ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA …
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA E DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS INDUZIDAS POR DIFERENTES USOS DOS SOLOS DE COLORADO DO OESTE-RO. Carlos Henrique dos Santos C U I A B Á - MT 2008
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA E DOS ATRIBUTOS
QUÍMICOS E FÍSICOS INDUZIDAS POR DIFERENTES USOS DOS SOLOS DE COLORADO DO OESTE-RO.
Carlos Henrique dos Santos
C U I A B Á - MT
2008
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA E DOS ATRIBUTOS
QUÍMICOS E FÍSICOS INDUZIDAS POR DIFERENTES USOS DOS SOLOS DE COLORADO DO OESTE-RO.
CARLOS HENRIQUE DOS SANTOS Físico
Orientadora: Profa. Dra. OSCARLINA LÚCIA DOS SANTOS WEBER
Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical.
C U I A B Á - MT 2008
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FICHA CATALOGRÁFICA S237a Santos, Carlos Henrique dos Alterações no estoque de carbono, na
dinâmica da matéria orgânica e dos atributos químicos e físicos induzidas por diferentes usos dos solos de Colorado do Oeste-RO / Carlos Henrique dos Santos. – 2008.
76p. : il. ; color.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal
de Mato Grosso, Faculdade de Agronomia e
Medicina Veterinária, Pós-graduação em
Agricultura Tropical, 2008. “Orientação: Profª. Drª. Oscarlina Lúcia dos Santos Weber”.
CDU – 631.41(811.1)(043) Índice para Catálogo Sistemático 1. Solo – Uso – Colorado do Oeste (RO) 2. Solo – Carbono – Avaliação 3. Solo – Nitrogênio – Avaliação 4. Solo – Matéria orgânica – Alterações 5. Solo – Atributos físicos 6. Solo – Atributos químicos 7. Solos – Região Amazônica 8. Solo – Sistemas de uso 9. Agricultura 10. Matéria orgânica – Solo – Fracionamento físico
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
CERTIFICADO DE APROVAÇÃO
Título: ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA E DOS ATRIBUTOS
QUÍMICOS E FÍSICOS INDUZIDAS POR DIFERENTES USOS DOS SOLOS DE COLORADO DO OESTE-RO.
Autor: CARLOS HENRIQUE DOS SANTOS Orientadora: Profa. Dra. OSCARLINA LÚCIA DOS SANTOS WEBER
Aprovada em 30 de maio de 2008. Comissão Examinadora:
_____________________________________________
Profa. Dra Oscarlina Lúcia dos Santos Weber
(FAMEV/UFMT) (Orientadora)
_____________________________________________
Prof Dr. José Fernando Scaramuzza
(FAMEV/UFMT)
_____________________________________________
Prof Dr Eduardo Guimarães Couto
(FAMEV/UFMT)
_____________________________________________
Prof. Dr. Edgar Alfredo Tzi Tziboy
(FAMEV/UFMT)
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DEDICATÓRIA
À Deus, que nos dá força para enfrentar os desafios. À minha esposa Joana, pela atenção prestada em todos os momentos. Aos meus filhos Rosemary e João Paulo, que são as minhas alegrias, à toda hora. À minha mãe Maria do Rosário Santos (in memorian), que sempre acreditou em mim. Às minhas irmãs Carmem Lúcia e Vitória, mesmo morando longe, sempre tiveram fé em mim.
Dedico
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AGRADECIMENTOS
À Deus, que nos permitiu a vida, saúde e sabedoria para concretizar
este trabalho;
À Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária e à Universidade
Federal de Mato Grosso pela formação proporcionada;
Á Escola Agrotécnica Federal Colorado do Oeste-RO, que possibilitou
a realização do curso de mestrado;
À Profª. Drª. Oscarlina Lúcia dos Santos Weber, minha orientadora,
pelo incentivo, amizade e ensinamentos, tanto para a minha vida profissional
como pessoal;
A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em
Agricultura Tropical da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade Federal de Mato Grosso, pelos conhecimentos transmitidos e
pela atenção em todos os momentos;
Aos membros da banca, Profa Dra. Oscarlina Lúcia dos Santos Weber,
Prof. Dr. José Fernando Scaramuzza, Profa. Dra. Walcylene Lacerda Mattos
P. Scaramuzza, Prof. Dr. Eduardo Guimarães Couto e Prof. Dr. Edgar
Alfredo Tzi Tziboy, pelas críticas e sugestões apresentadas para a melhoria
deste trabalho;
À Joana, companheira de todas as horas, por seu amor, carinho,
dedicação e compreensão, que me enche de coragem e ânimo para
enfrentar os desafios da vida e trilhar nosso futuro;
Ao Prof. Dr. José Fernando Scaramuzza, pelo exemplo, amizade e
ensinamento;
À Profa. Dra. Maria Cristina de F. e Albuquerque pelo carinho que
sempre nos tratou na Coordenação do PPGAT/FAMEV;
Ao Prof. Dr. Emílio Carlos de Azevedo pelas orientações para
determinação da densidade e porosidade na mesa de tensão;
Ao Prof. Dr. Eduardo Guimarães Couto, pela ajuda nos cálculos dos
estoques de carbono e nitrogênio;
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Ao Professor Dr. Joadil Gonçalves de Abreu pelas análises
estatísticas realizadas;
Aos colegas de caminhada, Luiz Cobiniano de Melo Filho e Marcelo
Notti Miranda, pela convivência durante a conclusão dos créditos das
disciplinas e das viagens realizadas de Colorado do Oeste-RO/Cuiabá-
MT/Colorado do Oeste-RO;
À Empresa União Cascavel de Transportes e Turismo Ltda.
(EUCATUR), pela concessão no desconto das passagens no percurso
Colorado do Oeste/Cuiabá/Colorado do Oeste;
Ao Senhor José Raimundo e família, pela disponibilidade da área à
realização da pesquisa;
Ao Prof. José Ribamar de Oliveira, diretor Geral da Escola
Agrotécnica Federal de Colorado do Oeste-RO, que não mediu esforços
para a realização do convênio institucional entre a Escola Agrotécnica
Federal de Colorado do Oeste-RO e Universidade Federal de Mato Grosso;
Aos bolsistas, Marcos, Mayra e Ana Paula pela amizade e pela ajuda
na realização das análises químicas, físicas e granulométricas do solo;
À laboratorista Cássia Paulinete, pelo auxílio nas análises químicas e
do fracionamento físico do solo;
À todos os colegas do curso de mestrado, cuja amizade levarei por
toda vida;
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
CAPES, pela bolsa concedida ao término da dissertação;
Às funcionárias da Secretaria da Coordenação do Programa de Pós-
Graduação em Agricultura Tropical, Denise e Maria, pelo carinho e atenção
durante a realização do curso;
Enfim, à todos que, direta e indiretamente, contribuíram para a
conclusão desta importante caminhada.
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ALTERAÇÕES NO ESTOQUE DE CARBONO, NA DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA E DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS INDUZIDAS POR
DIFERENTES USOS DOS SOLOS DE COLORADO DO OESTE-RO
RESUMO – Os objetivos deste trabalho foram: (1) avaliar os atributos físicos
e químicos; (2) avaliar as alterações na distribuição da matéria orgânica, do
carbono e do nitrogênio no solo e nas frações granulométricas e (3) avaliar
as alterações no estoque de carbono e de nitrogênio nos solos de Colorado
do Oeste-RO. Os sistemas avaliados foram: a mata (referência), os
agroflorestais (teca + cacau + pasto; teca + cacau), florestais (teca com
cinco e teca com oito anos) e pastagem. Em cada sistema foram abertas três
minitrincheiras nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-60 e 60-100 cm
para coleta de amostras indeformadas, para análise de densidade do solo, macro e
microporosidade, e deformadas para as análises granulométrica, químicas e
o fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica do solo. Para o
fracionamento físico utilizou-se o método granulométrico. O delineamento foi
o inteiramente casualizado com três repetições e os dados foram analisados
por meio da análise de variância e teste de médias. O carbono orgânico nos
sistemas florestais correlacionou significativamente com os atributos
químicos e físicos dos solos. O teor da matéria orgânica do solo aumentou
nos sistemas agroflorestais (56%), florestais (7%) e na pastagem diminuiu
90% depois da conversão da mata. O carbono orgânico da fração areia
aumentou nos sistemas agroflorestais (16%), florestais (65%) e pastagem
(87%), quando comparados com a mata. A conversão da mata causou
decréscimo nos estoques de carbono orgânico e nitrogênio total nos
sistemas agroflorestais (25 e 31%), florestais (33 e 31%) e pastagem (10 e 8%).
Palavras-chave: Fracionamento físico da matéria orgânica, seqüestro de
carbono, solos amazônicos.
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CHANGES IN THE CARBON STOCK, IN THE DYNAMIC OF THE ORGANIC MATTER AND OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL
ATTRIBUTES INDUCED BY DIFFERENT USES OF COLORADO DO OESTE-RO SOILS
ABSTRACT – The aims of the study were (1) to evaluate the physical and
chemical attributes; (2) to evaluate the changes in the distribution of the
organic matter, of the carbon and of the nitrogen in the soil and in the
particle-size fractions and (3) to evaluate the changes in carbon and nitrogen
stocks in the soils of Colorado do Oeste-RO. The systems evaluated were:
the forest (reference), the agro forestry (teak + cocoa + pasture; teak +
cocoa), forestry [teak (5 years) and teak (8 years)] and pasture. In each
system three mini trenches at the depth of 0-5; 5-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-
60 e 60-100 cm were open for the collection of undisturbed samples, for the
analysis of soil density, macro and micro porosity, and disturbed for the
chemical particle-size analysis, and the physical particle-size fraction of the
organic matter of the soil. For the physical fractionation the particle-size
method was used. The experiment was carried out in a completely
randomized design with three replicates and the data were analyzed through
the analysis of variance and average test. The organic carbon in the forestry
systems correlated significantly with the chemical and physical attributes of
the soils. The soil organic matter content increased in the agro forestry
systems (56%), forestry (7%) and decreased 90% in pasture after forest
conversion. The organic carbon of the sand fraction increased in the agro
forestry systems (16%), forestry (65%) and pasture (87%), when compared
to the forest. The forest conversion decreased in the organic carbon stocks
and total nitrogen in the agro forestry systems (25 and 31%), forestry (33 and
31%) and pasture (10 and 8%).
Key words: Physical fractionation of the organic matter, carbon sequestration, Amazon soils.
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SUMÁRIO
Página
1. INTRODUÇÃO............................................................................... 112 REVISÃO DE LITERATURA........................................................... 132.1 Alterações nos atributos químicos e físicos do solo induzidos
por diferentes usos........................................................................ 132.2 Alterações no teor e no estoque da matéria orgânica do solo (MOS) por diferentes sistemas de uso dos solos Amazônico............ 192.3 Alterações na distribuição da matéria orgânica do solo (MOS),
do carbono orgânico, do nitrogênio e nos estoques de carbono e de nitrogênio dos solos induzidas por diferentes usos............... 24
3. MATERIAL E MÉTODOS............................................................... 293.1 Caracterização da área de estudos.............................................. 293.2 Amostragem do solo..................................................................... 333.3. Pré-tratamento das amostras de solo.......................................... 333.4. Determinação dos atributos químicos e físicos........................... 343.5 Fracionamento físico granulométrico do solo sob diferentes
usos............................................................................................... 343.6 Determinação da matéria orgânica total e nas frações
granulométricas do solo pelo método da combustão em mufla.... 343.7 Determinação do carbono, do nitrogênio no solo total e nas
frações granulométricas pelo método químico.............................. 353.7.1. Carbono Orgânico (CO)............................................................ 353.7.2. Nitrogênio................................................................................. 353.8. Determinação dos estoques de carbono e nitrogênio do
solo................................................................................................ 363.9. Fator de enriquecimento.............................................................. 373.10 Delineamento e análise estatística............................................. 384 RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................... 394.1. Atributos químicos do solo........................................................... 394.2. Atributos físicos do solo............................................................... 474.3 Correlações do carbono orgânico e atributos químicos, físicos
nos diferentes sistemas de uso dos solos de Colorado do Oeste-RO......................................................................................
50
4.4 Alterações nos teores da matéria orgânica nas frações granulométricas dos solos induzidas por diferentes sistemas de uso................................................................................................. 51
4.5 Alterações nos teores do carbono orgânico e de nitrogênio, nas frações granulométricas dos solos induzidas por diferentes sistemas de uso............................................................................ 54
4.6 Alterações nos estoques de carbono orgânico (CO) e de nitrogênio (N) induzidas por diferentes sistemas de uso.............. 57
4.7 Relação C/N............................................................................ 604.8 Diferenças relativas e absolutas dos conteúdos de CO e de N induzidas por diferentes sistemas de uso........................................... 615 CONCLUSÕES............................................................................... 64
10
6 REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS.................................................. 65
11
1 INTRODUÇÃO
A maioria das propriedades rurais do município de Colorado do
Oeste-RO é composta de pequenos agricultores com média de 50 ha. Esses
agricultores praticam a agricultura migratória, plantando principalmente
culturas de subsistência como arroz, milho, feijão e mandioca por dois ou
três anos consecutivos para o seu consumo e vendendo o excedente de sua
produção. No final do ciclo dessas culturas, ou se implanta a pastagem ou a
área é destinada ao pousio, por um período de 8 a 15 anos.
A transformação de sistemas naturais em áreas com agricultura, com
pecuária ou com reflorestamento representa, nas regiões tropicais, uma
importante causa do aumento da concentração de CO2 atmosférico, com
efeitos sobre as alterações climáticas em escala global (D’Andréa et al.,
2004).
Uma alternativa para manter ou melhorar os estoques de matéria
orgânica do solo (MOS), bem como de carbono e de nitrogênio e a
fertilidade, é a utilização de sistemas de culturas que possam adicionar
material orgânico, proporcionando um balanço entre a adição e a retirada ou
perda desses elementos por meio dos sistemas de cultivo. Pois os estoques
de matéria orgânica em qualquer agroecossistema são obtidos pela
interação dos fatores que determinam sua formação e aqueles que
promovem sua decomposição.
Entre as diversas técnicas de manejo utilizadas pela agricultura
surgiram os sistemas agroflorestais (SAFs), formas de cultivo em que se
consorciam, em uma mesma área, espécies arbóreas e cultivos agrícolas e,
ou, animais. Dessa forma, os SAFs têm sido apontados como uma das
12
alternativas econômico-ecológicas viáveis, de produção agrícola. Esses
sistemas constituem o tipo de uso do solo que mais se aproxima da estrutura
e da dinâmica da vegetação natural, podendo substituir, com certa eficiência,
na sua função ecofisiológica de manutenção do equilíbrio ecológico nos
trópicos úmidos.
A quantificação e caracterização da MOS por meio do fracionamento
físico tem sido utilizada para avaliar a influência do manejo sobre os
estoques de carbono e nutrientes no solo por serem considerados menos
destrutivos e mais relacionados com a função e estrutura da MOS in situ, do
que os métodos químicos (Christensen,1996, 2000; Feller et al., 2000). A
fração leve ligada a areia da MOS é a mais sensível ao manejo, pois é
encontrada de forma livre, entre os agregados do solo podendo ser
facilmente oxidada em contato com ar e microrganismos (Christensen, 1992;
Freixo et al., 2002; Roscoe e Buurman, 2003).
Em sistemas agrossilvopastoris e agroflorestais há poucas
informações sobre a capacidade desses sistemas em estocar carbono e
nutrientes no solo. Os SAFs são uma das formas de uso que menos alteram
as propriedades químicas, físicas e na distribuição da matéria orgânica no
solo, além de promover mais aporte de carbono ao solo pela fração orgânica
leve (Costa, 2004). Desta forma, partem-se da hipótese que a mudança nos
diferentes sistemas de uso do solo altera a dinâmica da matéria orgânica e
os teores de nutrientes do solo.
