Potential of cover crops to sequester carbon and increase soil nitrogen content, under no-tillage system, improving environmental quality

O solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijãode- porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha-1 de C e 1,27 Mg ha-1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha-1 CO2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha-1 CO2. A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.Soil is an important component of the ecosystem. Its management affects air and water quality. Nowadays, the soil potential to sequester carbon and, therefore, mitigate global warming, is an emergent subject. The main goals of this research were: (a) to evaluate the potential of cover crops (black oat, blue lupine (priori to oat + vetch), velvet bean and jack bean) used in corn production systems to increase soil organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) content in a sandy-loam typic Paleudalf, in comparison with traditional farm system (fallow/corn) and a native grass field; and (b) to assess soil potential for acting as a sink of atmospheric CO2 under a no-tillage system. To establish this experiment, all treatments, except for native pasture, were conventionally tilled with plow plus disk for soil fertilization and liming. This soil disturbance caused an expressive decrease of soil OC and TN contents as compared to native vegetation, in the first four years. From the fourth to the eighth year, the cropping systems in no-tillage recovered the OC and TN contents in soil, this effect being highest in corn + velvet bean. At the eighth year, the soil under the corn+velvet bean system had 5.42 Mg ha-1 of C and 1.27 Mg ha-1 of N more than the fallow/corn system, in the 0 to 20 cm soil layer. It was estimated that corn+velvet bean, in the eight year, acted as a sink of 15.5 Mg ha-1 of CO2, while the treatment fallow/corn had a net emission of 4.32 Mg ha-1 of CO2. The use of conservation cropping systems in substitution to traditional fallow/corn systems used by farmers was an efficient tool to store soil organic matter and increase agricultural carbon sequestration and, therefore, mitigate the greenhouse effect