Atividade microbiana e decomposição de serrapilheira em pastagens consorciadas na zona da mata seca de Pernambuco

Abstract

As pastagens são um dos principais sistemas produtivos do Brasil. Sua degradação é um dos maiores problemas da pecuária e afeta diretamente a sustentabilidade do sistema produtivo. Um dos principais fatores de degradação das pastagens é a redução da fertilidade do solo, em razão da perda de nutrientes principalmente de N. Assim o aumento dos níveis de fertilidade do solo é uma alternativa para recuperar pastagens degradadas e a recomendação de pastagens consorciadas, de gramíneas e leguminosas forrageiras, é uma opção para aumentar a disponibilidade de N, pela fixação biológica de nitrogênio atmosférico e a deposição de serrapilheira de melhor qualidade. Assim, este trabalho avaliou a introdução de diferentes leguminosas herbáceas, arbustivas e arbóreas forrageiras em pastagem degradada de Brachiaria decumbens e seu efeito sobre a atividade microbiana do solo e a decomposição de biomassa vegetal na disponibilização de nitrogênio no solo. A atividade microbiana do solo foi avaliada por amostragens em dois experimentos de campo, implantados em julho de 2008, sendo um experimento com leguminosas herbáceas e outro com arbustivas e arbóreas. O experimento com herbáceas avaliou amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krap & Greg cv. Amarillo), cunhã (Clitoria ternatea L.), calopogônio (Calopogonium mucunoides Desv.) e Estilosantes Campo Grande, além de braquiária adubada e não adubada com nitrogênio, e foram realizadas coletas de amostras de solo aos 0- 10 cm de profundidade em março e setembro de 2010. As amostras de solo foram coletadas em três transectos alternando pontos cobertos por gramíneas e leguminosas. Já o experimento com leguminosas arbustivo-arbóreas estudou sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), leucena (Leucaena leucocephala), mororó (Bauhinia cheilantha) e gliricídia (Gliricidia sepium), além de braquiária adubada e não adubada com nitrogênio. Neste foram realizadas, em março e setembro de 2010 e 2011, coletas de amostras de solo aos 0-10 cm, também em três transectos alternando pontos cobertos por gramíneas e leguminosas. Nos dois experimentos foram determinados os teores de carbono da biomassa microbiana (C-BMS), nitrogênio da biomassa microbiana (N-BMS); da respiração basal do solo (RBS); do coeficiente metabólico (qCO 2) e a relação entre o carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (C:N BMS). Para avaliar a decomposição de biomassa de braquiária, gliricídia e sabiá foram desenvolvidos dois experimentos ao longo de 256 dias cada. Nos dois experimentos foram estudadas misturas com 25, 50 e 75 % de sabiá ou gliricídia com braquiária, e braquiária, adubada ou não, e a leguminosa pura. Nas amostras foram determinados a matéria seca e orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total, lignina e foram calculadas as relações C:N e Lignina:N. A implantação de leguminosas herbáceas consorciadas com braquiária pode levar a redução da biomassa e atividade microbiana perceptível mesmo após dois anos da implantação, o que torna necessário a avaliação de outros métodos de implantação. Nas pastagens consorciadas com leguminosas arbustivas e arbóreas o C-BMS e N-BMS são influenciados pelas épocas de seca e chuva. A implantação de leguminosas arbustivas e arbóreas em pastagem de braquiária pode reduzir a atividade microbiana nas faixas de leguminosa e de gramíneas mais próximas a leguminosa (2,5 m) perceptível mesmo após três anos da implantação. O uso de gliricídia e sabiá em consórcio com braquiária em sistema de pastagem apresenta influência positiva na decomposição da serrapilheira, e pode aumentar a disponibilidade de N.

Pastures are one of the main production systems in Brazil. Their degradation is one of the main problems in cattle raising and directly affects sustainability. One of the main causes of pasture degradation is soil fertility reduction due to nutrient loss, mainly N. So, increases in soil fertility are one alternative to recover degraded pastures and the recommendation of mixed legumes and grasses pastures is an option to increase N availability. This is due to legume biological nitrogen fixation and deposition of higher quality litter. So, this work aimed to evaluate the introduction of different herbaceous and shrub-tree forage legumes in a degraded Brachiaria decumbens pasture and their effect on soil microbial activity and litter decomposition and nitrogen availability in soil. Soil microbial activity was evaluated by samplings in two field experiments, established in July 2008, being one with herbaceous and the other with shrub- tree legumes. The herbaceous legumes experiment evaluated Arachis pintoi, Clitoria ternatea, Calopogonium mucunoides and “Estilosantes campo grande”, as well as pure grass fertilized or not with nitrogen, and samples were collected at 0-10 cm depth in March and September 2010. These were collected in three transects alternating grass and legume covered points. The shrub-tree legume experiment evaluated Mimosa caesalpiniifolia, Leucaena leucocephala, Bauhinia cheilantha e Gliricidia sepium, as well as pure grass, fertilized or not with nitrogen. Samples were collected in March and September 2010 and 2011, at 0-10 cm depth, also in three transects alternating grass and legume covered points. For both experiments microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, soil basal respiration, metabolic coefficient and relationship between carbon and nitrogen microbial biomass were determined. Two experiments were conducted to evaluate signal grass, gliricídia and “sabiá” biomass decompositions over 256 days each. In both experiments mixes with 25, 50 and 75 % of gliricídia or “sabiá”, as well as pure legume and fertilized or not pure grass were evaluated. In each experiment dry and organic matter, total organic carbon, total nitrogen, and lignin were determined and C:N ratios and lignin:N were calculated at each sampling date. The establishment of herbaceous legumes may reduce soil microbial biomass and activity even after two years, indicating that other establishment methods should be studied. In shrub-tree legumes-grass mixed pastures, microbial biomass C and N were affected by sampling season, and their establishment may reduce soil microbial activity in the legume covered points and the closer grass-covered points, even after three years of establishment. Gliricidia sepium and Mimosa caesalpiniifolia mixed with signal grass increased litter decomposition, and may increase N availability.