Soil phosphorus under no till affected by land use and the effects on agronomic and environmental aspects

A produção de alimentos é fundamental para a existência humana e são utilizadas as fontes mundiais de fósforo, um nutriente crítico para a produtividade das culturas, obtido das rochas fosfáticas. As reservas fosfáticas poderão ser extintas nos próximos 50-100 anos. A demanda por fósforo é estimada em crescer entre 50-100% até 2050 com o aumento da demanda global por alimento e mudanças no hábito alimentar. Desta maneira, são necessárias alternativas para aumentar a eficiência do uso do fósforo na agricultura para suprimento de alimento ao longo dos anos. Este estudo objetivou investigar a dinâmica do fósforo afetada pelo histórico de uso do solo e a resposta das culturas à adubação fosfatada. Solos com diferente histórico de uso foram selecionados. Foi desenvolvido um equipamento para coleta de amostras indeformadas de solo sob sistema plantio direto, para uso em condições controladas. Foi instalado, também, experimentos em condições de campo com doses de fósforo para avaliar a resposta das culturas. Um estudo teórico foi feito para avaliar estratégias para reduzir as perdas de fósforo do solo por escoamento superficial. Os resultados de resistência do solo à penetração e densidade do solo em cada local não diferiram estatisticamente. A metodologia proposta pode ser utilizada em condições controladas com amostras indeformadas coletadas em solos sob sistema plantio direto. O rendimento das culturas aumentou com a adição de doses de fósforo diferindo das doses atualmente empregadas. Entretanto, aspectos ambientais precisam ser considerados e avaliados na aplicação desses resultados. A inclusão de classes de pH e de matéria orgânica do solo pode melhorar a interpretação dos teores de fósforo disponível no solo, podendo reduzir as quantidades aplicadas. Os altos teores de fósforo nas camadas superficiais do solo associados com longos períodos de saturação do solo, principalmente durante o inverno, aumenta o potencial de perda de fósforo no solo por escoamento superficial, devido aos altos teores de formas de fósforo suscetíveis à erosão e ao aumento do grau de saturação de fósforo no solo.Food production is fundamental to our existence, yet we are using up the world’s supply of phosphorus, a critical nutrient in crop production. Today, phosphorus is mostly obtained from mine rock phosphate. Existing rock phosphate reserves could be exhausted in the next 50–100 years. The demand for phosphorus is predicted to increase by 50–100% by 2050 with increased global demand for food and changing diets. An alternative way to increase phosphorus use in agriculture is necessary to guarantee supply for long-term food. This study sought to investigate phosphorus dynamics in soils under no till affected by land use. Soil with contrasting land use were selected and developed and equipment to sampling undisturbed soil samples to use in controlled conditions. It was installed field trials with phosphorus doses and application methods to evaluate the crop yield response. A theorical study was carried out to evaluate the strategies to reduce phosphorus losses by surface runoff. The results did not statistical differ by soil penetration resistance and soil density in each site and depth sampled. The proposal methodology can be used to greenhouse studies with soils under no till. Crops yield increased with phosphate amendment contrasting with the doses usually recommended. However, environmental concerns must be consideraded to apply this data. The inclusion of soil organic matter and soil pH values might improve the soil available phosphorus interpretation, reducing the phosphorus amounts applied. The high soil phosphorus levels in the topsoil layers associate with high periods of soil water saturation, mainly in the winter, increased the potential soil phosphorus losses by runoff due the high values on the topsoil layers of both degree of phosphorus saturation and water extractable phosphorus