Anais I Workshop RAD Acre: Ações antrópicas e degradação ambiental

119

description

Este livro é resultado do I Workshop sobre Áreas Degradadas: Ações Antrópicase a Degradação Ambiental realizado pela Pró-reitoria(PROIN), do Instituto Federal deEducação, Ciências e Tecnologia do Acre, no período de 10 a 12 de novembro de 2010

Transcript of Anais I Workshop RAD Acre: Ações antrópicas e degradação ambiental

  • ORGANIZADORESLUS PEDRO DE MELO PLESESANDRA TEREZA TEIXEIRA

    AMLIA MARIA LIMA GARCIA CHARLYS ROWEDER

    CLUDIA GOMES DA SILVACLEILTON SAMPAIO DE FARIAS

    ELAINE CRISTINA OTSUBO SANCHEZ JOSINA MARIA PONTES RIBEIRO DE ALCNTARA

    MRLON AMARO COELHO TEIXEIRA

    REAS DEGRADADAS DA AMAZNIA:Aes Antrpicas e a Degradao Ambiental

    Rio BrancoInstituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Acre

    2013

  • NOTA: Este livro resultado do I Workshop sobre reas Degradadas: Aes Antrpicas e a Degradao Ambiental realizado pela Pr-reitoria(PROIN), do Instituto Federal de Educao, Cincias e Tecnologia do Acre, no perodo de 10 a 12 de novembro de 2010.

    Os textos so de responsabilidade exclusiva de seus respectivos autores. Os organizadores no se responsabilizam pela correo ortogrfica e gramatical dos textos, assim como por qualquer erro que por ventura eles venham a ter.

    A678reas degradadas da Amaznia: aes antrpicas e a degradao ambiental

    / Lus Pedro de Melo Plese... (et al.). Rio Branco: PROIN IFAC, 2013. 118 p.

    Organizadores: Lus Pedro de Melo Plese, Sandra Tereza Teixeira, Amlia Maria Lima Garcia, Charlys Roweder, Cludia Gomes da Silva, Cleilton Sampaio de Farias, Elaine Cristina Otsubo Sanchez, Josina Maria Pontes Ribeiro de Alcntara, Mrlon Amaro Coelho Teixeira.

    ISBN 978-85-65402-03-3

    1. Aes antropticas 2. Degradao ambiental 3. Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Acre IFAC I. Ttulo.

    CDD 580 CDU 58

    Ficha catalogrfica elaborada pela Bibliotecria Maria Helena F. Pires. CRB-2/1212

    TODOS OS DIREITOS RESERVADOS A reproduo total ou parcial, de qualquer forma ou por qualquer meio deste documento autorizado desde que citada a fonte. A violao dos

    direitos do autor (Lei n 9.610/98) crime estabelecido pelo artigo 184 do Cdigo Penal

    Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)

  • PRESIDENTE DA REPBLICADilma Vana Rousseff

    MINISTRO DA EDUCAOAloizio Mercadante Oliva

    SECRETRIO DE EDUCAO PROFISSIONAL E TECNOLGICAMarco Antnio de Oliveira

    INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA DO ACRE

    REITOR PRO TEMPOREBreno Carrillo Silveira

    Pr-Reitor de AdministraoMarcelo Coelho Garcia

    Pr-Reitora de Gesto de PessoasJuliana de Souza DantasPr-Reitor de Ensino

    Danielly de Sousa NobregaPr-Reitor de InovaoLus Pedro de Melo Plese

    Pr-Reitora de Assistncia EstudantilEmerson Gaspar da Rosa

    Chefe de Gabinete Institucional (substituta)Carla Mioto Niciani

    Chefe de Gabinete de Planejamento e GestoJoo Artur Avelino Leo

    Diretor Geral do Campus Cruzeiro do SulCristiano Jos Ferreira

    Diretora Geral do Campus Rio BrancoMrcio Bonfim Santiago

    Diretor Geral do Campus Sena MadureiraDiones Assis Sallas

    Diretor Geral do Campus Avanado de XapuriSrgio Guimares da Costa Flrido

  • REALIZAO DO EVENTO

    Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do Acre (IFAC)

    Pr-Reitoria de Inovao (PROIN)

    Universidade Federeal do Acre (UFAC)

    Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (EMBRAPA- ACRE)

    COORDENAO GERAL

    Sandra Tereza Teixeira (Presidente)

    Lus Pedro de Melo Plese (Vice-presidente)

    Rosana Cavalcante dos Santos (Membro)

    Falberni de Souza Costa (Membro)

    Wanderley Jos de Melo (Membro)

    COLABORAO

    Charlys Roweder (IFAC)

    Daniel Almeida Papa (EMBRAPA/ACRE)

    Elaine Almeida Delarmelinda (UFAC)

    Dayane Cristyne de Souza Moura (UFAC)

    Schumacher Andrade Bezerra (UFAC)

    Charles Henderson Alves Oliveira (UFAC)

    Marinete Flores da Silva (IFAC)

    Deborah Virgynia Cardoso de Freitas (IFAC)

    Hugo Soares Kern (EMBRAPA/ACRE)

    PROJETO GRFICO, CAPA E DIAGRAMAO

    Jusci Vieira da Silva Delfino (IFAC)

  • SUMRIO

    REAS DEGRADADAS NO ESTADO DO ACRE......................................Edson Alves de Arajo

    09

    CICLOS BIOGEOQUMICOS EM REAS DEGRADADAS...................Wanderley Jos de MeloGabriel Maurcio Peruca de MeloValria Peruca de MeloLiandra Maria Abaker BertipagliaAdemir Srgio Ferreira de Arajo

    33

    MONITORAMENTO DE BACIAS HIDROGRFICAS EM REAS DEGRADADAS ESTUDO DE CASO: MONITORAMENTO DA QUALIDADE DE GUA DA BACIA DO RIO ACRE.................................Janana S. de Almeida QueirozRaquel Cristian Silva FranaMaria Antnia Zabala de Almeida Nobre

    55

    RECUPERAO DE PASTAGENS DEGRADADAS NO ACRE ...............Carlos Mauricio Soares de AndradeMaykel Franklin Lima Sales

    72

    RECUPERAO DE REAS DEGRADADAS PELA MINERAO DE CASSITERITA: UM ESTUDO DE CASO NA FLONA DO JAMARI/RO.....................................................................................................................Regina Mrcia LongoAdmilson rio Ribeiro Wanderley Jos de Melo

    101

  • 8re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

  • 9reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    REAS DEGRADADAS NO ESTADO DO ACRE

    Edson Alves de Arajo1

    1 INTRODUO

    O Acre, com rea territorial de aproximadamente 164.220 km2, apresenta em torno de 12% (19.706,40 km2, o equivalente a 1,9 milhes de hectares) de sua rea total desflorestada (INPE, 2007). At o ano de 2004, a estimativa era a de que

    aproximadamente 81% da rea (13.352 km2, o equivalente a 1,3 milhes de hectares) havia sido utilizada com pastagem extensiva, 13% (2.155,80 km2) eram capoeiras, 3,5% na forma de agricultura e o restante sob outras formas de uso (OLIVEIRA et al., 2006). Da rea total utilizada com pastagem, a estimativa era de que a metade estivesse em algum estgio de degradao ou abandonada.

    No Acre, esse avano no desmatamento de reas de floresta nativa para o uso

    agrcola, pecurio, infraestruras (cidades, estradas e ramais), extrao de recursos minerais (areia, argila), dentre outros usos, tem preocupado o poder pblico e a comunidade cientfica em geral no sentido de avaliar a degradao e a vulnerabilidade

    ambiental ao antrpica (SILVA; RIBEIRO, 2004; AMARAL et al., 2005; ARAJO et al., 2007a) e propor alternativas mais sustentveis de utilizao da terra de forma a reincorpor-las ao processo produtivo (WADT, 2003; 2005; ACRE, 2008, OLIVEIRA et al., 2009, WADT, ARAJO; COSTA, 2010; ACRE, 2011).

    Nesse contexto, existe a necessidade de melhor compreenso da magnitude da converso de floresta em agrossistemas, dentre outros usos. Para tal, considera-se de

    vital importncia definir critrios e indicadores de degradao de solos e ambientes

    que possam auxiliar a identificao e a mensurao do nvel de degradao, e, desta

    feita, direcionar medidas mitigadoras e que possibilitem seu monitoramento ao longo do tempo.