Neste contexto, objetivou-se avaliar o impacto da conversão da
floresta/mata (MA) em sistemas agroflorestais e pastagem sobre os atributos
químicos e físicos, sobre os estoques de C e de N e sobre a distribuição do
C e de N nas frações granulométricas dos solos de Colorado D’Oeste-RO.
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2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Alterações nos atributos químicos e físicos do solo induzidos por diferentes usos
Os atributos químicos, físicos e biológicos são influenciados pelas
práticas de manejos. Na Amazônia brasileira, a abertura de áreas para a
agricultura inicia-se com a retirada das árvores de interesse comercial, a
floresta é derrubada manualmente seguida da queima da biomassa sobre o
solo. Depois de queimada implanta-se a lavoura de subsistência,
principalmente o arroz, milho, feijão e mandioca, utilizando apenas o preparo
manual do solo, e após dois ou três anos consecutivo, a área é abandonada
(Costa, 2004).
Nesse sistema, há uma redução da produção nos cultivos a cada ano
causado pela diminuição da capacidade produtiva dos solos, obrigando o
agricultor a realizar o desmatamento de novas áreas. Geralmente uma área
abandonada permanece em pousio por 8 a 15 anos, período em que a
recuperação da fertilidade dos solos, pela presença de espécies fixadoras de
nitrogênio e pela melhoria da reciclagem e absorção de nutrientes, depois
desse período a área é reutilizada (Costa, 2004).
Vários autores têm relatado aumento no pH e no teor de cátions
trocáveis em sistema de abertura da área, utilizando corte e queima da
vegetação original (Fiegl, 1994; Moraes et al., 1996). Fielg (1994) e Moraes
et al. (1996) ao estudarem duas cronossequências de pastagem em
Rondônia, uma sob Latossolos com 3, 5, 9, 13 e 20 anos e outra sob
Podzólicos com 5, 9, 20 e 81 anos, observaram aumento no pH e nas bases
trocáveis nos primeiros 30 cm, com maiores variações na camada de 0-5 cm.
14
Esses autores encontraram maiores valores de pH nas pastagens de cinco
anos e uma redução com aumento da idade em ambas cronossequências,
devido à redução no teor dos cátions trocáveis.
Segundo Helyar (2003), a mudança no pH do solo pode ser
influenciada pela adsorção de hidrogênio em sítios de trocas de cátions
dependentes do pH na matéria orgânica do solo, ou das excreções dos
bovinos (Monteiro e Werner, 1997).
A matéria orgânica assim como a argila e os óxidos de ferro e
alumínio, afetam diretamente a acidez potencial (H+Al), no sentido de
reduzir sua mobilidade no solo (Pitta et al., 2007)
Ao promover o aumento da CTC-dependente de pH, a matéria
orgânica beneficia a adsorção de cátions trocáveis (Ca, Mg, K) mediante
trocas com íons de H+ dos grupos funcionais orgânicos, aumentando desta
forma a saturação por bases do complexo coloidal, com consequente
melhora da fertilidade do solo. A ciclagem de íons no solo induz à formação
de complexos organo-metálicos, pois o Al+3 é substituído pelo Ca+2 no
complexo catiônico, ocorrendo a imobilização do Al+3 pelos ligantes
orgânicos (Muzzilli, 2002).
Segundo Araújo et al. (2004), os valores mais elevados de saturação
por bases estão relacionados com maiores valores de soma de bases e
CTC, e com a quantidade da matéria orgânica do solo (MOS).
A disponibilidade do fósforo inorgânico é influenciada pelos seguintes
fatores: pH do solo, ferro solúvel, alumínio e manganês; presença de
minerais de Fe, Al e Mn; disponibilidade de cálcio e minerais de cálcio;
quantidade e decomposição da matéria orgânica; e atividades dos
microrganismos. Segundo Araújo (2000), o decréscimo do teor de fósforo em
profundidade é influenciado pelo teor de matéria orgânica, argila e maior
atividade biológica.
Para Costa et al. (2004) e Araújo et al. (2004), a matéria orgânica
humificada depositada no solo pode contribuir na complexação do alumínio
trocável, elemento considerado tóxico às plantas, além de ser uma
15
importante fonte de nutrientes influenciando no aumento da saturação por
bases e da soma de bases e da CTC.
Costa et al. (2004) afirmam que o acúmulo de resíduos vegetais na
superfície aumenta o teor de MOS, dando maior estabilidade aos agregados
do solo, e por sua vez, maior proteção à rede de poros. Além disso, a MOS é
por si só, um material poroso e atua também dificultando o arranjamento
piramidal das partículas, o qual proporciona maior quantidade de poros aos
solos (Kiehl, 1979).
Dentre os nutrientes que são liberados pela decomposição da MOS, o
cálcio assume grande importância, pois quando presente no solo, auxilia na
sua estabilização (Fernandes et al., 2002), dificultando a sua saída do
sistema. Segundo Numata et al. (2002) a incorporação das cinzas
proporciona um aumento no nível geral de fertilidade, principalmente das
bases.
Araújo et al. (2004), ao avaliarem as propriedades físicas e químicas
de um Argissolo Amarelo Distrófico, verificaram aumento nos teores de
cálcio no solo após a queima da mata.
A produção de biomassa vegetal e o não revolvimento do solo
favorecem a manutenção dos resíduos vegetais na superfície e o contínuo
aporte de MO total e COT no solo (Bertol et al., 2001).
A decomposição e a mineralização da matéria orgânica são, em
sistemas naturais, as principais vias de entrada do nitrogênio nos solos (que
varia de acordo com o tipo de tratamento). Na solução do solo, o N é
encontrado nas formas orgânica e inorgânica. No início das chuvas ocorre
em muitos casos um aumento significativo de N na solução do solo, em
especial na forma de nitrato. Em geral, o nitrato é a forma inorgânica
predominante em ecossistema tropical, já em área com maior grau de
alteração pelo homem, observa-se a predominância de nitrito e de amônio
(Neu, 2005).
A relação C/N é bom indicador do grau de decomposição da MOS.
Relações entre 12 a 20 são consideradas ótimas. Relações menores que 12
indicam que o processo de decomposição é acelerado. Maiores que 20
16
indica decomposição lenta. Segundo Costa et al. (2004), a deposição de
resíduos vegetais em profundidade no solo contribui para a conservação da
matéria orgânica em compartimentos de difícil acesso a aeração do solo
provocada pelo revolvimento realizado pelas atividades antrópicas.
Muzilli (2002) afirma que biomassas com relação C/N maior que 20
possuem maior efeito agregante, em função da decomposição mais lenta e à
formação de compostos orgânicos intermediários que estarão contribuindo
para o aumento do teor de matéria orgânica no solo.
Outro fator que contribui para a fertilidade dos solos amazônicos
refere-se à granulometria dos solos. São encontrados desde solos muitos
arenosos até os muito argilosos, com mais de 80% de argila (Martinez e
Zinck, 2004; Desjardins et al., 2004). No entanto, a textura não é muito
influenciada pelo manejo e uso. Ao contrário, a densidade e a porosidade
que são muito afetadas pelo manejo. A densidade do solo, geralmente
aumenta após a conversão da mata em lavoura ou pastagem, enquanto que
a porosidade total e a capacidade de infiltração tendem a diminuir devido ao
efeito da compactação dos sistemas de lavoura e pastagem (Martinez e
Zinck, 2004).
Lima et al. (2007) ao avaliarem os atributos químicos de um Latossolo
Vermelho-Amarelo do Pará após diferentes tempos de conversão de floresta
em área sob cultivo de cacau encontraram valares de pH H2O que variaram
de 5,6 a 5,8 na profundidade de 0-20 cm.
Ferreira et al. (2007) ao avaliarem as alterações nos atributos físicos e
químicos de solo sob sistemas de manejo em Dourados (MS) encontraram
valores médios para o cálcio na profundidade de 0-20 cm de 6,05 e 3,2 cmolc dm-3
nos sistemas de mata nativa e agrossilvopastoril, respectivamente.
Costa et al. (2007) ao avaliarem a caracterização da fertilidade de
solos da região do Vale do Alto Guaporé, sudoeste do estado de Mato
Grosso encontraram valores médios para magnésio, potássio e fósforo de
1,20 cmolc dm-3 0,29 cmolc dm-3 e 4,70 mg dm-3, respectivamente.
Solos de textura média aliado à estrutura do solo permitem, quando
comparado a um solo arenoso, manter maior disponibilidade de água para
17
plantas, propiciando o desenvolvimento do sistema radicular em
profundidade e drenando facilmente o excesso de água (Silva e Mielniczuk,
1996), características estas desejáveis para os sistemas agroflorestais.
Devido às inúmeras particularidades das características dos solos
amazônicos, estes exigem práticas de manejo e de uso peculiares a cada
local, a fim de manter sua qualidade e garantir a sustentabilidade do
processo produtivo na região (Tomazi, 2004).
Tomazi (2004) ao estudar a conversão da floresta em sistema
agrossilvopatoril (SS), pastagem (PA) e sistema agroflorestal (SA) em
Latossolos de Juruena-MT, observou que nas áreas ocupadas com PA e SS
apresentaram aumentos significativos em relação à mata nativa (MA), no pH
de 38% e 27%; no K trocável de 52% e 96%; na SB de 383% e 400%; na
CTC de 11% e 24%; na V% de 304% e 288%, respectivamente, nas
camadas de 0-5 a 20-40 cm, quando comparadas à MA. Essas diferenças
foram maiores nas camadas superficiais e decresceram com a profundidade.
As características físicas e químicas de um solo de cerrado sob
plantio florestal de teca com três e cinco anos, foram estudadas por
Campolin (2006), nesse estudo o autor observou aumentos significativos em
relação ao cerrado no pH de 32% e 25%; em Ca de 800% e 633%; em Mg
de 2600% e 2200%; na SB de 650% e 550%; na CTC de 56% e 50%,
respectivamente, essas diferenças ocorreram na camada superficial de 0-5 cm.
Melo (2003) observou que os solos do Acre apresentaram menor
concentração de carbono (média de 6,5 kg m-3) quando comparados com a
média dos solos da Amazônia, embora apresentassem maior fertilidade
natural. Segundo o autor, a principal razão para este resultado é a maior
taxa de decomposição da matéria orgânica nesses solos devido aos
constantes ciclos de seca e umedecimento. Esses ciclos estão associados à
interação entre o regime pluviométrico e às características físicas
(principalmente estrutura) inerentes desses solos, que em decorrência do
lençol freático suspenso que oscila no perfil do solo, podendo chegar até a
superfície.
18
Silva et al. (2006) ao avaliarem os efeitos de diferentes tipos de
cobertura vegetal de floresta secundária (40 anos), floresta secundária de
derrubada e queimada, área sob cacau e pastagem abandonada e algumas
características químicas sobre Latossolo Amarelo do Pará, observaram
aumento no pH, na soma de bases e no fósforo disponível e diminuição no
teor de MOS em área de derrubada e queimada e em área de pastagem
abandonada, aumento no teor de P em área de cultivo de cacau.
Moreira (2007) avaliou as alterações químicas e as variações no
estoque e na qualidade da matéria orgânica em solos do Amazonas de alta
fertilidade de formação antropogênica, a terra preta de índio (TPI). O autor
constatou que embora os solos tenham alta fertilidade, os teores de P e K
disponíveis e de Ca e Mg trocáveis apresentaram grande heterogeneidade
nos sistemas de manejos estudados.
Salgado et al. (2006) ao avaliarem a fertilidade dos solos em sistema
agroflorestal composto por café, ingazeiros e grevíleas concluíram que as
condições químicas dos solos apresentaram, no geral, melhores
características nos monocultivos, o que pode ter ocorrido devido à demanda
nutricional das árvores.
Com relação aos atributos físicos, Menezes et al. (2007) ao
estudarem as características físicas de solos associados a sistemas
agroflorestais nos municípios de Machadinho D’Oeste e Montenegro,
Rondônia, encontraram valores de densidades que variaram de 0,72 a 1,70 g cm-3,
indicando em que algumas áreas apresentavam sinais de compactação.
Segundo Camargo e Alleoni (1997) o valor ideal para densidade de um
Latossolo Vermelho deve ser de 1,1 g cm-3.
O valor de densidade igual ou maior que 1,2 g cm-3 para Latossolo
Roxo indica restrição ao desenvolvimento radicular quando o solo se
encontra em capacidade de campo, caracterizando compactação do solo
(Maria et al.,1999). De acordo com Archer e Smith (1972), o limite máximo
tolerado da densidade aparente para solos argilosos é de 1,2 g cm-3, sendo
que solos com valores acima de 1,3 g cm-3 apresentam sérias desvantagens
quanto à permeabilidade e aeração.
19
Tomazi (2004) observou que a conversão da mata em outros
sistemas de uso afetou a densidade do solo e a porosidade nos primeiros
dez centímetros. A macroporosidade foi a mais sensível à mudança com
redução de 44, 57 e 67%, respectivamente, nos sistemas silvopastoril,
agroflorestal e pastagem. A autora não observou diferença na
microporosidade.
Campolim (2006) observou que a substituição do cerrado em sistema
florestal alterou a densidade do solo e a microporosidade na camada de 0-5 cm. Em
comparação com o cerrado ocorreram aumento na densidade de 12% para
os plantios de teca com 3 e 5 anos, e na microporosiddae de 36% e 16%,
para os mesmos sistemas.
Viana et al. (2004), observaram que solos com volumes de
macroporos acima de 10% possuem uma grande rede de poros disponíveis
para exploração do sistema radicular sem encontrar resistência mecânica.
2.2 Alterações no teor e no estoque da matéria orgânica do solo (MOS) por diferentes sistemas de uso dos solos Amazônicos
Os solos constituem juntamente com os oceanos, com a atmosfera,
com a biomassa terrestre e com a camada geológica, os cinco principais
reservatórios globais de carbono, que funcionam como sistemas
interconectados. Os solos funcionam como um importante sumidouro e fonte
de dióxido de carbono (CO2) no ciclo global do carbono (Andréa et al., 2004),
dependendo das taxas relativas de incorporação e decomposição da matéria
orgânica depositadas no solo (Santos et al., 2003).
Os estoques da matéria orgânica no solo são decorrentes do
processo de incorporação no perfil do solo em quantidade superiores a taxas
de dióxido de carbono (CO2) perdido pela respiração das plantas e dos
microrganismos do solo (Carvalho, 2006).
O total de carbono armazenado na vegetação e nos primeiros 100 cm
do solo, é estimado em 2.477 Gt [1 giga tonelada (Gt)= 109 g]. O solo é o
principal reservatório de carbono (2.011 Gt), com maior contribuição nas
regiões de média e baixa latitude, com cobertura vegetal menos densa. Por
20
outro lado, nas regiões de floresta tropical, a vegetação contribui com 49,5%
dos 428 Gt de carbono estocados no complexo vegetação–solo até um
metro de profundidade (IPCC, 2000).
O carbono orgânico na profundidade de 100 cm do solo é estimado
entre 1.462 e 1.548 Pg [1(Pg)= 1015 g], enquanto que, na profundidade de
até 200 cm, este varia de 2.376 a 2.456 Pg (Batjes, 1999). Desse modo, em
função das quantidades de carbono que armazena, o solo é um dos
condicionantes de processos de poluição do ar, tendo em vista que a
variação no estoque de carbono regula as emissões desse elemento para a
atmosfera (Rangel, 2006).
O estoque de carbono dos solos da bacia amazônica foi calculado por
Moraes et al. (1995), a partir de resultados analíticos contidos em
RADAMBRASIL (1978). Nos primeiros 100 cm, estão estocados 47 x 106 g
de carbono, dos quais 45% estão na camada de 0 – 20 cm de profundidade.
De acordo com Lal (2005), o potencial global de seqüestro de C em
solos florestais é elevado, estimado em aproximadamente 0,4 Pg C ano-1. O
Brasil possui grande potencial de seqüestro, pois possui uma grande área
disponível para reflorestamento.
