Recovery of soil physical properties by green manure, liming, gypsum and pasture and spontaneous native species

Abstract

Inadequate usage can degrade natural resources, particularly soils. More attention has been paid to practices aiming at the recovery of degraded soils in the last years, e.g, the use of organic fertilizers, liming and introduction of species adapted to adverse conditions. The purpose of this study was therefore to investigate the recovery of physical properties of a Red Latosol (Oxisol) degraded by the construction of a hydroelectric power station. In the study area, a soil layer about Sin thick had been withdrawn by heavy machines leading not only to soil compaction, but resulting in high-degree degradation. The experiment was arranged in a completely randomized design with nine treatments and four replications. The treatments consisted of: 1- soil mobilization by tilling (to ensure the effect of mechanical mobilization in all treatments) without planting, but growth of spontaneous vegetation; 2- Black velvet bean (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy); 3- Pigeonpea (Cajanus cajan (L.) DC); 4- Liming + black velvet bean; 5- Liming + pigeonpea until 1994, when replaced by jack bean (Canavalia ensiformis); 6- Liming + gypsum + black velvet bean; 7- Liming + gypsum + pigeonpea until 1994, when replaced by jack bean; and two controls as reference: 8- Native Cerrado vegetation and 9- bare soil (no tilling and no planting), left under natural conditions and in this situation, without spontaneous vegetation. In treatments 1 through 7, the soil was tilled. Treatments were installed in 1992 and left unmanaged for seven years, until brachiaria (Brachiaria decumbens) was planted in all plots in 1999. Seventeen years after implantation, the properties soil macroporosity, microporosity, total porosity, bulk density and aggregate stability were assessed in the previously described treatments in the soil layers 0.00-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m, and soil Penetration Resistance and soil moisture in 0.00-0.15 and 0.15-0.30 m. The plants were evaluated for: bruchiaria dry matter and spontaneous growth of native tree species in the plots as of 2006. Results were analyzed by variance analysis and Tukey's test at 5 % for mean comparison. In all treatments, except for the bare soil (no recovery measures), ongoing recovery of the degraded soil physical properties was observed. Macroporosity, soil bulk density and total porosity were good soil quality indicators. The occurrence of spontaneous native species indicated the soil recovery process. The best adapted species was Machaerium acutifolium Vogel, with the largest number of plants and most advanced development; the dry matter production of B. decumbens in recovering soil was similar to normal conditions, evidencing soil recovery.

O uso inadequado pode degradar os recursos naturais, sobretudo o solo. Práticas visando à recuperação de solos degradados têm recebido mais atenção nos últimos anos, por meio do uso de adubos orgânicos, correção do solo e implantação de espécies adequadas às condições adversas. Nesse sentido, desenvolveu-se o presente trabalho com o objetivo de investigar a recuperação das propriedades físicas de um Latossolo Vermelho degradado devido à construção de usina hidrelétrica. Na área estudada, foi retirada uma camada de solo de aproximadamente 8 m de espessura, com o uso de máquinas pesadas, o que causou compactação do solo, caracterizando alto grau de degradação. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com nove tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: 1-solo mobilizado pelo preparo (para se obter o efeito mecânico da mobilização em todos os tratamentos) e sem plantio, deixando a ocorrência de vegetação espontânea; 2-mucuna-preta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy); 3-guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp) até 1994, sendo depois substituído por feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC); 4-calcário+mucuna-preta; 5-calcário+guandu até 1994, sendo depois substituído por feijão-de-porco; 6-calcário+gesso+mucuna-preta; 7-calcário+gesso+guandu até 1994, sendo depois substituído por feijão-de-porco; e, para controle, duas testemunhas, sendo: 8-vegetação nativa de Cerrado e 9-solo exposto (sem mobilização pelo preparo e sem plantio), deixado nas condições naturais e, nessa situação, sem vegetação espontânea. Nos tratamentos 1 a 7 o solo foi mobilizado pelo preparo. Os tratamentos foram instalados em 1992 e permaneceram por sete anos, até que em 1999 implantou-se Brachiaria decumbens em todas as parcelas experimentais. Após 17 anos de implantados os tratamentos descritos, foram avaliadas as propriedades: macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo e estabilidade de agregados nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, resistência do solo à penetração e umidade do solo (0,00-0,15 e 0,15-0,30 m). Com relação às plantas, foram avaliados a massa seca da braquiária e o crescimento das espécies arbóreas nativas que surgiram espontaneamente nas parcelas experimentais, sendo notadas a partir de 2006. Os resultados foram analisados efetuando-se a análise de variância e o teste de Tukey a 5 % para comparação de médias. Todos os tratamentos adotados, com exceção do solo exposto (sem intervenção para a sua recuperação), estão recuperando as propriedades físicas do solo degradado. A macroporosidade, densidade do solo e porosidade total foram bons indicadores da qualidade do solo. A ocorrência de espécies nativas espontâneas foi um indicativo do processo de recuperação do solo, e a espécie Machaerium acutifolium Vogel foi a mais adaptada, pelo maior número de plantas e maior desenvolvimento; a produção de massa seca de Brachiaria decumbens no solo em recuperação foi semelhante à do solo sob condição natural, atestando a sua recuperação.