Ciclagem de nutrientes por leguminosas herbáceas em cafezais orgânicos

Abstract

O objetivo deste trabalho foi determinar: as quantidades totais de nutrientes na parte aérea de Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum e Stylozanthes guyanensis sob diferentes condições edafoclimáticas; as taxas de decomposição e liberação de nutrientes dos adubos verdes A. pintoi, C. mucunoides, S. aterrimum e S. guyanensis no campo (acondicionados em "sacolas de lambri" de 20 x 20 cm e malha de 2,0 x 6,0 mm e coletados após 0, 15, 30, 60 120, 240 e 360 dias de incubação), sob diferentes condições edafoclimáticas; e a mineralização de C e N dos resíduos dos diferentes adubos verdes quando adicionados ao solo em condições de temperatura e umidade controladas. Os experimentos foram conduzidos em Araponga (950 m de altitude) e Pedra Dourada (690 m). A produção de matéria seca (MS) em Araponga variou de 0,94 (A. pintoi) a 3,21 t ha-1 (S. aterrimum) e de 0,95 (A. pintoi) a 2,87 t ha-1 (S. guianensis) em Pedra Dourada. Em Araponga, S. aterrimum apresentou as maiores quantidades de N (115,0 kg ha-1) e P (8,8 kg ha-1), comparado aos outros adubos verdes, e maiores quantidades de K (63,8 kg ha-1) e Ca (30,1 kg ha-1), comparado com A. pintoi. S. guianensis destacou-se por acumular maiores quantidades de N (92,4 kg ha-1), P (7,4 kg ha-1), K (50,5 kg ha-1) e Ca (33,5 kg ha-1), comparado ao A. pintoi, na propriedade de Pedra Dourada. As maiores quantidades de Zn e Cu foram observadas para S. aterrimum em Araponga e para S. guianensis em Pedra Dourada. S.guianensis apresentou os menores valores de lignina e das relações lignina/N, lignina/polifenol e (lignina+polifenol)/N. Os valores de polifenóis totais solúveis variaram de 1,19 a 1,86% em Araponga e de 1,30 a 2,04% em Pedra Dourada. Entre os resíduos, C. mucunoides apresentou os menores e S. aterrimum os maiores valores de polifenóis. A taxa de decomposição de MS foi 50,7% menor em Araponga e esteve relacionada com as diferenças climáticas entre as propriedades. As maiores taxas de liberação de nutrientes foram observadas para o P em todas as espécies avaliadas e ocorreram nos primeiros 15 dias, quando mais de 60% do P foi liberado para o sistema. Em média, 32% do total de N presente no material vegetal foi liberado nos primeiros 15 dias. Até os 360 dias, foram liberados pelos adubos verdes, em média, 77,5% do N em Araponga e 88,5% em Pedra Dourada. S. aterrimum contribuiu para a adição das maiores quantidades de N, P e K na propriedade de Araponga após 360 dias de decomposição, ciclando, em média, 93,4, 7,8 e 63,6 kg ha-1, respectivamente. Em Pedra Dourada, destacou-se S. guianensis, que ciclou 86,2 kg ha-1 de N, 7,1 kg ha-1 de P e 50,4 kg ha-1 de K. Em condições de temperatura e umidade controladas, A. pintoi obteve os maiores valores acumulados de C-CO2 (484,1 mg), quando proveniente de Pedra Dourada e, juntamente com S. guianensis (445,5 mg) quando originado de Araponga. A partir da terceira, até a última leitura, observou-se correlação positiva dos valores de CCO2 com a relação C/N. Nas leituras finais, os valores acumulados de C-CO2 correlacionaram-se negativamente com os teores de lignina e com a relação lignina/polifenol (P<0,10). C. mucunoides apresentou os maiores valores de N mineralizados na primeira semana de incubação, 83,5 mg kg-1 (Araponga) e 119,0 mg kg-1 (Pedra Dourada), e totais de N mineralizados após 50 dias na propriedade de Pedra Dourada (242,3 mg kg-1). Os totais de N mineralizados ao final da incubação, ao contrário do observado na primeira semana, não se correlacionaram com o conteúdo de polifenóis ou com a relação polifenol/N, mas apenas com os teores de celulose (P<0,05) e foram maiores para os resíduos provenientes de Pedra Dourada.In order to evaluate the shoot biomass production and the amount of nutrient in the Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum, e Stylozanthes guianensis under two edaphoclimatic conditions; the decomposition and nutrient release rates of green manures: A. pintoi, C. mucunoides, S. aterrimum e S. guianensis (placed in 2,0 x 6,0 mm mesh and 20 x 20 cm litterbags and taken out at 0, 15, 30, 60, 120, 240 and 360 days after incubation) under different edaphocimatic conditions; and the C and N mineralization by green manures originated from two edaphoclimatic conditions carried out an experiment under controlled temperature and humidity. The experiment was in Araponga (with altitude of 950 m) and Pedra Dourada (690 m). Dried biomass production in Araponga changed from 0,94 (A. pintoi) to 3,21 t ha-1 (S. aterrimum) and from 0,95 (A. pintoi) to 2,87 t ha-1 (S. guianensis) in Pedra Dourada. In Araponga, S. aterrimum accumulated higher amount of N (115,0 kg ha-1) and P (8,8 kg ha-1) than the others green manures and higher amount of K (63,8 kg ha-1) and Ca (30,1 kg ha-1) than A. pintoi. S. guianensis distinguished by its higher amount of N (92,4 kg ha-1), P (7,4 kg ha-1), K (50,5 kg ha-1) and Ca (33,5 kg ha-1) than A. pintoi in the Pedra Dourada farm. The highest amount of Zn and Cu were observed for S. aterrimum in Araponga and for S. guianensis in Pedra Dourada. The S. guianensis showed the lowest lignin content and lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios. The total soluble polyphenol content ranged from 1,19 to 1,86% in Araponga and from 1,30 to 2,04% in Pedra Dourada. Among the green manures, C. mucunoides had the lowest polyphenol content and S. aterrimum the highest. The dried matter decomposition rate was 50,7% lower in Araponga and was related with the climatic differences among the farms. The highest nutrient release rates were observed for P in every species and occurred in first the 15 days when more than 60% of the P was released from the system. In general, 32% of total N content in the vegetal residue was released in the first 15 days. Until the 360 days, it was released by the green manures, around 77,5% of N in Araponga and 88,5% in Pedra Dourada. After 360 days of decomposition, S. aterrimum contributed for add the highest amounts of N, P and K in Araponga farm, recycling 93,4, 7,8 and 63,6 kg ha-1, respectively. S. guianensis and S. aterrimum distinguished in Pedra Dourada recycling 86,2 kg ha-1 of N, 7,1 kg ha-1 of P and 50,4 kg ha-1 of K. Under controled temperature and humidity, A. pintoi showed the highest accumulated C-CO2 (484,1 mg) in the residue from Pedra Dourada farm and along with S. guianensis (445,5 mg) when originated from Araponga. From the third to the last C-CO2 measurement the values were positively correlated with C/N ratio. In the final period of incubation, the accumulated C-CO2 values were negatively correlated with lignin content and lignin/polyphenol ratios. C. mucunoides showed the highest N mineralized values in the first week of the incubation (83,5 mg kg-1 in Araponga and 119,0 mg kg-1 in Pedra Dourada) and total N accumulated values after 50 days in Pedra Dourada farm (242,3 mg kg-1). Contrasting to the observed in the first week, total N mineralized values at the end of the incubation did not correlate with the polyphenol content or polyphenol/N ratio, but only with the celulose content and they were higher for the residues from Pedra Dourada.