    1 Agrnomo. Doutor em Solos e Nutrio de Plantas. Secretaria de Agropecuria do Acre. E-mail: [email protected].

  • 10

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    Sendo assim, este trabalho foi realizado com os seguintes objetivos: a) discutir conceitos bsicos de degradao, resilincia e resistncia do solo; b) analisar alguns impactos da converso de floresta em agrossistemas; c) sugerir indicadores de qualidade do solo e ambiente que possibilitem avaliar esses ambientes; d) apresentar estudos de caso relativos mensurao do nvel de degradao, com foco em ecossistemas de pastagens.

    2 ASPECTOS CONCEITUAIS: DEGRADAO, RESILINCIA E

    RESISTNCIA DO SOLO

    2.1 Degradao

    A degradao algo que desceu de degrau ou, simplesmente que caiu de nvel (MAGNANINI, 1990). Na escala ecolgica evolutiva os ecossistemas naturais passam por um processo sucessrio que se direciona do mais simples para o mais complexo, ou em outras palavras, obedecem s leis da termodinmica (ADDISCOTT, 1995).

    A degradao pode ocorrer eventualmente devido a fenmenos que no tenham tido nenhuma interveno por parte da espcie humana. o que ocorre nos casos de erupes vulcnicas, terremotos, maremotos, tempestades, incndios naturais, movimentos tectnicos, mudanas climticas naturais etc (MAGNANINI, 1990).

    O termo degradao em ecossistemas Amaznicos tem sido utilizado nos contextos agrcola e ambiental (VIEIRA et al., 1993). A degradao agrcola refere-se perda de produtividade econmica em termos agrcola, pecurio ou florestal. A degradao

    ambiental envolve danos ou perdas de populaes de espcies animais ou vegetais ou a perda de funes crticas do ecossistema, como por exemplo, modificaes na quantidade

    de carbono armazenado, quantidade de gua transpirada, ou a ciclagem de nutrientes.

    Dias-Filho (2007) ressalta que a degradao agrcola em ecossistemas de pastagem na Amaznia caracterizada pela mudana na composio botnica da pastagem, em decorrncia do aumento na proporo de plantas daninhas e na diminuio da gramnea forrageira (Figura 1). Nesse caso, a capacidade da pastagem para produzir economicamente (do ponto de vista agropecurio), tenderia a declinar, devido presso competitiva exercida pelas plantas indesejveis.

  • 11

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Figura 1: Representao esquemtica do conceito de degradao agrcola e biolgicaFonte: Dias Filho (2007).

    Em ecossistemas de cerrado, o tipo de degradao de pastagem mais freqente do tipo degradao biolgica (DIAS FILHO, 2007). Neste caso, as reas cobertas por gramneas forrageiras vo sendo reduzidas gradualmente, deixando o solo exposto s intempries, ou seja, caracteriza-se pela intensa diminuio da cobertura vegetal (surgimento de pelados), devido drstica deteriorao das propriedades qumicas, fsicas e biolgicas do solo.

    Percebe-se, no entanto, que a tentativa de estratificar o conceito de degradao

    serve apenas como um modelo conceitual, uma vez que na maioria das vezes, em funo da magnitude ou do grau de interveno antrpica num dado ecossistema, pode ocorrer simultaneamente os dois tipos de degradao mencionados.

    Assim, supondo que tenhamos uma pastagem degradada conjugada com o extermnio de centenas e milhares de castanheira (Bertholletia excelsa) aliada presso de coleta, pode resultar na reduo de espcies animais (cotia, por exemplo) que dependem de sua amndoa e tambm so agentes dispersoras da castanha (KAINER et al., 1996). Nesse caso, teramos simultaneamente a degradao da pastagem (degradao agrcola) e degradao da biodiversidade. Esta ltima representada pelo impacto causado na populao animal em decorrncia da atividade humana.

    2.2 rea degradada

    Segundo a literatura especializada existem vrias definies e conceitos

    concernentes a reas degradadas (MAGNANINI, 1990; DIAS; GRIFFITH, 1998; LAL, 1998). No entanto, para o propsito desse trabalho e de forma a subsidiar as discusses

  • 12

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    adiante, tomou-se como base Kobyama, Minella e Fabris (2001). Os referidos autores destacam rea degradada como sendo a que teve uma perda ou declnio de suas funes e usos.

