistemas. A ação dos FMAs é atribuída, frequentemente, ao aumento no volume de solo explorado pela planta hospedeira, ocasionando uma maior absorção de água e nutrientes. Entretanto, outros benefícios são conferidos as plantas micorrizadas, como a proteção do sistema radicular contra patógenos; tolerância ao ataque de herbívoros; salinidade e elementos fitotóxicos, como o Alumínio (Al) ou metais pesados. Além disso, a rede micélial desses fungos é importante na estruturação e no aporte de Carbono (C) do solo (hifas e glomalina). A glomalina é uma glicoproteína hidrofóbica produzida pelos FMAs e que se acumula no solo em concentrações de mg por g-1. Essa glicoproteína permanece por anos ou décadas nos solos, com períodos de residência de 6 a 42 anos. A dinâmica da glomalina no solo ainda é pouco compreendida, entretanto, fatores como o manejo agrícola das áreas, a disponibilidade de espécies hospedeiras, balanço nutricional das plantas, disponibilidade de nutrientes, teores de CO2 na atmosfera do solo e os atributos físico-químicos do solo podem afetar os estoques dessa proteína, principalmente aqueles que alteram a abundância e a diversidade dos FMAs. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da glomalina em áreas da Zona da Mata de Minas Gerais. E, ainda, a transferência de sinais químicos entre plantas conectadas via hifa dos FMAs. Para avaliação da dinâmica da glomalina no solo, foram selecionadas três propriedades de agricultores familiares (An, Ro e Fe) que cultivam café (Coffea arabica L.), na região de Araponga-MG. Em cada propriedade, foi amostrado o solo de um sistema a PS e um SAF. Como referência, amostrou-se o solo de uma mata nativa secundária (MN) representativa da região e dentro dos domínios da Floresta Atlântica. Foram retiradas quatro amostras compostas de solo na entrelinha de plantio e próximo ao terço basal do dossel do cafeeiro, em diferentes profundidades. Analisou-se: os teores glomalina total (GT) e facilmente extraível (GFE); carbono orgânico total (COT); nitrogênio total; carbono da glomalina (CG); nitrogênio da glomalina (NG); teores de glomalina nas classes de agregados (4-2, 2-1 e 1-0,5 mm de diâmetro); diâmetro médio geométrico (DMG); diâmetro médio ponderado (DMP); índice de estabilidade de agregados (IEA); Carbono lábil (CL); Carbono não lábil (CNL); densidade do solo; teor de argila; argila dispersa em água (ADA); colonização micorrízica do cafeeiro; espécies espontâneas; espécies arbóreas dos agroecossistemas e raízes extraídas do solo; número de esporos dos FMAs; peso de raízes; pH; P disponível; soma de bases (SB); capacidade de troca catiônica total (CTCtotal) e efetiva (CTCefetiva); alumínio trocável (Al3+) e acidez potencial (H+Al). Por fim, para demonstrar a conexão entre plantas por hifas de MAs e a transferência de sinal entre plantas, foi construído um sistema de vasos duplos conectados. Os resultados indicaram que os agroecossistemas com cafezais da Zona de Mata de Minas Gerais apresentam elevados estoques de glomalina. Os FMAs aportam quantidades significativas de C e N orgânico no solo, na forma de glomalina. Os agregados de maior diâmetro apresentam maiores teores de glomalina. Alguns atributos físicos, químicos e biológicos do solo interferem nos teores de glomalina. Os sistemas agroflorestais podem contribuir para o aumento da restauração dos teores de glomalina, mas isso dependerá de características dos sistemas, como idade, espécie e quantidade de indivíduos arbóreos. Em um dos cafezais estudados, a introdução do componente arbóreo em área adjacente a um cafezal agroecológico a pleno sol, com o mesmo histórico de degradação, resultou em maiores estoques de glomalina no solo. Na transferência de sinais, verificou-se que a técnica do vaso duplo conectado é adequada para observar a indução de defesa indireta em plantas conectadas, via rede micelial, dos FMAs.
