Soil enzyme activities under long-term tillage and crop rotation systems in subtropical agro-ecosystems Atividade enzimática em solo sob plantio direto e rotações de culturas em agro-ecossistema subtropical

• Main Authors: Elcio Liborio Balota, Miriam Kanashiro, Arnaldo Colozzi Filho, Diva Souza Andrade, Richard Peter Dick
• Format: Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Microbiologia 2004-12-01
• Series: Brazilian Journal of Microbiology
• Subjects: atividade enzimática; plantio direto; rotação de cultura; manejo do solo; qualidade do solo; enzyme activities; tillage systems; crop rotation; soil management; soil quality
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-83822004000300006
• ISSN: 1517-8382; 1678-4405

Agricultural practices that reduce soil degradation and improve agricultural sustainability are needed particularly for tropical/subtropical soils. No-tillage planting causes minimal soil disturbance and combined with crop rotation may hold potential to meet these goals. Soil enzyme activities can provide information on how soil management is affecting the potential to perform the processes in soils such as decomposition and nutrient cycling. Soil enzyme activities were investigated in a split-plot experiment (3 replications) where tillage (no till and conventional) was the main plot and crop rotation (soybean/wheat, S/W; maize/wheat, M/W or cotton/wheat, C/W) was the subplot. The experiment was established in 1976 in southern Brazil. Soil samples were taken at 0-5, 5-10 and 10-20 cm depths in 1997 and 1998. The 0-5 cm layer under NT system showed increases up 68% for amylase, 90% for cellulase, 219% for arylsulfatase, 46% for acid phosphatase, and 61% for alkaline phosphatase. There were significant correlations of soil enzyme activities with total organic C, and C and N microbial biomass. These results showed that NT increased microbial activity and that soil enzyme activity is a sensitive indicator of alteration soil quality by management.<br>Práticas agrícolas que reduzam a degradação do solo e promovam sustentabilidade são importantes para os agrossistemas tropicais/subtropicais. O plantio direto (PD) diminui as perdas de solo e, se combinado com rotação de culturas pode proteger o solo da degradação físico-química provocada pela agricultura intensiva. A atividade enzimática do solo pode fornecer importantes informações de como o manejo do solo está afetando a decomposição da material orgânica e a ciclagem dos nutrientes. Assim, avaliou-se a atividade das enzimas amilase, celulose, arilsulfatase, fosfatase ácida e fosfatase alcalina em um experimento a campo, instalado em 1976 em Londrina, PR, que tem como tratamentos o preparo do solo (plantio direto ou convencional) nas parcelas e a rotação de culturas (soja/trigo, milho/trigo e algodão/trigo) nas subparcelas. Amostras de solos foram coletadas a 0-5, 5-10 e 10-20 cm de profundidade em 1997 e 1998. Na profundidade de 0-5 cm sob PD, observaram-se aumentos de 68% na atividade da amilase, 90% na celulase, 219% na arilsulfatase, 46% na fosfatase ácida e 61% na fosfatase alcalina. Observaram-se correlações significativas entre a atividade enzimática e o C-orgânico total do solo e o C e N da biomassa microbiana. Esses resultados evidenciam que a atividade enzimática do solo é um indicador sensível de alterações na qualidade do solo, promovidas pelo manejo.