    Nesse caso, as funes referidas estariam relacionadas basicamente as exercidas pela pedosfera no sistema solo-planta, quais sejam (KARLEN; STOTT, 1994): a) reguladora de processos biticos, tais como o suprimento de minerais e gua para as plantas; b) reguladora e controladora do fluxo de bio-elementos (ciclagem de nutrientes);

    c) reguladora das trocas gasosas entre a atmosfera; d) redistribuidora de gua em vrios fluxos hidrolgicos, ou seja, permitem que a precipitao pluviomtrica passe pelos

    processos de infiltrao, escoamento superficial, escoamento subsuperficial, alm de

    alterar a composio qumica da gua da chuva.

    Sendo assim, o solo tem sido utilizado como base de classificao de rea

    degradada ou degradao do solo segundo trs categorias (REINERT, 1998; LAL, 1998):

    Degradao fsica: refere-se s alteraes de caractersticas ligadas ao

    arranjamento das partculas de solo, tendo como principais parmetros a permeabilidade, a densidade, a estrutura, aerao e a coeso;

    Degradao qumica: esta forma de degradao reflexo da presena de

    elementos indesejveis no solo, ou ento a perda de elementos essncias para o equilbrio do mesmo;

    Degradao biolgica: este tipo de degradao demonstra a baixa ou nula

    atividade da micro, meso e macrofauna e flora no solo, conseqncia dos baixos

    valores de matria orgnica do solo.

    Os ecossistemas tropicais sob vegetao nativa, via de regra, encontram-se em equilbrio termodinmico (vegetao clmax), ou seja, as perdas e ganhos dentro do sistema se equivalem (Steady-State Level). No entanto, quando esse equilbrio rompido, ocorre um aumento de entropia (desordem) do sistema (ADDISCOTT, 1995). Nesse caso, dependendo da magnitude do impacto sobre o meio, o sistema pode caminhar para um processo de degradao (aumento da desordem ou aumento da entropia do meio), ou a um novo equilbrio (decrscimo de entropia), conforme Quadro 1.

  • 13

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Quadro 1: Processos que favorecem a diminuio e aumento de entropia no sistema solo-planta.Decrscimo de entropia Aumento de entropiaBiolgicos Fotossntese (molculas de > tamanho) Respirao (molculas de < tamanho)Crescimento SenescnciaFormao de hmus (humificao) Decomposio do hmus (mineralizao)Fsicos Fluxo de gua (desenvolvimento do perfil) Fluxo de gua (eroso, lixiviao)Floculao DispersoAgregao DesagregaoDesenvolvimento de estrutura Quebra de estrutura

    Fonte: Adaptado de Addiscott (1995).

    2.3 Resilincia e resistncia do solo

    O temo resilincia tem sido definido a partir de vrios pontos de vista e para

    vrios propsitos (ESWARAN, 1994; SZABOLCS, 1994; BLUM; SANTELISES, 1994; NOVAIS; SMITH, 1998). Em geral, resilincia significa a tolerncia do

    ecossistema contra stress, ou a resposta que um dado corpo pode dar aps essa fora ter sido aplicada (SZABOLCS, 1994).

    Em relao resilincia do solo Szabolcs (1994) define o termo como sendo a

    capacidade tampo do solo em relao aos impactos fsicos, qumicos e biolgicos sofridos pelo solo. Alm disso, Eswaran (1994) comenta que resilincia seria a habilidade de um dado ecossistema se recompor (recover).

    Blum e Santelises (1994) sugerem que resilincia do solo deveria ser a habilidade de um sistema, depois de perturbado, retornar a um novo equilbrio dinmico. Isso decorre do fato de que os solos estariam sempre sujeitos a distrbios, sejam naturais ou causados pelo homem.

    O termo resilincia tem sido muito utilizado em ecossistemas de clima temperado, neste sentido, Novais e Smith (1998) alertam para a necessidade de adequao do termo resilincia para ecossistemas de solos tropicais, principalmente, em ecossistemas de solo de cerrado (ou ecossistemas mais intemperizados), naturalmente infrteis e com

  • 14

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    elevada adsoro de P. A resistncia descreve a habilidade do ecossistema de evitar o deslocamento ou de resistir a mudanas nas propriedades fsicas, qumicas e biolgicas do solo (ESWARAN, 1994; BEGON et al., 2006).

