Degradação da palhada de cana-de-açúcar (página 2)

A variedade estudada foi a SP 80-1842. O experimento foi constituído de duas formas de aplicação da uréia (sobre a palhada da cana recém colhida ou no solo à profundidade de 15 cm) e duas fontes de potássio (KCl ou vinhaça). As doses de N e K₂O utilizadas foram equivalentes a 100 e 120 kg ha^-1 respectivamente. Nos tratamentos em que a vinhaça foi a fonte de potássio, ela foi aplicada sobre a palhada em volume equivalente a 100 m3 ha^-1. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições, e o experimento foi conduzido de janeiro a novembro de 1997. Durante esse período as médias das temperaturas máximas e mínimas foram 28,4 e 15,5°C, respectivamente, e a palhada recebeu uma lâmina de água de 1.839 mm, sendo 923 mm de precipitações e 916 mm de irrigações (TABELA 1).

Na palhada da cana recém colhida, que foi a seguir depositada sobre o solo dos lisímetros, e nas remanescentes ("decomposta") após 11 meses de permanência sobre esse solo, determinou-se a massa de material seco, e os teores de carbono total por combustão a seco em analisador LECO CR-412, nitrogênio total (Parkinson & Allen, 1975), fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre (Malavolta et al., 1989). Na determinação da massa de material seco da palhada decomposta, que em alguns lisímetros encontrava-se misturada ao solo, descontou-se a massa de cinzas de amostras, destas palhadas, incineradas a 550°C por 6 horas. A análise do conteúdo celular, hemicelulose, celulose e lignina foi realizada segundo método descrita por Silva (1990).

As quantidades médias de material seco, carbono total, conteúdo celular, hemicelulose, celulose, lignina, nitrogênio total, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre da palhada da cana recém colhida e das remanescentes após 11 meses, foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao 5%.

Devido à decomposição de restos culturais ser fortemente influenciada pela temperatura, pode-se inferir que mesmo nos meses mais quentes e de maior disponibilidade hídrica (janeiro a abril e setembro a novembro), a mineralização da palhada não foi limitada somente pela sua composição química; houve, ao menos, o efeito da temperatura na mineralização potencial dessa palhada, uma vez que foi constatado por Stanford et al. (1973) e Katterer et al.(1998) que no intervalo de 5 a 35°C a taxa de mineralização dobra a cada 10°C de aumento na temperatura.

A decomposição da palhada é também favorecida pelo aumento da disponibilidade hídrica até tensões de aproximadamente 0,0003 MPa, pois a tensões inferiores, o oxigênio pode vir a ser fator limitante à atividade microbiana. Cassman & Munns (1980) pesquisaram o efeito da incubação de solo, anteriormente cultivado com sorgo granífero, nas temperaturas de 20, 25 e 30°C, combinadas com potenciais hídricos de 0,0003 e 0,002 MPa. No solo submetido ao potencial hídrico de 0,0003 MPa e incubado nas temperaturas de 20 e 25°C, foi verificada mineralização de 65 e 82% de N, respectivamente, quando comparado à do solo incubado a 30°C. No solo com potencial hídrico de 0,002 MPa, a mineralização às temperaturas de 20 e 25°C foram, respectivamente, de 61 e 71% do N daquela verificada a 30°C. Quemada & Cabrera (1997), em trabalho no qual a matéria orgânica da parte aérea de Trifolium incarnatum L. (C/N = 28,7) foi colocada sobre a superfície do solo, também verificaram decréscimo na mineralização da ordem de 20%, quando a temperatura de incubação do solo diminuiu de 28 para 20°C.

Pode-se estimar, portanto, que de janeiro a abril e de setembro a novembro, quando a temperatura média foi superior a 20°C, a mineralização da palhada em condições de campo, deve ter-se situado entre 60 a 80% da mineralização potencial, decrescendo ainda mais nos meses seguintes, apesar das irrigações terem assegurado boa disponibilidade hídrica. Contudo, essa maior disponibilidade hídrica, certamente, contribuiu para o grande aumento ocorrido na liberação de nutrientes e na decomposição da palhada, comparativamente à verificada por Oliveira et al. (1999) em lavoura comercial de cana-de-açúcar.

Os resultados das análises químicas da palhada da cana recém colhida ("palhada fresca"), que foi a seguir depositada sobre o solo dos lisímetros, e nas remanescentes ("decomposta") após 11 meses de permanência sobre esse solo estão na TABELA 2. Não houve nenhum efeito dos tratamentos na degradação do conteúdo celular e dos carboidratos estruturais, verificando-se diferenças estatisticamente significativas apenas entre a palhada da cana recém colhida e as remanescentes.

A ausência de efeito dos tratamentos, especialmente o da adubação nitrogenada sobre a palhada, deveu-se à grande perda de N, na forma de amônia (Oliveira et al., 1997), causada pela alta atividade ureolítica da palhada, associada à sua baixa capacidade de retenção de nitrogênio (Freney et al., 1991). Verificou-se, entretanto, tendência de maior decomposição nos tratamentos em que a uréia foi aplicada superficialmente sobre a palhada. A adubação nitrogenada com fontes nítricas ou amoniacais deve aumentar a taxa de decomposição da palhada, por reduzir sua relação C/N.

