Soil biological attributes in pastures of different ages in a crop-livestock integrated system

Abstract

-The objective of this work was to evaluate the effect of the pasture (Urochloa brizantha) component age on soil biological properties, in a crop-livestock integrated system. The experiment was carried out in a Brazilian savannah (Cerrado) area with 92 ha, divided into six pens of approximately 15 ha. Each pen represented a different stage of the pasture component: formation, P0; one year, P1; two years, P2; three years, P3; and final with 3.5 years, Pf. Samples were taken in the 0-10 cm soil depth. The soil biological parameters -microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass respiration (C-CO 2 ), metabolic quotient (qCO 2 ), microbial quotient (q mic ), and total organic carbon (TOC) -were evaluated and compared among different stages of the pasture, and between an adjacent area under native Cerrado and another area under degraded pasture (PCD). The MBC, q mic and TOC increased and qCO 2 reduced under the different pasture stages. Compared to PCD, the pasture stages had higher MBC, q mic and TOC, and lower qCO 2 . The crop-livestock integrated system improved soil microbiological parameters and immobilized carbon in the soil in comparison to the degraded pasture.Index terms: metabolic quotient, microbial biomass carbon, microbial quotient, soil respiration. Atributos biológicos do solo em pastagens de diferentes idades no sistema de integração lavoura-pecuáriaResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade do componente pastagem (Urochloa brizantha) sobre as propriedades biológicas do solo, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi realizado numa área de Cerrado, com 92 ha, dividida em seis piquetes de aproximadamente 15 ha. Cada piquete representou um estágio diferente do componente pastagem: em formação, P0; de um ano, P1; dois anos, P2; três anos, P3; e final de 3,5 anos, Pf. As amostras foram coletadas à profundidade de 0-10 cm. As propriedades biológicas do solo -carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração da biomassa mircobiana (C-CO 2 ), quociente metabólico (qCO 2 ); quociente microbiano (q mic ); e o carbono orgânico total (COT) -foram avaliadas e comparadas entre as pastagens de diferentes idades, e entre uma área adjacente sob vegetação nativa de Cerrado e uma pastagem degradada (PCD). O CBM, o q mic e o COT aumentaram gradativamente, e o qCO 2 diminuiu, nas pastagens de diferentes idades. Em comparação à PCD, o CBM, o q mic e o COT foram maiores, e o qCO 2 menor, nas pastagens. O sistema de integração lavoura-pecuária melhorou os parâmetros biológicos e imobilizou carbono no solo, em comparação à pastagem degradada.Termos para indexação: quociente metabólico, carbono da biomassa microbiana, quociente microbiano, respiração do solo.

Soil microbial biomass and activity in wetlands located in preserved and disturbed environments in the cerrado biome

“…Nevertheless, research conducted in tropical soils in forest ecosystems in Latin America (PFENNING et al, 1992;GROFFMAN et al, 2001) and in the Brazilian Cerrado (CARNEIRO et al, 2008;ALVES et al, 2011;MUNIZ et al, 2011) demonstrate that, in some cases, a significant increase in SMB (C mic ) may occur in grazing areas, compared to similar soils under native vegetation.…”

Qualidade química do solo e dinâmica de carbono sob monocultivo e consórcio de macaúba e pastagem

“…Esses resultados podem ser associados ao sistema radicular abundante presente nas pastagens, propiciando maior liberação de exsudatos (fonte de energia), com subsequente aumento da população de micro-organismos na rizosfera (Cunha et al, 2011). Por outro lado, a permanente cobertura do solo e a ausência de distúrbios provocados por práticas agrícolas, também contribuem para o aparecimento de condições favoráveis ao crescimento microbiano em pastagens do cerrado, conforme preconizado por alguns autores (Muniz et al, 2011). Em todos os sistemas verificou-se maior concentração da biomassa microbiana nas camadas superficiais decorrente da maior presença de matéria orgânica e raízes, consideradas fontes de energia para a microbiota do solo.…”

“…Referidos resultados foram maiores naqueles observados por Jakelaitis at al. (2008), que obtiveram, em área de pastagem de Brachiaria brizantha na camada de 0-10 cm em Minas Gerais, quociente microbiano de 0,91% e próximo dos observados por Muniz et al (2011) para a mesma espécie com 3 anos (3,3%) e com 3-5 anos (4,4%), na camada de 0-10 cm. Um estado de equilíbrio no quociente microbiano pode ser considerado quando os valores se situam entre 2 e 5, significando que 2 a 5% do solo é composto pelos micro-organismos e, sob este pressuposto, apenas no solo sob PAST, isto foi alcançado em todas as camadas.…”

Dynamics of soil microbiological attributes under integrated production systems, continuous pasture, and native cerrado

“…Highly productive Brazilian Oxisols often have high levels of microbial biomass, associated with higher levels of soil organic matter, resulting in higher soil quality (Lopes et al, 2013). Muniz et al (2011) reported that the recovery of degraded pastures by implementing ICLS on Oxisols increased microbial biomass carbon (MBC), even when compared with native cerrado (Brazilian savanna vegetation). Similarly, Frazão et al (2010) showed that MBC and microbial biomass nitrogen (MBN) values may be higher or equivalent to those of native cerrado, in a Typic Quartzipsamment both under cultivated pasture [Urochloa decumbens (Stapf) R.D.Webster] and ICLS.…”