    Com o exposto at aqui se torna plausvel alguns questionamentos: Quanto tempo um ecossistema leva para se recuperar at alcanar um novo equilbrio ou mesmo a vegetao clmax (Steady-State level) aps uma perturbao? Pode existir uma perturbao catastrfica na qual o sistema fique impossibilitado de retornar a vegetao clmax?

    Esses questionamentos so difceis de responder e as variveis envolvidas difceis de mensurar. No entanto, a recuperao de um dado ecossistema ir depender, inicialmente, da magnitude da perturbao e do perodo de tempo na qual o sistema perturbado. A resilincia do ecossistema, a princpio, ir ditar o padro de recuperao, em funo do tamponamento fsico, qumico e biolgico do meio.

    Assim, por exemplo, quando se compara um solo bem evoludo pedogeneticamente (Latossolo), bem estruturado, profundo e distrfico com outro solo menos evoludo

    pedogeneticamente (Cambissolo), pouco estruturado, pouco profundo e eutrfico,

    qual tenderia a um novo equilbrio com maior brevidade? A princpio o Latossolo teria um tampo fsico mais amplo, ou seja, teria uma resistncia maior degradao fsica. Por outro lado, o Cambissolo, teria o tampo qumico mais dilatado. No entanto, para uma recuperao global das classes de solos mencionadas precisaramos da integrao de outras variveis que tambm influenciariam o processo de recuperao,

    tais como o relevo, a textura do solo, o manejo adotado e a magnitude e a extenso do impacto ocorrido em cada pedoambiente.

    3 IMPACTOS DA CONVERSO DE FLORESTA EM AGROSSISTEMAS

    3.1 Sistemas agrcolas

    No Acre, o uso da terra baseado no cultivo itinerante, processo que consiste na derruba e queima da mata primria e, ou, secundria (capoeira), seguindo-se o plantio de culturas, como o arroz, milho, feijo e mandioca (culturas brancas), durante um perodo em torno de dois anos (FUJISAKA et al., 1996; FUJISAKA; WHITE, 1998; ACRE, 2000). Aps este perodo, em razo do empobrecimento qumico do solo e surgimento de plantas espontneas, pragas e doenas, a terra deixada em pousio,

  • 15

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    em ciclos que variam de 5 a 10 anos, em mdia. No Acre, os agrossistemas so ainda pouco estudados, relativamente s alteraes fsicas e qumicas geradas (AMARAL et al., 1995; SILVA et al., 1995a; ARAJO, 2000; ARAJO et al., 2000), estoques de carbono (SILVA et al., 1995b, ARAJO et al., 2000) e ciclagem de nutrientes (MCGRATH et al., 2000).

    Nos agrossistemas, os estudos efetuados tem demonstrado que a estrutura deteriorada, enquanto o pH, as bases trocveis (Ca2+, Mg2+ e K+), a matria orgnica, a capacidade de troca catinica (T) e o fsforo disponvel tendem a aumentar aps a queima, e a decrescer rapidamente com o tempo, em virtude de fatores como a eroso, lixiviao das bases nos solos mais porosos, mineralizao da matria orgnica, exportao com a colheita, dentre outros.

    Arajo et al. (2004) avaliou as alteraes fsicas e qumicas em Argissolo Amarelo distrfico textura mdia/argilosa relevo plano, sob diferentes tipos de uso

    no assentamento Favo de Mel, municpio de Sena Madureira, Acre. Os tipos de usos avaliados foram: mata natural (testemunha), mata recm - desbravada e submetida queima intensa, pupunha (Bactris gassipae) com dois anos de cultivo e pastagem de braquiria (Brachiaria brizantha) com quatro anos de cultivo. Os resultados demonstraram que, sob pastagem de braquiria, o solo apresentou os maiores valores de densidade no horizonte A, o que revela tendncia compactao. Os nutrientes avaliados e o carbono orgnico apresentaram baixos teores e estavam concentrados nos primeiros centmetros do solo. O potssio decresceu drasticamente na pastagem, graas, possivelmente, s perdas por eroso, queima e pastejo. A frao humina, dentre os compostos orgnicos, predominou nos quatro sistemas avaliados.