Estudos desenvolvidos na Amazônia em pastagens bem manejadas
(Cerri et al., 1991; Moraes et al., 1995; Neill et al., 1997) mostraram que,
após um declínio inicial, o estoque de carbono do solo aumenta, podendo
alcançar níveis iguais ou até superiores aos encontrados sob a floresta
nativa, num período de dez anos. Esse aumento ocorre, principalmente
devido ao vigoroso sistema radicular dessas gramíneas capazes de distribuir
o carbono nas camadas mais profundas (Nepstad et al., 1991).
A matéria orgânica do solo (MOS) é toda fração orgânica presente no
solo em forma de resíduos frescos ou em diversos estágios de
decomposição, compostos humificados e materiais carbonizados,
associados ou não à fração mineral e outra parte composta por organismos
vivos como raízes e os constituintes da fauna edáfica (Roscoe e Machado,
2002).
21
A MOS é fonte primária de nutrientes às plantas, influenciando na
infiltração, na retenção de água e na susceptibilidade à erosão (Gregorich et
al., 1994). Ela também atua sobre outros processos como a ciclagem de
nutrientes, a complexação de elementos tóxicos e a estruturação do solo. O
conteúdo de matéria orgânica do solo é considerado um dos principais
indicadores de sustentabilidade e qualidade ambiental em agroecossistemas
(Mielniczuk 1999).
De acordo com Canellas et al. (2001), as substâncias húmicas
apresentam CTC que varia de 400 a 1400 cmolc kg-1, contribuindo de forma
significativa para a densidade de cargas negativas de superfície.
Em sistemas naturais, os fatores de formação do solo são
determinantes primários dos processos de ciclagem do carbono (C), uma
vez que exercem influência sobre o aporte de resíduos e sobre as saídas de
carbono do solo (Stevenson, 1994).
Em ecossistemas naturais, quando a vegetação nativa é substituída
por sistemas agrícolas, os estoques de carbono podem ser drasticamente
reduzidos, com perdas na ordem de 50% nos primeiros 20 cm de
profundidade do solo e de até 20% na profundidade de 100 cm (Estados
Unidos, 1999). Em regiões tropicais, as condições de temperatura elevadas,
os altos índices pluviométricos e, em conseqüência, a intensa atividade
microbiana, propiciam a rápida decomposição dos materiais orgânicos
depositados no solo (Silva e Machado, 2000 e Mielniczuk et al. 2003).
Campos (2003) cita que o desenvolvimento da vegetação promove a
formação de um microclima que mantém a umidade e a temperatura do solo
estável, reduzindo a atividade microbiana e favorecendo a manutenção da
MO no solo.
A adoção de sistemas de manejo do solo que contemplem sistemas
de culturas com máxima adição de resíduos vegetais (uso de plantas de
cobertura do solo de inverno e de verão, incluindo plantas leguminosas ou o
uso de dejetos animais) e o revolvimento mínimo do solo (uso de semeadura
direta ou cultivo mínimo) propicia a manutenção ou incremento do conteúdo
de MO do solo ao longo do tempo (Sá et al., 2001; Diekow et al., 2005).
22
Os sistemas agroflorestais (SAFs) são considerados uma estratégia
capaz de seqüestrar e armazenar grande quantidade de carbono
atmosférico, sendo capaz de compensar as emissões de gases do efeito
estufa (Albrecht e Kandji, 2003).
Os SAFs também apresentam-se como eficientes reservatórios de
gás carbônico (CO2) e constituem-se em fonte renovável de energia, além
de prestarem à recuperação de solos marginais e/ou degradados. Segundo
Dixon, (1995), a adoção de sistemas de uso da terra como os
agroecossistemas, sistemas silviculturais e/ou agroflorestais bem
manejados, podem estocar até 228 t/ha de C.
Várias pesquisas vem demonstrando, ainda, que a produção de
biomassa vegetal pelos SAFs é equiparada àquela produzida pela
vegetação natural, quando se considera a mesma zona agrícola. Segundo
Osterroht (2002), entre os diversos sistemas agropecuários de uso da terra,
os SAFs são aqueles que acumulam o maior ativo de biomassa.
Para Albrecht e Kandji, (2003) os SAFs apresentam grande potencial
para o seqüestro de carbono atmosférico em tecido vegetal ou matéria
orgânica no solo, apesar da necessidade de se estudar outros gases do
efeito estufa para determinar o beneficio líquido do sistema. Esses autores
estimaram o potencial dos SAFs em sequestrar carbono e obtiveram uma
média de 95 Mg ha-1.
Os sistemas agroflorestais (SAFs) promovem o aumento do nível de
carbono no solo, quando comparados à floresta primária. Segundo os
mesmos autores, os sistemas agroflorestais podem acumular carbono ao
longo do tempo, pela recuperação de quantidades perdidas durante a
derrubada e queima de florestas primárias, podendo funcionar como banco
de estoque de carbono, recuperando entre 54% e 82% do carbono contido
na floresta, num período de 15 anos (Vieira et al., 2006)
Neves et al., (2005), estudando estoque de carbono em vários
sistemas, observaram maiores estoques de carbono na vegetação natural
(cerrado nativo), eucalipto convencional e pasto convencional,
respectivamente, seguidos pelos sistemas agrossilvopastoril.
23
Santos et al. (2004), concluíram que o estoque de carbono em
sistemas florestais (idade média de 12 anos) no Pará representou em média
96% do carbono estocado em uma floresta primária de terra firme,
aproximadamente 62% a mais estocado em florestas enriquecidas (idade
média de 26 anos) e 23% a mais estocado em florestas de várzeas.
Tomazi (2004), ao avaliar o impacto da conversão da floresta em
sistemas agrossilvopastoril (SS), pastagem (PA) e sistema agroflorestal (SA)
observou que o estoque total de carbono e de nitrogênio até 100 cm de
profundidade, variou de 83-102 Mg ha-1, decrescendo na seguinte ordem:
SS>PA>MA>PA. A autora observou também, que 37 a 42% do CO e 32 a
38% do N estava armazenados nos primeiros 20 cm.
Bernoux et al., (1999), ao avaliarem o carbono e o nitrogênio em
pastagens com diferentes idades, verificaram acréscimo no conteúdo de C,
na camada 0-20 cm, de 0,33 kg m-2 e 0,89 kg m-2 nas áreas de pastagens
cultivadas por 4 e 15 anos em relação à mata nativa. Segundo Choné et al., (1991) e Cerri e
Andreux, (1990) com a introdução da pastagem, a quantidade de matéria
orgânica do solo normalmente decresce nos primeiros anos de sua
implantação, aumentando em seguida até atingir níveis muito próximos aos
previamente existentes na mata natural.
O estoque de nitrogênio total do solo (NT) é controlado, em condições
naturais, por fatores climáticos e pela vegetação. Em solos sob clima
tropical, a concentração de nitrogênio total pode variar entre 0,02 e 0,4%,
podendo, em casos extremos de solos orgânicos, chegar a até 2%
(Stevenson, 1994). A maior parte do nitrogênio total do solo se encontra na
forma orgânica, mais de 95%, sendo a matéria orgânica do solo um
importante reservatório de formas potencialmente disponível de nitrogênio
para os vegetais, principalmente na forma nítrica (N-NO3-) e amoniacal (N-NH4
+).
A mineralização da matéria orgânica do solo, que inclui o processo de
aminação e amonificação, é responsável, por ano, pela conversão de 2 a 5%
do nitrogênio orgânico a nitrogênio mineral. Esse processo é regulado pelo
uso e manejo do solo (D’Andrea et al., 2004; Moreira e Siqueira, 2002),
notadamente pelas espécies que são incluídas nos esquemas de rotação de
24
culturas, de modo que o maior uso de leguminosas e a implantação de
espécies com maior produção de biomassa causa um maior armazenamento
de nitrogênio total no solo (Mielniczuk et al., 2003).
2.3 Alterações na distribuição da matéria orgânica do solo (MOS), do carbono orgânico, do nitrogênio e nos estoques de carbono e de nitrogênio dos solos induzidas por diferentes uso
O estudo da matéria orgânica nas frações do solo, bem como sua
relação com o manejo, visa desenvolver estratégias para utilização
sustentável do solo. Determinados compartimentos da matéria orgânica do
solo são capazes de detectar, mais rapidamente, as mudanças nos
conteúdos de carbono orgânico do solo relacionados ao manejo (Fontana et
al., 2001 e Xavier et al., 2006).
A compartimentalização da matéria orgânica do solo está
fundamentada na utilização de um método eficiente para sua extração e
quantificação. Existem diversos métodos utilizados na extração da matéria
orgânica do solo. Os métodos químicos baseiam-se na utilização de bases
fortes, sais neutros e solventes orgânicos para a extração de substâncias
húmicas (SHs). Os métodos físicos baseiam na densidade (fracionamento
físico densimétrico) e no tamanho das partículas do solo (fracionamento
físico granulométrico) (Soares, 2005).
O fracionamento da MOS em seus compartimentos pode ser uma
alternativa para incremento de sensibilidade (Bayer et al., 2001a, 2001b,
2002, 2004; Conceição et al., 2005), no sentido de melhor compreender a
sua dinâmica.
As variações qualitativas da MOS podem ser avaliadas por meio da
distribuição do carbono entre as frações granulométricas do solo (Feller,
1975), bem como nas frações separadas quimicamente (Dabin, 1976).
Basicamente, os métodos de fracionamento físico da MOS podem ser
classificados como métodos granulométricos (Cambardella & Elliott, 1992),
densimétricos (Golchin et al., 1994) ou uma mistura de ambos (Six et al.,
1998). O método de fracionamento físico granulométrico tem como princípio
25
a separação da MO por peneiramento. Assim, os trabalhos de pesquisa que
utilizaram esse método de fracionamento (Cambardella & Elliott, 1992; Bayer
et al., 2001a; 2001b, 2002, 2004; Conceição et al., 2005; Diekow, 2003)
adotaram a separação dos compartimentos da MOS em carbono orgânico
particulado (COP), carbono orgânico associado aos minerais (COM) e
carbono orgânico total (CO).
O COP é a fração da MOS separada por dispersão e peneiramento do
solo associada à fração areia (CO da MO grosseira > 53 μm). Golchin et al.
(1994) caracterizaram o COP como sendo partículas derivadas de resíduos
de plantas e hifas com estrutura celulares reconhecíveis, cuja permanência
no solo está condicionada à proteção física desempenhada por agregados.
Segundo Roscoe e Machado (2002), o COP resulta da adição de
serrapilheira e dos processos de persistência e decomposição no solo.
O carbono orgânico armazenado é a fração da MOS associada às
frações silte e argila do solo (CO da MO associada aos minerais < 53 μm).
Christensen (1996) definiu o CO da MO associada aos minerais como a
fração da MOS que interage com a superfície de partículas minerais,
formando os complexos organominerais, estando protegida através do
mecanismo de proteção coloidal. Isso faz com que esta fração apresente um
tempo de permanência no solo maior do que a MO livre, na qual está contido
o carbono orgânico particulado, sendo esta proteção maior nos
microagregados do que nos macroagregados (Buyanovsky et al., 1994).
O maior acúmulo de resíduos orgânicos na fração silte e argila estão
relacionados à forte interação das frações orgânicas em avançado estágio
de humificação, com as superfícies das partículas minerais do solo, o que
contribui para a sua estruturação do solo pela formação de agregados
(Wendling et al., 2005), e para maior capacidade de troca catiônica (CTC)
(Canellas et al., 2001).
Neves et al. (2005), ao avaliarem os teores de C nas frações
granulométricas de um Latossolo Vermelho distroférrico, obtiveram maiores
quantidades na fração areia. Em contrapartida, Desjardins et al. (1994),
26
avaliando um Latossolo encontraram valores para os teores de carbono na
fração areia entre 7,4 a 20,9 g kg-1.
Pillon (2000) avaliando as alterações nas frações grosseira e
associada aos minerais da matéria orgânica de um Argissolo Vermelho,
induzidas por sistemas de cultura em plantio direto encontrou maiores
valores para os teores de carbono e de nitrogênio na fração silte e argila.
Fato também observado por Guggenberger et al. (1994; 1995a), Bayer
(1996).
O fator de enriquecimento de C e N na MO associada aos minerais é
obtido pela razão entre os teores de C ou N da fração e os teores de C ou N
do solo total e permite comparar as concentrações de C e N presentes nas
frações físicas do solo em diferentes sistemas de cultura e profundidades,
pois exclui o efeito de diferentes conteúdos de matéria orgânica no solo total.
(Christensen, 1992).
Pillon (2000) obteve valores de enriquecimento da fração argila de um
Argissolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo, entre 1,4 e 2,1 para
C e entre 1,7 e 2,1 para N. De forma semelhante Guuggenberger et al.
(1994) obtiveram valores de enriquecimento na fração argila de um solo sob
diferentes sistemas de uso entre 1,7 a 2,6 para C e entre 1,9 a 2,4 para N.
Silva et al. (2004), avaliaram o estoque de N e de MO em SAF’s,
verificaram que a sua adoção resultou no incremento do estoque de MO
quando comparado após a realização do manejo da floresta.
Quando a vegetação nativa é substituída por diferentes sistemas de uso
e manejo, os níveis de nutrientes e de matéria orgânica reduzem
drasticamente. Amado e Mielniczuk (1999) conseguiram recuperar o estoque
de N no solo através da associação de leguminosas ao plantio direto.
Tiessen e Stewart (1983) verificaram uma perda de 43% do CO da
fração areia, em quatro anos de cultivo de um solo anteriormente sob
pastagem nativa em clima temperado. Essa perda inicial foi atribuída à
desintegração física da matéria orgânica leve, com parcial incorporação nas
frações de tamanho de partícula mais finas.
27
Nos agroecossistemas, a quantidade de MO grosseira presente no
solo é influenciada pela composição química e quantidade de resíduos
vegetais adicionados, por fatores ambientais, como umidade, temperatura e
disponibilidade de nutrientes, os quais afetam a atividade microbiológica, e
pelo sistema de preparo do solo (Pillon, 2000).
Balesdent et al. (1990) e Arrouays et al. (1995) observaram que o
carbono orgânico da fração areia sofreu redução pela erosão e aumento da
taxa de decomposição da matéria orgânica, favorecida pela fragmentação e
incorporação ao solo dos resíduos vegetais, e pelo aumento da temperatura
e aeração do solo. Resultados apresentados por Martin et al., 1990; Preston
et al., 1994; Quiroga et al., 1996, também indicam que a grandeza dessa
fração diminui quando sistemas naturais são alterados pelo revolvimento.
Shang e Tiessen (1997) observaram perdas de 14% de C e N nativo
do solo após seis anos de cultivo manual de um Oxissolo da região semi-
árida de Pernambuco. Nesse solo, a matéria orgânica contida na fração
areia representou 22% do COT, e apresentou um decréscimo de 40% em
seis anos.
Dalal e Mayer (1986 a, b) verificaram que as perdas de C da fração
leve da matéria orgânica do solo, devido à conversão de uma vegetação
nativa em solo cultivado, foram de 2 a 11 vezes maiores que na fração
estável. Na fração mais lábil (leve) poderiam estar incluídas: a matéria
orgânica particulada (MOP) referida como o material orgânico > 53 µm
(Franzluebbers e Arshad, 1997); a fração leve obtida por flotação da matéria
orgânica (Janzen et al., 1992). A fração lábil responde rapidamente às
mudanças no uso e manejo do solo e pode ser usada como indicador da
tendência à sustentabilidade ou à degradação (Janzen et al., 1992;
Christensen, 1996; Chan, 1997).
A matéria orgânica presente no solo nas frações lábeis, (constituída
por componentes facilmente oxidáveis é o mais afetado em processos de
mudança do uso da terra e/ou manejo do solo), e estáveis influencia as
propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (Bayer et al., 2004).
28
Para Neves et al., (2005), as maiores perdas do material orgânico na
fração areia se devem à maior labilidade, à suscetibilidade à oxidação e à
desintegração dos resíduos vegetais e hifas de fungos presentes nessa
fração, as quais se intensificam quando da adoção de cultivo.
