Iron oxides and quality of organic matter in sugarcane harvesting systems

Abstract

Improvements in working conditions, sustainable production, and competitiveness have led to substantial changes in sugarcane harvesting systems. Such changes have altered a number of soil properties, including iron oxides and organic matter, as well as some chemical properties, such as the maximum P adsorption capacity of the soil. The aim of this study was to characterize the relationship between iron oxides and the quality of organic matter in sugarcane harvesting systems. For that purpose, two 1 ha plots in mechanically and manually harvested fields were used to obtain soil samples from the 0.00-0.25 m soil layer at 126 different points. The mineralogical, chemical, and physical results were subjected to descriptive statistical analyses, such as the mean comparison test, as well as to multivariate statistical and principal component analyses. Multivariate tests allowed soil properties to be classified in two different groups according to the harvesting method: manual harvest with the burning of residual cane, and mechanical harvest without burning. The mechanical harvesting system was found to enhance pedoenvironmental conditions, leading to changes in the crystallinity of iron oxides, an increase in the humification of organic matter, and a relative decrease in phosphorus adsorption in this area compared to the manual harvesting system.

Melhores condições de trabalho, produção sustentável e competitividade levaram a mudanças substanciais no sistema de colheita de cana-de-açúcar. Tais mudanças alteraram uma série de atributos do solo, incluindo os óxidos de ferro e a matéria orgânica, assim como alguns atributos químicos como a capacidade máxima de adsorção de P no solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a relação entre óxidos de ferro e a qualidade da matéria orgânica nos sistemas de colheita de cana-de-açúcar. Para este fim, duas parcelas de 1 ha em áreas colhidas mecanicamente e manualmente foram utilizadas para obter amostras de solo da camada de 0,00-0,25 m em 126 pontos diferentes. Os resultados das análises mineralógicas, químicas e físicas foram submetidos às análises da estatística descritiva, com teste de comparação de médias, estatísticas multivariadas e análises de componentes principais. A aplicação da estatística multivariada possibilitou a divisão de todos os atributos estudados de acordo com o sistema de colheita: colheita manual com a queima dos resíduos da cana e colheita mecanizada sem queima. O sistema de colheita mecânica promoveu condições pedoambientais, que conduzem a mudanças na cristalinidade dos óxidos de ferro, no aumento no grau de humificação da matéria orgânica e na diminuição relativa de adsorção de P nessa área, em relação ao sistema de cana queimada.