Carbon balance and crop residue management in dynamic equilibrium under a no-till system in Campos Gerais

• Published in: Revista Brasileira de Ciência do Solo Vol. 36; no. 5; pp. 1583 - 1590
• Main Authors: Ferreira, Ademir de Oliveira, Sá, João Carlos de Moraes, Harms, Mônica Gabrielle, Miara, Simone, Briedis, Clever, Quadros Netto, Caio, Santos, Josiane Burkner dos, Canalli, Lutécia Beatriz
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo 01.11.2012
• Subjects: solos subtropicais; taxa de sequestro de C; textura do solo
• ISSN: 0100-0683; 1806-9657; 0100-0683
• DOI: 10.1590/S0100-06832012000500022

The adoption of no-tillage systems (NT) and the maintenance of crop residues on the soil surface result in the long-term increase of carbon (C) in the system, promoting C sequestration and reducing C-CO2 emissions to the atmosphere. The purpose of this study was to evaluate the C sequestration rate and the minimum amount of crop residues required to maintain the dynamic C equilibrium (dC/dt = 0) of two soils (Typic Hapludox) with different textural classes. The experiment was arranged in a 2 x 2 x 2 randomized block factorial design. The following factors were analyzed: (a) two soil types: Typic Hapludox (Oxisol) with medium texture (LVTM) and Oxisol with clay texture (LVTA), (b) two sampling layers (0-5 and 5-20 cm), and (c) two sampling periods (P1 - October 2007; P2 - September 2008). Samples were collected from fields under a long-term (20 years) NT system with the following crop rotations: wheat/soybean/black oat + vetch/maize (LVTM) and wheat/maize/black oat + vetch/soybean (LVTA). The annual C sequestration rates were 0.83 and 0.76 Mg ha-1 for LVTM and LVTA, respectively. The estimates of the minimum amount of crop residues required to maintain a dynamic equilibrium (dC/dt = 0) were 7.13 and 6.53 Mg ha-1 year-1 for LVTM and LVTA, respectively. The C conversion rate in both studied soils was lower than that reported in other studies in the region, resulting in a greater amount of crop residues left on the soil surface. A adoção do sistema plantio direto e a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo resultam, com o passar dos anos, em adição de carbono (C) ao sistema, o que promove o sequestro de C e a mitigação de emissões de C-CO2 para a atmosfera. O objetivo deste trabalho foi avaliar a taxa de sequestro de C e a quantidade mínima de resíduos culturais necessária para manter o equilíbrio dinâmico (dC/dt = 0) de dois solos (Latossolo) com classes texturais diferentes. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso em arranjo fatorial 2 x 2 x 2. Os fatores analisados foram: (a) dois solos: Latossolo Vermelho distrófico típico, com classe textural franco-argiloarenosa (LVTM), e Latossolo Vermelho distrófico típico, com classe textural franco-argilosa (LVTA); (b) profundidades de amostragem: 0-0,05 e 0,05-0,20 m; e (c) épocas de amostragem (E1-outubro de 2007; E2-setembro de 2008). As lavouras onde foram coletadas as amostras vinham sendo manejadas em SPD por longo prazo (20 anos), com as seguintes rotações de cultura: trigo/soja/aveia-preta + ervilhaca/milho (LVTM) e trigo/milho/aveia-preta + ervilhaca/soja (LVTA). A taxa de sequestro anual de C foi de 0,83 e 0,76 Mg ha-1 para o LVTM e LVTA, respectivamente. A estimativa da quantidade mínima de resíduos culturais necessária para manter o equilíbrio dinâmico (dC/dt = 0) foi de 7,13 e 6,53 Mg ha-1 ano-1 para o LVTM e LVTA, respectivamente. A taxa de conversão de C em ambos os solos foi inferior à encontrada em outros estudos regionais, resultando numa elevada taxa de remanescente de palha na superfície do solo.