Os estoques de carbono orgânico e de nitrogênio total da fração
particulada (COP e NOP grosseiras) são dependentes das adições de C e N
via resíduos vegetais (Pillon, 2000; Bayer et al., 2001a) e da proteção física
exercida pelos agregados (Christensen, 1996).
Os estoques de CO e NT na fração associada a minerais (COM
associada aos minerais e NM associada aos minerais), são dependentes da
transferência de C e N da fração particulada e do grau de proteção coloidal
exercida pelas superfícies minerais (Christensen, 1996). Segundo Jastrow,
(1996), quanto maior o tempo de residência do estoque de carbono da
fração particulada no interior dos agregados, maior é a probabilidade de que
este carbono venha a ser incorporado à fração associada aos minerais.
Os estoques de COM são menos sensíveis às alterações provocadas
pelo manejo do solo do que os estoques de COP (Bayer et al., 2001a,
Conceição et al., 2005). Bayer et al., (2001a) observaram variações de 245 e
285 % dos estoques de COP e NOP, contra apenas 68 e 76 % de COM e
NM, respectivamente, ao comparar o efeito de 12 anos de cultivo de milho e
feijão-de-porco com 12 anos de solo descoberto. Em curtos períodos, o CO
da MO associada aos minerais não apresenta alterações dos seus estoques
sobre diferentes sistemas de manejo. Isto é devido ao COM possuir uma
ciclagem bem mais lenta que a fração particulada da MOS (Bayer et al.,
2004) por causa do seu avançado estágio de humificação e da estabilidade
conferida pela interação com a fração mineral do solo, localização no interior
de microagregados e maior recalcitrância química devido a sua composição
(Bayer, 1996).
29
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da área de estudos
O experimento foi desenvolvido no sítio Estrela, linha 2, Km 9,5 rumo
ao Rio Escondido, em uma área pertencente ao município de Colorado do
Oeste, região sul do estado de Rondônia entre as coordenadas geográficas
13º09’29,4” de latitude Sul e 60º37’50,6” de longitude Oeste, a 333 metros
de altitude. A Figura 1.ilustra os pontos da coleta dos solos nos tratamentos
MA, T8, T5, TCP e PA.
Figura 1. Coordenadas geográficas dos pontos da coleta dos solos nos
sistemas MA, T8, T5, TCP, TC e PA
30
O clima da região, de acordo com a classificação de Köppen, é do
tipo AMWI, quente e úmido, apresentando duas estações climáticas bem
definidas: o verão de maio a setembro, quando se observam as mais baixas
precipitações pluviométricas (Figura 1), em torno de 750 a 810 mm, ou seja,
30 a 40% do total; e o inverno de outubro a abril, quando ocorrem as
maiores precipitações entre 1.470 e 1.500 mm ou 60% do total, ocorrendo
chuvas diárias num período de 100 dias (Governo do Estado de
Rondônia/SEPLAN, 2002).
Precipitação Pluviométrica
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Maio
Junh
o
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Jane
iro
Fevereiro
Março
Abril
(mm)
FIGURA 2. Precipitação mensais ocorridas de maio de 2006 a abril de 2007
na estação metereológica da Embrapa unidade de Vilhena-RO. Fonte: EMBRAPA (2007).
O relevo de Colorado do Oeste-RO varia de ondulado a montanhoso,
porquanto a maior parte do município está situado na calha sudoeste da
encosta da Chapada dos Parecis em altitudes superiores a 400 m acima do
nível do mar. Os solos predominantes são do tipo Argissolos Vermelho-
Amarelos, Argissolos Vermelhos e Cambissolos com característica
eutróficas (Governo do Estado de Rondônia/SEPLAN, 2002).
Para este estudo, foram escolhidas seis áreas contíguas (Figura 2): (i)
sob cobertura vegetal de floresta primária/mata nativa (MA); (ii) sistema
agroflorestal sob teca (Tectona grandis L. F.) com oito anos (T8), (iii) sistema
agroflorestal com teca com cinco anos (T5); (iv) sistema agroflorestal sob
teca x cacau (Theobroma cacao) x pastagem (Brachiaria brizantha) com oito
anos (TCP); (v) sistema agroflorestal com teca x cacau com oito anos (TC) e
(vi) pastagem extensiva com branquiária (Brachiaria brizantha) com cinco
anos (PA).
31
Mata Teca 8 anos
Teca 5 anos Teca, Cacau e Pasto
Teca e Cacau Pasto
FIGURA 3. Mata nativa (MA), Teca oito anos (T8), Teca cinco anos (T5); Teca, cacau e pastagem oito anos (TCP); Teca e cacau oito anos (TC) e Pastagem (PA) cinco anos.
32
O sistema MA está sob floresta tropical aberta semidecídua,
submontana, dossel emergente, tendo como percentual de árvores
caducifólias, em torno de 20 a 50% nos períodos de seca. Esse tipo de
vegetação é heterogênea, onde se encontra grande variedade de espécies
pertencente às famílias: Fabaceae, Anacardiaceae, Lauraceae, Moraceae,
Meliaceae, etc. (Governo do Estado de Rondônia/SEPLAN, 2002).
Na implantação dos sistemas T8, TCP e TC, a floresta primária foi
derrubada manualmente, em junho de 1975, seguida de queimada e foi
plantado café (Coffea canephora). Entre as linhas foi consorciado com as
culturas de arroz (Oryza sativa), de milho (Zea mays) e de feijão (Phaseolus
vulgaris L.) nos quatro anos seguintes sem nenhuma adubação. No quinto
ano de cultivo foi introduzida pastagem de capim braquiária (Brachiaria
brizantha). Quando o capim atingiu porte para consumo, foi colocado gado
com pastoreiro rotativo, com taxa de ocupação variando de um a dois
animais por hectare, isolando a área apenas nas épocas muito secas,
quando o capim não apresentava condições de pastoreio.
Em 1984, nove anos depois, foi plantado pinho cuiabano
(Schizolobium amazonicum), em 10 ha com o espaçamento de 3,0 m entre
plantas e 5,0 m entre linhas. Houve falhas no plantio do pinho cuiabano e
algumas mudas morreram e, em 1998 para substituírem as mudas que
morreram e as que falharam, foi plantado teca (Tectona grandis).
Em dezembro de 2000 foi consorciado com cacau (Theobroma cacao)
entre as árvores nas linhas dos sistemas TC e TCP e a cobertura do solo
com Pueraria montana (Kudzu) nos sistemas T8 e TC, permanecendo no
TCP a cobertura com pastagem (Brachiaria brizantha).
Na área do T5, a floresta primária foi derrubada manualmente em
julho de 2001, seguida de queimada apenas naquele ano. No mês de
dezembro foi feito o plantio de teca (Tectona grandis) em 7,0 ha com o
espaçamento de 3,0 m entre linhas e 2,0 m entre plantas. Nos dois primeiros
anos foram cultivados arroz (Oryza sativa), milho (Zea mays) e feijão
(Phaseolus vulgaris) consorciadas entre as linhas, em seguida foi feito a
cobertura do solo com kudzu.
33
Na área PA foi aberta em 2001, com derrubada manual da floresta,
seguida da queimada e semeadura da braquiária (Brachiaria brizantha), o
qual foi pastejado extensivamente pelo gado, resultando numa
desuniformização na utilização do capim, ficando algumas áreas sub-utilizadas e
outras com excessivo pastejo. Este tipo de manejo é típico na região sul do estado
de Rondônia, onde a área de estudo está inserida. A taxa de lotação foi
inferior a duas unidades animal por hectare.
3.2 Amostragem do solo Entre dezembro de 2006 e março de 2007, período de altos índices
pluviométricos, foram coletadas amostras de solos nas camadas de 0-5, 5-10,
10-20, 20-30, 30-40, 40-60 e 60-100 cm de profundidade. Foram abertas três
minitrincheiras em cada tratamento com 40 cm de largura, 60 cm de
comprimento e 100 cm de profundidade para coleta de dois tipos de
amostras indeformadas (i) e deformadas (ii):
i. indeformadas, em anel volumétrico de 100 cm3 com amostrador
tipo Kopeck, para análise de densidade do solo, macro e
microporos.
ii. deformadas, para análises química (pH, cálcio e magnésio
trocáveis, alumínio trocável, fósforo e potássio disponíveis,
carbono orgânico e nitrogênio total), granulométrica (areia, silte,
argila), para fracionamento físico granulométrico.
Ao todo foram coletadas, para cada tratamento, três amostras do tipo
i e ii para cada profundidade.
3.3 Pré-tratamento das amostras de solo Para a caracterização dos atributos químicos e físicos as amostras de
solo, em triplicata, foram secas em estufa de circulação forçada de ar a
60ºC, destorroadas e peneiradas em tamiz de malha de 2 mm, para em
34
seguida serem analisadas no Laboratório de Análises de Solos da FAMEV-
UFMT.
3.4 Determinação dos atributos químicos e físicos
Os atributos químicos e fiscos foram analisados seguindo os métodos
descritos em Embrapa (1997).
3.5 Fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica e carbono orgânico do solo sob diferentes usos
O fracionamento físico da matéria orgânica do solo foi realizado pelo
método de Cambardella e Elliott (1992) descrito em Roscoe e Machado
(2002).
3.6 Determinação da matéria orgânica total e nas frações
granulométricas do solo pelo método da combustão em mufla
A determinação da matéria orgânica total (MOT) e nas frações
granulométricas do solo seguiu o método proposto por Conceição et al.
(1999).
A MOT no solo e nas frações foi estimada pela eq. (1).
MOT(%)= 100xMi
MfMi − (1)
onde: MOT= matéria orgânica total do solo; Mi= massa do solo inicial
(antes do aquecimento em mufla) Mf= massa do solo final (após o
aquecimento em mufla).
35
3.7 Determinação do carbono, do nitrogênio no solo total e nas frações granulométricas pelo método químico
3.7.1 Carbono Orgânico (CO) O CO foi determinado pelo método descrito em Yeomans e Bremner
(1988). O CO no solo e nas frações foi obtido pela eq. (2).
CO= Ms
MVamVbaVbnVbaVbnVamVba )100()3(][)(]/)()[( −+−− (2)
onde: CO= carbono orgânico (dag kg-1); Vba= volume gasto na titulação do
branco aquecido; Vbn= volume gasto na titulação do branco sem
aquecimento; Vam= volume gasto na t i tu lação da amostra;
[M]= concentração molar do sul fato ferroso ut i l izado na
t i tu lação; Ms= massa da amostra de solo em mi l igrama.
3.7.2 Nitrogênio Nesta determinação, foi utilizado o método descrito por Bremner e
Mulvaney (1982). O nitrogênio no solo e nas frações foi estimado pela eq. (3).
N= Ms
xxHClxVam 100014,0][ (3)
onde: N= ni t rogênio (dag kg- 1) ; Vam= volume gasto na t i tu lação;
[HCl]= concentração molar da solução de ácido
c lor ídr ico; Ms= massa da amostra de solo, em gramas.
36
3.8 Determinação dos estoques de carbono e de nitrogênio do solo Antes de calcular o estoque deve-se atentar que, quando a coleta de
amostra de solo é feita em profundidade fixas, a correção da massa de solo
tem sido sugerida como alternativa para diminuir os efeitos da variação da
densidade na comparação de áreas com diferentes tipos de uso,
possibilitando uma melhor avaliação dos efeitos do uso do solo sob os
estoques de CO e outros elementos (Tomazi, 2004).
Os estoques de carbono e de nitrogênio no presente estudo foram
calculados em todas as camadas amostradas (0-5, 5-10, 10- 20, 20-30, 30-40, 40-60 e
60-100 cm) e ao longo de todo o perfil na profundidade de 0-100 cm pela
soma dos estoques das camadas amostradas. Os estoques das camadas
amostradas foram calculados pela eq. (4):
Es = [n] . Ds . E . A (4)
onde: Es = estoque (em Mg ha-1) na camada;
[n] = é a concentração ou porcentagem do elemento na camada;
Ds = densidade aparente da camada (em t m-3);
E = espessura da camada (em m);
A = área de 1 ha (em m-2)
Foi realizada uma correção para a mesma massa de solo baseando-
se àquela encontrada na camada do solo sob a mata (Murty et. al., 2002).
Portanto, quando a densidade do solo (Ds) variou, a espessura (E) também
foi alterada. Essa correção foi feita para possibilitar uma comparação
equilibrada entre os tratamentos, corrigindo as possíveis variações no
estoque originais, devido à compactação do solo sob os diferentes usos do
solo.
Na soma dos estoques de cada camada a correção foi sempre
realizada na última camada amostrada: no cálculo do estoque de 0-100 cm
foi calculada a massa de solo até esta profundidade em um hectare no MA e
nos sistemas foi utilizado a mesma massa alterando a espessura (E) da
37
camada de 60-100 cm. Essa correção foi expressa matematicamente por
Sisti et al. (2004) conforme a eq. (5).
EC= CTnMSiMTiMTnCTin
i
n
i
n
i∑ ∑ ∑−
= = −⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−−+
1
1 1 1
(5)
onde: EC = estoque total de C (Mg C ha-1) no perfil do sistema em uma
profundidade equivalente ao da MA;
∑−
=
1
1
n
iCTi = soma total de C (Mg C ha-1) nas camadas um (superficial)
até a n-1 (penúltima) no perfil dos sistemas calculados de acordo com
a eq. (4);
MTn = massa do solo (Mg ha-1) da ultima camada do perfil dos
sistemas;
∑=
n
iMTi
1=soma da massa do solo (Mg ha-1) da camada um até a n
(ultima) do perfil dos sistemas;
∑=
n
i
MSi1
= soma da massa do solo (Mg ha-1) da camada um até a n
(ultima) do perfil MA;
CTn = concentração de C (Mg C por Mg solo) na camada n do perfil
dos sistemas.
As taxas de acúmulo ou perda de nutrientes foram calculadas tendo
como linha de base a mata.
3.9 Fator de enriquecimento O fator enriquecimento de CO e de N na MO associada
aos minerais (< 53 µm) foi obt ido pela razão entre os teores de C ou
de N da fração e os teores de CO e de N do solo inteiro. O fator
enriquecimento de CO e de N foi estimado pela eq. (6).
38
Fen =StSf
%% (6)
Onde: % Sf= percentagem de carbono ou de nitrogênio nas frações
granulométricas > ou < que 53 µm; % St= percentagem de carbono
ou de nitrogênio no solo total.
3.10 Delineamento e análise estatística
O delineamento do presente estudo foi o inteiramente casualizado,
contendo três repetições em cada sistema de uso. Os tratamentos
consistiram de uma referência (vegetação nativa/floresta) e de cinco
diferentes sistemas de uso.
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e teste de
médias (Scott-Knott a 5% de probabilidade), conforme Banzatto e Kronka
(1992), utilizando-se o software SAEG (Ribeiro Jr, 2001).
A área com mata nativa foi considerada referência (testemunha) ao
avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos, no estoque e na
distribuição de carbono e de nitrogênio nas frações granulométricas nos
diferentes sistemas de uso do solo.
39
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Atributos químicos do solo Os valores médios dos atributos químicos nos diferentes sistemas de
uso encontram-se na tabela 1.
O pH em água e em CaCl2 foram diferentes nos sistemas e nas
profundidades. Os maiores valores ocorreram na camada superficial de 0-5 cm de
5,86 a 6,74 e 5,48 a 6,30 para pH em água e CaCl2, respectivamente, e
decresceram com a profundidade. O pH em água das áreas estudadas
variou de acidez média (MA, T8, TCP, TC e PA) a acidez fraca (T5), e o pH
em CaCl2 variou de acidez alta (T8), acidez média (TCP, TC, MA), e acidez
baixa (T5, PA), segundo Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de
Minas Gerais – CFSEMG (1999).
