Soil nitrogen dynamics after Brachiaria desiccation

Abstract

Brachiaria species, particularly B. humidicola, can synthesize and release compounds from their roots that inhibit nitrification, which can lead to changes in soil nitrogen (N) dynamics, mainly in N-poor soils. This may be important in crop-livestock integration systems, where brachiarias are grown together with or in rotation with grain crops. The objective of the present study was to determine whether this holds true in N-rich environments and if other Brachiaria species have the same effect. The soil N dynamics were evaluated after the desiccation of the species B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola, and B. ruziziensis, which are widely cultivated in Brazil. The plants were grown in pots with a dystroferric Red Latosol in a greenhouse. Sixty days after sowing, the plants were desiccated using glyphosate herbicide. The plants and soil were analyzed on the day of desiccation and 7, 14, 21 and 28 days after desiccation. The rhizosphere soil of the grasses contained higher levels of organic matter, total N and ammonium than the non-rhizosphere soil. The pH was lowest in the rhizosphere of B. humidicola, which may indicate that this species inhibits the nitrification process. However, variations in the soil ammonium and nitrate levels were not sufficient to confirm the suppressive effect of B. humidicola. The same was observed for B. brizantha, B. decumbens and B. ruziziensis, thereby demonstrating that, where N is abundant, none of the brachiarias studied has a significant effect on the nitrification process in soil.

Espécies do gênero Brachiaria, particularmente a B. humidicola, podem sintetizar e liberar de suas raízes compostos que inibem o processo de nitrificação, o que pode provocar alterações na dinâmica do nitrogênio (N) no solo, principalmente em solos com baixa disponibilidade de N. Isso pode ser importante em sistemas com integração lavoura-pecuária, em que a forrageira é cultivada junto ou em rotação com culturas graníferas. Neste estudo, objetivou-se determinar se isso ocorre também em ambiente mais rico em N e se outras espécies de Brachiaria têm o mesmo efeito. Para tal, avaliou-se a dinâmica do N no solo após a dessecação de B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis, espécies amplamente cultivadas no Brasil. As plantas foram cultivadas em vasos com um Latossolo Vermelho distroférrico, em casa de vegetação. Sessenta dias após a semeadura, as plantas foram dessecadas com aplicação do herbicida glifosato. Foram realizadas análises de planta e solo, na data da dessecação e aos 7, 14, 21 e 28 dias após a dessecação. Os maiores teores de matéria orgânica, N-total e amônio foram encontrados no solo rizosférico das plantas. A rizosfera da B. humidicola apresentou ainda o menor valor de pH, o que poderia estar associado ao efeito supressivo dessa espécie no processo de nitrificação. Entretanto, as variações encontradas nos teores de amônio e nitrato não foram suficientes para confirmar o efeito supressivo da B. humidicola. Essa observação se repetiu para B. brizantha, B. decumbens e B. ruziziensis, demonstrando que, em condições de boa disponibilidade de N, nenhuma das brachiarias avaliadas influencia significativamente o processo de nitrificação no solo.