Green manure in coffee systems in the region of Zona da Mata, Minas Gerais: characteristics and kinetics of carbon and nitrogen mineralization
(Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2008-09) Matos, Eduardo da Silva; Mendonça, Eduardo de Sá; Lima, Paulo César de; Coelho, Marino Salgarello; Mateus, Renato Faria; Cardoso, Irene Maria
The use of green manure may contribute to reduce soil erosion and increase the soil organic matter content and N availability in coffee plantations in the Zona da Mata, State of Minas Gerais, in Southeastern Brazil. The potential of four legumes (A. pintoi, C. mucunoides, S. aterrimum and S. guianensis) to produce above-ground biomass, accumulate nutrients and mineralize N was studied in two coffee plantations of subsistence farmers under different climate conditions. The biomass production of C. mucunoides was influenced by the shade of the coffee plantation. C. mucunoides tended to mineralize more N than the other legumes due to the low polyphenol content and polyphenol/N ratio. In the first year, the crop establishment of A. pintoi in the area took longer than of the other legumes, resulting in lower biomass production and N 2 fixation. In the long term, cellulose was the main factor controlling N mineralization. The biochemical characteristics, nutrient accumulation and biomass production of the legumes were greatly influenced by the altitude and position of the area relative to the sun.
Leguminosas e plantas espontâneas em sistemas agroecológicos de produção de café
(Universidade Federal de Viçosa, 2006-02-21) Souto, Renata Lúcia; Cardoso, Irene Maria
A agricultura familiar é predominante na Zona da Mata de Minas Gerais, e a utilização das terras se dá principalmente com a utilização de pastagem e do café, quase sempre consorciados com culturas de subsistência. A disponibilidade de nutrientes em sistemas agroecológicos é um dos fatores mais limitantes para a produção, principalmente em se tratando de áreas declivosas, cujo solo, em geral, tem menor fertilidade natural, como é o caso da Zona da Mata de Minas Gerais. A manutenção da ciclagem de nutrientes nestes ambientes se faz necessária, tanto do ponto de vista nutricional para a cultura em questão, em especial o café, como para fins de recuperação e conservação ambientais, como redução da erosão e incremento da biodiversidade. Dentro de uma proposta agroecológica de geração de renda e qualidade de vida, torna-se imprescindível o uso de práticas que valorizem o conhecimento local e a preservação da diversidade de espécies nas propriedades, dentre elas a vegetação espontânea. Este trabalho teve como objetivos identificar o uso e o manejo das espécies espontâneas pelos agricultores familiares da Zona da Mata de Minas Gerais, em sistemas de produção agroecológica, com enfoque nas áreas de cultivo de café; investigar a produção de biomassa, a velocidade de decomposição e a composição química e bioquímica das leguminosas Crotalaria spectabilis, Lablab purpureus, Cajanus cajan e de um conjunto de plantas espontâneas, em dois municípios com diferentes condições edafoclimáticas (Araponga e Pedra Dourada); e aprofundar a dinâmica de mineralização de C e N das leguminosas Crotalaria spectabilis, Lablab purpureus, Cajanus cajan e de um conjunto de plantas espontâneas, e as relações com a taxa de decomposição e a qualidade destes materiais vegetais nos dois municípios. Para isto, agricultores foram entrevistados e suas propriedades foram visitadas. Informações foram também coletadas durante encontros com os agricultores. Dezesseis espécies de plantas espontâneas apareceram como as mais comuns na lavoura de café. Quinze são utilizadas como cobertura do solo, duas como medicinal, três como alimento humano e uma como melífera. Uma única espécie pode ter mais de uma utilização pelo agricultor. Em relação às condições de fertilidade do solo, três são encontradas em solos com alta fertilidade, nove em fertilidade média, e quatro em fertilidade baixa. No que diz respeito à importância na nutrição do café, cinco têm muita importância, quatro têm importância média, e sete têm pouca importância. Das seis espécies que os agricultores deixam crescer nas áreas de cultivo, cinco delas têm importância para a nutrição do café, levando a crer que estas plantas cumprem um papel importante na ciclagem de nutrientes. L. purpureus apresentou menor produção de matéria seca (1,82 kg/ha) em Araponga, local com maior altitude, e os outros adubos não diferiram entre si e foram superiores à L. purpureus. Já em Pedra Dourada, todos os valores foram