Tomografia computada de raios-X na avaliação da porosidade de latossolos e sua relação com o desenvolvimento radicular de cafeeiros

Abstract

Os sistemas de manejo agrícola por alterarem os atributos físicos do solo, reorganizam a distribuição espacial do diâmetro dos poros, especialmente os interagregados, onde ocorrem todos os processos dinâmicos do solo, além de permitirem o crescimento das raízes das plantas. Objetivou-se, neste estudo, quantificar a variabilidade espacial da distribuição dos poros em Latossolos, por meio da tomografia computada de raios-X, e pelo método do perfil cultural, avaliar as relações com o desenvolvimento radicular do cafeeiro sob um sistema de manejo que utiliza sulco profundo de plantio, cultura de cobertura na entrelinha e gesso agrícola adicional na superfície do solo. Foram realizados dois experimentos, um em lavoura comercial com seis anos em Latossolo gibsítico e outro caulinítico e outro em lavoura experimental, com três anos, em Latossolo gibissítico, ambos conduzidos pelo sistema citado acima. Para ambos os estudos, foram abertas trincheiras longitudinais à linha de plantio, onde amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas nas profundidades de 20-34; 80-94 e 150-164 cm, em três repetições. Na lavoura experimental, foram selecionados os seguintes tratamentos: G0: ausência de gesso adicional; G7: 7 Mg ha -1 e G28: 28 Mg ha -1 de gesso adicional aplicado na superfície do solo na linha de plantio. Nos dois estudos, os poros foram quantificados com base em imagens 3D, obtidas por meio da tomografia de raios-X. Com vistas à possível relação da distribuição dos poros com o crescimento das raízes do cafeeiro foi avaliada a distribuição do sistema radicular, pelo método do perfil cultural. Utilizou-se um gride (70 cm x 150 cm, espaçado em quadrículas de 5 x 5 cm), para determinação das variáveis radiculares: área superficial (mm2), comprimento (mm) e volume (mm3), obtidos em diferentes diâmetros de raízes. Nos dois estudos a maior variabilidade espacial da estrutura do solo ocorreu na direção horizontal (X e Y), em todos os eventos avaliados e melhor continuidade dos poros na direção vertical (Z), devido ao efeito conjunto das práticas adotadas pelo sistema de manejo. No primeiro estudo, a distribuição dos poros visíveis foi distinta entre os Latossolos, principalmente na profundidade de 20-34 cm. Com a diminuição do volume de poros de diâmetro menor que 0,4 mm, estes tenderam a maior esfericidade no Latossolo gibbsítico. No segundo estudo, verificou-se que as doses crescentes de gesso favoreceram o desenvolvimento de raízes mais finas, além de uma distribuição espacial mais homogênea e verticalizada do sistema radicular. A distribuição mais homogênea do volume dos poros visíveis, em cada classe, ocorreu no G7 especialmente a 20-34 cm de profundidade, porém o maior número e volume de poros foram detectados no G28, na profundidade de 20-34 cm.The agricultural management systems, by altering the soil’s physical attributes, reorganize the spatial distribution of the pore diameter, especially those with inter-aggregate, in which all of the dynamic processes of the soil occur, in addition to allowing the growth of plant roots. The objective of this study was to quantify the spatial variability of pore distribution in Latosols (Oxisols) by means of CT X-ray scan and by the soil profile method in order to evaluate the relations with coffee root development under a management system using deep groove planting, cover crop between rows and gypsum added to the soil surface. Two experiments were conducted, one in a six year old commercial crop in gibbsite and kaolin Latosol, and the other in a three year old experimental crop in gibbsite Latosol, both conducted by the system quoted above. For both studies, trenches were dug lengthwise to the planting row, in which samples of soil with preserved structure were collected at the depths of 20-34, 80-94 and 150-164 cm, in three replicates. In the experimental crop, we selected the following treatments: G0 - absence of additional gypsum; G7 - 7 Mg ha -1 and G28 - 28 Mg ha -1 of gypsum added to the soil surface on the planting row. In both studies, the pores were quantified based on 3D images obtained by the CT X-ray scan. Viewing the possible relation of pore distribution with the growth of coffee roots, we evaluated the root system distribution by means of the soil profile method. We used a sampling grid (70 cm x 150 cm, spaced in squares of 5 x 5 cm) to determine the root variables: surface area (mm 2), length (mm) and volume (mm 3) obtained in different root diameters. In both studies, the larger soil structure spatial variability occurred in the horizontal direction (X and Y) in all evaluated events, in addition to better pore continuity in the vertical direction (Z), due to the combined effect of the practices adopted by the management systems. In the first study, the visible pore distribution was different between the Latosols, especially in the depth of 20-34 cm. With the decrease in the volume of pores with diameter smaller than 0.4 mm, these tended to a higher sphericity in the gibbsite Latosol. In the second study, we verified that increasing doses of gypsum favored the development of thinner roots, in addition to a more homogeneous vertical spatial distribution of the root system. The more homogeneous distribution of pore volume in each class occurred in G7, especially at 20-34 cm of depth, however, the greatest number and volume of pores were detected in G28 at a depth of 20-34 cm.