Relação da qualidade química e biológica do solo com a produtividade do Milho - sementeira direta Vs. mobilização convencional

Mestrado em Engenharia Agronómica / Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa

A qualidade solo é tão importante como a qualidade da água no que diz respeito à avaliação geral do ambiente e, em específico, dos sistemas agrícolas. A potencial alteração da qualidade do solo, causada pela agricultura intensiva, aumenta a apreensão sobre os potenciais impactos associados e destaca a urgência de adotar métodos agrícolas mais sustentáveis. Nesse contexto, é essencial compreender como distintos sistemas de gestão agrícola podem influenciar a qualidade do solo, tendo sempre em consideração a produtividade da cultura. Em parceria com o InovMilho, esta dissertação teve como objetivo avaliar a influência da sementeira direta e da mobilização convencional na qualidade físico-química e biológica do solo bem como compreender em que medida as alterações da qualidade do solo conduzem à variação da produtividade da cultura do milho. São objeto de estudo três parcelas localizadas no Centro Nacional de Competências das Culturas do Milho e Sorgo “INOVMILHO (Coruche, centro de Portugal): P1, onde é efetuada sementeira direta há 5 anos; P2, onde é efetuada sementeira direta há 2 anos e P3, onde ocorre mobilização convencional. Em cada uma das parcelas colheram-se amostras de solo a duas profundidades (0-5 cm e 20-30 cm) (n=5/parcela e profundidade), as quais foram analisadas segundo uma abordagem integral que inclui parâmetros físico-químicos (% fração fina e grosseira, humidade, pH, condutividade elétrica, capacidade de troca catiónica, C orgânico, concentração de nutrientes na fração disponível) e biológicos (C microbiano, atividades da fosfatase, urease, glucosidase, desidrogenase e celulase). Além disso, foram avaliados parâmetros associados à produtividade do milho (peso da amostra, peso médio da maçaroca, humidade, conversão da humidade para 14%, número de espigas por metro linear e produtividade) permitindo inferir de um modo mais holístico as implicações de cada modelo de gestão agrícola na qualidade dos solos e no próprio cultivo. Os resultados obtidos revelaram que o uso continuado de sementeira direta pode melhorar alguns parâmetros químicos e biológico de qualidade do solo. Quando comparadas a prática de sementeira direta de 2 e 5 anos com a convencional, observaram-se valores médios superiores para a sementeira direta de 5 anos no que diz respeito ao C orgânico, C microbiano, N total, K extraível e todas as atividades enzimáticas à exceção da urease, que apresentou valores abaixo do limite de deteção. No que diz respeito à produtividade, esta apresentou um valor consideravelmente inferior na parcela onde é efetuada sementeira direta há 5 anos. Não foram obtidas correlações diretas entre parâmetros físico-químicos e biológicos nem entre indicadores de qualidade do solo com a produtividade do milho. Deste modo torna-se necessário fazer uma avaliação combinada dos parâmetros estudados ou elaborar estudos complementares de outras características físicas para justificar esta quebra de produtividade, como por exemplo a resistência do solo à penetração das raízes e % de germinação em parcelas de sementeira. Neste sentido, este estudo realça a importância da implementação de práticas agrícolas não convencionais, como é o caso da sementeira direta, como promotoras da sustentabilidade do solo e aumento da atividade microbiana. No entanto, é fundamental para alguns parâmetros o período desde a conversão do convencional para a sementeira direta.

The quality of soil is as crucial as water quality in the overall assessment of the environment, particularly within agricultural systems. The potential alteration of soil quality due to intensive agriculture raises concerns about associated impacts and underscores the urgency to adopt more sustainable agricultural methods. In this context, it is essential to understand how different agricultural management systems can influence soil quality while considering crop productivity. In collaboration with InovMilho, this dissertation aimed to evaluate the influence of no-till and conventional tillage on the physical-chemical and biological quality of the soil. Additionally, it sought to comprehend how changes in soil quality would lead to variations in maize crop productivity. The study focused on three plots located at the National Center of Competence for Maize and Sorghum Crops "INOVMILHO" in Coruche, central Portugal: P1, under no-till for 5 years; P2, under no-till for 2 years; and P3, subject to conventional tillage. Soil samples were collected at two depths (0-5 cm and 20-30 cm) in each plot (n=5 per depth), analyzed using an integrative approach that included physical-chemical parameters (% fine and coarse fraction, moisture, pH, electrical conductivity, cation exchange capacity, organic carbon, available nutrient concentrations) and biological parameters (microbial carbon, phosphatase, urease, glucosidase, dehydrogenase, and cellulase activities). Parameters related to maize productivity (sample weight, average cob weight, moisture, moisture conversion to 14%, number of cobs per linear meter, and yield) were also assessed, allowing for an holistic understanding of the implications of each agricultural management model on soil quality and cultivation. Results indicated that continuous no-till practices could enhance certain chemical and biological soil quality parameters. When comparing 2 and 5 years of no-till with conventional tillage, higher average values were observed for 5 years of no-till regarding organic carbon, microbial carbon, total nitrogen, extractable potassium, and all enzymatic activities except urease, which fell below the detection limit. However, in terms of productivity, the plot under no-till for 5 years showed a considerably lower value. No direct correlations were found between physical-chemical and biological parameters or between soil quality indicators and maize productivity. Therefore, a combined assessment of the studied parameters or additional studies on other physical characteristics, such as soil root penetration resistance and germination percentage, are necessary to justify this productivity decline in no-till plots. This study emphasizes the importance of implementing non-conventional agricultural practices, such as no-till, as promoters of soil sustainability and increased microbial activity. However, the time since conversion from conventional to no-till is crucial for some parameters.

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