Estoques de carbono do solo e fisiologia de feijão-caupi e guandu em sistemas integrados de produção | Soil carbon stocks and physiology of cowpea and pegeon pea in integrated production systems

Integrated agricultural production systems can increase soil organic carbon stocks over time and contribute to climate change mitigation. However, the choice of species suitable for cultivation in integrated systems is a critical limiting factor for grain and forage production, also interfering in the dynamics of soil organic matter. In this context, the objective was to evaluate variables of growth, nodulation, production and physiology of cowpea and pigeon pea and the stocks and accumulation rates of carbon and total nitrogen in the soil in integrated systems implemented on low productivity pasture in the Cerrado biome. To evaluate the legumes, two experiments were carried out simultaneously, both in a 2 x 4 factorial scheme. The first factor consists in the use of two integrated systems and the second in the evaluation of legumes at four distances (2, 4, 6 and 8 m) from the eucalyptus plantation lines. In the first experiment, the forestry systems (eucalyptus and cowpea) and agrosilvopastoral (eucalyptus, cowpea and buffel grass) were evaluated and, in the second, the silvopastoral systems IPF1 (eucalyptus and pigeon pea) and IPF2 (eucalyptus, pigeon pea and buffel grass). After the legume cultivation, soil samples were collected to determine the soil attributes, being evaluated, in addition to the mentioned treatments, the systems: eucalyptus intercropped with buffel grass; eucalyptus (no cultivation between the lines, but with a history of intercropping); and a low-productivity pasture. A reduction in the number and dry mass of nodules was observed in pigeon pea with distance from the trees. Higher growth, biomass production and photosynthetic activity of cowpea and pigeon pea were observed with distance from eucalyptus planting lines. However, cowpea showed an increase in the weight of 100 grains at distances of 2 and 4 m. In addition, it was observed that buffel grass did not change the productivity of legumes. Additionally, the integration of eucalyptus with legumes or buffel grass increased the labile carbon content in the soil surface layer. The integrated systems also increased the contents and stocks of organic carbon and total nitrogen, non-labile carbon and carbon in the chemical fractions and showed accumulation of 5.22 Mg ha-1 yr-1 and 0.23 Mg ha-1 yr-1 of organic carbon and total nitrogen, respectively, in the layer from 0-40 cm.

Sistemas integrados de produção agropecuária podem elevar os estoques de carbono orgânico do solo ao longo do tempo e contribuir com a mitigação das mudanças climáticas. Contudo, a escolha de espécies adequadas para cultivo em sistemas integrados é um fator crítico limitante para a produção de grãos e forragem, interferindo também na dinâmica da matéria orgânica do solo. Neste contexto, objetivou-se avaliar variáveis de crescimento, nodulação, produção e fisiologia de feijão-caupi e guandu e os estoques e as taxas de acúmulo de carbono e nitrogênio total do solo em sistemas integrados implantados sobre pastagem de baixa produtividade no bioma Cerrado. Para avaliação das leguminosas, foram realizados dois experimentos, simultaneamente, ambos em esquema fatorial 2 x 4. O primeiro fator consistiu na utilização de dois sistemas integrados e o segundo na avaliação das leguminosas em quatro distâncias (2, 4, 6 e 8 m) das linhas de plantio de eucalipto. No primeiro experimento, foram avaliados os sistemas silviagrícola (eucalipto e feijão-caupi) e agrossilvipastoril (eucalipto, feijão-caupi e capim-buffel) e, no segundo, os sistemas silvipastoris IPF1 (eucalipto e feijão-guandu) e IPF2 (eucalipto, feijão-guandu e capim-buffel). Após o cultivo das leguminosas, amostras de solo foram coletadas para determinação dos atributos do solo, sendo avaliados, além dos tratamentos citados, os sistemas: eucalipto consorciado com capim-buffel; eucalipto (sem cultivo nas entrelinhas, mas com histórico de cultivos em consórcio); e uma pastagem de baixa produtividade. Foi constatada redução do número e da massa seca de nódulos no feijão-guandu com o distanciamento das árvores. Maior crescimento, produção de biomassa e atividade fotossintética de feijão-caupi e guandu foram observados com o distanciamento das linhas de plantio de eucalipto. Contudo, o feijão-caupi apresentou aumento no peso de 100 grãos nas distâncias de 2 e 4 m. Além disso, foi observado que o capim-buffel não alterou a produtividade das leguminosas. Adicionalmente, a integração de eucalipto com leguminosas ou capim-buffel aumentou o teor de carbono lábil na camada superficial do solo. Os sistemas integrados também elevaram os teores e estoques de carbono orgânico e nitrogênio total, de carbono não lábil e do carbono nas frações químicas e apresentaram acúmulo de 5,22 Mg ha-1 ano-1 e 0,23 Mg ha-1 ano-1 de carbono orgânico e nitrogênio total, respectivamente, na camada de 0-40 cm.

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