Como os sistemas em estudo não receberam calagem nem adubação
de correção do solo, mas foram submetidos à queima da vegetação, o
aumento nos valores do pH nos sistemas T5 e PA (ambos implantados há 5
anos), em relação ao sistema MA foi, provavelmente,devido às cinzas. O
sistema PA apresentou pH médio de 5,9. Tendências semelhantes foram
observadas por Fiegl (1994), Moraes et al. (1996) e Tomazi (2004).
40
Tabela 1. Atributos químicos avaliados em função dos tratamentos e das profundidades de amostragem
Atributos Químicos Prof Sistemas
--cm-- MA1 T82 T53 TCP4 TC5 PA6 0-5 5,93A*b 6,05Ab 6,74Aa 5,86Ab 5,98Ab 5,89Bb
5-10 5,96Ab 5,43Bc 6,34Ba 5,95Ab 6,18Aa 5,87Bb pH (H2O) 10-20 5,82Ac 5,06Cf 6,65Aa 5,48Be 5,63Bd 6,07Ab
0-5 5,64Ab 5,58Ab 6,30Aa 5,51Ab 5,48Ab 6,26Aa 5-10 5,59Ab 4,85Be 5,83Ca 5,12Ad 5,58Ab 5,38Bc pH (CaCl2)
10-20 5,37Bc 4,52Cd 6,11Ba 5,31Ac 5,20Bc 5,62Bb
0-5 0,18Aa 0,17Ba 0,15Bb 0,17Aa 0,17Aa 0,16Aa 5-10 0,17Aa 0,19Ba 0,09Cc 0,15Bb 0,16Ab 0,16Ab Al
(cmolc dm-3) 10-20 0,18Ab 0,24Aa 0,17Ab 0,16Ab 0,18Ab 0,21Aa
0-5 2,50Aa 2,63Aa 1,77Ab 2,43Aa 3,03Ba 0,89Bc 5-10 2,58Aa 3,03Aa 2,27Aa 2,78Aa 3,58Aa 2,37Aa H + Al
(cmolc dm-3) 10-20 1,34Be 2,99Aa 1,08Af 2,59Ab 2,22Cc 1,93Ad
0-5 14,60Aa 8,13Ab 9,60Ab 4,25Ac 8,05Ab 6,78Ab 5-10 6,40Ba 4,65Bb 6,90Ba 4,35Ab 4,80Bb 6,75Aa Ca
(cmolc dm-3) 10-20 5,70Ba 2,35Cc 5,85Ca 3,60Bb 3,60Bb 5,75Aa
0-5 1,95Ac 2,50Bc 2,55Ac 4,40Bb 6,70Aa 1,63Bc 5-10 2,00Ab 9,45Aa 2,30Ab 5,65Ab 4,00Bb 3,35Ab Mg
(cmolc dm-3) 10-20 2,25Ac 7,20Aa 1,37Ac 4,10Bb 0,85Cc 0,81Bc
0-5 13,56Ab 11,97Ac 13,96Ab 7,98Ad 7,98Ad 17,55Aa 5-10 10,37Bb 7,45Bc 10,37Bb 3,99Bd 5,19Bd 12,76Ba K
(mg dm-3) 10-20 9,57Ba 7,58Bb 7,98Cb 3,59Bc 3,59Cc 7,58Cb
0-5 16,61Aa 9,28Ad 14,38Ab 8,67Ad 10,02Ad 11,99Ac 5-10 8,40Bb 7,87Ab 10,52Ba 10,01Aa 9,11Bb 8,87Bb SB
(cmolc dm-3) 10-20 8,78Ba 6,82Ab 5,97Cc 8,01Aa 4,47Cd 7,38Bb
0-5 18,41Aa 11,43Ad 16,20Ab 11,10Ad 13,17Ac 14,96Ab 5-10 10,18Bb 10,22Ab 11,63Ba 12,52Aa 12,69Aa 10,27Bb T
(cmolc dm-3) 10-20 10,83Bb 9,50Ab 8,73Cb 10,35Aa 6,69Cc 9,52Bb
0-5 16,70Aa 9,47Ad 14,56Ab 8,82Ad 10,16Ad 12,08Ac 5-10 8,58Bb 8,05Ab 10,73Ba 10,16Aa 9,23Bb 9,03Bb t
(cmolc dm-3) 10-20 9,03Ba 7,06Ab 6,16Cc 8,16Aa 4,61Cd 7,60Bb
0-5 86,17Aa 79,79Ab 86,59Ba 75,66Ab 76,08Ab 89,45Aa 5-10 85,89Ab 76,82Ae 89,68Aa 80,02Ad 73,50Bf 82,41Bc V
(%) 10-20 83,58Aa 79,25Ab 86,70Ba 77,41Ab 66,77Cc 79,28Bb
0-5 37,21Ac 70,27Ab 193,58Aa 18,08Ac 68,65Ab 21,00Ac 5-10 30,70Ac 57,20Ab 160,47Aa 15,16Ac 40,52Bb 17,33Ac P
(mg dm-3) 10-20 12,45Bb 17,02Ab 98,51Aa 10,49Ab 9,97Cb 15,20Ab
0-5 1,08Bb 1,80Ba 1,00Bb 1,90Aa 1,67Ba 1,35Ab 5-10 2,03Aa 2,39Ba 0,84Bc 1,43Bb 1,68Ba 1,81Aa
10-20 2,00Ac 3,43Aa 2,68Ab 1,92Ac 3,81Aa 2,71Ab m
(%)
MO 0-5 78,79Be 119,48Ac 99,97Bd 219,20Aa 146,46Ab 3,56Bf 5-10 90,87Ac 46,97Cd 128,62Aa 2,85Cf 109,64Bb 14,33Ae (g kg-1) 10-20 48,83Cd 64,18Bb 6,81Ce 53,79Bc 143,36Aa 3,31Be
0-5 53,69Aa 26,16Ac 26,90Ac 10,20Ae 20,22Ad 34,97Ab 5-10 16,99Ba 9,46Bc 19,11Ba 14,10Ab 14,29Bb 13,29Bb CO
(g kg-1) 10-20 8,68Cb 5,75Cc 8,41 Cb 8,91Ab 7,79Cb 10,71Ba
0-5 3,50Aa 1,70Ac 2,02Ac 1,46Ac 1,37Ac 2,58Ab 5-10 1,18Bb 1,09Bb 1,48Ba 0,97Bc 0,64Bd 0,59Bd N
(g kg-1) 10-20 0,67Bc 0,84Cb 0,95Ca 0,78Bb 0,52Bd 0,81Bb
MA1= mata, T82 teca 8 anos, T53=teca 5anos, TCP4=teca, cacau e pasto, TC5=teca e cacau, PA6=pasto, pH (H2O)(pH em água), pH (CaCl2) (pH em cloreto de cálcio), Al (Alumínio ou acidez trocável), H+Al (Acidez potencial), Ca (Cálcio), Mg (Magnésio), K (potássio), P (Fósforo), MO (Matéria orgânica), COT (carbono orgânico total), NT (nitrogênio total), SB (Soma de bases), T (CTC pH 7,0), t (CTC efetiva), V (Saturação por bases), m (Saturação por Al+3). *Médias seguidas de letras diferentes, maiúscula na vertical e minúscula na horizontal, diferem entre si pelo teste Scott-Knott (P<0,05).
41
Segundo Helyar (2003), a mudança no pH do solo pode ser
influenciada pela adsorção de hidrogênio em sítios de trocas de cátions
dependentes do pH na matéria orgânica do solo, ou das excreções dos
bovinos (Monteiro e Werner, 1997), acumuladas na superfície do solo, o que
provavelmente também tenha influenciado o pH do sistema PA.
Resultados semelhantes foram apresentados por Lima et al. (2007)
observando os atributos químicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo do
Pará após diferentes tempos de conversão de floresta em área sob cultivo
de cacau encontraram valores para pH em água que variou de 5,62 a 5,76
na profundidade de 0-20 cm.
Os valores do alumínio (Tabela 1) foram diferentes nas camadas de
quase todos os sistemas, com exceção do TC. As maiores variações
ocorreram na camada 5-10 cm de 0,09 a 0,19 cmolc dm-3. Os valores foram
muito baixos, ≤ 0,20 cmolc dm-3, segundo CFSEMG (1999). Os baixos teores
de alumínio conforme Costa et al. (2004), provavelmente sejam decorrentes
da ação dos resíduos vegetais na forma de matéria orgânica humificada
complexada do alumínio trocável.
Carneiro et al. (2007) ao avaliarem os atributos físicos, químicos e
biológicos de um Latossolo Vermelho sob de cerrado em diferentes sistemas
de manejo encontraram valor médio para o alumínio trocável de 0,29 cmolc dm-3,
semelhante ao obtido neste estudo.
Para a acidez potencial houve efeito significativo nas camadas de 0-5
e 10-20 cm para quase todos os sistemas. Os maiores valores da acidez
potencial (Tabela 1) ocorreram na camada de 10-20 cm em todos os
sistemas estudados. A acidez potencial (H+Al) das áreas estudadas variou
de baixa (MA, T5, PA) a média (T8, TCP, TC), segundo CFSEMG (1999).
Estas diferenças podem estar relacionadas à baixa concentração do H e do
Al, em profundidade, por estarem ligados à fase sólida do solo, representada
pelas argilas, matéria orgânica e óxidos de ferro e alumínio (Pitta et al., 2007).
Os teores de Ca+2 (Tabela 1) decresceram significativamente nas
camadas dos sistemas T8, TCP e TC quando comparados com o MA. Os
maiores valores de 4,25 a 14,60 cmolc dm-3 ocorreram na camada de 0–5 cm.
42
Mesmo diminuindo com a profundidade em todos os sistemas, os teores de Ca+2 foram
considerados muito bons (> 4,0 cmolc dm-3), segundo CFSEMG (1999).
Provavelmente, este decréscimo ocorreu pela falta de práticas de calagem e
adubação deste elemento no preparo inicial do solo. Fernandes et al. (2002)
afirmam que a presença de cátions trocáveis como Ca+2 é importante na
estabilização da matéria orgânica do solo.
Apesar de o cálcio ser um elemento de baixa mobilidade no solo, os
maiores teores foram observados nos primeiros cinco centímetros do solo, e
seus valores mesmo em grande profundidade foram elevados. Uma das
prováveis causas, que tenha contribuído para esse fato, foi a decomposição
do sistema radicular da mata primitiva, que promoveu a liberação desse
nutriente, ou ainda, segundo Araújo et al. (2004), no caso dos sistemas de
manejo, os altos teores de cálcio podem ser explicados pela queima da mata
na implantação de outros sistemas. Resultados semelhantes aos deste
estudo foram encontrados por Ferreira et al. (2007) para o cálcio na
profundidade de 0-20 cm de 6,05 e 3,2 cmolc dm-3 nos sistemas de mata
nativa e agrossilvopastoril, respectivamente.
Para o Mg+2 (Tabela 1) houve aumento significativo nas camadas dos sistemas
T8, TCP e TC. Os maiores valores do Mg+2 nos sistemas T8 (9,45 cmolc dm-3), TCP
(5,65 cmolc dm-3) ocorreram na camada de 5-10 cm; enquanto que no TC
(6,70 cmolc dm-3) na camada 0–5 cm. Em todos os sistemas, os valores do
Mg+2 foram considerados muito bom (> 1,50 cmolc dm-3), segundo
CFSEMG (1999).
Apesar do magnésio ter mobilidade no solo, maior que a do cálcio,
seus teores tenderam a se manter mais constantes em profundidade,
justificando, o menor acúmulo na camada superficial. Estes resultados,
provavelmente foram devidos aos maiores teores de matéria orgânica no
período de seca, bem como à sua maior lixiviação no período chuvoso dado
a sua maior solubilidade neste período (Rodrigues, 2006). Costa et al. (2007)
ao caracterizarem a fertilidade de solos da região do Vale do Alto Guaporé
sudoeste de Mato Grosso encontraram teor médio para magnésio de
1,20 cmolc dm-3 semelhante ao encontrado neste estudo.
43
O K diminuiu nas camadas dos sistemas T8, TCP e TC, enquanto que
nas camadas de 0-5 e 5-10 cm do PA houve aumento (Tabela 2). Os
maiores valores de 7,98 a 17,55 mg dm-3 ocorreram na camada de 0-5 cm
para todos os sistemas estudados e decresceram em profundidade. Os
teores de K+ apresentados foram considerados muito baixos (≤ 15 mg dm-3),
segundo CFSEMG (1999).
Os teores de K obtidos foram semelhantes aos obtidos por Araújo
(2000), que trabalhando com um Argissolo Amarelo distrófico submetido a
diferentes tipos de uso no Acre, obteve decréscimo nos teores de K+ com a
profundidade. No sistema PA, houve queima da vegetação para implantação
da pastagem, os teores de K+ foram maiores que o MA, a esse aumento
atribui à concentração desse elemento nas cinzas (Moraes et al., 1996).
A SB foi menor nas camadas 0-5 e 10-20 cm para os sistemas T8, T5,
TC e PA, e aumentou na camada 5-10 cm para T5 e TCP, quando
comparado ao sistema MA. Os maiores valores de 9,28 a 16,61 cmolc dm-3
para quase todos os sistemas ocorreram na camada de 0-5 cm, exceto no
TCP (10,01 cmolc dm-3) que ocorreu na camada de 5-10 cm, e decresceram
com a profundidade. A média da SB nas profundidades para todos os
sistemas foi considerada muito boa (> 6 cmolc dm-3), segundo CFSEMG
(1999).
Apesar da SB ser considerada muito boa para todos os sistemas em
estudo, houve decréscimo em relação ao MA dos sistemas T8, T5, TCP, TC
e PA de 29; 8,6; 21; 30 e 16,4%, respectivamente. O bom resultado da SB foi
influenciada pelos altos teores de cálcio e magnésio. Segundo Numata et al. (2002) a
incorporação das cinzas proporciona um aumento no nível geral de fertilidade,
principalmente das bases.
As diferenças encontradas para os valores da soma de bases (SB),
CTC total (T), CTC efetiva (t), saturação por bases (V%) e saturação por
alumínio (m%), refletem as diferenças já discutidas para Ca+2, Mg+2, K+, Al+3
e H+, que houve diferença significativa entre camadas, para o sistema T5,
principalmente na camada de 0-5 cm em que o teor de P foi maior nas três
profundidades em relação aos demais sistemas. Isto provavelmente foi
44
devido às cinzas resultante da queima da derrubada do MA, em que o
nutriente em questão se acumulou. Araújo (2000) comenta que o teor de P
diminui em profundidade em decorrência da influência da matéria orgânica e
da atividade microbiana e da sua forte adsorção com o mineral de argila. A
média dos teores de P nos sistemas T8, T5 e TC e TCP, PA foram
considerados muito bons e médios, respectivamente segundo classificação
da CFSEMG (1999).
O valor médio da CTC, em todos os sistemas foi considerado bom
(8,61-15,0 cmolc dm-3), segundo classificação da CFSEMG (1999). Houve
redução significativa em profundidade para quase todos os sistemas, exceto
no T5, TCP e TC que aumentou na camada de 5-10 cm. Esse atributo
seguiu a mesma tendência da soma de bases, dada a influência direta dos
teores de Ca+2 e Mg+2.
A CTC efetiva (t) em quase todos os sistemas diminuiu
significativamente nas camadas quando comparada com o MA, ocorrendo o
inverso na camada de 5-10 cm dos sistemas T5 e TCP. A média da CTC
efetiva (t) em todos os sistemas foi considerada muito boa (>8,00 cmolc dm-3),
segundo a CFSEMG (1999). Assim como a CTC e a SB, a CTC efetiva (t) foi
fortemente influenciada pelos teores de Ca+2 e de Mg+2.
A saturação por bases (V%) (Tabela 1) diminuiu nas camadas de
todos os sistemas em estudo, exceto na camada 5-10 cm do sistema T5 que
ocorreu aumento. Os maiores valores em quase todos os sistemas
ocorreram na camada superficial de 0–5 cm, exceto em T5 e TCP que
ocorreu na camada de 5–10 cm. A média da V% dos sistemas T5 e PA foi
classificada como muito boa (> 80%), e os T8, TC e TCP como boa (> 70%),
segundo CFSEMG (1999).
