Revista: CCCSS Contribuciones a las Ciencias Sociales
ISSN: 1988-7833

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NITRATO E AMÔNIO NA SOLUÇÃO DO SOLO SOB DIFERENTES USOS AGRÍCOLAS, NO MUNICÍPIO DE PARAGOMINAS-PA

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1 INTRODUÇÃO
Nos agroecossistemas, o estoque de N presente no solo é dependente do balanço entre a quantidade de N via planta e adubação e das perdas gasosas e por processos de lixiviação e/ou exportação da colheita. Estes processos encontram-se condicionados pelo solo, clima e sistema de manejo (AITA, 2006).
O N do solo está condicionado a processos de mineralização e imobilização, sendo os íons NH4+ e NO3¯ as formas predominantes de N mineral disponíveis às plantas, e a concentração desses íons ao longo do perfil do solo é variável.  A mineralização resulta no aumento do N mineral e a imobilização microbiana consiste na assimilação do N mineral pela população microbiana. Quando a mineralização é superior à imobilização ocorre incremento no teor de N mineral do solo, resultando em mineralização líquida, e, em caso contrário ocorre imobilização liquida (Amado et al., 2000).
O íon NO3¯ é o último elemento formado no ciclo biológico do N no solo e é a forma preferencial de absorção de N pela maioria das plantas cultivadas. Ele é pouco retido no solo, principalmente devido à sua baixa energia de adsorção aos argilominerias e à matéria orgânica, podendo ser, assim, lixiviado para as camadas mais profundas do perfil. O íon NH4+, por ser um cátion, não é facilmente lixiviado e, quando mineralizado, permanece no complexo trocável do solo, podendo ser absorvido pelas plantas ou oxidado para NO3¯ (SAINT, 2006).
Na solução do solo, a predominância do NH4+ em relação ao NO3¯ é observada, em geral, em ambientes com baixo pH, baixa temperatura e alta umidade, com acúmulo de compostos fenólicos e anaerobiose que inibem a nitrificação Espíndola et al. (2001). Assim, os valores de N mineral são sujeitos ao estado de condições em que se encontram os fatores que controlam as taxas de amonificação, nitrificação e desnitrificação nos diferentes sistemas de manejo, épocas do ano e até entre as diferentes profundidades dentro do próprio sistema. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a dinâmica de NH4+ e NO3¯ em quatro profundidades de quatro diferentes sistemas de manejo em um Latossolo Amarelo no município de Paragominas-Pa.
2 MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi realizado na Fazenda Vitória (FV), município de Paragominas, localizado na mesorregião sudeste do estado do Pará, delimitada pelas coordenadas 2º 59’ 58,37’’S e 47º 21’ 21,29’’W, a FV abriga uma Unidade de Referencia Tecnológica (URT) com experimentos em sistemas de integração lavoura-pecuários-floresta, implantado pela Embrapa Amazônia Oriental no ano de 2009.
O clima do município de Paragominas de acordo com a classificação climática de Köppen, adaptado por Martorano et al. (2011) é do Tipo climático A. com temperaturas médias mensais variando entre 25,3 e 26,4 °C. O período mais chuvoso ocorre entre os meses de dezembro a maio com médias mensais entre 150 e 400 mm, já a menor oferta pluviométrica ocorre entre os meses de agosto a novembro.
Os trabalhos foram realizados em três sistemas de manejo, conforme a descrição:
Floresta secundária (FS): a floresta original foi substituída por pastagem com gramínea Panicum maximum em 1969, até o ano de 1976 a área foi queimada três vezes para fins de limpeza e a partir desse mesmo ano se iniciou o pousio da área, configurando atualmente uma floresta secundária com 38 anos. Durante o período em que o solo foi ocupado por pastagem não houve registro da aplicação de fertilizantes.  Em trabalho realizado por Moutinho (1998) quando a regeneração florestal dessa área possuía cerca de 17 ano de idade, o peso da biomassa vegetal viva encontrado foi de 51 T/há.  Levando-se em consideração que esta área de floresta secundaria é adjacente a uma área sob solo com vegetação nativa, o processo sucessional torna-se acelerado, culminando com o rápido aumento na quantidade de biomassa vegetal viva. Favorecendo consequentemente uma grande deposição de liteira no solo.   
Integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF): este sistema foi formado a partir da substituição da Floresta em 1969 por capim Panicum maximum cv. (colonião), em 1975 essa gramínea foi substituída por Brachiaria humidicula (quicuio), no ano de 2000 foi introduzida na área a Brachiaria brizantha, em 2005 a pastagem foi substituída Oryza sativa (arroz), em 2006 a área permaneceu em pousio, em 2007 novamente foi cultivado o arroz, em 2008 a área foi ocupada com Zea mays (milho)e Brachiaria ruziziensis, em 2009foi formado o sistema integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) com as seguintes espécies: Eucalyptus ssp. (Eucalipto), Schizolobium amazonicum (Paricá), Khayaivorensis (Mogno Africano), Brachiaria ruziziensis, Zea mays (milho), essa configuração permaneceu até 2011, em 2012 a Brachiaria ruziziensis foi substituída por Brachiaria brizantha, nos anos de 2013 e até o  final do primeiro semestre de 2014 não foi cultivado milho na área. A aplicação de fertilizantes na área, ocorreu no ano de 2007 durante o cultivo do arroz com 200 kg de NPK (08-28-6) no plantio e 100 kg de NPK (20-00-20) em cobertura por hectare, em 2008 o plantio de milho recebeu 438 kg de NPK (08-28-16) na adubação de plantio e 250 kg de NPK (20-00-20) na cobertura por hectare.
