Semina: Ciências Agrárias (Dec 2012)
Phosphorus and potassium balance in soil under crop rotation and fertilization<br>Balanço de fósforo e potássio no solo sob rotação de culturas e adubações
Abstract
The use of crop rotation and manure application can provide sustainability for an agricultural production system by improving soil quality and increasing nutrient use efficiency. This study aimed to evaluate the effect of mineral, organic and mineral+organic fertilization on grain yield and on soil phosphorus and potassium balance, in two crop systems under no-till, with and without rotation of cover crops. The experiment was carried out from 2006 to 2008 on a clayey Rhodic Hapludox in Marechal Cândido Rondon, Paraná State, Brazil. The cropping sequence in the rotation system involving cover crops was black oat + hairy vetch + forage turnip/corn/pigeon pea/wheat/mucuna + brachiaria + sunn hemp, and in the succession system was wheat/corn/wheat/soybean. Organic and mineral+organic fertilizations consisted of the application of solely manure and manure combined with mineral fertilizer, respectively. Soil P and K balances were calculated after the second year of the experiment, up to a depth of 0.40 m. First year corn yields were higher in the crop succession system accompanied by mineral fertilization. In the second year, wheat and soybean yield did not vary between crop systems and nutrient sources, demonstrating the residual effect of crop rotation and manure use. Crop rotation with cover crops resulted in an increase in soil K levels by promoting the recycling of this nutrient in the soil. In both crop systems, the application of mineral and organic fertilizers – either in isolation or in combination – resulted in a negative soil P and K balance in the short term. This represents a threat to the sustainability of the agricultural production system in the long term, due to the depletion of soil nutrient reserves. A utilização de rotação de culturas e a aplicação de esterco pode conferir sustentabilidade ao sistema de produção agrícola, por melhorar a qualidade do solo e aumentar a eficiência de uso de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adubação mineral, orgânica e mineral+orgânica na produtividade de grãos e no balanço de fósforo e de potássio no solo em dois sistemas de culturas sob plantio direto, com e sem rotação de plantas de cobertura. O experimento foi conduzido em Marechal Cândido Rondon, Paraná, Brasil, de 2006 a 2008, em um Latossolo Vermelho. A sequência de culturas no sistema em rotação com plantas de cobertura foi aveia preta + ervilhaca + nabo/milho/guandu/trigo/mucuna + braquiária + crotalária / milho, e no sistema em sucessão foi trigo/milho/trigo/soja/milho. As adubações, orgânica e mineral+orgânica consistiram, respectivamente, da aplicação de esterco e de esterco combinado com fertilizante mineral. O balanço de P e de K no solo foi avaliado, após o segundo ano de condução do experimento, na camada de 0,0–0,40 m de profundidade. A produtividade do milho, no primeiro ano, foi superior na sucessão de culturas e na adubação mineral. No segundo ano, a produtividade de trigo e de soja não se alterou entre os sistemas de culturas e fontes de nutrientes, o que demonstra o efeito residual da rotação de culturas e do uso de esterco. Rotação de culturas com plantas de cobertura proporcionou aumento na quantidade de K no solo, por favorecer o processo de ciclagem deste nutriente do solo. Ambos os sistemas de culturas associados à aplicação fertilizante mineral e esterco de forma isolada ou combinada resultaram em saldo negativo do balanço de P e K no solo em curto prazo, representando uma ameaça para a sustentabilidade do sistema de produção em longo prazo, devido o esgotamento das reservas desses nutrientes do solo.
