Dynamics of Soil Microbiological Attributes in Integrated Crop-Livestock Systems in the Cerrado-Amazonônia Ecotone1

Abstract

The combination of grain and livestock production in integrated Crop-Livestock systems (iCLs) provide the opportunity to increase yields, improve soil attributes and ensure the sustainability of the agricultural system. The objective of this research was to evaluate the impact of seven land use systems on their microbiota. Five iCL systems were implemented in 2005 in Santa Carmem, MT, Brazil, with different rotating crops: iCL A (soybean/maize, preceded by two years with pasture), iCL B (rice/maize, preceded by two years with soybean/intercropped pasture), iCL C (soybean/maize, preceded by three years with pasture), iCL D (pasture/maize, preceded by five soybean/maize or millet intercropped with pasture) and iCL E (pasture/maize, preceded by three years with pasture). These were compared with two reference systems: a conventional soybean/maize succession system (CC) and native forest (NF). Soils were collected (0.00-0.20 m) and the population dynamics of fungi, bacteria, actinobacteria and cellulolytic microorganisms were evaluated over the course of two years (2012 and 2013). Likewise, carbon stocks of microbial biomass (CBM); metabolic quotient (qCO2); basal respiration (RB); acid (AP) and alkaline (ALP) phosphatases; β-glycosidase (BG) and urease of soil were assessed. The iCLs systems improved the performance of soil microbiota compared to the conventional system. The rotation of legume and grasses preceded by pasture in iCL A and C, increased the total fungi, bacteria, actinobacteria, enzymatic activity and CBM stocks. This fact contributed to an increased efficiency in environmental performance and added greater sustainability to the system.

Qualidade física, química e biológica de um Neossolo Litólico sob integração lavoura-pecuária no Bioma Pampa

“…Da mesma forma, Cardoso et al (2009) constataram que o CBM foi atributo mais sensível para verificar às alterações no solo, promovidas pela substituição da floresta nativa por pastagem cultivada e pelo sistema de Research, Society and Development, v. 9, n. 10, e7399109015, 2020 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9015 pastejo contínuo em pastagem nativa, no Pantanal. Adicionalmente, Sousa et al (2020) verificaram que o CBM foi eficiente para detectar diferenças entre os sistemas de uso do solo.…”

“…Os possíveis riscos ambientais decorrentes da intensificação da agricultura conduzem a busca por sistemas de produção que utilizem bases mais sustentáveis (Balbino et al, 2011;Research, Society and Development, v. 9, n. 10, e7399109015, 2020 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9015 Oliveira et al, 2017;Sousa et al, 2020). Nesse sentido, uma das alternativas mais apropriadas é a adoção de sistemas integrados de produção como a Integração Lavoura-Pecuária (ILP), que origina agroecossistemas diversificados que podem contribuir para a intensificação sustentável, aumentando a produção de alimentos enquanto mantêm ou melhora a qualidade ambiental e preserva a biodiversidade natural (Moraes et al 2019).…”

“…Nestes sistemas, a manutenção de resíduos culturais na superfície, somado à ausência de revolvimento do solo, reduzem a emissão de CO2, aumentam o estoque de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo (Loss et al, 2011;Guareschi et al, 2012), além de melhorar a fertilidade, a diversidade microbiana e os atributos físicos do solo (Mattei et al, 2020;Sousa et al, 2020). Adicionalmente, sistemas de ILP permitem aumentar a resiliência às alterações climáticas através do manejo da matéria orgânica do solo, melhorar a conservação e utilização da água e aumentar a biodiversidade.…”

“…Apesar dos ganhos ambientais já conquistados, e comprovados, obtidos em decorrência da adoção de sistemas integrados de produção, são necessários maiores estudos sobre indicadores físicos, químicos e biológicos que possam ser utilizados integradamente na detecção de mudanças na qualidade do solo. Além disso, percebe-se também a necessidade de desenvolver mais pesquisas em agroecossistemas desenvolvidos pelo agricultor (propriedades Research, Society and Development, v. 9, n. 10, e7399109015, 2020 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9015 agrícolas), visto que a grande maioria dos estudos realizados até agora sobre esta temática se desenvolvem em grandes áreas experimentais (Salton et al, 2014;Stieven et al, 2014;Gazzola et al, 2015;Oliveira et al, 2017;Mattei et al, 2020;Sousa et al, 2020 (Embrapa, 2013), de classe textural média (0,00-0,20 m) areia (50 g kg -1 argila, 60 g kg -1 silte e 890 g kg -1 areia).…”

Intensification and diversification of degraded pasture areas in Brazil: potential of soil C accumulation and mitigation of the climate changes

“…According to Sousa et al (2020), long-term monitoring of management system changes is necessary to consolidate ecosystem effects. Mathematical models have been shown to be a viable option in predicting changes in soil C and GHG emissions in different agricultural ecosystems (Bonan and Doney, 2018).…”