Carbon stock and humification index of organic matter affected by sugarcane straw and soil management

Abstract

The maintenance of sugarcane (Saccharum spp.) straw on a soil surface increases the soil carbon (C) stocks, but at lower rates than expected. This fact is probably associated with the soil management adopted during sugarcane replanting. This study aimed to assess the impact on soil C stocks and the humification index of soil organic matter (SOM) of adopting notillage (NT) and conventional tillage (CT) for sugarcane replanting. A greater C content and stock was observed in the NT area, but only in the 0-5 cm soil layer (p < 0.05). Greater soil C stock showed that CT makes the soil surface (0-20 cm) more homogeneous than the NT system due to the effect of soil disturbance, and that the SOM humification index (H LIF ) is larger in CT compared to NT conditions. In contrast, NT had a gradient of increasing H LIF , showing that the entry of labile organic material such as straw is also responsible for the accumulation of C in this system.The maintenance of straw on the soil surface and the adoption of NT during sugarcane planting are strategies that can increase soil C sequestration in the Brazilian sugarcane sector.

Assessing soil structural quality under Brazilian sugarcane expansion areas using Visual Evaluation of Soil Structure (VESS)

“…Adoption of harvesting without prior burning (e.g., Cerri et al, 2011), minimum tillage and maintaining straw on the soil surface (e.g., Dalchiavon et al, 2013;Segnini et al, 2013) could increase SOC and improve soil structure. Protocols that aim to have machinery enter fields under soil moisture that are less favorable to compaction in conjunction with controlled traffic strategies should also be encouraged to keep soil structure favorable for sustainable sugarcane production.…”

Atributos químicos e qualidade da matéria orgânica do solo em sistemas de colheita de cana-de-açúcar com e sem queima

“…2016 DOI: 10.1590/S0100-204X2016000900042 radicais semiquinona livres e baixa concentração de cadeias aromáticas (Bayer et al, 2002;Milori et al, 2002) -foi observado para a VN (Tabela 4). Este fato ocorreu, provavelmente, pela maior deposição de resíduos vegetais em superfície, de forma contínua, na VN, e promoveu o acúmulo de C lábil na camada superficial, já que a adição de resíduos é superior à capacidade de processamento pelos microrganismos (Segnini et al, 2013). Nas áreas cultivadas com cana-de-açúcar, o grau de humificação dos AH foi semelhante nas camadas 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m, independentemente do sistema de colheita (Tabela 3), o que indica que as práticas de manejo do solo, principalmente as relacionadas à reforma do canavial, tornam a MOS homogênea até 20 cm de profundidade, como relatado por Segnini et al (2013).…”

“…Este fato ocorreu, provavelmente, pela maior deposição de resíduos vegetais em superfície, de forma contínua, na VN, e promoveu o acúmulo de C lábil na camada superficial, já que a adição de resíduos é superior à capacidade de processamento pelos microrganismos (Segnini et al, 2013). Nas áreas cultivadas com cana-de-açúcar, o grau de humificação dos AH foi semelhante nas camadas 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m, independentemente do sistema de colheita (Tabela 3), o que indica que as práticas de manejo do solo, principalmente as relacionadas à reforma do canavial, tornam a MOS homogênea até 20 cm de profundidade, como relatado por Segnini et al (2013). Na área sem queima com 12 anos, houve incorporação de C ao solo, como observado pelo cálculo de estoques de C. Entretanto, a estrutura dos AH não sofreu grande alterações em razão do manejo de colheita, o que indica que o material lábil é incorporado ao solo, embora ainda não tenha havido tempo suficiente para o manejo afetar a estrutura da matéria orgânica humificada.…”

“…Entretanto, isso não foi observado e pode ser resultado tanto do pouco tempo de adoção desse sistema de colheita quanto do estímulo à atividade microbiana e à degradação da MOS mais recalcitrante, já presente no solo em consequência da deposição do ponteiro da cana-de-açúcar (efeito priming) (Fontaine et al, 2007), que ocorre mesmo em áreas queimadas. Os graus de humificação semelhantes, entre os tratamentos com 12 anos e entre as profundidades, também podem ser explicados pela homogeneização do solo, decorrente das operações de preparo que ocorrem durante a reforma do canavial (Favoretto et al, 2008;Segnini et al, 2013).…”

“…Nesse sentido, segundo Segnini et al (2013), nas áreas de cana-de-açúcar, as operações de preparo do solo que ocorrem durante a reforma do canavial favorecem a decomposição dos compostos lábeis dos resíduos, o que resulta em aumento da recalcitrância da MOS.…”