Em 2009 durante a formação do sistema ILPF foi adicionado  (xxx kgnp kg) por cova que recebeu uma muda essência florestal. Além disso, esse agroecossistema também recebeu  400 kg por hectare de NPK (08-28-16) na adubação de plantio e 250 kg por hectare de NPK (20-00-20) na cobertura para potencializar a produção da cultura do milho e da pastagem. Nos anos de 2010, 2011 e 2012 a adubação adicionada ao sistema foi à mesma destinada a cultura do milho e da pastagem no ano de 2009. No ano de 2013 e no primeiro semestre de 2014 não houve adição de fertilizante ao sistema.
   Milho plantio direto (MPD): Cultivo de milho hibrido Pionner 30F80 cultivado em sucessão a cultura da soja, apresentando os antecedentes: 2004: pastagem em vias de degradação com braquiária (Baracharia brizantha); 2005: plantio de arroz em sistema convencional; 2006: pousio; 2007: plantio de arroz em sistema convencional; 2008: a área recebeu aplicação de 200 kg de N-P-K 08-28-16 por hectare, no plantio, e 100 kg de N-P-K 20 -00-20 por hectare, em cobertura. Em 2008 no plantio de milho a adubação foi de 430 kg de N-P-K 08 -28-16 por hectare, no plantio, e 250 kg de N-P-K 20-00-20 por hectare, em cobertura. Não foi realizado calagem. O Rendimento do milho foi de 120 sacas de 50 kg por hectare.
   Pastagem capim mombaça (PCM): Pastagem cultivada com mombaça (Panicum maximum) apresentando como antecedentes: 2002: Pastagem em vias de degradação com braquiária brizantha; 2003: plantio de arroz; 2004: plantio de arroz; 2005: plantio de milho associado ao plantio de capim Mombaça, 2006: pastagem de mombaça formada. Em janeiro de 2008, a área recebeu 100 kg de N-P-K (10-30-10) por hectare.
Neste trabalho, realizou-se uma análise dos teores de nitrato e amônio nas profundidades 0-5cm, 5-10cm, 10-20cm e  20-30cm dos quatro sistemas descritos acima. As coletas de solo correram no ano de 2014, no mês de junho considerado de transição entre os períodos chuvoso e seco no município de Paragominas.
As amostras foram coletadas em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco repetições, configurando um fatorial de 4x4, sendo quatro os níveis de fator sistemas de uso do solo e quatro os níveis de fator profundidade, com cinco repetições, totalizando 80 amostras. Em cada sistema foram estabelecidas 5 cinco parcelas de 6m x 12m (72 m²), as quais corresponderam a 5 repetições. De cada parcela foram retiradas 4 amostras simples de solo que formaram uma amostra composta, a qual corresponde uma repetição, sendo este procedimento feito a cada profundidade. A comparação entre as medias das variáveis estudadas foram feitas pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade.
O solo da fazenda Vitória é classificado como Latossolo Amarelo Distrófico coeso, de textura argilosa, com relevo plano e suavemente ondulado (SILVA et  al., 2011). A Tabela 1 apresenta as características químicas do solo da área de estudo.
As amostras foram coletadas em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco repetições, configurando um fatorial de 4x4, sendo quatro os níveis de fator sistemas de uso do solo e quatro os níveis de fator profundidade, com cinco repetições, totalizando 80 amostras. Em cada sistema foram estabelecidas 5 cinco parcelas de 6m x 12m (72 m²), as quais corresponderam a 5 repetições. De cada parcela foram retiradas 4 amostras simples de solo que formaram uma amostra composta, a qual corresponde uma repetição, sendo este procedimento feito a cada profundidade. A comparação entre as medias das variáveis estudadas foram feitas pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade.
As análise laboratoriais foram realizadas no Laboratório de Sistemas Sustentáveis (LASS) na sede da Embrapa Amazônia Oriental em Belém estado do Pará, onde foram feitas as determinações dos teores de amônio e nitrato, por meio da extração com solução de KCl 1,0 mol L¯¹ e posterior leitura da solução com espectrofotômetro UV/VISIVEL (MENDONÇA e MATOS, 2005).
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Figura 1 apresenta os resultados relacionados aos teores médios de nitrato nos quatro sistemas de uso da terra para todas as profundidades estudadas. Nos sistemas FS e MPD foram encontrados os maiores teores, sendo que não obtiveram diferença significativa entre si, entretanto apresentaram-se superiores aos valores ocorridos nos solos cultivados com campi e com ILPF, os quais não diferiram significativamente entre si.