semelhantes. Em relação à composição química, os valores mais altos de N, em kg/ha, foram para C. cajan, que foi superior à L. purpureus, C. spectabilis e espontâneas. Os valores de P, K, Ca e Mg não diferiram entre todos os adubos verdes. C. spectabilis apresentou maior teor de nutrientes e L. purpureus, menor. Quanto à facilidade de decomposição, todas as leguminosas apresentaram-se com tendências semelhantes, à exceção de L. purpureus em Araponga, que se decompôs mais facilmente. Este material, por sua vez, possui relação PP/N maior, com o favorecimento, então, da decomposição em curto prazo. Pode-se concluir que as plantas espontâneas apresentaram-se com resultados semelhantes às leguminosas para composição química. Em geral, as taxas de decomposição foram maiores em menor altitude e em adubos com relação C/N, LG/PP, PP/N e (LG+PP)/N menores. Os maiores teores de C-CO 2 acumulados foram encontrados para C. cajan, e os menores para as espontâneas, este último podendo estar associado à maiores taxas de hemicelulose destas espécies. Os valores totais de C-CO2 foram maiores numa maior altitude. Em relação à dinâmica de N, houve predomínio de mineralização de N. Os maiores valores de N total mineralizado foram encontrados para C. cajan, em ambas as localidades, e os menores valores para espontâneas. Os valores em geral foram maiores em Pedra Dourada que em Araponga, diferença esta que pode ser atribuída às diferenças edafoclimáticas. O comportamento das espontâneas foi distinto das leguminosas, mas de relevância em médio prazo, em um sistema agroecológico que valorize a diversidade e o incremento da ciclagem de nutrientes. Pode-se concluir que o agricultor utiliza e maneja as espécies espontâneas com o fim de proteção do solo, ciclagem de nutrientes, alimento ou medicinal. Além disso, essas plantas podem ser boas indicadoras de qualidade do solo. É necessário valorizar e reconhecer o uso das plantas espontâneas e estudá-las, como alternativas para uma agricultura mais sustentável. É importante que haja interação de diferentes adubos verdes, combinando velocidade de decomposição às necessidades da cultura principal e aos objetivos do agricultor. Conclui-se também que a mineralização de C é influenciada pela relação lignina/polifenóis, e a mineralização de N pelo teor de polifenóis e pelas relações C/N, LG/N, PP/N e (LG+PP)/N.
Microbiota solubilizadora de fosfato em solo de cafezal agroflorestal cultivado sob os princípios da agricultura natural
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-04-03) Souza, Inácio Gonçalves de; Cardoso, Irene Maria; Costa, Maurício Dutra
Os sistemas agroflorestais (SAFs) manejados sob os princípios da agricultura natural, possuírem alta diversidade de plantas e não utilizarem agrotóxicos e adubos químicos ou orgânicos. Assim os SAFs favorecerem os organismos do solo, agentes importantes na disponibilização de fósforo (P) em solos tropicais. Objetivou-se analisar modificações na dinâmica do P provocadas pela microbiota do solo de um cafezal agroflorestal cultivado sob os princípios da agricultura. Especificamente, objetivou-se caracterizar quimicamente o solo; identificar e analisar os pools de P; avaliar o potencial de solubilização de P dos microrganismos do solo; quantificar os fungos e bactérias totais e solubilizadores de P presentes no solo; e quantificar a atividade de fosfatases no solo. Realizou-se revisão bibliográfica sobre fósforo, agroecologia e agricultura natural e analisou-se solos de uma mata nativa e de cafezais localizados em Araponga, Minas Gerais, sob diferentes manejos: SAF manejado sob os princípios da agricultura natural, SAF com adubação orgânica e cafezal a pleno sol com manejo convencional (uso de adubos químicos e agrotóxicos). Os solos das áreas estudadas foram amostrados à profundidade de 0-5 cm. Determinou-se o pH em H2O, a acidez potencial, os teores de K, Ca, Mg, Al e P, a capacidade de troca catiônica total e efetiva, a saturação por bases e por alumínio e a matéria orgânica. O fracionamento de P foi feito, obtendo-se P solúvel, P lábil, P inorgânico e P orgânico moderadamente lábeis, P extraído com HCl, P ocluso e P total. Analisou-se o potencial de solubilização de P através da incubação de solo com fosfato natural; a quantificação dos fungos e bactérias totais e solubilizadores de fosfato a partir da incubação de placas com solo; e as fosfatases ácidas e alcalinas, feita a partir da quantificação de p-nitrofenol liberado pela atividade de fosfatases. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e comparados por teste Tukey a 10%. Os resultados indicam que o SAF orgânico apresentou os maiores valores de P em formas lábeis e moderadamente lábeis, maior P total, menor P ocluso, o segundo maior potencial de solubilização de fosfato e a maior porcentagem de bactérias solubilizadoras. A mata e o SAF orgânico apresentaram o maior teor de matéria orgânica, mas a mata apresentou baixos teores de nutrientes disponíveis, baixo pH e acidez potencial elevada, além de maior potencial de solubilização de fosfato e maior porcentagem de fungos solubilizadores. SAF natural apresentou atributos químicos do solo similares ao sistema convencional, com exceção da porcentagem de saturação por bases, que foi superior; menor potencial de solubilização de fosfato; baixo teor de P e maior atividade de fosfatases ácidas e alcalinas, indicando a importância do P orgânico para as plantas nessa área. A adubação com esterco animal, o aporte de materiais de podas e o consórcio com árvores podem ter contribuído para os bons indicadores químicos de qualidade do solo avaliados em SAF orgânico. O aporte constante de materiais lábeis e pouco lábeis no SAF natural resultou em maior atividade de fosfatases e em condições de solo similares ou superiores ao convencional à pleno sol. Embora o SAF natural apresente baixos teores de P, as plantas de café não apresentaram sintomas de deficiência nutricional e são produtivas, o que sugere que os microrganismos do solo funcionaram como "by-pass" e podem ter fornecido o P diretamente para as plantas e que as plantas ciclaram o P de camadas mais profundas do solo, deixando-o disponível nas camadas superficiais na forma de P orgânico, não quantificável pelo método Mehlich-1. Portanto o manejo de cafezais em sistema agroflorestal com adubação orgânica ou natural favoreceram a fertilidade do solo. O aporte de adubação orgânica de origem animal (SAF orgânico) favoreceu a disponibilidade de fósforo, os microrganismos solubilizadores de fosfato, em especial as bactérias, e o potencial de solubilização de fosfato pela microbiota do solo, enquanto o aporte de resíduos vegetais no SAF natural favoreceu a ação das fosfatases ácidas e alcalinas e possibilitou solos de qualidade semelhantes ou melhores do que os solos manejados com insumos químicos. Assim, com o sistema de produção de café natural, além dos benefícios ambientais, o agricultor tem menos custos com insumos externos e maior valor agregado no café, que é reconhecido pela alta qualidade. Palavras-chave: Manejo agroecológico. Sistemas agroflorestais. Fracionamento de fósforo. Agricultura orgânica. Microbiota solubilizadora de fosfato. Atividade de fosfatases.
Qualidade da matéria orgânica de solos sob cultivo de café consórciado com adubos verdes
(Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2013-11) Coelho, Marino Salgarello; Mendonça, Eduardo de Sá; Lima, Paulo César de; Guimarães, Gabriel Pinto; Cardoso, Irene Maria
O aporte de resíduos orgânicos, associado ao processo de humificação, promove melhoria dos atributos do solo e garante ao agricultor a manutenção do sistema produtivo. As leguminosas visam, além do fornecimento de nutrientes para o café, melhorar a qualidade da matéria orgânica do solo com a formação das substâncias húmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do uso de leguminosas, como adubo verde, na qualidade das substâncias húmicas em solos sob café em duas condições edafoclimáticas na Zona da Mata de Minas Gerais. Foram cultivados amendoim forrageiro, calopogônio, estilosantes, mucuna e espécies espontâneas durante quatro anos, em duas propriedades de agricultores familiares. Após quatro anos, realizaram-se a coleta de solo, extração e purificação das SH para obtenção dos ácidos fúlvicos (AFs) e húmicos (AHs). Foram realizadas análise elementar (CHNO), UV-visível, infravermelho e termogravimetria do material purificado. Os resultados evidenciaram que os AHs possuem maior peso molecular, hidrofobicidade, condensação, e compostos aromáticos com maior teor de C, conferindo maior estabilidade estrutural em relação aos AFs. O ambiente voltado para a face sul, com menor incidência de luz, menor temperatura e maior umidade, possui substâncias húmicas estruturalmente mais estáveis e resistentes à degradação do que as extraídas de solo voltado para o noroeste. O tratamento com calopogônio apresentou baixo teor de C e elevado teor de O na composição dos AFs, caracterizando compostos de menor estabilidade estrutural em relação aos AFs, sob os tratamentos com estilosantes, mucuna e espontâneas. Nos AHs, o uso das leguminosas apresentaram resultados semelhantes.