A saturação por alumínio (m%) apresentado na Tabela 1 aumentou
nas camadas 0-5 e 10-20 cm dos sistemas T8, T5, TCP, TC e PA, e
decresceu na camada 5-10 cm de T5 e TCP. Os menores valores foram
obtidos na camada 0-5 cm, exceto em T5 e TCP que foi na camada 5-10 cm,
e decresceram com o aumento da profundidade. A média da saturação por
45
alumínio para todos os sistemas foi considerada muito baixa (não prejudicial:
0-15 %), segundo CFSEMG (1999).
Para Tomé Jr (1997) as saturações por bases e por alumínio são
excelentes indicativos das condições gerais de fertilidade do solo, pois é a
partir de seus percentuais que são definidos o caráter eutrófico, distróficos e
álicos. Dessa feita, os valores de saturação por bases encontrados em todos
os sistemas foram maiores que 30%, logo, o solo foi classificado como
eutrófico. Os valores mais elevados de saturação de bases, relacionados
com maiores valores de soma de bases e CTC estão relacionados à
quantidade da matéria orgânica do solo (Araújo et al., 2004).
Com relação ao carbono orgânico total a fertilidade do solo na
camada de 0-20 cm foi classificado como bom (23,3-40,6 g kg-1), no sistema
MA, enquanto que nos sistemas T8, T5, TCP, TC, PA, a classificação foi
média (11,7-23,2 g kg-1) segundo CFSEMG (1999).
Os teores de carbono orgânico total (CO) foram diferentes em todos
os sistemas estudados, em geral diminuindo em profundidade na maioria
dos sistemas, exceto para as camadas de 0-5 cm em T5 e de 10-20 cm em
T8, T5, TCP, TC e PA. Os maiores teores ocorreram na camada superficial
do solo (0-5 cm) para quase todos os sistemas, exceto para o TCP que
aumentou na camada de 5-10 cm, o que pode está relacionado com a maior
atividade biológica nessa profundidade. Na camada de 0–5 cm, o sistema
MA foi o que apresentou maior teor de CO (53,69 g kg-1), resultados
semelhantes foram obtidos por Tomazi (2004). A provável explicação para
esse aumento de carbono, concordando com Bertol et al. (2001) foi devido à
maior produção de biomassa vegetal nesse ambiente do que nos demais, e
também ao não revolvimento do solo nesta área de floresta, favorecendo a
manutenção dos resíduos vegetais na superfície e o contínuo aporte de MO
total no solo juntamente com o CO.
O nitrogênio total (N) diminuiu entre camadas, principalmente nas
camadas 0-5 e 5-10 cm, dos sistemas T8, T5, TCP, TC e PA e aumentou na
camada 10-20 cm de T8,T5 e PA. Assim como o COT, o NT diminuiu com a
46
profundidade em todos os sistemas, tendência esperada, pois o N tem
grande participação na composição da matéria orgânica do solo.
A relação entre o carbono e o nitrogênio total do solo (C/N), houve
diferenças significativas, diminuindo em profundidade em todos os sistemas
estudados com exceção da camada 5-10 cm do TC e PA em que ocorreu
um aumento. O maior valor foi obtido na camada 5–10 cm do sistema PA
(26,69) e o menor na camada 0–5 cm do sistema TCP (4,67).
De acordo com Freitas et al. (2000) a relação C/N é um bom indicador
do grau de decomposição da matéria orgânica do solo, valores entre 10 a 20
indicam que a decomposição da MO é normal (é o ideal), menor que 10 o
processo de decomposição é acelerado, e maior que 20 indicam que o
processo de decomposição é lento. Assim, relação C/N, em ordem
decrescente de decomposição indicaram que na camada de 0–5 cm foi
TCP>T5>PA>TC>MA>T8: na camada de 5–10 cm, foi
T8>T5>MA>TCP>TC>PA e na camada de 10–20 cm foi
T8>T5>TCP>MA>PA>TC. Deduz-se então, que nas camadas de 0-5 e 10-20 cm a
relação C/N das plantações de teca solteira, foi maior porque o resíduo
orgânico dessa espécie é recalcitrante de forma a ser lenta sua degradação,
o inverso foi observado quando houve consórcio da teca com cacau (TC),
pois os resíduos orgânicos do cacau, provavelmente apresentam um maior
grau de decomposição.
A matéria orgânica do solo (MO) diferiu entre as camadas dos
sistemas estudados. A conversão da mata para os sistemas T8, T5, TCP e
TC promoveu aumento no teor da MO de 5,6; 7,7; 26,2 e 82,8%,
respectivamente, exceto no PA que ocorreu redução de 90,3%. Os teores de
matéria orgânica dos sistemas MA, T8,T5, TCP e TC foram considerados
muito bom (> 70 g kg-1) no PA foi considerado muito baixo (7,1-20 g kg-1),
segundo CFSEMG (1999). Resultado semelhante foi obtido por Campolin
(2006) em plantações de teca com 3, 5 e 8 anos de cultivo. Segundo Bertol
et al. (2001), a implantação de sistemas de uso e manejo com menores
perturbações do solo, como em áreas de floresta, favorece a manutenção de
47
resíduos vegetais na superfície, contribuindo para o contínuo aporte de
matéria orgânica no solo.
De acordo com Costa et al. (2004), isto ocorre pela deposição de
resíduos vegetais em profundidade no solo das áreas que contribuem para a
conservação da matéria orgânica em compartimentos de difícil acesso a
aeração do solo provocada pelo revolvimento realizado pelas atividades
antrópicas. As maiores médias foram obtidas na camada de 0–5 cm, exceto
em PA que ocorreu na camada de 5–10 cm.
4.2 Atributos físicos do solo Os valores médios dos atributos físicos do solo (argila, silte, areia,
relação silte e argila, densidade do solo, macro e microporosidade e poros
totais) das áreas estudadas encontram-se na Tabela 2.
Os teores de argila e de silte diminuíram nas camadas, de quase
todos os sistemas estudados, o inverso ocorreu nas camadas 0-5 e 5-10 cm
do PA. Os maiores valores para argila foram encontrados nas camadas de
5-10 e 10-20 cm, tendência também seguida para a fração silte.
Para a fração areia houve aumento entre as camadas de quase todos
os sistemas, exceto no PA que diminuiu. A areia em comparação com as
frações silte e argila foi a que teve os maiores teores nas três profundidades
de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, destacando os sistemas T8 e T5, que tiveram em
média 680,10 e 665,84 g kg-1, respectivamente. Em geral, o alto teor de
areia nessas camadas indica que ocorreu um grande processo de
intemperização do solo com a possível translocação das frações silte e argila
para camadas mais profundas.
A análise textural permitiu classificar os solos sob os sistemas MA,
T8, T5, TCP, TC como de textura média, e do sistema PA, como textura
argilosa, segundo Tomé Jr. (1997). Em geral, os solos de textura média
aliados à sua estrutura permitem quando comparado a um solo arenoso,
manter maior disponibilidade de água para plantas, propicia o
desenvolvimento do sistema radicular em profundidade e drenam fácil o
48
excesso de água (Silva, 1996), características estas desejáveis para os
sistemas agroflorestais.
Tabela 2. Atributos físicos do solo nos tratamentos e profundidades amostradas
Atributos Físicos Prof Sistemas ---cm--- MA1 T82 T53 TCP4 TC5 PA6
0-5 279A*b 228Ac 226Ac 232Ac 209Ac 341Aa 5-10 295Ab 232Ac 196Ac 269Ab 235Ac 385Aa Argila
(g kg-1) 10-20 349Aa 229Ac 217Ac 257Ac 235Ac 315Ab
0-5 183Ab 93Ad 91Bd 128Bc 140Ac 245Ba 5-10 170Ab 82Bd 132Ac 170Ab 90Bd 264Aa Silte
(g kg-1) 10-20 140Bc 97Ad 141Ac 164Ab 130Ac 233Ba
0-5 538Ab 680Aa 683Aa 639Aa 651Aa 414Ac 5-10 535Ab 686Aa 672Aa 561Bb 674Aa 351Bc Areia
(g kg-1) 10-20 511Ad 674Aa 642Bb 579Bc 638Ab 452Ae
0-5 1,29Ab 1,41Ba 1,31Bb 1,46Ba 1,45Ba 0,97Bc 5-10 1,28Ac 1,53Aa 1,39Bb 1,38Bb 1,54Aa 1,21Ac Densidade do
solo (g/cm-3) 10-20 1,35Ab 1,52Aa 1,5Aa 1,60Aa 1,54Aa 1,22Ac
0-5 19Ca 12Ac 17Ab 19Aa 17Ab 19Aa 5-10 24Aa 18Ab 16Bc 14Cd 14Bd 18Ab Macroporos
(%) 10-20 21Ba 15Ac 12Cd 15Bc 18Ab 19Ab
0-5 39Ab 32Ac 32Ac 28Ad 27Ad 43Aa 5-10 33Bb 31Ab 29Bc 26Ad 25Bd 36Ba Microporos
(%) 10-20 32Bb 23Bd 28Cc 29Ac 24Bd 35Ba
0-5 58Ab 44Bd 49Ac 47Ac 44Ad 63Aa 5-10 57Aa 49Ac 45Bd 40Ce 39Ce 54Bb Poros totais
(%) 10-20 53Ba 39Cd 40Cd 44Bb 41Bc 54Ba MA1= mata, T82= teca 8 anos, T53= teca 5 anos, TCP4= teca, cacau e pasto, TC5= teca e cacau, PA6= pasto. *Médias seguidas de letras diferentes, maiúscula na vertical e minúscula na horizontal, diferem entre si pelo teste Scott-Knott (P<0,05).
Observou-se que a densidade do solo (Tabela 2) diferiu entre
camadas nos sistemas T8, T5, TCP e TC, enquanto que no sistema PA
ocorreu o inverso. Atribui-se a esse aumento, devido pelas atividades
antrópicas, como a derrubada, a queima da mata e o cultivo das culturas
anuais. No sistema TCP a compactação, possivelmente está relacionada ao
pisoteio do gado. Segundo Martinez e Zinck (2004), a densidade do solo na
região Amazônica geralmente aumenta após conversão da mata em lavoura
ou pastagem, enquanto que a porosidade total e a capacidade de infiltração
tendem a diminuir devido ao efeito da compactação.
Resultados semelhantes foram obtidos por Menezes et al. (2007) que
obtiveram valores entre 0,72 e 1,70 g cm-3 em solos sob sistemas
agrofloretais nos municípios de Machadinho D’Oeste e Montenegro,
Rondônia. No sistema PA onde a densidade do solo para as três camadas
49
estudadas foi menor no sistema PA quando comparado ao MA se deve de
acordo com com Kiehl (1979) à relação direta com a porosidade e com o
teor de argila.
A macroporosidade teve significativa redução entre camadas para
todos os sistemas quando comparada com o MA em média de 29,0; 30,8;
25,3; 24,8 e 11,8% no volume de macroporos dos sistemas T8, T5, TCP, TC
e PA, respectivamente. Observou-se que o sistema PA foi o que apresentou
menor redução nos macroporos, provavelmente isto se deve ao seu sistema
radicular que explora por volume de área resultando em maior distribuição
de poros. Segundo Viana et al. (2004), solos com estes valores possuem
grande rede de poros disponíveis para exploração do sistema radicular sem
encontrar resistência mecânica.
A microporosidade diferiu nas camadas de quase todos os sistemas
quando comparada com o MA com redução de 17, 13, 20 e 27% para T8,
T5, TCP e TC, respectivamente, ocorrendo o inverso para PA que aumentou
9,8%. A variação no percentual de microporos entre os sistemas estudados,
indica que este atributo foi modificado com os anos de cultivo de teca, cacau
e pasto, fato também constatado por Campolin (2006) em plantações de
teca.
Quando comparados com o sistema MA verificou-se que ocorreu uma
redução significativa no volume de poros totais entre camadas dos sistemas
T8 (21,6%), T5 (20%), TCP (22,1%), TC (25,9%) e aumentou no PA (1,5%).
Os maiores percentuais de poros foram encontrados nos sistemas MA e PA,
em todas as camadas do solo, com valores médios de aproximadamente 56
e 57%, respectivamente. Provavelmente, o não revolvimento do solo e o
acúmulo de MO no solo contribuíram para estes valores. Segundo Costa et
al. (2004), o acúmulo de resíduos vegetais na superfície aumenta o teor de
MOS, dando maior estabilidade aos agregados do solo, e por sua vez, maior
proteção à rede de poros do solo. Além disso, a MOS é por si só, um
material poroso e atua também dificultando o arranjamento piramidal das
partículas, o qual acarreta em mais poros nos solos (Kiehl, 1979).
50
4.3 Correlações do carbono orgânico e atributos químicos, físicos nos diferentes sistemas de uso dos solos de Colorado do Oeste-RO
O CO e os atributos químicos (pH em água, Al, K, P, N, MO), físicos
(argila, densidade do solo, macroporos, microporos e poros totais)
apresentaram 45% de seus coeficientes de correlação significativos com os
sistemas MA, T8, T5, TC e PA (Tabela 3).
Tabela 3. Correlação entre o CO e os atributos químicos e físicos avaliados nos diferentes sistemas de uso dos solos de Colorado do Oeste-RO
Sistemas Correlações MA T8 T5 TCP TC PA
CO x pH (H2O) 0,39 0,97** 0,13 0,43 0,59 -0,41 CO x Al 0,05 -0,75** -0,30 -0,63 -0,16 -0,32 CO x K 0,91** 0,93** 0,93** -0,11 0,97** 0,88** CO x P 0,76* 0,65 0,82** 0,51 0,99** 0,49 CO x N 1,00** 0,97** 0,93** -0,18 0,90** 0,97** CO x MO 0,40 0,92** 0,76* -0,30 0,05 -0,39 Ar -0,63 -0,23 0,27 0,31 -0,52 -0,07 Ds -0,28 -0,87** -0,87** -0,54 -0,75* -0,95** Macro -0,64 -0,58 0,93** -0,38 -0,12 0,20 Micro 0,87** 0,67* 0,90** -0,37 0,93** 0,95** PT 0,67* 0,20 0,96** -0,47 0,45 0,92** Legenda: * p <, 0,01, ** p < 0,05, CO = carbono orgânico total, pH (H2O) = pH em água, Al = alumínio, K = potássio, P = fósforo, N = nitrogênio total, MO = matéria orgânica do solo, Ar = argila, Ds = densidade do solo, Macro = macroporos, Micr = microporos, PT = poros totais, MA = mata, T8 = teca com 8 anos, T5 = teca com 5 anos, TCP = teca, cacau e pasto, TC = teca e cacau, PA = pasto.
No sistema MA o CO correlacionou-se positivamente com o K, N, P,
micro e poros totais. No T8 o CO correlacionou positivamente com o pH em
água, K, N, MO, microporos, e negativamente com Al e densidade do solo.
No sistema T5 os atributos K, P, N, MO, macro, micro e poros totais
correlacionaram-se positivamente com o CO e negativamente com a
densidade do solo. O CO no TC correlacionou positivamente com o K, P, N,
microporos e negativamente com a densidade do solo. No PA o CO
correlacionou positivamente com o K, N, micro e poros totais, e
negativamente com a densidade do solo. Esses resultados são
concordantes com os de Tomazi (2004). Como a maior parte dos nutrientes
em regiões tropicais encontra-se armazenados na vegetação, a ciclagem de
nutrientes é a principal responsável pelo fornecimento de nutrientes às
plantas (Haag, 1985). Dessa forma, a matéria orgânica é a fonte de
nutrientes no solo sendo, portanto, importante na manutenção da fertilidade
desses solos.
51
Observou-se que no sistema TCP não ocorreu correlação com os
atributos. O sistema T5 foi o que obteve a maior correlação (73%) seguida
do T8 (64%), MA, TC e PA (45%).
