Organic matter quality and dynamics in tropical soils amended with sugar industry residue

Abstract

Soil organic matter depletion caused by agricultural management systems have been identified as a critical problem in most tropical soils. The application of organic residues from agro-industrial activities can ameliorate this problem by increasing soil organic matter quality and quantity. Humic substances play an important role in soil conservation but the dynamics of their transformations is still poorly understood. This study evaluated the effect of compost application to two contrasting tropical soils (Inceptisol and Oxisol) for two years. Soil samples were incubated with compost consisting of sugarcane filter cake, a residue from the sugar industry, at 0, 40, 80, and 120 Mg ha-1. Filter cake compost changed the humic matter dynamics in both content and quality, affecting the soil mineralogical composition. It was observed that carbon mineralization was faster in the illite-containing Inceptisol, whereas humic acids were preserved for a longer period in the Oxisol. In both soils, compost application increased fulvic acid contents, favoring the formation of small hydrophilic molecules. A decrease in fluorescence intensity according to the incubation time was observed in the humic acids extracted from amended soils, revealing important chemical changes in this otherwise stable C pool.

A depleção da matéria orgânica causada pelos sistemas de manejo de solos tem sido identificada como um problema crítico para a maior parte dos solos tropicais. A aplicação de resíduos orgânicos provenientes de atividades agroindustriais pode amenizar esse problema, devido à possibilidade de aumento da qualidade e quantidade da matéria orgânica. As substâncias húmicas têm papel importante na conservação do solo, mas a dinâmica das suas transformações é ainda pouco compreendida. Neste trabalho, foi avaliado o efeito da adição de composto orgânico sobre dois solos tropicais mineralogicamente distintos (Latossolo e Cambissolo) durante dois anos. O composto empregado foi preparado com torta de filtro, um resíduo proveniente da produção de açúcar, e as amostras dos solos foram incubadas com doses equivalentes a 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1. A adição do composto de torta de filtro alterou quantitativa e qualitativamente a dinâmica das substâncias húmicas, e essa alteração foi relacionada com a composição mineralógica dos solos. Observou-se que a mineralização do carbono total foi mais rápida no Cambissolo, que apresentou mineral do tipo 2:1 em sua constituição (ilita), enquanto os ácidos húmicos foram preservados por maior período de tempo no solo sem argilominerais do tipo 2:1 (Latossolo). Em ambos os solos, a adição do composto aumentou o conteúdo de ácidos fúlvicos, sugerindo a formação de moléculas hidrofílicas de pequenas dimensões. Os ácidos húmicos extraídos dos solos apresentaram decréscimo na intensidade de fluorescência ao longo do tempo, revelando importantes modificações químicas nesse compartimento de carbono reconhecido como estável.