Impact of cover crops and soil drainage in CH4 and N2O emissions under irrigated rice cultivation

O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto das plantas de cobertura de inverno azevém (Lolium multiflorum) e azevém+cornichão (Lotus corniculatus), bem como da drenagem parcial do solo, nas emissões de CH4 e N2O em um Planossolo cultivado com arroz irrigado. Amostras de ar foram coletadassemanalmente com câmara estática fechada, parcialmente inserida no solo 0,05 m. Calcularam-se o potencial de aquecimento global parcial (PAGp=CH4×25+N2O×298) e o PAGp por unidade de produtividade de grãos (PAGpPG). A drenagem parcial foi estabelecida pela suspenção temporária da irrigação por períodos de 8 a 15 dias, durante três ocasiões ao longo do ciclo da cultura. O aporte de resíduos pelas plantas de cobertura intensificou os fluxos de CH4 do solo, que excederam em dez vezes a emissão acumulada do solo em pousio invernal. As emissões de N2O foram maiores com o consórcio azevém+cornichão, em comparação ao azevém e ao pousio. O cultivo de plantas de cobertura elevou o índice PAGpPG (0,35 kg de CO2eq por quilograma de arroz), comparativamente ao pousio (0,06 kg kg-1). Nos tratamentos com cobertura de inverno, as estratégias de mitigação devem focar principalmente no CH4, que foi responsável pela maior porção (80%) do PAGp. A drenagem parcial reduziu em até 50% o PAGp e apresenta grande potencial para mitigar as emissões de gases em sistemas de produção de arroz irrigado.The objective of this work was to evaluate the effect of the winter cover crops ryegrass (Lolium multiflorum) and ryegrass+birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus), as well as of partial soil drainage, on CH4 and N2O emissions in an Alfisol cultivated with paddy rice. Air samples were collected weekly using static closed chambers partially inserted in the soil (0.05 m). Partial global warming potential (pGWP= CH4×25+N2O×298) and yield-scaled pGWP were calculated. Partial soil drainage was established with temporal suspensions ofthe irrigations for periods of 8 to 15 days, during three occasions throughout the crop cycle. Biomass input by cover crop residues increased CH4 fluxes, which exceeded ten times the accumulated emissions of fallow soil. N2O emissions were higher in the ryegrass+birdsfoot trefoil treatment, compared with ryegrass and fallow. Cover crops increased yield-scaled pGWP (0.35 kg CO2eq per kilogram of rice) compared with fallow (0.06 kg kg-1). In the treatments with winter crops, mitigation strategies should focus mainly on CH4, which wasresponsible for the greater portion (80%) of pGWP. Partial drainage reduced pGWP up to 50% and has great potential for mitigating gas emissions in subtropical irrigated rice production systems