A quantidade de nitrato observado no sistema FS é resultante da maior quantidade de matéria orgânica em decomposição, associado ao solo com um ambiente favorável ao aumento dos estoques de N. De acordo com Coelho et al. (1991) a maior quantidade da microbiota do solo em sistemas florestais colabora para reduzir a lixiviação de NO3¯.
O teor de nitrato observado no solo cultivado com MPD, demostra uma melhor condição para o processo de nitrificação, atribuída as adubações realizadas com fertilizantes químicos por ocasião do plantio e também em cobertura. Esta situação pode estar relacionada ao exposto por Alfaia et al. (2008), segundo estes autores, em Latossolo e Argissolos onde as taxas de nitrificação eram baixas, com a adição de ureia, os teores de nitrato foram incrementados.
Com relação aos valores reduzidos de nitrato dos sistemas ILPF e capim quando comparados aos teores encontrados nos solos sob floresta e milho, podem ser atribuídos aos reduzidos valores do potencial de nitrificação encontrados nestes solos que podem, possivelmente, decorrer da existência de poucos microrganismos nitrificadores nestas condições da existência no solo de microssítios anaeróbicos ou pela alta atividade respiratória do sistema radicular das gramíneas (CARMO et al., 2005).
Entre as profundidades e os sistemas (Figura 2), a FS apresentou os maiores teores de nitrato na profundidade de 0 a 5 cm, sendo igual estatisticamente ao sistema MPD e superior aos teores encontrados no ILPF e PCM, os quais não foram diferentes estatisticamente entre si e nem quando comparados com o sistema MPD.