    3.2 Ecossistemas de pastagens

    Alguns trabalhos em ecossistemas de pastagens (degradadas ou no) tm mostrado uma melhora nas propriedades qumicas dos solos e deteriorao de propriedades fsicas (Quadro 2). Os valores de pH e soma de bases, C e P, tendem, com o tempo de utilizao, a um incremento.

    O acrscimo da densidade em ecossistema de pastagem resulta no processo de compactao do solo em virtude do pisoteio do gado dentre outros fatores. A compactao

  • 16

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    do solo degrada as propriedades fsicas do solo em decorrncia da dificuldade de

    penetrao no solo pelas razes, reduo na infiltrao de gua e trocas gasosas, os quais

    podem facilitar as perdas de matria orgnica e nutriente pelo escoamento superficial

    (MULLER et al., 2001, 2004; MARTINEZ; ZINCK, 2004). A compactao pode tambm influenciar as estimativas do contedo de C e N (numa dada profundidade)

    devido a mudanas na massa do solo (LUGO; BROWN, 1993; VELDKAMP, 1994).

    A substituio de ecossistemas de florestas por monocultivos de pastagens extensivas

    altera quantitativamente e qualitativamente o carbono orgnico do solo. A maioria de plantas das florestas tropicais possui ciclo fotossinttico do tipo C3 (o primeiro composto

    orgnico, formado a partir do CO2, uma molcula com trs tomos de carbono) e as gramneas de regies tropicais possuem ciclo do tipo C4 (o primeiro composto orgnico, formado a partir do CO2, uma molcula com quatro tomos de carbono). Esta diferena tem sido utilizada para quantificar as perdas de matria orgnica nativa e os ganhos

    devidos implantao da pastagem (BERNOUX et al., 1998, 1999).

    A tendncia tem sido um aumento na proporo de C derivado de pastagem com o tempo de uso, em decorrncia do enriquecimento em 13C proveniente de gramnea forrageira de ciclo fotossinttico C4 (Quadro 2). Assim, os estoques de C remanescentes da floresta decrescem e ocorre um incremento nos estoques de C oriundo da pastagem,

    em propores que podem alcanar at 80 % (Quadro 2).

    Alguns outros estudos, no entanto, demonstram que a depender do manejo adotado e da idade da pastagem, o contedo de C aps o desmatamento e a converso em pastagem pode resultar em ganhos lquidos (FEIGL et al., 1995; NEILL et al., 1996; ARAJO et al., 2007b), em perdas (VELDKAMP, 1994; RHOADES et al., 2000) ou em perdas iniciais seguidas por ganhos (MORAES et al., 1996; KOUTIKA et al., 1997).

    Diante do exposto at aqui poderiam ser feitos alguns questionamentos com relao converso de floresta em pastagem para o Acre: Quais classes de solos

    estariam sendo mais desmatadas no Acre. A utilizao dessas classes de solos estaria sendo realizada em conformidade com sua aptido agrcola? Torna-se possvel estimar as perdas de C remanescentes da floresta em funo de sua substituio por pastagens?

    Com a base de dados de solos disponibilizada atualmente no Zoneamento Ecolgico e Econmico do Acre (ZEE/AC) em conjunto com as ferramentas de

  • 17

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG) possvel quantificar as classes de solos

    que estariam sendo mais desmatadas. Torna-se possvel saber tambm se as terras do Acre tm sido utilizadas de conformidade com o que tem sido preconizado pela pesquisa (BRASIL, 1979; ACRE, 2000, 2006). Como comentado anteriormente, a rea de maior ao antrpica no Acre, localiza-se na regio leste do estado. Na referida regio predominam Latossolos e Argissolos, onde se tem recomendado a utilizao com culturas anuais. No entanto, o predomnio tem sido o uso com pastagens extensivas.

    3.2.1 Morte de pastagem

    No Acre, para a formao dos sistemas pecurios de pequeno, mdio e grande porte, o processo de implantao consiste na derrubada e queima e em seguida so semeadas, em sua maioria, o braquiaro, ou seja, Brachiaria brizantha cv Marandu (DIAS FILHO; ANDRADE, 2005).

