Impact of livestock-crop integrated systems in the soil physical quality

Na medida em que se intensifica o uso agrícola, os atributos físico-hídricos do solo sofrem alterações, geralmente adversas ao crescimento vegetal e essas modificações ficam mais nítidas, quando os sistemas de uso do solo são comparados com o estado do solo ainda sob vegetação natural de cerrado. A utilização do sistema de integração lavourapecuária pode acarretar mudanças acentuadas nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo e que podem afetar o desenvolvimento e, consequentemente, a produção das culturas que venham em sequência ao pastejo. Este estudo teve como objetivo geral analisar, quantitativamente, por meio de atributos físico-hídricos, as principais alterações na qualidade do solo, decorrentes da utilização de longo prazo em sistema de integração lavoura-pecuária, conduzidos em ambiente de Cerrado. O estudo foi realizado a partir da abertura de trincheiras na Fazenda Capivara, Embrapa Arroz e Feijão, e em área particular, ao lado da propriedade da Embrapa, onde amostras de solo foram coletadas nas profundidades: 2,5-7,5 cm, 12,5-17,5 cm, 22,5-27,5 cm, 42,5 47,5 cm, 72,5-77,5 cm e 142,5-147,5 cm. As avaliações foram realizadas em seis sistemas, com área média de 13,5 ha cada, sendo caracterizadas pelo seu uso atual como: sistema P1 (pastagem de Brachiaria brizantha com quatro anos de uso); sistema P2 (pastagem de Brachiaria brizantha com dois anos de uso); sistema P3 (pastagem de Brachiaria brizantha com três anos de uso); sistema C1 (Soja sob plantio direto); sistema C2 (arroz sob plantio convencional) e; sistema C3 (milho + Brachiaria brizantha sob plantio direto). Foi também usada uma sétima área de cinco ha, mantida sob pastagem contínua de Brachiaria decumbens, por 19 anos após implantação designada por CP e uma oitava área de cerrado nativo chamada de CE. De uma forma geral, os atributos físico-hídricos e dentre eles as curvas de retenção de água do solo e os respectivos valores do índice-S são alterados, quando submetidos ao manejo com implementos agrícolas e ao pastoreio animal, se comparados à área de cerrado nativo, considerada área de referência neste estudo. O uso do índice-S para avaliar a qualidade física do solo, do ponto de vista da sua estrutura de qualidade por meio da curva de retenção de água pode ser uma opção viável, uma vez que não têm algumas das limitações encontradas no uso de outros indicadores de qualidade do solo. Contudo, sua aplicação demanda um número maior de investigações regionalizadas para diferentes sistemas de manejo e plantas cultivadas, tipos de solo, clima, atividade biológica do solo, dentre outros, relacionando seus valores críticos a índices médios de produtividade agrícola, para que se possa utilizá-lo com segurança na determinação da qualidade física efetiva do soloWhen the agricultural usage becomes more intensive, the soil-water physical attributes can undergo significant modifications which are generally adverse to plant growth. The changes can be rather easily detected when the cultivated systems are compared with the same soil still under natural Cerrado vegetation. The use of the system of crop-livestock integration can lead to marked changes in the physical, chemical, and biological soil attributes that can affect the development and hence the productivity of the crops that come after the pasture. This study aimed at analyzing quantitatively by means of attributes of soil-water relations, the main changes in soil quality, resulting from long-term soil usage under integrated crop-livestock, conducted in Cerrado area. The study was carried out by sampling soil trenches dug in the Capivara Farm of Embrapa Rice and Beans, as well as, in a private farm, located nearby Embrapa property. The trenches were sampled in the following depths: 2.5-7.5 cm, 12.5-17.5 cm, 22.5-27.5 cm, 42.5-47.5 cm, 72.5-77.5 cm and 142.5-147.5 cm. The evaluations were carried in six production systems, with an average of 13.5 ha in each area, being characterized by its current usage as: P1 system (Brachiaria brizantha grazing managed for four years); P2 system (Brachiaria brizantha grazing managed for two years); P3 system (Brachiaria brizantha grazing managed for three years); C1 system (soybean under no-tillage); C2 system (rice under conventional tillage) and C3 system (maize + Brachiaria brizantha under no-tillage). It was also used a seventh area, kept under continuous grazing with Brachiaria decumbens managed for 19 years, identified as CP, and an eighth area of the native cerrado vegetation, identified as CE. Generally, the soil-water physical attributes, and among them, the soilwater retention curves and the respective S-index values are altered when managed with agricultural implements and animal grazing in comparison to native cerrado area, considered in this study as a reference area. The use of S-index to evaluate the soil physical quality from the point of view of its structure quality by means of the soil-water retention curve can be a viable option, since it does not have some of the restrictions found by using other soil quality indicators. However, its use requires a greater number of regionalized investigations for different tillage systems and crops, soil types, climate, soil biological activity, among others, in order to relate the critical values with average productivity, so it can used safely to appraise the "effective" soil physical qualit