Isso demonstra que na profundidade 0 a 5 cm no sistema FS está havendo uma maior mineralização do N total do solo e/ou do N do resíduo vegetal e/ou da nitrificação do amônio, esta condição possivelmente está associada a maior quantidade de matéria orgânica na camada superficial desse sistema, oque favorece a atividade e os níveis da população de microrganismos nitrificadores (Luizão et al., 1991).
Por outro lado, o menor teor de nitrato nos solos cultivados sob ILPF e PCM observados no presente estudo podem estar relacionados aos resultados alcançados por Carmo et al. (2005) e ao exposto por Cantarela (2007), de acordo com esses autores a nitrificação pode diminuir em solos cultivados com algumas gramíneas forrageiras, pois demonstraram que extratos de gramíneas forrageiras e exsudatos de raízes exibiram capacidade de inibir temporariamente a nitrificação.
Para a profundidade de 5 a 10 cm, o sistema FS foi o que apresentou o maior valor, porém não houve diferença significativa entre os demais sistemas. Isso demonstra que nesta profundidade a taxa de nitrificação para todos os sistemas estudados ocorreu de forma similar, possivelmente por conta da quantidade de biomassa microbiana, estoque de N orgânico e N mineralizável apresentarem quantidades similares para esta profundidade. 
Na profundidade 10 a 20 cm, o teor de nitrato encontrado no MPD se mostrou estatisticamente maior que os valores apresentados pelos outros sistemas, que não apresentaram diferença significativa entre si. A superioridade do teor de nitrato no MPD se deve ao efeito da aplicação de ureia, que de acordo com Moreno et al. (2007) favorece o aumento das taxas de nitrificação, em virtude da temporária elevação do pH, ocasionada  pela ação da enzima uréase que promove hidrolise dos fertilizantes nitrogenados a base de ureia.
 A profundidade de 20 a 30 apresentou os teores mais elevados no sistema FS, diferindo estatisticamente dos encontrados no PCM, e igualdade quando comparados aos valores do ILPF e MPD, sendo que estes não diferiram dos teores do PCM. O teor de nitrato do sistema FS apresentou o maior teor possivelmente pela quantidade de matéria orgânica em decomposição oriunda das raízes das espécies florestais. Já o reduzido teor no sistema PCM pode ser atribuído ao reduzido valor do potencial de nitrificação encontrado neste solo que pode, provavelmente, decorrer da existência de poucos microrganismos nitrificadores nestas condições ou pela alta atividade respiratória do sistema radicular das gramíneas (POLETTO et al., 2008).
 Em relação à avaliação dos sistemas de uso do solo e suas respectivas profundidades avaliadas (Figura 3), os sistemas FS, ILPF e PCM não apresentaram diferença significativa entre as profundidades, demonstrando que o estoque de nitrato é o mesmo independente da profundidade. Resultado semelhante foi encontrado por El-Husny (2010) na mesma área com solo coletado no mês de julho de 2009.
No sistema MPD o maior teor foi registrado na profundidade de 10 a 20cm, sendo diferente significativamente das demais profundidades que não apresentaram diferença estatística significativa entre si. A presença de maior concentração de nitrato na profundidade de 10 a 20cm pode estar associada à aplicação de adubo nitrogenado a base de ureia aplicada durante a semeadura do milho e menor retenção do íon NO3¯ nos primeiros 10cm de profundidade.

Levando-se em consideração os resultados relacionados aos teores médios de amônio dos quatro sistemas de uso da terra para todas as profundidades de 0 a 30 cm, não houve diferença estatística significativa entre os sistemas (Figura 4) apontando uma condição de grande similaridade quando se considera o perfil do solo até está profundidade.

No entanto, quando se analisa os resultados por faixas de profundidade (Figura 5) o sistema FS apresentou os maiores valores de 0 a 5 cm, sendo estatisticamente superior aos teores de amônio quando comparados com os demais sistemas, os sistemas ILPF e PCM apresentaram valores intermediários, sendo superiores aos teores encontrados no sistema MPD que apresentou o menor teor nessa faixa. O maior teor de amônio no sistema FS ocorre devido a maior produção e acumulo de matéria orgânica, maior teor de umidade e menor temperatura no solo quando comparado aos demais sistemas.  Segundo Sainju et al. (2007) o estoque de N mineralizado no solo de um sistema florestal é dependente do balanço entre o aporte de  N via plantas e das perdas por lixiviação e gasosas e/ou da exportação do nutriente via extração madeireira e como o amônio é o primeiro elemento formado no ciclo biológico do N no solo há uma tendência natural de maior concentração na superfície do solo dessa forma de N quando comparados aos demais sistemas que produzem menos matéria orgânica.

