Sugarcane productivity and chemical soil quality as a function of crop rotation and straw removal

Limitações nas reservas de combustíveis fósseis e a crescente concentração de gases de efeito estufa na atmosfera tem aumentado o interesse para incrementar a participação da cana-de-açúcar como fonte de biomassa para geração de energia renovável. O uso dos resíduos de colheita da cana-de-açúcar para produção de eletricidade e etanol de segunda geração foi intensificado nos últimos anos, sem haver conhecimento claro das implicações da retirada total ou parcial da palha na produtividade da cultura e qualidade do solo a médio e longo prazo. O objetivo deste estudo foi avaliar a produtividade da cana-de-açúcar, os atributos químicos e os estoques de C e N no solo sob níveis de remoção de palha em áreas com e sem rotação com crotalária. Os parâmetros produtivos da cana-de-açúcar foram avaliados em áreas experimentais localizadas em Quirinópolis/GO, Chapadão do Céu/GO, Iracemápolis/SP e Quatá/SP, enquanto os atributos químicos e os estoques de C e N do solo foram avaliados em Quirinópolis/GO e Quatá/SP, locais com solos de textura argilosa e arenosa, respectivamente. Em cada local, foram instalados dois experimentos, um com rotação com crotalária e outro sem rotação com crotalária (pousio) na renovação do canavial. Após a colheita da cana-planta, foram instalados os tratamentos de soqueira referentes aos níveis de 0, 50 e 100% de manutenção de palha. Os parâmetros produtivos foram avaliados nos dois anos seguintes, enquanto os efeitos no solo foram avaliados no final do segundo ciclo agrícola. A manutenção de palha aumentou a produtividade de colmos em três áreas (Quirinópolis/GO, Chapadão do Céu/GO e Quatá/SP) e reduziu a produtividade em um local (Iracemápolis/SP).O efeito benéfico da rotação com crotalária foi menos persistente no tempo do que a manutenção da palha. Os atributos químicos do solo foram mais influenciados pelos tratamentos no solo argiloso do que no solo arenoso. No solo argiloso, a interação da rotação com crotalária e manutenção da palha aumentou os teores de Mg e o V%, e reduziu a acidez potencial do solo. A rotação aumentou os teores de P, K nos dois solos estudados e a CTC no solo argiloso. A rotação com crotalária não afetou os estoques de C e N, enquanto que a manutenção de palha favoreceu o acumulo de C nos dois tipos de solo.The limited fossil reserves and the growing concentration of greenhouse gases in the atmosphere, have augmented the interest for a greater participation of sugarcane as a source of biomass for renewable energy generation. The use of sugarcane harvest residues for the production of electricity and second generation ethanol has been intensifying in recent years, without having a clear understanding of the implications of total or partial removal of the straw on the crop productivity and soil quality in the medium and long term. The objective of this study was to evaluate sugarcane productivity, soil chemical attributes and C and N stocks in the soil under straw removal levels in areas with and without sunn hemp rotation. The productivity parameters of sugarcane were evaluated in experimental areas located in Quirinópolis / GO, Chapadão do Céu / GO, Iracemápolis / SP and Quatá / SP, while the chemical attributes and the soil C and N stocks were studied in Quirinópolis / GO and Quatá / SP, places with clay and sandy soils respectively. In each site, two experiments were installed, one with sunn hemp rotation and the other without sunn hemp (fallow) in the renovation of the cane field. After harvesting of the cane-plant, were installed the ratooning treatments referring to the levels of 0, 50 and 100% of straw maintenance were installed. The productive parameters were evaluated in the following two years, while the effects on the soil were evaluated at the end of the second agricultural cycle. The straw retention increased the yield of stalks in three areas (Quirinópolis / GO, Chapadão do Céu / GO and Quatá / SP) and reduced productivity in one place (Iracemápolis / SP). The beneficial effect of rotation with sunn hemp was less persistent in the time than the maintenance of the straw. The chemical attributes of the soil were more influenced by treatments in the clay soil than in the sandy soil. In the clay soil, the rotation interaction with crotalaria and straw maintenance increased the Mg and %BS, and reduced the potential acidity of the soil. The rotation increased the P, K content in the two studied soils and the CEC in the clay soil. Sunn hemp rotation did not affect soil C and N stocks, and maintenance of straw favored C accumulation in both types of soil