Sistematização da experiência participativa com sistemas agroflorestais: rumo à sustentabilidade da agricultura familiar na Zona da Mata mineira
(Universidade Federal de Viçosa, 2006) Souza, Helton Nonato de; Cardoso, Irene Maria; Universidade Federal de Viçosa
A agricultura familiar é o modo de agricultura que predomina na Zona da Mata mineira. As terras são utilizadas principalmente com pastagem e café quase sempre consorciado com culturas de subsistência como milho, feijão, mandioca, etc. A agricultura familiar enfrenta vários problemas sociais e ambientais na região como, por exemplo, aqueles relacionados à conservação dos solos: processos erosivos acentuados, perda da fertilidade natural, assoreamento dos corpos d’água, diminuição da qualidade e quantidade da água, são alguns deles. Na busca de soluções para tais problemas e tendo a agroecologia como base científica de trabalho foram estabelecidas várias parcerias entre as instituições locais como Sindicato dos Trabalhadores Rurais - STR’s, Centro de Tecnologias Alternativas da Zona da Mata - CTA/ZM e Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa - DPS/UFV. Em um trabalho conjunto foi realizado em 1983 um Diagnóstico Rural Participativo - DRP em Araponga-MG durante o qual foi sugerida a experimentação participativa com sistemas agroflorestais - SAFs que se estendeu para outros municípios. A integração com os sindicatos aglutinava diversos agricultores e agricultoras, e, alguns destes além da sua participação e interesse pelo assunto, se dispuseram a implementar tais experiências em suas propriedades. De 2003 a 2005 a experiência foi sistematizada objetivando explicitar os resultados alcançados e as lições aprendidas durante a experimentação permitindo com isto a construção de um conhecimento novo, necessário para o fortalecimento da agricultura familiar e a consolidação de propostas agroecológicas. Dezoito agricultores (as) experimentadores participaram do processo de sistematização. O método constou de visitas às propriedades, entrevistas semi-estruturadas encontros envolvendo técnicos, agricultores, pesquisadores, professores e estudantes da UFV. Técnicas do DRP como mapas, diagramas institucionais e análises de fluxos foram utilizadas. Foram compilados, sintetizados e discutidos com os agricultores dados de várias pesquisas realizadas principalmente com solos. A experimentação gerou grande complexidade de desenhos e manejos dos sistemas implantados, sobre os quais foram discutidos os fatos que levaram às suas escolhas e os seus redesenhos. O principal critério de introdução ou retirada de espécies arbóreas do sistema foi a compatibilidade das árvores com o café. Os principais indicadores de compatibilidade utilizados foram o bom aspecto fitossanitário do café, o sistema radicular profundo do componente arbóreo, a produção de biomassa, a mão-de-obra e a diversificação da produção. Em torno de 82 espécies arbóreas, grande parte destas nativas, são utilizadas nos SAFs com média de 12 espécies por experiência, além do café. A área manejada variou de 1.000 m2 a 5.000 m2. Dentre estas espécies encontram-se o abacate (Persea sp), o açoita-cavalo (Luehea speciosa ), a banana (Musa sp), a capoeira-branca (Solanum argenteum), a eritrina (Erythrina sp), o fedegoso (Senna macranthera ), o ingá (Inga vera), o ipê-preto (Zeyheria tuberculosa ) e o papagaio (Aegiphila sellowiana). O angico (Annadenanthera peregrina ) e o jacaré (Piptadenia gonocantha ) foram rejeitados por apresentar competição com o café. Houve um aumento de matéria orgânica responsável pela estabilidade dos agregados do solo, redução na acidez trocável do solo diminuindo a necessidade de calagem, aumento do número de esporos de micorrizas em profundidade. Estudos sobre erosão demonstraram que nos SAFs houve menor perda de solo quando comparados a sistemas convencionais. A experimentação trouxe ensinamentos que serviram para toda a família, a propriedade e comunidade de uma forma geral, refletidos na consciência profundamente agroecológica através de temas como qualidade e quantidade da água na propriedade; importância da cobertura do solo, da matéria orgânica e, adoção de redução/eliminação da capina; manutenção de espécies arbóreas, arbustivas e espontâneas nas lavouras de café e na propriedade. Pode-se afirmar que os SAFs foram efetivos na conservação e recuperação dos solos e na diversificação da produção, o que gerou maior estabilidade e autonomia financeira das famílias. Na implantação da proposta houve vários problemas, principalmente de baixa produção, porém muitos agricultores continuaram com a experimentação, o que demandou adaptações durante o processo. A proposta para sua implantação exige maior conhecimento e maior disposição do agricultor para adequá-la às suas condições. Dependendo da situação pode haver necessidade de subsídio financeiro para sua implementação.
Soil CO2 efflux in agroforestry and full-sun coffee systems
(Universidade Federal de Viçosa, 2014-10-29) Gomes, Lucas de Carvalho; Cardoso, Irene Maria
A mudança climática global tem sido atribuída ao aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono (CO 2 ), como resultado das atividades humanas. Para atenuar esse efeito, existe um esforço global em reduzir as emissões de CO 2 e desenvolver tecnologias para remover parte desse gás da atmosfera. A maneira mais simples e natural para remover o CO 2 da atmosfera é realizada pelas plantas através da fotossíntese. Este processo remove o carbono da atmosfera formando biomassa vegetal, a qual mais tarde será depositada no solo, maior reservatório de carbono (2500 GtC) na biosfera terrestre. O balanço de carbono no solo é resultado da deposição de biomassa vegetal e perda de carbono, especialmente como CO 2 . Portanto, o solo, no ciclo global do carbono, pode atuar como fonte ou dreno de carbono da atmosfera. Para melhor compreensão do papel do solo no ciclo do carbono não é suficiente conhecer apenas a quantidade de carbono que determinadas espécies de plantas depositam no solo, mas também como esse carbono é liberado de volta para a atmosfera. O CO 2 é liberado (efluxo de CO 2 do solo) a partir de respiração do solo, a maior fonte de CO 2 da biosfera terrestre. O efluxo de CO 2 do solo é um processo complexo que depende das características biológicas e físicas do solo, especialmente das condições de temperatura e umidade do solo. No entanto, o tipo de vegetação e as práticas agrícolas podem ser os principais componentes que controlam o efluxo de CO 2 do solo em agroecossistemas, porque influenciam as características biológicas e físicas do solo e regulam as condições de temperatura e umidade do solo. Nos sistemas agroflorestais as árvores aportam matéria orgânica no solo e o protegem contra a radiação solar direta, influenciando assim o efluxo de CO 2 do solo. O objetivo geral deste estudo foi compreender como a copa das árvores, em sistemas agroflorestais com café, afetam o efluxo de CO 2 do solo e quais os fatores controladores deste processo em comparação com café a pleno sol. Para isso avaliou-se o efluxo de CO 2 do solo (in situ), em sistemas agroflorestais com café e em sistemas com café a pleno sol em três propriedades de agricultores familiares na Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil. O aumento nos níveis de cobertura da copa das árvores resultou no aumento da umidade do solo e na diminuição da temperatura do ar e do solo a 5 e 10 cm de profundidade. O efeito das árvores no microclima não afetou a média diária de efluxo de CO 2 do solo entre os sistemas agroflorestais e a pleno sol, mas contribuiu para que a dinâmica das emissões diárias fosse diferente entre os sistemas. No sistema agroflorestal o efluxo de CO 2 do solo foi mais estável durante o dia com menor variação entre o período de 08:00-10:00h e 12:00-14:00h e maior variação espacial do que no sistema a pleno sol. No sistema agroflorestal o efluxo de CO 2 foi explicado principalmente por variações na quantidade de nitrogênio total e carbono lábil e no sistema a pleno solo pela temperatura do solo, especialmente a 10 cm de profundidade. A análise de componetes principais mostrou que em geral o efluxo de CO 2 do solo correlacionou positivamente com a temperatura do solo a 5 e 10 cm de profundidade e negativamente com a umidade do solo. Em conclusão, as árvores em sistemas agroflorestais de café trouxeram maior estabilidade para o microclima e para o efluxo de CO 2 do solo comparado com sistemas a pleno sol.