Quando a uréia foi aplicada a 15 cm de profundidade, apesar de não ocorrer perdas significativas de N por volatilização (Oliveira et al.,1997), a distância entre a palhada e esse nitrogênio não deve ter permitido que houvesse efeito da adubação nitrogenada na mineralização desse resto cultural.

A redução da massa de material seco foi de aproximadamente 70% (Figura 1), sendo originária, principalmente dos decréscimos ocorridos nas quantidades de hemicelulose e conteúdo celular, aproximadamente 80%, confirmando os relatos de Jenkinson & Ayanaba (1977), Siqueira & Franco (1988) e Oliveira et al. (1999). Dos carboidratos estruturais presentes na palhada da cana recém colhida, a hemicelulose e a celulose representavam, respectivamente, 42 e 51%. Entretanto, em média, nas palhadas remanescentes a hemicelulose reduziu-se para 21%, e a celulose elevou-se para cerca de 66%. Herman et al. (1977), estudando o efeito da composição química inicial sobre a taxa de decomposição de raízes de três gramíneas (C/N = 25) verificaram, após 11 meses de incubação a 28°C, que as perdas por descarboxilação foram de 22%. Dos 78% de carbono remanescente, 68% eram de resíduos insolúveis em água e 9% de hidrossolúveis e, em relação aos carboidratos estruturais, as perdas foram de 60%. Sampaio & Salcedo (1991) observaram redução que variou de 25 a 30% na massa de palhada de milho, um ano após a incorporação do resíduo em solo cultivado com cana-de-açúcar em Pernambuco. Estudando a adição, decomposição e acúmulo de matéria orgânica em floresta, Minderman (1968) também verificou, após um ano da queda das folhas, galhos e ramos, que as perdas de açúcares simples foram elevadas (99%), mas as de celulose foram menores (75%).

A liberação dos nutrientes da palhada de cana também não foi influenciada pelos tratamentos, verificando-se diferenças estatisticamente significativas apenas entre a palhada da cana recém colhida, e depositada sobre o solo, e as remanescentes (TABELA 2). A ausência de efeito dos tratamentos deveu-se, provavelmente, às mesmas causas citadas anteriormente para a decomposição da palhada.

O potássio foi o elemento mais liberado pela palhada de cana: em média houve uma liberação de 93% do inicialmente existente na palhada (Figura 2). Essa grande liberação do K, também verificada por Oliveira et al. (1999), deveu-se ao fato de esse elemento não ser constituinte de nenhum composto existente na planta, estando presente na forma iônica (Malavolta et al., 1989), o que facilita a sua saída da célula após o rompimento da membrana plasmática. Yaday et al. (1987) verificaram que a palhada de cana, incubada a 28°C, liberou 35% do potássio nos 15 primeiros dias de incubação, sendo que ao final do período experimental (120 dias) 70% de todo o K existente neste resto cultural havia sido liberado. Christensen (1985) observou, para a palhada de cevada em campo, taxas de liberação de potássio ainda maiores: 92% do total em apenas um mês.

A liberação dos nutrientes P, Ca, Mg e S foi superior a 60% do total existente na palhada da cana recém colhida. Esses valores são bem maiores que os obtidos por Oliveira et al. (1999) e, certamente, houve grande influência da irrigação no aumento da lixiviação desses nutrientes da palhada de cana.

Em média, alta porcentagem do nitrogênio (80%) permaneceu nas palhadas remanescentes, sendo que resultado semelhante foi obtido por Ng Kee Kwong et al. (1987) em trabalho conduzido nas Ilhas Maurício. Utilizando-se a técnica isotópica com ¹⁵N, os autores verificaram que após 18 meses de permanência da palhada de cana-de-açúcar na lavoura, o nitrogênio remanescente no resto cultural foi superior a 73% do inicial, sendo que nesse período o N absorvido pela cultura e originário da palhada foi inferior a 10% do total acumulado pela planta. Observaram, também, que as maiores taxas de absorção ocorreram nos seis primeiros meses, o que pode ter sido resultado de fatores ligados à nutrição da planta e ao grau de recalcitrância dos compostos nitrogenados da palhada. No entanto, na Austrália, Chapman et al. (1992) verificaram que do nitrogênio total existente na palhada apenas 5,5% foram absorvidos pela cultura da cana em um ano. Para palhadas de trigo e sorgo marcadas com ¹⁵N, Fredrickson et al. (1982) e Wagger et al. (1985) quantificaram o nitrogênio remanescente nessas palhadas que foi de aproximadamente 90%, após um ano de permanência no campo.

A relação C/N da palhada diminuiu, em média, de 94 para 50 (TABELA 2); essa redução foi causada pela perda de carbono, principalmente do conteúdo celular e hemicelulose, e pela pequena liberação do nitrogênio.

Não houve efeito dos tratamentos sobre a degradação da lignocelulose e a liberação dos nutrientes da palhada de cana.

Após 11 meses de permanência no campo, a palhada apresentou redução média de massa de 70%.

As maiores perdas de carbono foram originárias da descarboxilação do conteúdo celular e da hemicelulose.

Ocorreu alta liberação do P, K, Ca, Mg e S contido na palhada.

A mineralização do nitrogênio da palhada foi pouco expressiva (20%), o que resultou em diferença estatisticamente não significativa entre o conteúdo de N da palhada da cana recém colhida e os das palhadas remanescentes.

Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPESP (Processo 95/8911-2), do CNPq e da CAPES/PICDT.

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