Biomassa microbiana do solo é importante no sistema plantio direto?

Solismar de Paiva Venzke FilhoEngenheiro Agrônomo; Doutor em agronomia; Consultor independente. E-mail:spvenzke@uol.com.brAntes de responder a essa pergunta, gostaria de dizer que a planta pode ser suprida com nutrientes por duas fontes: a adição de fertilizantes químicos ou químicos-orgânicos (adubos minerais ou orgânicos-minerais) e a mineralização dos compostos orgânicos originais do solo (matéria orgânicas do solo) e/ou adicionados ao mesmo (esterco, efluente e outros). Com a revolução verde nos anos 50, priorizou-se a adição de fertilizantes químicos como fonte de nutrientes no processo tecnológico de produção agrícola. Decorrente disso, a pesquisa científica relacionada ao solo foi direcionada, na sua maioria, para área química, em detrimento das áreas física e biológica do solo. Com o surgimento da filosofia do conservacionismo e da sustentabilidade no processo de produção agrícola, as áreas de física e principalmente a biológica ganharam força na ciência do solo, devido à necessidade de se conhecer melhor os processos biológicos e os fatores abióticos envolvidos na mineralização dos vários compartimentos da matéria orgânica do solo (MOS).Está comprovada por inúmeros trabalhos que a MOS aumenta com o tempo de adoção do sistema plantio direto (SPD). Sendo assim, credencia o SPD como um sistema de produção conservacionista e de sustentabilidade (Derpsch.& Moriya, 1998). Portanto, o resultado deste aumento da MOS e as mudanças nas propriedades físicas do solo proporcionam uma dinâmica de mineralização dos nutrientes diferente daquelas pesquisadas nos moldes do sistema convencional (solo revolvido) (Brye et al.,2003), e que a qual, infelizmente, é utilizado como base para as recomendações de adubação no SPD.Entretanto, algo tem mudado no decorrer desses últimos anos. Amado et al. (2002) propuseram a inclusão de um terceiro item nas recomendações de adubação nitrogenada para cultura do milho sob plantio no RS e SC: a cultura de cobertura antecedente. A decomposição e a mineralização dos resíduos culturais de uma cultura para outra ocorrem em velocidades diferentes e também disponibilizam à planta diferentes qualidades e quantidades de nutrientes (Trinsou trot, et al., 2000; Aita & Giacomini, 2003). Contudo, os principais responsáveis por essa decomposição e mineralização dos resíduos culturais são os microrganismos que habitam a superfície do solo (camada 0-5 cm). O conjunto de microrganismos, expresso em grama de elemento químico (C,N,P ou S) por quilo de solo, é chamado de biomassa microbiana do solo (BMS). Esse conjunto de microrganismo é formado basicamente por bactérias, fungos, protozoários, algas e partículas virais.Por questão didática, divide-se a MOS em compartimentos. A BMS é um compartimento da MOS mais ”lábil” ou seja, de fácil mineralização, portanto parte dos elementos químicos que fazem parte da BMS, logo estarão disponíveis na forma de nutrientes (NH4+; NO3-; H2PO4-; SO42-; e polímeros orgânicos de N) para as plantas. O pioneiro no estudo de BMS, o Professor David Jenkinson, do Instituto de Pesquisa Rothamsted, usou interessante analogia para posicionar a BMS no processo de mineralização do solo. A BMS é um ”buraco de agulha” por onde passam os nutrientes originários da decomposição orgânica (Figura 1). Esse buraco representa apenas 2 a 5% da MOS e permanece parcialmente ativo. Segundo Mac Donald (1986), apenas de 15 a 30% da comunidade microbiana estão ativos. Estima-se que na superfície do solo (0-2,5cm) esse número aumente para 50 a 80% devido à oferta de ”material orgânico jovem”; de umidade e de oxigênio (ar).

Estudo realizado pela equipe do Laboratório de Biogeoquímica Ambiental do CENA/USP na Fazenda Santa Branca no município de Tibagi,PR demostraram que o C microbiano aumenta e a variação do N na BMS é menor em solo com maior tempo de adoção do SPD (Figura 2). Pode se inferir que taxa de mineralização/imobilização é mais constante nesse solo. Com isso, do ponto de vista agronômico pode ser benéfico principalmente às culturas de ciclo longo. Outra conclusão deste estudo é que solos com texturas próximas podem apresentar quantidades similares de C microbiano devido às mudanças físicas apresentadas com tempo de adoção (12 anos nesse caso) (Figura 3). Nesse caso, pode se inferir que a dinâmica de mineralização dos resíduos culturais pode ser semelhantes em texturas próximas devido ao aumento do compartimento mais lábil da MOS.

