O objetivo principal desta revisão foi reunir informações a respeito da ação de compostos orgânicos produzidos por plantas na disponibilidade de nutrientes nos solos, principalmente sobre os cátions Ca, Mg e K e sobre o ânion fosfato. O sistema de cultivo adotado ocasiona mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo, especialmente na disponibilidade de nutrientes e condicionamento físico do solo. Tem-se observado o acúmulo de nutrientes nas camadas superficiais do solo no sistema de semeadura direta, pelo não-revolvimento do solo e pela deposição de resíduos de culturas na superfície. Os ácidos orgânicos provenientes de plantas podem interagir com a fase sólida e ocupar os sítios de adsorção de nutrientes, competindo diretamente com eles e aumentando sua disponibilidade no solo. A adição de resíduos vegetais pode promover, antes da humificação, a elevação do pH, por promover complexação de H e Al com compostos do resíduo vegetal, deixando Ca, Mg e K mais livres em solução, o que pode ocasionar aumento na saturação da CTC por estes cátions de reação básica. Também é normal observar o aumento na disponibilidade de P no solo com a adição de resíduos vegetais, tanto pelo P presente no resíduo como por competição de compostos orgânicos dos resíduos pelos sítios de troca no solo. A persistência dos compostos orgânicos também é fator que tem grande interferência nos processos de sorção/dessorção de cátions e ânions, dependendo da atividade microbiana, da disponibilidade metabólica do substrato carbonado e da sorção aos colóides do solo.
Contrasting tillage strategies not only affect the stability and formation of soil aggregates but also modify the concentration and thermostability of soil organic matter associated with soil aggregates. Understanding the thermostability and carbon retention ability of aggregates under different tillage systems is essential to ascertain potential terrestrial carbon storage. We characterized the concentration and thermostability of soil organic carbon (SOC) within various aggregate size classes under both zero and conventional tillage using novel Rock‐Eval pyrolysis. The nature of the pore systems was visualized and quantified by X‐ray computed tomography to link soil structure to organic carbon preservation and thermostability. Soil samples were collected from experimental fields in Botucatu, Brazil, which had been under zero‐tillage for 2, 15 and 31 years, and from adjacent fields under conventional tillage. Soils under zero‐tillage significantly increased pore connectivity whilst simultaneously decreasing interaggregate porosity, providing a potential physical mechanism for protection of SOC in the 0–20‐cm soil layer. Changes in the soil physical characteristics associated with the adoption of zero‐tillage resulted in improved aggregate formation compared to conventionally tilled soils, especially when implemented for at least 15 years. In addition, we identified a chemical change in composition of organic carbon to a more recalcitrant fraction following conversion to zero‐tillage, suggesting aggregates were accumulating rather than mineralizing SOC. These data reveal profound effects of different tillage systems upon soil structural modification, with important implications for the potential of zero‐tillage to increase carbon sequestration compared to conventional tillage. Highlights: Different tillage systems may affect SOC thermostability and C retention potentials of soil aggregates. SOC thermostability was characterised by Rock‐Eval pyrolysis and pore systems were quantified by X‐ray CT within aggregate size classes. Profound effects of zero versus conventional tillage upon soil structural modification were observed Important implications for zero‐tillage to increase C sequestration versus conventional tillage.
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Ciro Antonio Rosolem is a professor at the Crop Science Department, School of Agricultural Sciences, São Paulo State University.
Ciro Antonio Rosolem is a professor at the Crop Science Department, School of Agricultural Sciences, São Paulo State University.