As culturas de cobertura plantadas com apenas duas semanas de intervalo em setembro mostram diferenças significativas na biomassa no final da estação de crescimento do outono. Um estudo recente mostrou que o plantio precoce de plantas de cobertura pode ajudá-las a estabelecer e reter melhor os nutrientes, protegendo os cursos d'água. Crédito:Ray Weil
A Baía de Chesapeake já produziu dezenas de milhões de alqueires de ostras por ano. Hoje, a colheita de ostras está abaixo de um por cento dessas altas históricas. O que aconteceu?
“Com a agricultura moderna e o desenvolvimento urbano nas bacias hidrográficas ao redor da baía durante meados do século 20, a qualidade da água diminuiu rapidamente”, diz Ray Weil, professor de ciência do solo da Universidade de Maryland. "Logo as ostras desapareceram, muitos dos peixes quase foram extintos e os caranguejos foram ameaçados."
Weil estuda maneiras de ajudar a recuperação da Baía de Chesapeake. Sua pesquisa se concentra em um dos principais culpados pelo declínio da baía:os nutrientes. Os principais nutrientes das plantas, como nitrogênio e fósforo, são bons para as plantações, diz Weil. "No entanto, nos cursos d'água, o nitrogênio também estimula a produção de plantas. Neste caso, são ervas daninhas e algas aquáticas", diz. Toda essa biomassa extra morre e apodrece, removendo o oxigênio da água. A falta de oxigênio nas águas é uma grande ameaça à vida na Baía de Chesapeake. Além disso, algumas algas podem ser tóxicas para pessoas e peixes.
O estudo de Weil foi publicado no
Journal of Environmental Quality , uma publicação da American Society of Agronomy, Crop Science Society of America e Soil Science Society of America.
Shelly Porter, assistente de pesquisa de graduação, aplica um vácuo a um lisímetro de tensão para amostrar a água lixiviada durante as 24 horas anteriores. A amostra inclui água e nutrientes dissolvidos que já haviam drenado abaixo da profundidade de enraizamento da cultura, que acabaria por acabar nas águas subterrâneas e depois na Baía de Chesapeake. O uso de plantas de cobertura ajuda a manter o nitrogênio fora das águas subterrâneas. Crédito:Ray Weil
Embora a Baía de Chesapeake tenha perdido parte de seu brilho devido a desafios de nutrientes, ela ainda oferece muitos benefícios aos moradores próximos. É o segundo maior estuário – um habitat de água salobra – do mundo. A baía em si tem cerca de 200 milhas de comprimento. Mas sua bacia hidrográfica cobre 64.000 milhas quadradas em seis estados e Washington, D.C. Cerca de 500 milhões de libras de frutos do mar são colhidos da baía a cada ano. O habitat também limpa a água ao mesmo tempo em que fornece criadouros para importantes animais selvagens.
Para ajudar sua hidrovia em dificuldades, os moradores de Maryland votaram para se tributar para fornecer incentivos aos agricultores para cultivar plantas de cobertura. São culturas que os agricultores não vendem, mas podem reter o excesso de nitrogênio, mantendo-o fora dos cursos d'água.
Na pesquisa mais recente de Weil, ele estudou como o tempo de crescimento das plantas de cobertura afetou sua capacidade de manter o nitrogênio fora da água da Baía de Chesapeake. As culturas de cobertura são normalmente plantadas no final do ano após os agricultores terem colhido as suas culturas de rendimento. No entanto, pesquisas anteriores de seu laboratório indicaram que provavelmente era tarde demais para que as plantas de cobertura fossem eficazes na captura de nitrogênio. A métrica chave é quanto nitrogênio drena através do solo para as águas subterrâneas; processo conhecido como lixiviação.
As parcelas de pesquisa em Maryland no início de novembro mostram três tipos diferentes de plantas de cobertura e uma parcela de controle sem plantas de cobertura, à esquerda. Os pesquisadores descobriram que todas as três culturas de cobertura (centeio de inverno, rabanete e mistura de centeio e rabanete de inverno) tiveram um bom desempenho na absorção de nitrogênio extra do solo. Crédito:Ray Weil
“Essencialmente, pensamos que a ação crítica de captura de nitrogênio ocorre antes da dormência do inverno, e não durante o inverno e a primavera, quando a lixiviação real está ocorrendo”, diz Weil. Para testar a ideia, seu laboratório plantou três tipos diferentes de plantas de cobertura em quatro épocas diferentes no outono ao longo de dois anos. As colheitas incluíam centeio de inverno, rabanete e uma mistura de centeio, rabanete e trevo. As datas de plantio variaram de meados de agosto a meados de outubro.
A equipe de pesquisa descobriu que quanto mais cedo as plantas de cobertura fossem plantadas, melhor elas seriam capazes de manter o nitrogênio fora das águas subterrâneas. “Apenas algumas semanas de diferença nas datas de plantio causaram diferenças significativas nas quantidades de nitrogênio lixiviado, especialmente se o plantio ocorreu após meados de setembro sob as condições de Maryland”, diz Weil.
O centeio de inverno tem sido tradicionalmente a cultura de cobertura de escolha na área, pois sobrevive a condições climáticas adversas. Mas a equipe de Weil suspeitava que outras culturas poderiam ter um desempenho tão bom, especialmente se fossem plantadas cedo. De fato, os testes mostraram que todos os três tipos de plantas de cobertura reduziram a lixiviação de nitrogênio.
Um lisímetro de tensão entre plantas de cobertura multi-espécies no início da primavera. Este dispositivo permite que os pesquisadores coletem e analisem a água subterrânea para ver quanto nitrogênio ela contém. O excesso de nitrogênio na água estimula a produção de ervas daninhas e algas e afeta os níveis de oxigênio, o que pode ser prejudicial à vida aquática. Crédito:Ray Weil
Infelizmente, meados de setembro é muito cedo para colher culturas na maioria das rotações de culturas em Maryland.
“Para a maioria dos produtores de milho e soja, plantar uma cultura de cobertura cedo o suficiente para ser eficaz na prevenção da lixiviação de nitrogênio provavelmente significará estabelecer a cultura de cobertura antes que a cultura comercial seja colhida”, diz Weil. Isso significa ser criativo, como espalhar sementes de plantas de cobertura de avião. Isso faz com que as sementes entrem entre as safras mais cedo, o que permite que elas comecem a crescer sem prejudicar as culturas comerciais em maturação.
A pesquisa de Weil ajuda a maximizar o benefício para os moradores de Maryland que valorizam a Baía de Chesapeake e mostra como os agricultores também podem tirar o máximo proveito de suas culturas de cobertura. “Culturas de cobertura oferecem muitos benefícios para o agricultor que as usa; desde economizar solo, suprimir ervas daninhas, capturar nutrientes caros e reciclá-los para culturas futuras, até capturar carbono que melhorará a matéria orgânica do solo e pode até trazer pagamentos ao mercado de carbono”, diz ele. . "O estabelecimento precoce pode melhorar muito o desempenho das culturas de cobertura e, portanto, o retorno do investimento".