Perspectivas no estudo da BMS para o SPD

A BMS por estar diretamente relacionada com a disponibilidade de nutrientes para as plantas, é a ”chave” para o entendimento e a manipulação da forma mais racional do processo de mineralização/imobilização dos nutrientes no solo. Acredita-se que estabelecendo os limites mínimo e máximo de mineralização e de imobilização para cada nutriente no ”corpo” da BMS em solo sob SPD, as recomendações de nutrientes, principalmente o nitrogênio, se darão com maior precisão e menor impacto ambiental. Frente aos diversos fatores ambientais com maior e menor interferência sobre a BMS.Sabe-se que a mineralização do nitrogênio é influenciada pelos fatores que controlam o crescimento e atividade dos microrganismos, tais como qualidade e quantidade de resíduos culturais no solo. A imobilização que é o inverso da mineralização depende também muito do estado de atividade da BMS. Este estado é chamado de fator atividade (Blagodastsky & Ricther, 1998). Na medida que a relação C/N dos resíduos torna-se ampla e a atividade mais elevada, a imobilização do N mineral será maior. Isto depende da capacidade da BMS de reutilizar os minerais (característica intrínseca da microbiota) ou seja da taxa de crescimento e mortalidade dos microrganismos. Além disso, como é de conhecimento, a velocidade de absorção do N pelos microrganismos é bem superior (4x) que as raízes das plantas. No ambiente solo onde o N mineral é o fator limitante, a competição dos microrganismos com as raízes das plantas é desleal. O esforço é evitar a máximo a competição pelos nutrientes entre os microrganismos ativos e as raízes na fase vegetativa das plantas. Para isso, precisamos conhecer melhor alguns fatores de interferência no processo de mineralização/imobilização, tais como: i) o estado de atividade da BMS que ocorre no solo; ii) as condições das fontes de C e de energia ou seja, a qualidade e a quantidade dos resíduos culturais. Não somente o que está acima do solo (superfície) mas também o que está inserido no solo como as raízes da cultura anterior e da presente; iii) e por último, os efeitos das variações de temperatura, umidade e de oxigênio em solo sob SPD, cujas amplitudes destas variações são diferentes em relação ao sistema convencional.Por outro lado, o próprio sistema radicular da planta acaba de estimular o crescimento e a infecção dos microrganismos ao redor das suas raízes (rizosfera). Isso ocorre, muitas vezes de forma benéfica como os microrganismos simbióticos (exemplos: micorrízas e rizóbios) e não simbióticos (exemplo: rizobactérias promotoras de crescimento de plantas).Acreditamos que a partir do conhecimento da amplitude dos fatores de interferência, possamos em um breve futuro prever com maior precisão a disponibilidade de nutrientes nos solos sob SPD, principalmente o mais limitante deles, o nitrogênio. Pretende-se contribuir assim para as calibrações de adubação ficarem muito mais eficientes e precisas do que é hoje.

Referências BibliográficasAita, C. & Giacomini, S.J. Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de cobertura de solo solteiras e consorciadas. Revista Brasileira da Ciência do Solo, v.27, p.601-612, 2003.Amado, T. J.C.; Mielniczuk, J.; Vezzani, F.M. Nova recomendação de adubação nitrogenada para o milho sob plantio direto no RS e SC adaptada ao uso de cultura de cobertura do solo. Revista Plantio Direto, edição 68; p.30-34; 2002. Blagosdastsky, S.A.; Richter, O. Microbial growth in soil and nitrogen turnover: A theoretical model considering the activity state microorganisms. Soil Biology & Biochemistry, v.30, p.1743-1755, 1998.Brye, K.E.; Norman, J.M.; Gower, S.T.; Bundy, L.G. Effects of management practices on annual net N-mineralization in a restored prairie and maize agroecosystems. Biogeochemistry, v.63, p.135-160, 2003.Derpsch, R.;Moriya, K. Implications of no-tillage versus soil preparation on sustainability of agricultural production: Sustainable Land Use - Furthering Cooperation Between People and Institutions, Advances in Geoecology, v.31,n. 2, p 1179- 1186, 1998.MacDonald, R.M. Sampling soil microfloras: Problems in estimating concentration and activity of suspensions of mixed populations of soil microorganisms. Soil Biology & Biochemistry, v.18, p.411-416, 1986.Trinsoutrot, L.; Recous, S.; Bentz, B.; Linères, D.; Chèneby,D.; Nicolardot, B. Biochemical quality of crop residues and carbon and nitrogen mineralization kinetics under nonlimiting nitrogen conditions. Soil Science Society America Journal, v.64, p.918-926, 2000.Venzke-Filho, S.P. Biomassa microbiana do solo sob plantio direto na região dos Campos Gerais, Tibagi,PR. Escola Superior de Agricultura ”Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2003. 99p.(Tese de doutorado)

Dados para referências bibliograficas:Revista Plantio Direto, edição nº 88, julho/agosto de 2005. Aldeia Norte Editora : Passo Fundo-RS