4.4 Alterações nos teores da matéria orgânica nas frações granulométricas dos solos induzidas por diferentes sistemas de uso
Os teores de matéria orgânica total (MO) do solo e das frações
granulométricas foram obtidos por meio da combustão total, enquanto que
os teores de carbono e de nitrogênio total do solo e das frações
granulométricas foram obtidos por oxidação química.
Na Tabela 4 estão apresentados os teores de MO, CO e N nas
frações granulométricas do solo, maior e menor que 53 µm de diâmetro,
representadas pelas frações areia e silte + argila, respectivamente.
Foi observado que a massa do solo recuperada após dispersão com
ultrasom, foi maior que 94% em todos os sistemas de uso e profundidades,
com a fração areia responsável por mais de 50% da massa de solo,
reservado ao sistema PA com a menor participação dessa fração nas
profundidades.
Nas frações em estudo, observou-se que o teor de MO foi, de forma
geral, maior na fração associada aos minerais (silte e argila) do que na
fração grosseira (areia), o que também foi observado por Campolin (2006).
Isso pode estar relacionado, segundo Wendling et al. (2005), à forte
interação dessas frações com a MO humificada, o que contribui para a
estruturação do solo pela formação de agregados. A menor percentagem de
silte e argila, também podem ter contribuído para aumentar a proporção da
parte orgânica na fração.
52
Tabela 4. Teores de carbono orgânico (CO), matéria orgânica (MO) e nitrogênio (N) (g kg-1) e percentagem da massa do solo na fração grosseira (>53 µm) e associada aos minerais (< 53 μm) da MO, em diferentes profundidades e sistemas de uso do solo
Sistema Prof. Fração > 53 µm Fração < 53 µm
% solo fração CO MO N % solo
fração CO MO N
cm ------------g kg-1------------ -------------g kg-1------------ 0-5 57,49 2,57 7,92 1,15 42,51 10,44 63,97 3,50 5-10 54,25 3,69 3,2 0,42 50,91 22,74 87,67 3,73
MA1 10-20 53,77 2,02 34,39 0,84 46,23 19,39 7,58 3,50 20-30 57,78 2,94 6,11 0,93 33,63 9,88 42,96 3,31 30-40 55,58 0,98 14,38 1,12 44,42 7,64 120,01 3,73 40-60 49,86 1,65 16,72 0,70 50,14 8,58 103,05 3,36 60-100 41,84 1,10 14,89 0,61 58,16 7,08 116,65 3,78 0-100 52,94 2,14 13,94 0,82 46,57 12,25 77,41 3,56
0-5 62,88 18,83 13,51 0,51 37,12 46,57 102,11 4,62 5-10 65,75 0,37 5,22 0,56 30,34 29,90 39,96 4,06 10-20 65,14 1,11 5,59 0,61 34,86 18,12 62,19 4,11
T82 20-30 66,44 0,73 17,76 0,68 36,45 18,48 120,33 4,76 30-40 57,59 1,25 2,78 0,61 42,41 9,66 97,1 4,57 40-60 59,19 2,24 2,25 0,61 40,81 7,73 136,13 4,76 60-100 54,49 0,38 2,56 0,98 45,51 7,43 137,02 4,48 0-100 61,64 3,56 7,10 0,65 38,21 19,70 99,26 4,48
0-5 62,88 18,83 13,51 0,51 37,12 46,57 102,11 4,62 5-10 65,75 0,37 5,22 0,56 30,34 29,90 39,96 4,06 10-20 65,14 1,11 5,59 0,61 34,86 18,12 62,19 4,11
T53 20-30 66,44 0,73 17,76 0,68 36,45 18,48 120,33 4,76 30-40 57,59 1,25 2,78 0,61 42,41 9,66 97,1 4,57 40-60 59,19 2,24 2,25 0,61 40,81 7,73 136,13 4,76 60-100 54,49 0,38 2,56 0,98 45,51 7,43 137,02 4,48 0-100 61,64 3,56 7,10 0,65 38,21 19,70 99,26 4,48
0-5 61,61 2,39 1,27 1,40 38,39 6,86 206,71 2,75 5-10 62,50 3,49 2,01 0,51 37,50 32,09 0,84 2,89 10-20 62,46 3,49 0,98 1,07 37,54 22,16 51,37 3,31
TCP4 20-30 63,69 2,02 0,73 0,75 36,31 9,08 180 3,17 30-40 61,18 2,02 7,49 1,12 38,83 10,34 242,46 2,89 40-60 58,84 2,57 2,89 0,33 41,16 7,76 214,03 3,67 60-100 36,54 2,76 0,44 1,03 63,46 6,65 225,46 2,77 0-100 58,12 2,68 2,26 0,89 41,88 13,56 160,12 3,06
0-5 65,89 4,59 0,81 0,98 34,11 32,12 147,64 2,94 5-10 66,13 2,57 4,81 1,17 33,88 20,41 111,83 3,27 10-20 65,24 1,59 1,09 0,89 34,76 23,20 142,27 3,33
TC5 20-30 65,60 2,76 27,91 0,93 34,40 13,98 121,67 3,55 30-40 62,88 2,39 0,88 1,07 37,13 8,35 80,43 3,27 40-60 56,20 1,29 1,04 1,26 43,80 8,39 161,55 3,13 60-100 48,18 2,94 0,69 0,61 51,82 6,49 94,54 3,03 0-100 61,45 2,59 5,32 0,99 38,56 16,13 122,85 3,22
0-5 44,10 12,98 1,72 2,47 55,90 7,97 1,56 2,68 5-10 54,14 3,33 4,7 2,46 45,86 20,63 7 2,40 10-20 48,14 2,59 1,48 1,87 57,47 16,50 1,61 2,75
PA6 20-30 27,15 2,03 1,27 2,10 72,15 9,40 1,78 2,29 30-40 34,64 2,03 1,99 1,45 65,36 4,66 4,59 2,89 40-60 32,23 3,51 41,01 1,68 67,77 5,12 1,44 2,66 60-100 35,66 1,48 49,6 1,63 64,34 2,80 28,32 4,01 0-100 39,44 3,99 14,54 1,95 61,26 9,58 6,61 2,81
MA1= mata, T82= teca 8 anos, T53= teca 5 anos, TCP4= teca, cacau e pasto, TC5= teca e cacau, PA6= pasto.
53
Os maiores valores da MO na fração silte e argila foram encontrados
nas três últimas camadas, com exceção do sistema T5, em que os teores
foram maiores nas duas primeiras camadas. De forma similar, a MO na
fração areia teve os maiores teores nas camadas subsuperficiais, contrário
com os dados obtidos neste estudo, Campolin (2006) ao contrário dos
resultados obtidos neste trabalho, encontrou maiores valores de MO na
fração areia, na camada superficial, nos plantios teca com cinco e oito anos
de cultivo.
Na camada de 0-5 cm, os sistemas MA e T8 tiveram maior teor de
MO na fração areia, o que segundo Roscoe e Machado (2002), resulta da
adição de serrapilheira e dos processos de persistência e decomposição no
solo. Assim, os valores obtidos nesses sistemas, podem ter sido
influenciados pela maior conservação da serrapilheira, à medida que o
dossel de teca oito anos e da floresta se desenvolvia, e pela menor
perturbação antrópica. Além disso, o desenvolvimento da vegetação
promove a formação de um microclima que mantém a umidade e a
temperatura do solo estáveis, o que reduz a atividade microbiana e favorece
a manutenção da MO no solo (Campos, 2003).
Em relação aos sistemas PA, TCP, TC e T5, todos tiveram valores de
MO na fração areia, na camada 0–5 cm do solo, inferiores ao do MA. Para
Neves et al. (2005), essa perda do material orgânico das partículas da fração
areia se deve à maior labilidade, à suscetibilidade à oxidação e à
desintegração dos resíduos vegetais e hifas de fungos presentes nessa
fração, a qual se intensifica quando da adoção de cultivo.
Neste estudo, observou-se que, na camada de 0-5 cm, todos os
sistemas apresentaram maior teor de MO na fração silte e argila em relação
ao MA, com exceção do PA. Isso demonstra o grande potencial desses
sistemas em estocar carbono nas frações mais finas do solo (< 53 µm),
através dos agregados, os quais protegem a MO dos ataques microbiano,
impedindo sua saída do sistema. Stevenson (1982), afirma que, quanto
maior a quantidade de partículas finas, maior é a estabilização da MO pela
formação de complexo organo-mineral.
54
Os teores de MO no sistema PA mostraram-se baixos em superfície
com tendência de aumento em profundidade para todas as frações. Na
superfície tais valores se devem à baixa produção de biomassa vegetal em
comparação aos demais sistemas, e ainda, ao pastejo dos animais que
consumiram o material vegetal que poderia servir de incremento orgânico ao
solo. Em profundidade, o PA foi o que apresentou maior teor de MO na
fração areia nas camadas 40–60 e 60–100 cm do solo, o que pode ser
explicado pelo profundo sistema radicular da gramínea e à decomposição do
mesmo, aportando assim, carbono em subsuperfície.
Há evidências que o crescimento agressivo das pastagens pode
compensar as perdas de C em solos desmatados (Cerri et al., 1991). A
contribuição das pastagens em camadas mais profundas está intimamente
ligada ao manejo e à pressão de pastejo. Com relação à pressão do pastejo
Fernandes et al. (1997) não observaram acúmulo de serrapilheira e
encontraram baixa contribuição de raízes em profundidade.
4.5 Alterações nos teores do carbono orgânico e de nitrogênio, nas frações granulométricas dos solos induzidas por diferentes sistemas de uso
Nos sistemas MA e T8, a distribuição do CO e do N ao longo do perfil
seguiu tendência natural de diminuição em profundidade (Tabela 4).
No sistema T5 observou-se que os maiores teores de CO e N
estavam nas camadas 0-5 e 5-10 cm para ambas as frações
granulométricas. Nas demais profundidades a concentração de CO diminuiu
acentuadamente para as duas frações granulométricas e o NT teve sua
distribuição variável ao longo do perfil para ambas as frações nos demais
sistemas de uso.
O maior valor do CO na fração areia (> 53 µm) ocorreu na camada 0–5 cm do
sistema T8 (18,83 g kg-1) e o menor na camada 10–20 cm do TC (1,59 g kg-1).
Na fração silte e argila (< 53 µm), o maior valor ocorreu na camada 0–5 cm
do sistema T5 (64,33 g kg-1) e o menor na camada 0–5 cm do TCP (6,86 g kg-1).
55
O CO nas frações granulométricas mostrou-se com tendência de
redução em profundidade e, assim como a MO, teve maiores valores na
fração silte + argila do que na areia. Neves et al. (2005), ao avaliarem os
teores de CO nas frações granulométricas de um Latossolo Vermelho
distroférrico, obteve quantidade de CO na areia maior do que na fração silte
+ argila. Em contrapartida, Desjardins et al. (1994), obtiveram teor de CO na
fração areia entre 7,4 a 20,9 g kg-1 num Latossolo de textura média, valores
esses próximos aos encontrados neste trabalho.
O CO na fração < 53 µm nos sistemas T5 e T8 foram em geral
maiores (35 a 115%) que os demais, enquanto que os sistemas PA e T5
tiveram maiores teores de CO na fração > 53 µm, o que pode estar
relacionado segundo Bayer (2004) à alta produção de MO na forma lábil, ou
seja, de difícil decomposição biológica. Os maiores valores de CO e N foram
encontrados na fração silte e argila, fato também observado por
Guggenberger et al. (1994; 1995), Bayer (1996) e Pillon (2000).
Nas camadas 0-5 e 5–10 cm, a MA teve maior teor de CO na fração
silte e argila em relação ao PA, e na fração areia o MA apresentou maior
teor do que TCP, TC e PA, na camada 0–5 cm. Constatou-se que os
sistemas T5 e T8 tiveram maior teor de CO quando comparados aos
demais sistemas o que pode estar relacionado de acordo com Bayer (2004)
à alta produção de MO na forma lábil de difícil decomposição biológica, por
se tratar de um material mais lignificado, ou ainda à MO protegida no
interior dos agregados. Esse autor atribui ao fato desses sistemas não
sofrerem nenhum tipo de revolvimento, há uma melhora nas propriedades
físicas, químicas e biológicas do solo, o que reduz as perdas por erosão
hídrica e oxidação microbiana.
Com os teores de CO obtidos nas frações silte e argila nos sistemas
T8, T5, TCP e TC demonstraram que esses sistemas podem ser adotados
como forma de alcançar o desenvolvimento sustentável na Amazônia, já
que associam maior produção de C, quando comparados à MA, com
proteção ambiental.
56
O enriquecimento do CO e de N estão apresentados na Tabela 5. Em
média, a concentração de CO e N foi 2,67 e 6,61 vezes maior na fração < 53
µm que no solo inteiro.
Tabela 5. Fator de enriquecimento (% na fração/% solo inteiro) para CO e N
da MO associada aos minerais, em diferentes profundidades e sistemas de uso do solo
Sistema Prof. Fator de enriquecimento fração < 53 µm
cm CO N 0-5 0,2 1,0 5-10 1,3 3,2 10-20 2,2 5,2
MA1 20-30 1,8 6,2 30-40 1,6 8,3 40-60 1,7 8,6 60-100 1,8 6,8 0-100 1,5 5,6 0-5 1,8 2,7 5-10 3,2 3,7 10-20 3,2 4,9
T82 20-30 5,5 8,5 30-40 2,5 6,8 40-60 2,2 18,9 60-100 3,5 10,7 0-100 3,1 8,0 0-5 2,4 1,6 5-10 2,2 3,0 10-20 5,1 5,8
T53 20-30 5,3 7,3 30-40 2,5 8,4 40-60 9,7 14,5 60-100 3,5 10,8 0-100 4,4 7,4 0-5 0,7 1,9 5-10 2,3 3,0 10-20 2,5 4,2
TCP4 20-30 1,2 5,3 30-40 3,5 12,9 40-60 1,7 9,8 60-100 1,3 7,1 0-100 1,9 6,3 0-5 1,6 2,1 5-10 1,4 5,1 10-20 3,0 6,4
TC5 20-30 2,5 7,0 30-40 3,5 9,0 40-60 1,9 11,2 60-100 1,8 11,6 0-100 2,2 7,5 0-5 0,2 1,0 5-10 1,6 4,1 10-20 1,5 3,4
PA6 20-30 1,9 3,9 30-40 1,1 6,1 40-60 0,4 7,9 60-100 0,9 7,5 0-100 1,1 4,8
Média (±desvio padrão) 2,67 (±1,68) 6,61 (±3,82) MA1= mata, T82= teca 8 anos, T53= teca 5 anos, TCP4= teca, cacau e pasto, TC5= teca e cacau, PA6= pasto.
57
Pillon (2000) obteve valores de enriquecimento da fração argila de um
Argissolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo em ambiente
subtropical, entre 1,4 e 2,1 para CO e entre 1,7 e 2,1 para N. De forma
semelhante Guggenberger et al. (1994) obtiveram valores de enriquecimento
na fração argila de um solo sob diferentes sistemas de uso entre 1,7 a 2,6
para CO e entre 1,9 a 2,4 para N, os quais estão próximos aos obtidos neste
estudo. Os fatores enriquecimento estão próximos aos dos citados autores.
Os sistemas T8 e T5 foram os que tiveram maior fator de
enriquecimento de carbono no perfil do solo, 3,1 e 4,4, respectivamente, o
que demonstra ter nessas áreas, grandes quantidades de MO, ou seja, que
são estáveis no solo e de difícil decomposição, aliado à recalcitrância dos
resíduos da teca, dado à grande quantidade de sílica.
Em relação ao nitrogênio, observou-se tendência de aumento desse fator em
profundidade nos sistemas T8 e TC, principalmente nas duas últimas camadas cujos
fatores foram 8,0 e 9,4, respectivamente. Pillon (2000) obteve fator de enriquecimento
para N bem abaixo ao do presente estudo em condições de clima subtropical.
4.6 Alterações nos estoques de carbono orgânico (CO) e de nitrogênio (N) induzidas por diferentes sistemas de uso
Os estoques de carbono e de nitrogênio no solo total estão
apresentados na Tabela 6. Os maiores acúmulos de C e N no perfil do solo
total (camada 0-100 cm), foram observados no MA (101,06 Mg ha-1 e 8,74 Mg ha-1) e
no PA (90,62 Mg ha-1 e 8,01 Mg ha-1).
O MA estocou maior teor de carbono na camada de 0-5 cm seguido
pelos sistemas PA, T5, T8, TC e TCP, com valores de 34,5; 22,5; 17,3; 16,8;
13 e 6,60 Mg ha-1, respectivamente. Em vários sistemas, Neves et al. (2005),
observaram de forma similar, maiores teores no estoque de carbono na
vegetação natural (cerrado nativo), eucalipto convencional e pasto
convencional e sistemas agrossilvopastoril, com valores de 10,5; 11,6; 8,4 e
8,7 Mg ha-1, respectivamente.
58
Tabela 6. Estoque de CO (Mg ha-1) e N (Mg ha-1) e relação C/N, dos solos de Colorado do Oeste-RO sob seis sistemas de uso
Sistema Prof. CO N C/N
0-5 34,55 2,25 15,39 5-10 10,87 0,75 14,41
10-20 11,79 0,91 12,91 20-30 7,48 0,72 10,44 30-40 6,42 0,61 10,43 40-60 12,42 0,96 12,96
60-100 17,53 2,53 6,92
MA1
0-100 101,06 8,74 11,92 0-5 16,83 1,09 15,47
5-10 7,14 0,74 9,71 10-20 8,48 1,19 7,18 20-30 5,36 0,85 6,34 30-40 4,96 0,85 5,82 40-60 9,14 1,05 8,71
60-100 11,99 1,63 6,94
T82
0-100 63,90 7,40 8,60 0-5 17,31 1,30 13,41 5-10 12,35 0,96 12,90
10-20 12,10 1,33 9,19 20-30 7,49 0,97 7,75 30-40 6,49 0,81 7,99 40-60 6,23 0,90 6,94
60-100 9,90 1,62 6,18
T53
0-100 71,88 7,88 9,20 0-5 6,57 0,94 7,76 5-10 8,69 0,66 13,13
10-20 12,76 1,09 11,74 20-30 10,63 0,87 12,57 30-40 7,18 0,57 13,12 40-60 9,30 0,75 12,36
60-100 21,79 1,74 12,60
TCP4
0-100 76,92 6,63 11,90 0-5 13,01 0,88 14,88 5-10 9,62 0,47 20,44
10-20 11,92 0,73 16,35 20-30 8,43 0,69 12,29 30-40 5,49 0,60 9,17 40-60 8,65 0,78 11,06
60-100 17,79 1,22 14,65
TC5
0-100 74,91 5,37 14,12 0-5 22,51 1,66 13,58 5-10 6,17 0,32 19,11
10-20 14,06 1,14 12,33 20-30 4,89 0,72 6,79 30-40 5,55 0,62 9,18 40-60 23,13 1,15 20,14
60-100 14,31 2,39 5,98
PA6
0-100 90,62 8,01 12,44 MA1= mata, T82= teca com 8 anos, T53= teca com 5 anos, TCP4= teca, cacau e pasto, TC5= teca e cacau, PA6= pasto.
Os valores do estoque de carbono do sistema PA estão próximos aos do MA, os
quais evidenciaram o potencial da pastagem em estocar mais carbono no solo que os demais
sistemas. Especificamente na camada de 0-20 cm o sistema PA estocou 1,43 kg m-2, valor
este maior ao obtido por Bernoux et al. (1999). Em estudo realizado por Bernoux et al.
(1999), no qual avaliou carbono e nitrogênio em pastagens com diferentes
idades, verificaram acréscimo no conteúdo de carbono, na camada 0-20 cm,
59
de 0,33 kg m-2 e 0,89 kg m-2 nas áreas de pastagens cultivadas por 4 e 15
anos em relação à mata nativa. Segundo Choné et al. (1991) e Cerri e
Andreux, (1990) com a introdução da pastagem, a quantidade de matéria
orgânica do solo normalmente decresce nos primeiros anos de sua
implantação, aumentando em seguida até atingir níveis muito próximos aos
previamente existentes na mata natural.
Os sistemas agroflorestais (SAFs), representados pelo TCP e TC,
apresentaram estoque de C, no perfil (0-100 cm), maior ao dos plantios
agroflorestais (T8 e T5) e com diferenças de TCP x T8= 13,0 Mg ha-1, de TC
x T8= 11,0 Mg ha-1, de TCP x T5= 5,0 Mg ha-1 e TC x T5= 3,0 Mg ha-1 e
menor ao do MA (37,16 e de 29,18 Mg ha-1). Os SAFs TCP e TC foram mais
eficientes no fornecimento de MO ao solo do que T8 e T5, e menos
eficientes do que a MA. Em contrapartida, Silva et al. (2004), avaliaram o
estoque de N e de MO em SAF’s e verificaram que a sua adoção resultou no
aumento do estoque de MO no MA, quando realizado o manejo. Ao
comparar o estoque de carbono entre os sistemas TCP e TC, observou-se
que houve pequena diferença de 2,0 Mg ha-1 no perfil (camada 0-100 cm).
À semelhança do C, o estoque de N foi maior no MA e no sistema PA
para a camada de 0-5 cm, seguido pelos sistemas T5, T8, TCP e TC. Porém
quando se avaliou o estoque de N de todo perfil do solo (0-100 cm),
verificou-se que no sistema PA o acúmulo foi maior (8,01 Mg ha-1). Isso se
deveu, provavelmente, à fixação biológica, já que não foi feita adubação
nitrogenada na área.
Resultado semelhante foi apresentado por Bernoux et al. (1999), os
quais observaram aumento de 26,3% de N em pastagens de 4 anos, na
camada 0-10 cm. Amado e Mielniczuk (1999) obtiveram recuperação no
estoque de N no solo ao utilizarem leguminosas no plantio direto. A
eficiência das leguminosas em manter o conteúdo de N no solo em níveis
equivalentes ao da vegetação natural foi constatada também por Conceição
et al. (2005).
Em relação aos SAF’s, verificou-se que os estoques de N no perfil (0-
100 cm) do solo foram de 6,63 e 5,37 Mg ha-1 para TCP e TC,
60
respectivamente, em relação aos 8,74 Mg ha-1 do MA. Essa manutenção dos
estoques de N que os SAF’s proporcionaram, tendo a MA como referência,
demonstraram que a adoção desse modelo de cultivo resultou em maior
aporte desse elemento ao solo, concordando com Silva et al. (2004).
4.7 Relação C/N
A relação C/N está relacionada ao grau de decomposição da MO no
solo. Entre as camadas observou-se que os maiores valores de C/N foram
encontrados nas três primeiras profundidades do solo, com variações de 1/7
a 1/20 (Tabela 6). Muzilli, (2002) afirma que biomassas com relação C/N
mais ampla (15 a 20) possuem maior efeito agregante, devido à
decomposição mais lenta e à formação de compostos orgânicos
intermediários que estarão contribuindo para o aumento do teor de matéria
orgânica no solo.
No perfil do solo, a relação C/N reduziu em profundidade em todos os
sistemas seguindo a tendência natural de diminuição dos teores de C e N
em subsuperfície. O sistema TCP foi o que apresentou os menores valores
na camada 0-5 e 5-10 cm. Provavelmente esse fato correu em função do
acúmulo de matéria orgânicas nas camadas mais favorecido pelo sistema
radicular das culturas e da posição topográfica do sistema. Valores
elevados, referentes à relação C/N, são uma característica dos solos
tropicais, podendo ser atribuídos à forte acidez do solo, que limita a
decomposição da MO com elevada relação C/N (Freitas et al., 2000).
Assim, a baixa relação C/N observada nos sistemas em estudo, pode estar
relacionada ao elevado pH do solo, contribuindo na decomposição da MO e
redução da relação C/N.
61
4.8 Diferenças relativas e absolutas dos conteúdos de CO e de N induzidas por diferentes sistemas de uso
Os acúmulos relativos e absolutos de CO e N nos sistemas e nas
profundidades foram calculados de acordo com Pillon (2000) tomando-se
como referência os conteúdos do sistema MA para comparar o efeito da
conversão deste sistema natural em cultivos agroflorestais e pastagens.
Na Tabela 7 estão expressos os conteúdos de CO e N dos sistemas
T8, T5, TCP, TC e PA no perfil do solo de (0-100 cm) quando comparados
ao sistema MA.
Comparado ao sistema MA e no perfil de 0-100 cm do solo todos os
sistemas tiveram decréscimos relativos e absolutos no conteúdo de CO e de
N. O CO no sistema T8 diminui 36,8% (37,2 Mg ha-1) e o N 15,3% (1,34 Mg ha-1). No
sistema T5 o CO decresceu 28,9% (29,18 Mg ha-1) e o N 9,8% (0,86 Mg ha-1).
O TCP teve decréscimo no CO de 23,9% (24,14 Mg ha-1) e no N 24,1%
(2,11 Mg ha-1). No TC o CO diminui 25,9% (26,15 Mg ha-1) e N 38,6% (3,37 Mg ha-1).
No sistema PA o CO e o N diminuíram 10,3% (10,44 Mg ha-1) e 8,3% (0,73 Mg ha-1),
respectivamente. Os Maiores decréscimos absolutos e relativos do CO no
solo ocorreram nos sistemas TC, T5 e T8, enquanto que para o N
ocorreram nos sistemas T8, TCP e TC. O menor decréscimo absoluto e
relativo de CO e N no solo ocorreram no sistema PA.
Observou-se também que os maiores decréscimos de CO e de N
ocorreram na camada superficial de 0-5 cm. Em contra partida na camada
de 40-60 cm do sistema PA ocorreu o maior incremento relativo absoluto do
CO de 86,2% (10,71 Mg ha-1) e o menor 0,13% (0,01 Mg ha-1). Para o N o
maior incremento relativo absoluto foi de 46,1% (0,42 Mg ha-1) na camada
de 10-20 cm do sistema T5, o menor 1,64% (0,01 Mg ha-1) na camada de
30-40 cm do sistema PA.
62
Tabela 7. Conteúdo de CO e de N dos solos de Colorado do Oeste-RO sob seis sistemas de uso e profundidades, e as diferenças relativas e absolutas em relação ao sistema MA
Sistema CO N Mg ha1 ∆1 % ∆2 Mg ha-1 Mg ha-1 ∆1 % ∆2 Mg ha-1 ...........................................0--5......................................... MA1 34,55 2,25 T82 16,83 -51,29 -17,72 1,09 -51,56 -1,16 T53 17,31 -49,90 -17,24 1,30 -42,22 -0,95 TCP4 6,57 -80,98 -27,98 0,94 -58,22 -1,31 TC5 13,01 -62,34 -21,54 0,88 -60,89 -1,37 PA6 22,51 -34,85 -12,04 1,66 -26,22 -0,59 ...........................................5--10......................................... MA 10,87 0,75 T8 7,14 -34,31 -3,73 0,74 -1,33 -0,01 T5 12,35 13,62 1,48 0,96 28,00 0,21 TCP 8,69 -20,06 -2,18 0,66 -12,00 -0,09 TC 9,62 -11,50 -1,25 0,47 -37,33 -0,28 PA 6,17 -43,24 -4,70 0,32 -57,33 -0,43 ...........................................10--20......................................... MA 11,79 0,91 T8 8,48 -28,07 -3,31 1,19 30,77 0,28 T5 12,10 2,63 0,31 1,33 46,15 0,42 TCP 12,76 8,23 0,97 1,09 19,78 0,18 TC 11,92 1,10 0,13 0,73 -19,78 -0,18 PA 14,06 19,25 2,27 1,14 25,27 0,23 ...........................................20--30......................................... MA 7,48 0,72 T8 5,36 -28,34 -2,12 0,85 18,06 0,13 T5 7,49 0,13 0,01 0,97 34,72 0,25 TCP 10,63 42,11 3,15 0,87 20,83 0,15 TC 8,43 12,70 0,95 0,69 -4,17 -0,03 PA 4,89 -34,63 -2,59 0,72 0,00 0,00 ...........................................30--40......................................... MA 6,42 0,61 T8 4,96 -22,74 -1,46 0,85 39,34 0,24 T5 6,49 1,09 0,07 0,81 32,79 0,20 TCP 7,18 11,84 0,76 0,57 -6,56 -0,04 TC 5,49 -14,49 -0,93 0,60 -1,64 -0,01 PA 5,55 -13,55 -0,87 0,62 1,64 0,01 ...........................................40--60......................................... MA 12,42 0,96 T8 9,14 -26,41 -3,28 1,05 9,38 0,09 T5 6,23 -49,84 -6,19 0,90 -6,25 -0,06 TCP 9,30 -25,12 -3,12 0,75 -21,88 -0,21 TC 8,65 -30,35 -3,77 0,78 -18,75 -0,18 PA 23,13 86,23 10,71 1,15 19,79 0,19 ...........................................60--100......................................... MA 17,53 2,53 T8 11,99 -31,60 -5,54 1,63 -35,57 -0,90 T5 9,90 -43,53 -7,63 1,62 -35,97 -0,91 TCP 21,79 24,30 4,26 1,74 -31,23 -0,79 TC 17,79 1,48 0,26 1,22 -51,78 -1,31 PA 14,31 -18,37 -3,22 2,39 -5,53 -0,14 ...........................................0--100......................................... MA 101,06 8,74 T8 63,90 -36,77 -37,16 7,40 -15,33 -1,34 T5 71,88 -28,87 -29,18 7,88 -9,84 -0,86 TCP 76,92 -23,89 -24,14 6,63 -24,14 -2,11 TC 74,91 -25,88 -26,15 5,37 -38,56 -3,37 PA 90,62 -10,33 -10,44 8,01 -8,35 -0,73
1Δ% = {[CO ou N(sistema) – CO ou N(MA)]/CO ou N(MA)}x100, 2Δ =[CO ou N(sistema) – CO ou N(MA)], MA1= mata, T82= teca 8 anos, T53= teca 5 anos, TCP4= teca, cacau e pasto, TC5= teca e cacau, PA6= pasto
63
A conversão da mata nos sistemas agroflorestais proporcionou
decréscimo no estoque de carbono (10 a 37%) e de nitrogênio (8 a 38%).
As perdas seguiram a seguinte ordem PA < TCP < TC < T5 < T8.
Provavelmente, esta redução no estoque de CO e N foi resultado das
perdas por erosão e aumento da taxa de decomposição da matéria
orgânica, favorecida pela fragmentação e incorporação ao solo dos
resíduos vegetais, e pelo aumento da temperatura e aeração do solo
(Balesdent et al., 1990, Arrouays et al., 1995). Resultados apresentados em
outros estudos também indicam que a magnitude do estoque de CO e N
reduzem quando sistemas naturais são alterados pelo manejo de uso
(Martin et al., 1990, Preston et al., 1994, Quiroga et al., 1996).
64
5 CONCLUSÕES 1. O carbono orgânico nos sistemas florestais correlacionou
significativamente com os atributos químicos e físicos dos solos;
2. O teor da matéria orgânica do solo aumentou nos sistemas
agroflorestais (56%), florestais (7%) e na pastagem diminuiu 90%
depois da conversão da mata;
3. O carbono orgânico da fração areia aumentou nos sistemas
agroflorestais (16%), florestais (65%) e pastagem (87%), quando
comparados com a mata;
4. Os estoques de carbono orgânico e nitrogênio total diminuíram após a
mudança da mata nos sistemas agroflorestais (25 e 31%), florestais (33
e 31%) e pastagem (10 e 8%).
5. As maiores médias do fator enriquecimento do carbono orgânico e do
nitrogênio total na fração silte e argila ocorreram nos sistemas florestais
(3,7e 7,7), respectivamente.
65
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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