    Aps alguns anos de utilizao as pastagens perdem gradativamente a capacidade produtiva, ou seja, passam a comportar um nmero menor de cabeas de gado. A reduo na capacidade de suporte e conseqente degradao das pastagens no Acre so decorrentes de fatores como: morte do capim-marandu (morte de pastagem; sndrome da morte do capim-marandu), manejo incorreto do pastejo (superlotao), declnio da fertilidade do solo devido a falta de adubao, uso excessivo do fogo, dentre outros (DIAS FILHO; ANDRADE, 2005).

    Em muitos casos, devido falta de manejo adequado (principalmente na limpeza da pastagem) ocorre a proliferao de plantas daninhas e conseqente diminuio na proporo de capim. Isso ocorre, principalmente, devido a abundncia de gua, propgulos remanescentes da floresta e impurezas (outras sementes) contidas na semente do capim.

    A morte de pastagem um fenmeno que ocorre devido falta de adaptao de B. brizantha cv Marandu ao encharcamento peridico do solo, principalmente no final

    do perodo chuvoso e esto associadas tambm a distrbios fisiolgicos da gramnea e

    ao de fungos fitopatognicos (DIAS FILHO; CARVALHO, 2000; VALENTIM et

    al., 2000; DIAS-FILHO, 2002; ANDRADE et al., 2003).

    No Estado do Acre o problema tem sido bastante grave, pelo predomnio de solos com baixa permeabilidade gua, onde na estao chuvosa ficam sujeitos a deficincia

  • 18

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

  • 19

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

  • 20

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    de oxignio, favorecendo as condies redutoras do solo (abaixamento do potencial redox) e o acmulo de substncias potencialmente txicas a planta como sulfetos e formas solveis de ferro (Fe2+) e mangans (Mn+2). Uma vez que em condies anaerbicas (falta de oxignio devido ao acmulo de gua), ocorre liberao de ferro na forma reduzida (Fe2+), o qual absorvido prontamente pelas razes das plantas, podendo em concentraes elevadas, tornar-se txico, afetando morfologicamente e fisiologicamente a planta.

    Fatores como pisoteio do gado, idade da pastagem, taxa de lotao, ciclos de umedecimento e secagem do solo e o selamento superficial (encrostamento) podem

    contribuir para intensificar o stress fisiolgico e piorar as condies edficas, agravando

    o problema.

    No Acre, poucos so os trabalhos que realmente tentam elucidar tal problemtica (ANDRADE et al., 2003; ARAJO et al., 2006), a maioria dos trabalhos concentram-se na espacializao de reas vulnerveis a implantao de B. brizantha (VALENTIM et al., 2000), na construo de ndices de morte de pastagem em funo das caractersticas de solo (AMARAL et al., 2006) e algumas solues tecnolgicas (ANDRADE; VALENTIM, 2006) e opes forrageiras para lidar com tal fenmeno (DIAS FILHO, 2005).

    3.3 reas alteradas da zona 1, ZEE, fase II.

    3.3.1 reas de preservao permanente

    As APPs da Zona 1 do ZEE somam mais de 68 mil hectares, dos quais quase 32% esto desmatados, e tambm foram segmentadas em funo das diferentes subzonas (Tabela 2). O caso mais grave encontra-se na subzona 1.2, que possui cerca de 90% das suas APPs desmatada, indicando um uso mais intenso do solo nessas reas.

    Entretanto, a maior rea desmatada de APP encontra-se na subzona 1.1, com mais de 32 mil hectares, correspondendo a aproximadamente 52% de toda sua APP. A subzona 1.3 concentra uma rea de APP maior que a soma das demais subzonas e apresenta 6,4% desmatada, correspondendo a quase 8 mil hectares. A princpio parece pouco, porm ao se considerar que se trata de rea destinada a manejo e proteo florestal, uma

    situao preocupante. Como so reas protegidas por lei, essas se tornam prioritrias para recuperao, independe de possveis potenciais para outros usos.

