Soil fertility and nutritional quality of soybean and maize in production systems with basalt powder and Urochloa Ruziziensis

Abstract

O pó de basalto é um remineralizador de solo com potencial para uso na agricultura, podendo proporcionar melhorias no ambiente radicular, além de ser fonte de nutrientes e elementos benéficos de liberação lenta. O cultivo de gramíneas forrageiras em consórcio com culturas agrícolas favorece a remineralização do solo, melhorando a disponibilidade de minerais e otimizando a ciclagem de nutrientes através de seus sistemas radiculares profundos. Dentre as culturas agrícolas, a soja e o milho se destacam entre como commodities internacionais, utilizadas em uma grande variedade de alimentos para consumo humano e animal. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é avaliar o efeito residual do pó de basalto na fertilidade do solo e na qualidade nutricional dos grãos de soja e de milho, em sistema de cultivo envolvendo soja em sucessão de milho, este com ou sem o consórcio de Urochloa ruziziensis (U.R). O experimento foi conduzido em blocos casualizados, com 4 repetições, em esquema fatorial 4x2. Os fatores consistem em quatro diferentes manejos de adubação (4) presença ou não de U.R (2), em consórcio com milho na safra de outono-inverno. Os manejos de adubação consistem em: i) sem adubação (testemunha); ii) Pó de Basalto (BP); iii) MAP + KCl (fosfato monoamônico + cloreto de potássio); iv) BP + MAP + KCl. Foram realizadas análises de fertilidade de solo, produtividade e massa de 100 grãos, valor nutricional, composição mineral e metabólitos secundários. Os dados foram submetidos à análise de variância (p<0,05) e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05). Análise multivariada por PCA (análise dos principais componentes) foi realizada para as variáveis significativas. BP demonstrou eficácia na melhoria da fertilidade do solo após dois ciclos agrícolas. O uso de BP aumentou o conteúdo de Ca, Mg, S.B, V%, m% e C.E.C. no solo. Na soja, a aplicação de BP elevou os níveis K, Mg e B, enquanto no milho, Ca, Mg, P e K aumentaram significativamente após dois ciclos agrícolas. BP influenciou o conteúdo de carotenoides, compostos fenólicos e atividade antioxidante na cultura do milho. BP é uma emenda de solo eficaz e sustentável, com considerável potencial para a remineralização do solo e melhoria da qualidade nutricional de culturas agrícolas. Entretanto, mais estudos são necessários para compreender os efeitos de médio a longo prazo e os métodos de aplicação ideais para maximizar o seu potencial na agricultura.

Basalt powder is a soil remineralizer with potential for use in agriculture, which can provide improvements to root environment, in addition to being a source of nutrients and slow-release beneficial elements. The cultivation of forage grasses, such as Urochloa Ruziziensis (U.R) can accelerate the effects of remineralization due to the known effect of these plants on nutrient cycling. Thus, the aim of this study is to evaluate the residual effect of basalt powder on soil fertility, yield and grain nutritional quality, in a cropping system involving soybean in succession with maize, with or without the intercropping of U.R. The experiment was carried out in randomized blocks in a 4x2 factorial scheme. The evaluated factors consisted of four different fertilization sources (4) and maize intercropped or not with U.R (2) during the winter season. The fertilization sources were: i) Control; ii) Basalt Powder (BP); iii) MAP + KCl (monoammonium phosphate + potassium chloride); iv) BP + MAP + KCl. Soil fertility, yield, mass of 100 grains, nutritional and mineral composition were analyzed. Data were submitted to analysis of variance (p<0.05) and means were compared by Tukey's test (p<0.05). Multivariate analysis by PCA (principal component analysis) was performed for significant variables. BP demonstrated efficacy in improving soil fertility after two agricultural cycles. The use of BP increased contents of Ca, Mg, S.B, V%, m% and C.E.C. in the soil. In soybean, the application of BP increased levels of K, Mg and B, while in maize, Ca, Mg, P and K concentrations increased significantly after two agricultural cycles. In addition, BP influenced the content of carotenoids, phenolic compounds and antioxidant activity in maize. BP is an effective and sustainable soil amendment with considerable potential for soil remineralization and improvement of the nutritional quality of agricultural crops. However, further studies are needed to understand the medium to long-term effects and the optimal application methods to maximize its potential in agriculture.