Predicting Rates of Wheat Residue Decomposition

Abstract

Predicting the rate and extent of decomposition of residues at the soil surface is necessary to evaluate the impacts of minimum‐tillage practices on erosion control and thus ensure the most effective use of residues. A mechanistic model simulating the decomposition of surface‐managed winter wheat residues was developed and model predictions were compared to results from field studies of decomposition rates. The model consists of two submodels. The first simulates decomposition of the various components of wheat residues (straw, leaves, and chaff) under constant conditions. This submodel requires input on the N content of the residue, and is based on results of laboratory experiments in which respiration was measured. The second submodel uses meteorological data to simulate environmental conditions in the residue layer. This information is combined with laboratory derived estimates of the effects of temperature and moisture to calculate the cumulative decomposition days. To apply the model to field situations, the relationships between respiration and mass loss were estimated experimentally. The effects of added microarthropods and nematodes were also measured, but no effects on respiration were observed in either case. Model predictions agreed well with data from field experiments in which bundled straw was used, but decomposition of straw in litter bags was slower than predicted. When grab samples were used to measure the loss of residues containing leaves, chaff, and straw, the model performed well even across climatic regions until early summer (32–36 wk after residue placement in the field), when residues began to disappear more rapidly than predicted.

Decomposição do resíduo de milho e variáveis relacionadas

“…Este comportamento indica que a resistência do resíduo à decomposição foi pouco afetada ao longo do tempo. Dados obtidos por Stroo et al (1989) também indicaram decaimento do teor de C no resíduo vegetal ao longo do tempo de decomposição. Comportamento semelhante ocorreu com o teor de N total do resíduo, o qual foi 27 % menor no SR e 30 % menor no SR + N no último mês de avaliação do que o teor inicial do resíduo, indicando maior perda de N do que de C do resíduo ao longo do período experimental.…”

“…Grandes quantidades de resíduos vegetais persistem durante maior período de tempo sobre a superfície do solo (Stroo et al, 1989;Bertol et al, 1998;Gilmour et al, 1998), especialmente no caso de resíduos resistentes à decomposição, como são as gramíneas em geral, tornando-se importantes para o sucesso da semeadura direta. Desse modo, a eficácia desse sistema de manejo na conservação do solo depende, dentre outros aspectos, do conhecimento da velocidade de decomposição dos resíduos culturais mantidos sobre a superfície do solo, especialmente quando se adotam rotações de culturas.…”

“…Em outros trabalhos, tem-se observado relação exponencial negativa entre as quantidades de resíduos vegetais sobre a superfície e o tempo de exposição desses resíduos no solo (Stroo et al, 1989;Bertol et al, 1998) e, ainda em outros, tem-se observado relação linear negativa (Douglas Jr. et al, 1980;Stott et al, 1990), com grande influência da variável tempo sobre a decomposição de resíduos.…”

Persistência dos resíduos culturais de aveia e milho sobre a superfície do solo em semeadura direta

“…A coleta das amostras do resíduo de milho foi feita também a intervalos de 45 dias, num total de seis coletas, por um período de 225 dias. Nos dois locais de estudo, ambos os resíduos coletados foam secos em estufa, à temperatura constante de 50 o C, e pesados, conforme método descrito por Stroo et al (1989), extrapolando-se o valor final para t ha -1 .…”

“…A persistência de resíduos culturais no solo varia com a forma de manejo (Douglas Jr. et al, 1980), tipo (House & Stinner, 1987), tempo de permanência no campo (Stroo et al, 1989) e grau de trituração do resíduo, temperatura e umidade (Parr & Papendick, 1978) e nível de fertilidade do solo. A quantidade de nitrogênio no solo, no entanto, não influencia a taxa de decomposição de resíduos vegetais (Smith & Douglas, 1968;1971).…”