Soil CO2 efflux in different cropping systems

Nas últimas décadas, a substituição de extensas áreas de cobertura original do Cerrado por outros usos, vem ocorrendo num ritmo acelerado e certamente todo este processo de substituição da vegetação tem contribuído para o aumento da quantidade de CO 2 na atmosfera. Neste sentido, para entender melhor os fatores que influenciam a dinâmica de carbono do solo (COS) e as emissões de CO 2 do solo em sistemas agrícolas de diferentes níveis de complexidade, medimos a respiração do solo em diferentes tipos de uso da terra para avaliar o efluxo de CO 2 do solo (FCO 2 ) do solo em sistema de plantio direto no Cerrado Brasileiro. Os resultados das medições da respiração do solo mostraram que o FCO 2 médio diário foi caracterizado por valores abaixo de 32 g de CO 2 m -2 d -1 . Durante a estação de crescimento, foram observados fluxos cumulativos que variaram entre 75 e 91 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio e de 83,9 a 134,9 g de CO 2 m -2 d -1 , entre os sistemas de rotação. No cerrado nativo verificou-se um fluxo cumulativo de 97,7 g de CO 2 m -2 d -1 . Este período coincidiu com a estação chuvosa, onde verificou-se que os maiores fluxos de CO 2 ocorreram após os eventos de precipitação. Houve uma correlação positiva entre o espaço poroso saturado por água (EPSA) e FCO 2 . O período após a colheita caracterizou-se por fluxos menores e cumulativos com valores entre 12,6 e 26,7 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio, 15,6 e 21,1 g de CO 2 m -2 d -1 entre sistemas de rotação e 27,0 g de CO 2 m -2 d -1 no Cerrado. O fluxo acumulativo de CO 2 do solo diminui entre as estações de crescimento e após a colheita em aproximadamente 59% em monoculturas e consórcios, 80% nos sistemas de rotação e 56% no cerrado. Os sistemas de rotação acumularam menores quantidades de FCO 2 (4,2 t CO 2 ha -1 ) quando comparados aos sistemas de monocultura (4,5 t CO 2 ha -1 ), enquanto o cerrado acumulou 4,9 t CO 2 ha -1 . Contudo, os resultados obtidos desse estudo sugerem que o uso dos sistemas com rotação cultural se destacam como alternativas mais sustentáveis para mitigar as emissões de CO 2 na interface solo-atmosfera. Além disso, a adoção do sistema de plantio direto promove melhorias na qualidade do solo e sequestro de carbono ao longo dos anos, contribuindo com o aumento da produtividade dos sistemas agropecuários.In the last decades, the substitution of extensive areas of native Cerrado for other uses mainly agricultural areas has been occurring at accelerated pace, and certainly this whole vegetation substitution process has contributed to the increase of greenhouse gases (GHGs) in the atmosphere, especially carbon dioxide (CO 2 ). Thus, to better understand the factors that influence soil carbon dynamics (SOC) and soil CO 2 efflux emissions (FCO 2 ) in alternative farming systems, we measured soil respiration to evaluate the soil FCO 2 under no- tillage system in the Brazilian Cerrado. The results of soil respiration measurements showed that daily mean FCO 2 was characterized by values below 32 g CO 2 m -2 d -1 . During the growing season, highest cumulative fluxes observed were between 75 and 91 g CO 2 m -2 in monoculture and intercropping systems and 83.9 to 134.9 g CO 2 m -2 , among the rotation systems. The native Cerrado showed cumulative measures of 97.7 g CO 2 m -2 . This period coincided with the rainy season, where it was verified that the higher CO 2 fluxes occurred after precipitation events. There was a positive correlation between water-filled pore space (WFPS) and FCO 2 . The period after harvest, it was characterized by smaller and cumulative fluxes with values between 12.6 and 26.7 g CO 2 m -2 in monoculture and intercropping systems, 15.6 and 21.1 g CO 2 m -2 between rotation systems and 27.0 g CO 2 m -2 in the Cerrado. Cumulative soil CO 2 efflux reduce between growing seasons and after harvest by approximately 59% in monocultures and intercropping, 80% in rotation systems and 56% in Cerrado. Rotation systems were able to accumulate the lowest FCO 2 (4.2 t CO 2 ha -1 ) compared to monoculture systems that accumulated around 4.5 t CO 2 ha -1 and the Cerrado that accumulated 4.9 t CO 2 ha -1 . This study showed that the uses of rotation systems stand out as sustainable alternatives to mitigate CO 2 emissions at the soil-atmosphere interface. In addition, the adoption of the no- tillage system can promote improvements in soil quality and carbon sequestration over the years, which may contribute to the long-term increase in productivity of agricultural systems.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio