Efeito da cinza de biomassa na dinâmica do C e N do solo de uma plantação de
pinus pinaster
INTRODUÇÃO
Em Portugal, a indústria de pasta para papel origina grandes quantidades de
cinza de biomassa florestal através da combustão de resíduos de abate o que,
aliado ao elevado custo que acarreta o seu armazenamento, tem levado a um
crescente interesse na procura de alternativas para a sua utilização como
fertilizante (Cortez et al., 2001; Araújo et al., 2004; Cabral et al., 2008).
Nos últimos anos, a utilização de biomassa para a obtenção de energia tem sido
fortemente estimulada (MEI, 2005), prevendo-se um aumento da produção de cinza
como resultado da construção de 15 novas centrais de biomassa florestal.
A composição elementar da cinza de biomassa florestal varia consoante as
componentes vegetais combustadas, o uso de aditivos, a aplicação de pré-
tratamentos, a tecnologia e a temperatura de combustão, bem como com o tempo e
as condições de armazenamento (Etiegni & Campbell, 1991). Em geral, a cinza
de biomassa caracteriza-se por possuir elevados teores de Ca, K e Mg e, em
menor medida, de P (Demeyer et al., 2001). A sua aplicação em solos ácidos,
nomeadamente nos sistemas florestais, apresenta um grande interesse pelo seu
carácter corrector da acidez e porque permite devolver ao sistema parte dos
nutrientes extraídos pela remoção de biomassa, favorecendo assim a fertilidade
de solo e a sustentabilidade dos ecossistemas florestais (Vance, 1996). Porém,
a cinza de biomassa apresenta um forte carácter alcalino, podendo dar lugar a
rápidas variações do pH do solo (Clapham & Zibilske, 1992) e que podem ser
prejudiciais para algumas plantas e microorganismos. Os efeitos decorrentes da
aplicação de cinza dependem da forma como a mesma se apresenta (sob forma
pulverulenta ou estabilizada) e que afecta a sua solubilidade (Vance, 1996).
Assim, a estabilização da cinza antes da sua aplicação tem sido fortemente
incentivada (Augusto et al., 2008), dado esta ser menos reactiva e mais fácil
de aplicar do que a cinza não estabilizada.
Apesar da cinza de biomassa florestal ser geralmente muito pobre em N (Demeyer
et al., 2001), as alterações que ocorrem no solo após a sua aplicação podem
estimular a actividade biológica dos microrganismos do solo, influenciando
desta forma a dinâmica do N e do C. Em solos florestais ricos em matéria
orgânica do centro e norte de Europa tem sido observado que a sua aplicação
conduz a um acréscimo da taxa de mineralização de N, com o risco da sua perda
sob a forma de NO3, N2O ou N2 através de processos de nitrificação e
desnitrificação (Weber et al., 1985). Por outro lado, a intensificação da
actividade biológica, pode estimular a decomposição da matéria orgânica e com
isso o fluxo de CO2 para à atmosfera por respiração microbiana, afectando assim
a dinâmica do C no solo (Fritze et al., 1994; Zimmermann & Frey, 2002). No
entanto, as alterações que a aplicação de cinza pode provocar na actividade
microbiana do solo não foram avaliadas até o momento em condições
mediterrânicas, como as prevalecentes no centro e sul de Portugal, onde os
solos se caracterizam por apresentarem baixo teor de matéria orgânica e de N
disponível.
Assim, a anteceder a instalação de um sistema experimental de campo,
desenvolveu-se um estudo, por intermédio de incubação em laboratório de um solo
ácido representativo de plantações de P. pinasterem Portugal, com vista a
avaliar o efeito da aplicação de cinza de biomassa florestal nas suas
características químicas e na dinâmica do C e do N, comparando-se o efeito da
cinza pulverulenta com o da cinza peletizada, na presença ou ausência de N.
MATERIAL E MÉTODOS
Materiais experimentais
O solo utilizado neste estudo corresponde ao horizonte Ah (0-20 cm) de um
povoamento com 67 anos de idade de Pinus pinaster Ait. da Mata Nacional de
Leiria (39º 45´N; 8º 56´W; 75 m), na região Centro-Litoral de Portugal. O solo
era um Arenossolo dístrico (WRB, 2006) desenvolvido sobre dunas costeiras, e
apresentava uma textura arenosa e baixo pH (4,7 em H2O e 3,5 em KCl). O solo
foi crivado (< 2 mm) e guardado à temperatura de 5 ºC, durante três dias, até
ao início do processo de incubação. Foram tomadas cinco sub-amostras para a sua
caracterização química. A soma de bases de troca era de 3,0 cmolc kg-1 e o teor
em P e K extraíveis de 2,9 e 24,9 mg kg-1, respectivamente. A concentração de C
orgânico era de 22,1 g kg-1 e a razão C/N era bastante elevada (39).
A cinza de biomassa florestal utilizada, tanto em forma pulverizada como
peletizada, proveio da fábrica da Leirosa, Celulose Beira Industrial, S.A.
(Figueira da Foz), que utiliza a casca de Eucalyptus globulus e licor negro
(subproduto do cozimento de madeira), para produzir energia num sistema de co-
geração. A cinza pulverulenta foi obtida como cinza seca (diâmetro < 0.5 mm). A
sua peletização (diâmetro = 0,5 mm, cumprimento: 5 mm) foi realizada pela AB
Nordströms Konstruktionsbyra (Suécia). As principais características indicam-se
no Quadro 1.
Quadro 1 ' Características das cinzas utilizadas no presente estudo (mg g-1).
Delineamento experimental
A 1 kg de solo (< 2 mm, peso fresco) foram aplicados 4 e 8 g (correspondentes a
6 e 12 t ha-1 para uma espessura de 10 cm) de cinza pulverulenta ou peletizada,
na presença ou ausência de adubo azotado - 50 mg N kg-1 na forma de (NH4)2SO4.
A dose de 4 g kg-1correspondia à necessidade de calcário do solo para atingir
um pH de 6,5 (Guitián & Carballas, 1976) e o valor neutralizante médio das
cinzas. Com a finalidade de evitar desequilíbrios na razão N/P foi aplicado 12
mg P kg-1 (na forma Na3PO4 12H2O) de solo. Considerou-se ainda um tratamento
controlo em que não se aplicou cinza e fertilizante. Deste modo, foram
considerados nove tratamentos, sendo cada um objecto de cinco repetições.
As amostras foram colocadas em sacos de polietileno e incubadas em laboratório
em condições aeróbias, à temperatura de 25ºC e a um teor de humidade
equivalente a 60% da capacidade de campo, durante 180 dias. Uma vez por semana,
os sacos foram abertos e arejados durante 15 minutos, e a perda de água foi
corrigida pela adição de água destilada.
Metodologia laboratorial
O pH da cinza foi determinado numa suspensão cinza:água (razão 1:2,5). O C
orgânico foi determinado por via húmida e o N total segundo o método de
Kjeldahl. O Ca, Mg, K, Mn e P foram extraídos por digestão nitro-perclórica. O
P foi quantificado por colorimetria, tendo os demais elementos sido
determinados por espectrofotometria de absorção atómica (EAA). O valor
neutralizante foi determinado por ebulição de 1 g de cinza com 50 mL de 0,5 M
HCl, sendo o excesso de acidez analisado por titulação com NaOH 0,25 M.
As características químicas do solo foram avaliadas após 4, 15, 60 e 180 dias
de incubação, seguindo as metodologias descritas em Póvoas & Barral (1992).
O pH em água foi determinado numa suspensão de solo:H2O (razão 1:2,5). O C
orgânico foi determinado por vida húmida (De Leenheer & Van Hove, 1958) e o
N total num sistema de destilação Kjeltec Auto 1030 Analyzer. As bases de troca
(Ca, Mg, Na e K) foram extraídas de uma amostra de 5 g de solo, à qual se
adicionaram 50 mL de uma solução de acetato de amónio 1M, ajustada a pH 7. Após
agitação durante 1 hora em agitador rotativo, procedeu-se à centrifugação da
suspensão e à filtração do sobrenadante. As bases de troca foram então
quantificadas por EAA. O P extraível foi obtido pelo método de Egnér-Riehm e
determinado por colorimetria.
A mineralização líquida de N foi avaliada no início e após 4, 7, 15, 30, 60,
90, 120 e 180 dias. O N-NH4+ e o N-NO3- foram quantificados após extração com
KCl 2M (razão solo:solução 1:5) durante 1 hora. Os extractos foram filtrados e
a determinação de N-NH4+e do N-NO3- foi realizada por intermédio de um
autoanalisador de fluxo segmentado (Skalar), sendo a concentração de N-NH4+
determinada pela reação de Berthelot (Searle, 1984) e a de N-NO3- pelo reagente
de Griess-IIosvay, após redução em coluna de cádmio (Kempers & Luft, 1988).
A mineralização líquida de N foi calculada pela diferença entre a quantidade
acumulada produzida durante a incubação e a quantidade inicial. O teor de
humidade foi determinado pelo método gravimétrico, através da secagem das
amostras de solo em estufa a 105 ºC, tal como descrito por Póvoas & Barral
(1992). Esse teor foi expresso em relação ao peso seco a 105 ºC.
A determinação de C e N da biomassa microbiana (Cmic e Nmic) foi realizada pelo
método de fumigação-extração (Vance et al., 1987). Cada amostra (10 g) foi
fumigada com clorofórmio livre de etanol durante 24 horas. O C e o N das
amostras fumigadas e não fumigadas foram extraídas por agitação com 50 mL de
K2SO40,5 M durante uma hora. Nos extractos foram determinados o C orgânico e o
N total com um analisador elementar (Skalar Formal), usando um detector de
espectroscopia de infravermelho próximo e de quimiluminescência,
respectivamente. O C e o N microbiano foram obtidos pelas diferenças entre os
valores das amostras fumigadas e não fumigadas, usando um factor de correção de
2,64 e 1,85, respectivamente (Brookes et al., 1985; Vance et al., 1987).
A respiração basal do solo foi avaliada através da incubação de 50 g (peso
fresco) de solo com um teor de humidade equivalente a 60% da capacidade de
campo, em frascos herméticos de 1,5 L de capacidade. Dentro de cada frasco foi
também colocado um copo com 30 mL de NaOH 0,5 M, para fixar o CO2 produzido
durante a incubação, e outro com água destilada, para manter as condições de
humidade. As amostras foram incubadas a 25 ºC durante 180 dias. A solução de
NaOH foi substituída após 4, 7, 15, 22, 29, 46, 60, 90, 120, 151 e 180 dias e o
CO2 fixado foi determinado por titulação com HCl 0.5 M na presença de BaCl2 1,5
M, tendo como indicador a fenolftaleína. O quociente metabólico (qCO2), foi
calculado através da razão da quantidade de CO2libertado do solo por unidade de
carbono microbiano do solo sendo os valores expressos em mg C‑CO2 (g Cmic)‑1 h-
1.
Métodos estatísticos
A análise estatística dos resultados foi efectuada através do programa
Statgraphics plus 5.1 (Manugistics Inc.). A metodologia adoptada foi a One way
ANOVA para um factor, seguida do teste de Tukey de modo a verificar a
existência de diferenças significativas entre os valores médios dos
tratamentos, para um nível de significância de <0,05.
RESULTADOS
Características químicas do solo
A aplicação de cinza pulverulenta conduziu, após 4 dias, à rápida elevação do
pH do solo (Figura 1), sendo o respectivo acréscimo (entre 1,5 e 2,5 unidades
de pH) tanto mais elevado quanto maior a dose de cinza aplicada. Os valores do
pH mantiveram-se com pequenas flutuações até ao termo da incubação. A presença
de N originou uma ligeira redução do pH no final da incubação que foi
significativa para a maior dose (8 g kg-1) de cinza. O efeito alcalinizante da
cinza peletizada foi muito mais retardado. Assim, no final do período de
incubação, a dose mais baixa de cinza (4 g kg-1) apresentava valores de pH
semelhantes ao controlo, sendo observados valores significativamente superiores
para a maior dose de cinza (8 g kg-1), tanto em presença como ou ausência de N.
Figura 1 ' Valores médios (n=5) do pH ao fim de 4, 15, 60 e 180 dias de
incubação aeróbia do solo com cinza pulverulenta (A) ou peletizada (B), com ou
sem aplicação de N. Os valores seguidos pela mesma letra não diferem
significativamente (p<0,05) pelo teste de Tukey.
Os teores de C orgânico no solo e de N total não foram modificados pela
aplicação das doses de cinza utilizadas no presente estudo (dados não
apresentados).
A aplicação de cinza pulverulenta traduziu-se numa forte elevação dos teores de
bases (Ca, Mg e K) de troca no solo durante todo o período de incubação (Figura
2). Os maiores acréscimos foram observados para o K (7,5 e 14,9 vezes superior
ao controlo para as doses de 4 e 8 g kg-1, respectivamente), seguido do Ca (4,4
e 7,5, respectivamente) e do Mg (2,1 e 3,1, respectivamente), sendo o acréscimo
tanto mais elevado quanto maior a dose de cinza aplicada. Os teores de P
extraível também foram mais elevados para a maior dose de cinza (sobretudo em
presença de N), e para a dose de 4 g de cinza quando aplicada com N.
Figura 2 ' Valores médios (n=5) das bases de troca extraíveis (Ca, Mg, K) e de
P extraível ao fim de 4, 15, 60 e 180 dias de incubação aeróbia do solo com
cinza pulverulenta (A) ou peletizada (B), com ou sem aplicação de N. Os valores
seguidos pela mesma letra não diferem significativamente (p<0,05) pelo teste de
Tukey.
A aplicação de cinza sob forma peletizada conduziu a um ligeiro acréscimo dos
teores de Ca e Mg em relação ao controlo, o qual foi, em geral, significativo
para a maior dose (8 g kg-1) de cinza. Durante todo o período de incubação, os
teores de K extraível foram significativamente superiores aos do controlo,
sobretudo para a maior dose de cinza. A aplicação isolada de cinza peletizada
não modificou os teores de P extraível, atingindo na presença de N valores
significativamente superiores (16 vezes) aos do controlo.
Biomassa microbiana
A aplicação de cinza pulverulenta conduziu a uma redução da quantidade de C
microbiano ao longo do período de incubação (Figura 3), mas as diferenças não
foram sempre significativas.
Figura 3 ' Valores médios de C e N microbiano (mg kg-1) ao fim de 4, 7, 15, 60
e 180 dias de incubação aeróbia do solo com cinza pulverulenta (A) ou
peletizada (B).
No termo da incubação, os valores foram 1,4-2,6 vezes inferiores aos do
controlo. Na maioria das amostragens realizadas, os teores de C microbiano
foram similares entre os tratamentos com cinza peletizada e o controlo, e
apenas a aplicação da maior dose de cinza (8 g, sem N) originou um acréscimo
significativo ao fim de 60 dias.
A aplicação da maior dose de cinza pulverulenta, na ausência ou presença de N,
levou à diminuição da quantidade de N microbiano, em relação ao controlo, na
maioria das amostragens realizadas. A aplicação de cinza sob forma peletizada
não originou uma tendência clara, observando-se incrementos significativos, em
relação ao controlo, para as doses de 4 (com N) e de 8 g (sem N) ao fim de 15
dias, e uma significativa redução para a maior dose (8 N) ao fim de 60 e 180
dias.
Mineralização de N
O tratamento controlo apresentou amonificação sistemática ao longo da incubação
(Figura 4). A cinza pulverulenta aplicada isoladamente diminuiu a amonificação
líquida na segunda metade da incubação, atingindo ao fim de 180 dias valores
significativamente inferiores (-2,6 e -2,3 mg N-NH4+ kg-1, para 4 e 8 g de
cinza kg-1 de solo, respectivamente) aos do controlo (19.4 mg N-NH4+kg-1,
Figura 4). A aplicação de N promoveu uma amonificação líquida inicial,
atingindo ao fim de 30 dias valores significativamente superiores aos do
controlo. Tais valores foram diminuindo, a partir daí, ao longo do restante
período de incubação, atingindo na presença de N valores mais negativos (-31,6
e -30,5 mg N-NH4+kg-1) do que os observados para a cinza pulverulenta. A sua
aplicação sob forma peletizada (na ausência de N) não teve um efeito
significativo na amonificação líquida. Em presença de N, a cinza peletizada
apresentou um padrão semelhante àquele observado para a forma pulverulenta, com
amonificação no período inicial, a qual foi seguida de uma acentuada redução da
amonificação até atingir valores (-6,5 e 28,5 mg N-NH4+ kg-1)
significativamente inferiores aos do controlo ao termo da incubação.
Figura 4 ' Valores médios (n=5) de amonificação (mg N-NH4+ kg-1 solo) e
nitrificação líquida (mg N-NO3- kg-1 solo) ao longo de 180 dias de incubação
aeróbia do solo com cinza pulverulenta (A) ou peletizada (B), com ou sem
aplicação de N. Os valores seguidos pela mesma letra não diferem
significativamente (p<0,05) pelo teste de Tukey.
A aplicação de cinza pulverulenta aumentou a nitrificação líquida (33,3 e 36,0
N-NO3- kg-1, para 4 e 8 g de cinza kg-1 de solo, respectivamente), sendo este
acréscimo mais acentuado na presença de N (53,7 e 78,0 N-NO3- kg-1) e quanto
maior a dose de cinza aplicada (Figura 4). Na ausência de N, a cinza peletizada
não modificou o padrão de nitrificação. A sua aplicação conjunta com N elevou
significativamente os valores de nitrificação no termo da incubação, sendo este
acréscimo tanto mais elevado quanto maior a dose de cinza (Figura 4).
Respiração basal do solo
No final da incubação, os valores acumulados da respiração basal do solo não
foram significativamente diferentes entre os tratamentos com cinza pulverulenta
(com ou sem N) e o controlo (Figura 5). Por seu turno, a aplicação da maior
dose (8 g kg-1) de cinza peletizada diminuiu significativamente os valores de
respiração basal, em relação ao controlo ou à menor dose de cinza.
Figura 5 ' Valores médios (n=5) acumulados da respiração basal (mg C-CO2 kg-
1 solo) do solo ao longo de 180 dias de incubação aeróbia do solo com cinza
pulverulenta (A) ou peletizada (B), com ou sem aplicação de N. Os valores
seguidos pela mesma letra não diferem significativamente (p<0,05) pelo teste de
Tukey.
A aplicação de cinza pulverulenta conduziu a um acréscimo inicial do quociente
metabólico, atingindo o seu valor máximo após 7 dias de incubação para a maior
dose de cinza (Figura 6). A cinza sob forma peletizada não modificou
substancialmente os valores de quociente metabólico.
Figura 6 ' Valores médios (n=5) do quociente metabólico (qCO2, mg C-CO2 (g
Cmic)-1 h-1) do solo ao fim de 4, 7, 15, 60 e 180 dias de incubação aeróbia do
solo com cinza pulverulenta (A) ou peletizada (B), com ou sem aplicação de N.
Os valores seguidos pela mesma letra não diferem significativamente (p<0,05)
pelo teste de Tukey.
DISCUSSÃO
Os efeitos decorrentes da aplicação de cinza dependeram da forma como a mesma
se apresentava e da dose aplicada. A aplicação de cinza pulverulenta determinou
um rápido acréscimo do pH do solo e do teor de bases de troca e de P extraível,
confirmando a eficiência da cinza não estabilizada na correcção da acidez dos
solos e na melhoria da sua fertilidade, como foi observado em vários estudos
(Ludwig et al., 2002; Zimmerman & Frey, 2002; Solla-Gullón et al., 2006;
Cabral et al., 2008). O carácter alcalinizante da cinza é atribuído à
abundância de óxidos, hidróxidos e carbonatos, principalmente de Ca, Mg e K
(Etiegni & Cambell, 1991).A disponibilidade de nutrientes no solo tem sido
atribuída à sua solubilidade na cinza, sendo o K o mais solúvel, seguido do Ca
e Mg (Khanna et al., 1994; Perkiömäki & Fritze, 2002). Os nossos resultados
vão de encontro a esta tendência, dado o solo apresentar acréscimos mais
acentuados de K do que de Ca ou Mg. A forte elevação de K observada no solo
também deverá ser explicada pelo facto de elementos bivalentes (Ca e Mg) serem
mais fortemente retidos que o K nas posições de troca catiónica.
Apesar do baixo teor de P na cinza, a disponibilidade deste elemento no solo
aumentou rapidamente após a aplicação da dose mais elevada de cinza
pulverulenta. O P presente na cinza é, em geral, lentamente libertado, sendo a
sua solubilidade reduzida devido ao elevado pH da mesma (Erich & Ohno,
1992). No presente estudo, o facto da cinza ter sido misturada com o solo
poderá ter levado a um aumento da sua solubilidade, tal como foi reportado por
Solla-Gullón et al. (2008) para uma plantação de Pinus radiata do norte da
Península Ibérica, onde a cinza pulverulenta foi incorporada no solo. Os
elevados acréscimos observados para os tratamentos onde foi aplicada cinza
conjuntamente com N poderão ser explicados pelo facto do P também ser
inicialmente aplicado como fertilizante.
A cinza sob forma peletizada teve um efeito mais moderado no pH do solo e na
melhoria da sua fertilidade. A estabilização da cinza através de processos de
endurecimento, granulação ou peletização, converte os óxidos e hidróxidos
presentes na cinza em carbonatos e outros compostos menos solúveis, evitando
uma dissolução rápida e, por isso, alterações bruscas de pH (Perkiomaki &
Fritze, 2002). A reação mais importante durante este processo é a transformação
de Ca(OH)2 em CaCO3, a qual reduz a solubilidade do Ca (Steenari et al., 1999).
Com efeito, os acréscimos de Ca no solo resultaram menos pronunciados para a
cinza peletizada do que aqueles observados para a forma pulverulenta. A menor
solubilidade de catiões básicos devido à estabilização da cinza tem sido
observada noutros estudos em laboratório (Steenari et al., 1999) e campo
(Perkiomaki & Fritze, 2002).
A aplicação de doses crescentes de cinza pulverulenta determinou um estímulo do
processo de nitrificação tal como foi referido por Khanna et al. (1994) para
incubações realizadas com solos florestais da Austrália. Este acréscimo sugere
que altas doses desta cinza (sobretudo em presença de N) poderão levar à
eventual perda de N do solo através da lixiviação de N-NO3-. Esta tendência vai
de encontro aos resultados de Solla-Gullón et al. (2001) que observaram um
forte aumento na lixiviação de nitrato em solos do norte da Península Ibérica
(Galiza) em que foi aplicada cinza e fertilização azotada. No mesmo sentido,
Ludwig et al. (2002), em solos ricos em N do norte de Europa, onde foi aplicada
cinza, também constataram um aumento da concentração de nitratos nos lixiviados
amostrados até 100 cm de profundidade. A melhoria das condições para as
populações microbianas nitrificantes que se observam após a aplicação de cinza,
através da diminuição da acidez do solo e do acréscimo dos seus teores em
nutrientes, terá conduzido, de acordo com Baath et al. (1995), a um estímulo da
actividade biológica e a uma nitrificação mais rápida. Os nossos resultados
também sugerem que no caso dos solos com baixo teor de azoto disponível, o
efeito da aplicação de cinza peletizada deverá ser reduzido se não for aplicado
um fertilizante azotado.
A aplicação de cinza pulverulenta não teve um efeito significativo na
respiração basal do solo. Assim, os resultados do presente estudo não
corroboram os reportados para solos florestais do Norte da Europa (Fritze et
al., 1994; Perkiömäki & Fritze, 2002; Zimmermann & Frey 2002) ou do
norte da Península Ibérica (Solla-Gullón et al., 2006), onde se verificou um
aumento da actividade respiratória do solo nos primeiros anos após a aplicação
de cinza pulverulenta. O limitado efeito observado no presente estudo deve
estar associado com o baixo teor de matéria orgânica do solo. De facto, Khanna
et al. (2004) constataram, sob condições de matéria orgânica bastante
diferenciadas, que o efeito da aplicação de cinza na respiração do solo é menor
em solos com baixo teor de matéria orgânica. No mesmo sentido, Persson et al.
(1990/1991) verificaram, através de incubações em laboratório, que o efeito de
adição de calcário na respiração do solo varia conforme a razão C/N do solo,
observando-se um efeito positivo e de longa duração apenas em solos com razão
C/N inferior 24-27. Assim, a ausência de resposta da respiração do solo à
aplicação de cinza observada no presente estudo, poderá também estar associada
à elevada razão C/N (39) da matéria orgânica do solo.
A aplicação de cinza pulverulenta determinou uma redução da quantidade de C na
biomassa microbiana. Perucci et al. (2006) também referem menores teores de C
microbiano em solos agrícolas em que se aplicaram doses elevadas de cinza
pulverulenta (20 t ha-1), concluindo que a forte elevação da condutividade
eléctrica daí resultante poderá acentuar os fenómenos osmóticos nos
microorganismos, com acréscimos na respiração e uma diminuição na biomassa
microbiana. Assim, a diminuição de biomassa microbiana observada após a
aplicação de cinza pulverulenta não foi associada a um decréscimo da actividade
microbiana, levando, deste modo, a um aumento no quociente metabólico durante
os primeiros dias de incubação. O quociente metabólico é uma medida de
respiração microbiana por unidade de biomassa e um acréscimo do seu valor
indica uma reduzida eficiência microbiana (Wardle & Ghani, 1995), a qual
pode ser devida a uma perturbação do ecossistema ou a um aumento do stress dos
microrganismos (Zimmermann & Frey, 2002). Os nossos resultados estão em
linha com os obtidos em regiões de clima frio, onde se constatou, igualmente,
um aumento do quociente metabólico após a aplicação de 5 t ha-1 de cinza
pulverulenta em solos florestais com elevada razão C/N (34-45) de pinheiro
silvestre na Finlândia (Fritze et al., 1994) e na Suécia (Baath &
Arnebrant, 1994). No entanto, a aplicação de doses superiores (8-20 t ha-1) de
cinza pulverulenta não modificou o quociente metabólico em solos com baixa
razão C/N (15-16) de climas temperados, como da Suíça (Zimmermann & Frey,
2002) ou do norte da Península Ibérica (Solla-Gullón et al., 2006). Este padrão
sugere que a razão C/N do solo poderá determinar diferentes respostas das
populações microbianas à cinza de biomassa,sendo o quociente metabólico mais
elevado em solos com elevada razão C/N. O acréscimo do quociente metabólico no
solo tratado com cinza indica uma maior respiração por unidade de biomassa
microbiana e, portanto, uma menor eficiência no uso do carbono pela comunidade
microbiana (Insam & Haselwandter, 1989).
A aplicação de cinza sob forma peletizada teve uma fraca influência na dinâmica
de C, verificando-se, em geral, valores semelhantes entre tratamentos para a
respiração basal do solo, os teores de C microbiano e o quociente metabólico. A
ausência de efeitos significativos deverá estar associada com a baixa
solubilidade da cinza sob forma peletizada.
CONCLUSÕES
O acréscimo do pH e do teor de nutrientes extraíveis do solo que se observou
após a aplicação de cinza sob forma pulverulenta conduziu a um estímulo da
actividade biológica durante os primeiros dias de incubação. Esse estímulo
traduziu-se no aumento da taxa de nitrificação quando a cinza foi aplicada na
dose mais elevada, sobretudo na presença de N. A aplicação de cinza sob forma
peletizada parece ser preferível porque origina acréscimos de pH menos
acentuados, menores perdas de N e porventura um efeito mais prolongado da sua
ação. A sua aplicação deve realizar-se de forma conjunta com adubo azotado a
fim de aumentar a disponibilidade do mesmo no solo. Os resultados também
sugerem que a aplicação de cinza peletizada pode ser em doses mais elevadas,
com claros benefícios no destino de grandes quantidades de cinza.
