Ação do feijão e do amendoim como potencializadores da atividade enzimática e melhoria do solo em área de pousio

Abstract

A qualidade do solo é definida pela sua capacidade de desempenhar funções ecológicas essenciais, como suporte à produção vegetal, regulação de fluxos hidrológicos e ciclagem de nutrientes. Em sistemas agrícolas intensivos ou degradados, estratégias como uso de leguminosas, manutenção de palhada e o manejo racional de pastagens têm sido indicadas como práticas para restaurar e manter a saúde do solo. Este conjunto de estudos visou avaliar os efeitos dessas práticas em diferentes cenários: áreas de pousio com cultivo de feijoeiro ou amendoim, interações entre palhada e herbicidas, e sistemas de pastagens em ambientes insulares. O primeiro estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do cultivo de feijão carioca em área de pousio com diferentes quantidades de palhada de cana-de-açúcar (0, 1, 5 e 10 t ha⁻¹) e com ou sem aplicação de fomesafem. O experimento foi realizado com delineamento em blocos casualizados (4x2), totalizando 32 parcelas. Foram analisadas variáveis químicas, enzimáticas, crescimento vegetal e produtividade. O segundo avaliou os efeitos do cultivo de amendoim e da incorporação de palhada (0, 5 e 10 t ha⁻¹), com e sem herbicida, em solos de pousio. Mensurou-se atributos químicos, atividade de β-glicosidase e arilsulfatase, além de parâmetros biométricos das plantas. O terceiro estudo investigou os efeitos de diferentes manejos envolvendo amendoim, palhada e aplicação do herbicida imazapique sobre as emissões de CO₂ do solo, atributos químicos, atividade enzimática e índice de qualidade do solo (IQS), em Latossolo Vermelho no estado de São Paulo. A abordagem incluiu também o modelo dos quatro quadrantes (4QM). O quarto estudo foi conduzido em cinco ilhas dos Açores para comparar os efeitos de dois sistemas de manejo de pastagens — permanente (PP) e rotacionado (PR) — sobre atributos químicos e enzimáticos do solo (β-glicosidase, arilsulfatase e ASEA). A análise multivariada (PCoA) e o modelo 4QM foram utilizados para avaliar a saúde edáfica. No cultivo de feijoeiro, os tratamentos com maiores quantidades de palhada apresentaram melhor atividade enzimática, química do solo e maior produtividade. A β-glicosidase foi o indicador mais sensível à presença de palhada, enquanto o herbicida não influenciou negativamente as variáveis do solo. No experimento com amendoim em pousio, a presença de planta e palhada resultou em ganhos significativos nos atributos químicos (até 86% de aumento em MO) e atividade enzimática (aumento de 75% em β-glicosidase e 74% em arilsulfatase), sem prejuízo causado pelo herbicida. O estudo com amendoim, palhada e imazapique demonstrou que a cobertura vegetal e a presença da leguminosa promoveram melhorias no pH, carbono orgânico e IQS. A emissão de CO₂ foi maior com planta e palhada, refletindo maior atividade biológica. A ausência de cobertura levou à degradação do solo. Nas pastagens dos Açores, os sistemas permanentes apresentaram melhores indicadores de fertilidade e maior atividade da arilsulfatase em relação aos rotacionados. A PCoA destacou diferenças entre ilhas, enquanto o modelo 4QM revelou maior degradação edáfica nas pastagens rotacionadas.

Soil quality is defined by its ability to perform essential ecological functions such as supporting plant production, regulating hydrological flows, and cycling nutrients. In intensive or degraded agricultural systems, strategies such as the use of legumes, straw maintenance, and rational pasture management have been identified as effective practices for restoring and maintaining soil health. This set of studies aimed to evaluate the effects of these practices in different scenarios: fallow areas cultivated with common beans or peanuts, interactions between straw and herbicides, and pasture systems in island environments. The first study aimed to assess the effects of common bean cultivation in fallow areas with different amounts of sugarcane straw (0, 1, 5, and 10 t ha⁻¹), with and without the application of fomesafen herbicide. The experiment was carried out in a randomized block design (4x2), totaling 32 plots, and analyzed chemical and enzymatic soil attributes, plant growth, and yield. The second study evaluated the effects of peanut cultivation and straw incorporation (0, 5, and 10 t ha⁻¹), with and without herbicide application, in fallow soils, by measuring soil chemical attributes, the activity of β-glucosidase and arylsulfatase, and plant biometric variables. The third study investigated the effects of different management practices involving peanuts, straw, and the herbicide imazapic on soil CO₂ emissions, chemical attributes, enzymatic activity, and the Soil Quality Index (SQI), in a Red Latosol in the state of São Paulo. The four-quadrant model (4QM) was also used to assess soil health. The fourth study was conducted on five islands of the Azores (Faial, Pico, Graciosa, São Miguel, and Terceira) and aimed to compare the effects of two pasture management systems—permanent and rotational—on chemical and enzymatic soil attributes, including β-glucosidase, arylsulfatase, and average specific enzymatic activity (ASEA). Multivariate analysis (PCoA) and the 4QM model were used to assess differences in edaphic health among the islands. Across the studies, higher straw levels in bean cultivation improved enzymatic activity, soil chemistry, and crop productivity, with β-glucosidase identified as the most sensitive indicator to residue incorporation. Herbicide application showed no negative effects on soil dynamics. In the peanut experiments, the combination of plants and straw significantly increased organic matter (up to 86%) and enzymatic activity (75% increase in β-glucosidase and 74% in arylsulfatase), with no adverse impact from herbicide use. The presence of vegetation and legume crops improved pH, organic carbon, and SQI values, while treatments without cover resulted in soil degradation. CO₂ emissions were higher in treatments with straw and plants, indicating increased biological activity. In the Azores, permanent pastures showed better fertility indicators and higher arylsulfatase activity compared to rotational systems. The multivariate and quadrant analyses revealed differences among islands and identified greater soil degradation in rotationally grazed areas. These results reinforce the importance of adopting conservation practices to maintain and restore soil health in various agroecosystems.