Matéria orgânica e indicadores biológicos da qualidade do solo na cultrura do café sob manejo agroflorestal e orgânico

Abstract

O estudo foi conduzido para avaliar a qualidade do solo na cultura de café sob manejo agroflorestal e orgânico, mediante uso de indicadores biológicos e da matéria orgânica do solo. Foram avaliados oito sistemas agroflorestais (SAFs) localizados no sudeste da Guatemala e três experimentos de cultura de café sob manejo orgânico, localizados no vale do Paraíba, no Brasil. Os SAFs são integrados por cafeeiros e pelas espécies Erythrina poeppigiana, Inga sp., Solanum banssii, Grevillea robusta e bananeiras (Musa sp.). Registrou-se a composição florística, a cobertura arbórea, o estado fitossanitário da cultura e a qualidade do solo através de indicadores levantados no campo. Foram avaliadas diversas propriedades físico químicas do solo e da cobertura orgânica do solo. Entre os indicadores biológicos, avaliou-se o carbono da biomassa microbiana, a respiração do solo, os quocientes microbiano e metabólico, assim como, a mesofauna do solo e serapilheira, nematóides e fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Os SAFs apresentaram diferentes graus de complexidade florística e diferentes condições de manejo que influíram sobre o estado físico, condição fitossanitária e características de produtividade dos cafeeiros. A qualidade do solo foi influenciada pelas características intrínsecas do solo. Foi evidenciado que o manejo agroflorestal introduz alta quantidade de resíduos orgânicos e nutrientes para a cultura de café. Os indicadores microbiológicos foram sensíveis a sazonalidade de amostragem, indicando intensa atividade microbiana e sugerindo rápida ciclagem dos nutrientes. A mesofauna apresentou alta abundância de indivíduos e diversidade de grupos taxonômicos, sendo dominantes os artrópodes das ordens Collembola, Acari e Formicidae. As comunidades de nematóides foram dominados pelos bacteriófagos, demonstrando o papel destes organismos na regulação da decomposição da matéria orgânica. Os FMAs foram mais abundantes no sistema com cobertura viva de Arachis pintoi. Uma análise de Componentes Principais confirmou que o manejo orgânico e a cobertura viva de leguminosas contribuem para melhorar a qualidade do solo nos SAFs com café. Nos experimentos de café sob manejo orgânico, avaliou-se a ocorrência de FMAs em cafeeiros solteiros ou consorciados com bananeiras e com Crotalaria juncea e guandu (Cajanus cajan) para adubação verde. Os cafezais solteiros e os associados às bananeiras apresentaram alto número de esporos de FMAs que decresceu significativamente aos 40 meses após o plantio. A adubação verde com Crotalaria juncea não estimulou a esporulação de FMAs. No entanto, foi observada maior esporulação dos FMAs no experimento com guandu, quando a leguminosa foi plantada na densidade de três linhas nas entrelinhas do café. Um total de 30 espécies de FMAs foram identificadas nos experimentos sob manejo orgânico com predominância dos gêneros Glomus e Acaulospora. Foi concluído que o manejo agroflorestal e orgânico contribui para melhores condições de qualidade do solo, entretanto, práticas de manejo para melhorar o estado dos cafeeiros são essenciais para incrementar a produtividade e sustentabilidade da cultura de café.

This study was conducted to assess soil quality in coffee crop in agroforestry and organic management through biological indicator and soil organic matter. Thus, eight agroforestry systems in Southeast Guatemala and three coffee experiments with organic management in Paraíba Valley, Brazil, were evaluated. Evaluated systems are integrated by coffee and the species Erythrina poeppigiana, Inga sp., Solanum banssii, Grevillea robusta and banana (Musa sp.). Floristic composition, canopy cover, sanitary crop conditions and soil quality using field indicators were registered. Several soil physical and chemical properties and soil organic cover were evaluated. As biological indicators, microbial soil carbon, soil respiration and microbial and metabolic quotients were evaluated, as well as, mesofauna from soil and litter, nematode and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Agroforestry systems had different levels of floristic complexity and management conditions that influenced physical status, health condition and productivity of coffee plants. Soil quality was influenced by inherent soil properties. It was evidenced that agroforestry management contributed to high amount of residues and nutrients to coffee crop. Microbial indicators were sensitive to sampling seasonality indicating intense microbial activity and suggesting fast nutrient cycling. Mesofauna presented high abundance and taxonomic group diversity with high abundance of Collembola, Acari and Formicidae. Nematode communities were dominated by bacterivorous indicating the role of these organisms in regulation of organic matter decomposition. AMF were more abundant on system with Arachis pintoi as cover crop. A Principal Component Analyses confirmed that organic management and maintenance of legume as cover crop are practices that contribute to improvement soil quality in coffee agroforestry systems. In coffee experiments with organic management, occurrence of species and spores of AMF were evaluated in monoculture coffee, associated with banana plants, Crotalaria juncea and Cajanus cajan, as green manure. Coffee monoculture and associated with bananas showed high AMF spores number that decrease significantly 40 months after coffee planting. Green manuring with Crotalaria juncea did not stimulate sporulation of AMF but in coffee experiment with Cajanus cajan was observed more sporulation in coffee plants when legume was planted in the high density of three rows between coffee interrows. A total of 30 AMF species were identified on coffee experiments with organic management with dominance of Glomus and Acaulospora species. It was concluded that coffee agroforestry systems and organic management contribute to better soil quality conditions but management practices to improve health coffee plants is essential to increase productivity and sustainability in coffee crop.