Limites críticos de densidade do solo para o crescimento de raízes de plantas de cobertura em argissolo vermelho Translated title: Bulk density critical limits for normal root growth of cover crops

Abstract

A compactação é um grave problema para a qualidade do solo e o desenvolvimento de uma agricultura sustentável, pois modifica os fluxos de água e ar no solo e reduz a produtividade das culturas agrícolas. Uma das alternativas para amenizar esse problema é o uso de espécies com sistema radicular profundo e vigoroso. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física de um Argissolo Vermelho cultivado no sistema de plantio direto, após o cultivo de plantas de cobertura, e identificar o limite crítico de densidade do solo. No outono/inverno de 1999/00 e 2000/01, toda a área experimental foi cultivada com aveia-preta (Avena strigosa) mais ervilhaca (Vicia sativa) e, em 2001/02, com nabo forrageiro (Raphanus sativus). No verão, foi semeado milho (Zea mays) e, no final do ciclo, foram semeadas as plantas de cobertura de verão, crotalária juncea (Crotalaria juncea), guandu-anão (Cajanus cajan), mucuna-cinza (Stilozobium cinereum) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), e comparadas ao pousio. Foram medidas a densidade e a resistência do solo à penetração. O sistema radicular das plantas foi avaliado pelo método do perfil radicular durante o ciclo do nabo forrageiro, do milho e das plantas de cobertura de verão. O plantio direto nesse Argissolo Vermelho eleva a densidade do solo para níveis considerados limitantes às plantas. Todas as culturas utilizadas nas rotações tiveram restrições de crescimento das raízes, e não foi possível observar diferenças entre as espécies no potencial de crescimento das raízes em solos compactados. O crescimento normal das raízes das plantas de cobertura ocorreu até o limite de densidade de 1,75 Mg m-3. Entre a faixa de 1,75 e 1,85 Mg m-3, ocorreu restrição, com deformações na morfologia das raízes em grau médio, e, acima de 1,85 Mg m-3, essas deformações foram significativas, com grande engrossamento, desvios no crescimento vertical e concentração na camada mais superficial. Todas as espécies avaliadas podem ser utilizadas em solos com algum grau de compactação, mas, quando a densidade for superior a 1,85 Mg m-3, pode ser necessária a mobilização do solo com escarificador e, ou, subsolador para facilitar a penetração das raízes em profundidade.

Translated abstract

Soil compaction is a serious problem for the soil quality and development of sustainable agriculture, because compaction affects the flow of soil water and air and reduces crop yields. One of the possibilities to tackle this problem is the use of plants with a deep and vigorous rooting system. The objective of this study was to evaluate the physical quality of a Typic Hapludalf, in a no-tillage system, after the use of cover crops, and to measure the critical limit of bulk density. In the autumn/winter of 1999/00 and 2000/01 the site was cultivated with black oats (Avena strigosa) with vetch (Vicia sativa) and in 2001/02, with forage turnip (Raphanus sativus). Corn was sown (Zea mays) in the summer, and in the end of the cycle, four summer cover crops were sown (Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Stilozobium cinereum and Canavalia ensiformes) and compared to fallow soil. Soil bulk density and penetration resistance were measured. The rooting system was evaluated by a root profile method during the cycle of forage turnip, corn and summer cover crops. No tillage increased soil bulk density to levels considered critical for plant growth. The root growth of all crops used in the rotations suffered some degree of restriction. There were no differences among species in their root growth potential in compacted soil. The cover crop root growth was normal up to a bulk density of 1.75 Mg m-3, while values between 1.75 and 1.85 Mg m-3 were restrictive, with visible deformation of the root morphology. Above 1.85 Mg m-3 these deformations were more pronounced, with increased root thickening, deviations in the vertical root growth direction and concentration of roots in the topmost soil layer. The evaluated species can be used in compacted soils, but at soil bulk density > 1.85 Mg m-3 soil mobilization through mechanical methods may be necessary to alleviate the effects on root and plant growth.