Considerando-se a produção de matéria orgânica entre os sistemas estudados pode-se afirmar que o sistema MPD é o que ocupa a segunda colocação, ficando apenas atrás do sistema FS, além disso, os sistemas cultivados com técnicas de plantio direto são caracterizados por apresentarem maior proteção física da matéria orgânica no interior dos agregados, o que diminui o acesso dos microrganismos aos substratos orgânicos limitando sua mineralização, principalmente até a formação do ânion nitrito, dessa forma é esperado que os teores de amônio fossem superiores aos sistemas que possuem pastagem, no entanto, nesse estudo isso não ocorreu, possivelmente pela adição de ureia por ocasião das adubações de plantio e de cobertura durante o cultivo do milho, pois a aplicação de adubo nitrogenado a base de ureia em solos com baixo pH tendem a promover de acordo com Polleto et al. (2008) um momentâneo aumento do pH do solo favorecendo o processo de nitrificação.
 Esse resultado demonstra ainda que o solo sob a FS possivelmente está em uma condição de mineralização liquida, alcançada quando a mineralização da matéria orgânica é superior à assimilação do N mineral pela população microbiana, pois de acordo com Dynia e Camargo et al. (1999) quando em um sistema a demanda da população microbiana é satisfeita as concentrações de nitrogênio mineralizado consegue aumentar no solo. 
 Na profundidade de 5 a10 cm os sistemas FS, ILPF e PCM não apresentaram diferença significativa, porém foram superiores estatisticamente aos valores encontrados no sistema MPD. Nas profundidades de 10 a 20 cm e 20 a 30cm os teores de amônio também não foram significativamente diferentes para os sistemas FS, ILPF  e PCM, no entanto, somente os sistemas ILPF e PCM apresentaram diferença estatística em relação ao MPD. Esses resultados corroboram com o entendimento de que o teor de amônio no sistema MPD sofre grande influência da aplicação de fertilizante nitrogenado a base de ureia, fator que favorece a nitrificação do sistema provocando quedas na concentração do nitrogênio amoniacal.
Em relação à avaliação dos teores de amônio nas quatro profundidades dentro de cada sistema (Figura 6), o sistema FS apresentou declínio nos teores com o aumento da profundidade, sendo os valores encontrados de 0 a 5 cm superiores estatisticamente aos teores das profundidades 5 a 10cm, 10 a 20cm e 20 a 30 cm, as duas ultimas profundidades não diferiram entre si. 
Resultados semelhantes também foram encontrados em pesquisa realizada por El-Husny (2010) no ano de 2009, onde os teores de amônio no mês de julho na mesma área de floresta foi de 24,87 μg/g para 0a5cm, 17,01 μg/g para 5a10cm, 8,1 μg/g para 10-20cm e 7,28 μg/g para20-30cm. Isso pode ser explicado pela redução de matéria orgânica com o aumento da profundidade e pela absorção de grande parte do nitrogênio na forma amoniacal nos primeiros 5cm do solo onde se concentram as radícelas da vegetação, responsáveis pela absorção da maior parte dos nutrientes nos sistemas florestais. De acordo com Reichardt (1996) os solos sob floresta de terra firme, devido sua natureza pobre em nutrientes, bem como sua capacidade troca catiônica, atua apenas promovendo uma resistência a lixiviação dos nutrientes, suficiente para que os mesmos sejam eficientemente assimilados pela vegetação.
No sistema ILPF o teor de amônio foi maior na profundidade de 0 a 5 cm, sendo diferente estatisticamente apenas da profundidade de 20 a 30 cm que apresentou o menor valor, e este não demonstrou diferença significativa para as profundidades de 5 a 10 cm e 10 a 20 cm. O maior teor de amônio nas profundidades 0 a 5 cm, 5 a 10 cm e 10 a 20 cm, podem ser atribuídos a influencia da decomposição dos dejetos do rebanho bovino e das raízes do capim Braquiária brizantha que concentram maior densidade na profundidade de 10 a 20 cm. Em experimento realizado por Alvim et al.  (1990)  com  aplicação de adubos nitrogenados em pastagem com capim Brachiaria verificou a mesma combinação de resultados para essas profundidades.
No sistema MPD a diferença significativa foi notada entre a profundidade de 0 a 5 cm e as demais profundidades, as quais não diferiram entre si. Este resultado possivelmente está relacionado à maior concentração de matéria orgânica, N da biomassa microbiana, atividade enzimática e N total na camada superficial desse sistema, pois a matéria orgânica aumenta a capacidade de troca de cátions e, consequentemente, a adsorção amônio trocável, e, conjuntamente com outras variáveis incrementam o potencial de mineralização (PARRON, 2003). 
Para o sistema PCM não houve diferença estatística significativa entre as profundidades 0 a 5 cm, 5 a 10 cm e 10 a 15 cm e nem entre 10 a 20 cm e 20 a 30 cm, porém houve diferença significativa entre as profundidades 0 a 5 cm e 5 a 10cm com a profundidade 20 a 30cm. Isso possivelmente deve estar ocorrendo por conta do menor acúmulo na profundidade de 20 a 30 cm.
4 CONCLUSÕES

REFERÊNCIAS
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Recibido: 08/08/2016 Aceptado: 18/08/2016 Publicado: Agosto de 2016

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