Produção de biomassa e aportes de nitrogênio e carbono por plantas de cobertura em cultivos irrigados do semiárido de Pernambuco

Plantas de cobertura vêm sendo utilizadas como uma alternativa para melhorar o potencial produtivo das áreas agrícolas nas diferentes regiões do mundo. O objetivo do trabalho foi estimar as quantidades de biomassa e de nitrogênio aportadas por misturas de plantas cultivadas como adubos verdes em cultivos irrigados de melão e manga na região do Submédio São Francisco e os efeitos desses aportes e do manejo da biomassa produzida sobre características biológicas do solo e produtividade dos cultivos. Os experimentos foram conduzidos no Campo Experimental de Bebedouro, de propriedade da Embrapa, em Petrolina, Pernambuco, adotando um delineamento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam a duas formas de manejo da biomassa (incorporação ou deposição da biomassa na superfície do solo) produzida por três tratamentos de adubos verdes, que constituem as subparcelas. Os tratamentos foram duas misturas de espécies (denominadas de coquetéis) e um terceiro tratamento onde foi permitido o crescimento de plantas espontâneas. Os coquetéis foram preparados misturando-se sementes de dois grupos de espécies: leguminosas e gramíneas + oleaginosas, em diferentes proporções. No melão, os coquetéis foram cultivados previamente ao cultivo principal. Na mangueira, os coquetéis foram cultivados em sistema de culturas intercalares. Foram estimadas as biomassas produzidas por cada espécie do coquetel e pelas plantas espontâneas. Nestas biomassas, foram analisadas as concentrações de C e N totais (%) e os teores naturais de ¹⁵N e ¹³C, por espectrometria de massa. O N fixado foi estimado utilizando o método da abundância natural do ¹⁵N. Em amostras de solo foram determinados indicadores da atividade microbiana. A mucuna foi a espécie que apresentou maior quantidade de N fixado nas áreas de cultivo do melão e da manga, respectivamente. Todas as leguminosas sempre apresentaram altas proporções de N derivado da atmosfera, com exceção do feijão de porco. Refletindo a produção de biomassa, a quantidade de N fixado no coquetel 1 foi sempre mais alta. No 3° ciclo de cultivo dos coquetéis vegetais, o melão apresentou produtividade alta (em média de 44500 kg de frutos ha⁻¹). Nos dois ciclos de cultivo dos coquetéis, na área da manga, o coquetel 1 também contribuiu com uma maior produção de biomassa que as plantas espontâneas. Entre as gramíneas, o milho foi a espécie com maior contribuição: 11 kg ha⁻¹. A produção de frutos de manga atingiu 14385 kg ha⁻¹ na área do coquetel 1, com revolvimento do solo. A maior atividade de biomassa microbiana do solo foi encontrada na camada de 0-5 cm de profundidade do solo, no período de frutificação das duas culturas. No plantio de melão, o cultivo dos coquetéis e o revolvimento do solo condicionaram maior biomassa microbiana do solo (CBMS), enquanto a respiração do solo (C-CO₂) foi maior nas parcelas sem revolvimento do solo. No plantio da mangueira, também houve maior quantidade de CO₂ evolvido na parcela sem revolvimento do solo. O cultivo do coquetel 1 condicionou maior atividade de biomassa microbiana.Cover crops have been used as an alternative to improve the productive potential of agricultural areas in different regions of the world. The objective of this work was to estimate the amounts of biomass and nitrogen contributed by mixtures of plants cultivated as green manures in irrigated melon and mango crops in the Submédio São Francisco region and the effects of these inputs and of the biomass management on the biological characteristics of soil and crop productivity. The experiments were conducted at the Experimental Field of Bebedouro, owned by Embrapa, located in Petrolina, PE, adopting an experimental design in randomized blocks with subdivided plots. The plots corresponded to two forms of biomass management (incorporation of the biomass of the green manures and spontaneous plants to the soil or the deposition of the biomass on the soil surface) produced by three green manure treatments, which are the subplots. The treatments were two mixtures of species (called plant mixtures) and a third treatment where the growth of spontaneous plants was allowed. The plant mixtures were prepared by mixing seeds of two groups of species: legumes and grasses + oilseeds, in different proportions. In the melon crop, the mixture plants were cultivated before the main cultivation. In the mango crop, the mixture plant were cultivated in intercropping system. The biomass produced by each species of the mixture plants and the spontaneous plants were estimated. In these biomasses, the total C and N concentrations (%) and ¹⁵N and ¹³C were analyzed by mass spectrometry. Fixed N was estimated using the ¹⁵N natural abundance method. Soil samples were collected to determine the indicators of microbial activity. Mucuna was the specie with the highest amount of N fixed, in the areas of melon and mango crops. All legumes always had high proportions of N derived from the atmosphere, except for jackbean. Reflecting biomass productions, the amount of N fixed in plant mixture 1 were always higher. In the third cycle of cultivation of plant mixtures, melon had high productivity (on average 44500 kg ha⁻¹ of fruits). In the two cycles of cultivation of the plant mixtures in the mango area, plant mixture 1 also contributed with a higher production of biomass than to the spontaneous plants. Among the grasses, corn was the species with the highest contribution: 11 kg ha⁻¹. The production of mango fruits reached 14385 kg ha⁻¹ in the area of plant mixture 1, with soil revolving. The highest soil microbial biomass activity was found in the 0-5 cm soil layer, during the fruiting period of the two crops. In the melon crop, the cultivation of the mixtures and the soil rotation conditioned higher values of C in the soil microbial biomass, while the soil respiration as higher in plots without soil revolving. In the mango crop, a greater amount of CO₂ evolved in the plot without soil revolving. The cultivation of plant mixture 1had higher activity of the microbial biomass