  • 21

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Tabela 2: reas de preservao permanente e desmatamento por subzona.

    rea rea - ha APP ha APP desmatadaha %

    Subzona 1.1 1.208.523 61.582,9 32.233,4 52,3

    Subzona 1.2 996.788 32.156,7 28.717,0 89,3

    Subzona 1.3 2.303.248 123.371,1 7.908,3 6,4

    Total 217.110,7 68.858,7 31,7Subzona 1.1 - Produo familiar em Projetos de Assentamento e Plos Agroflorestais; Subzona 1.2 - Produo Agropecuria; Subzona 1.3 - Manejo e Proteo Florestal.

    Fonte: Acre (2008).

    3.3.2 Usos do solo

    A maior parte das reas desmatadas das subzonas 1.1 e 1.2 encontram-se ocupadas por pastagem (59% e 74% respectivamente), indicando que a pecuria uma importante atividade econmica tanto para os proprietrios particulares como para os assentados, enquanto que a agricultura ocupa reas proporcionais muito pequenas (Tabela 3).

    Tabela 3: Uso do solo nas reas alteradas conforme subzona.

    Tipo de usoSubzona 1.1 Subzona 1.2 Subzona 1.3

    (%)

    Sem identificao 6,29 5,51 1,8

    Agricultura 2,13 0,90 0,1

    Capoeira 8,68 9,88 0,7

    Espelho dgua 0,51 0,63 0,0

    Floresta 23,43 8,67 95,0

    Pastagem 58,81 74,20 2,3

    Praia 0,04 0,03 0,0

    rea Urbana 0,13 0,17 0,0Fonte: Acre (2008).

  • 22

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    3.3.3 Tipos de solo

    Em relao aos solos verifica-se na Tabela 4 que mais da metade das reas

    alteradas encontram-se na classe dos Argissolos, seguido pelos Latossolos, justamente os solos com maiores potencias para uso agrcola, trata-se, portanto, de reas que podem ser inseridas no processo produtivo. J os solos hidromrficos: Gleissolos e

    Neossolos (Flvicos) so os menos utilizados. Estes so encontrados principalmente nos terraofluviais, ou seja, provveis reas de preservao permanente.

    Tabela 4: Classes de solos nas reas alteradas conforme a subzona.

    Classe de Solo Subzona 1.1 Subzona 1.2 Subzona 1.3

    rea (%)Argissolo 50,9 56,9 48,8

    Cambissolo 2,8 7,0 26,4

    Gleissolo 4,9 0,1 0,1

    Latossolo 29,1 20,6 2,7

    Luvissolo 6,0 10,7 13,7

    Neossolo 0,7 0,1 0,7

    Plintossolo 3,2 4,1 4,1

    Vertissolo 2,4 0,4 3,5Fonte: Acre (2008)

    3.4 Uso de indicadores de degradao

    A utilizao de atributos do solo, relacionados sua funcionalidade, oferecem uma maneira indireta de mensurar a qualidade dos solos, servindo como indicadores da qualidade, sendo teis para o monitoramento de mudanas no ambiente. Dentre as vrias classificaes de indicadores, o presente enfatiza o uso de indicadores descritivos

    e analticos, conforme Reinert (1998).

    Os indicadores descritivos so de carter visual e, ou, morfolgico, tais como: cor, cobertura (composio botnica, por exemplo), friabilidade, eroso, drenagem, espessura dos horizontes ou camadas dentre outros.

  • 23

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Os indicadores analticos podem ser de natureza fsica, qumica e biolgica. Dentre os indicadores fsicos destacam-se a textura do solo, densidade do solo, infiltrao do

    solo, capacidade de reteno de gua etc. Os qumicos merecem destaque o C orgnico, pH, teores extraves de N, P e K etc. Os biolgicos mais utilizados tem sido a biomassa microbiana do solo, a respirao do solo, o nitrognio mineralizvel e a diversidade da fauna edfica.

    De forma a nortear a escolha de indicadores de qualidade do solo/degradao do solo, Doran & Parkin (1996), sugerem alguns critrios, quais sejam: a) correlacionar-se com os processos naturais do ecossistema (aspecto de funcionalidade); b) ser relativamente fcil de utilizar em condies de campo, em que tanto especialista como produtores possam us-los para avaliar a qualidade do solo (aspecto de praticidade e facilidade nos processos de difuso de tecnologia e extenso rural); c) ser suscetvel s variaes climticas e de manejo (devem ter um carter dinmico); d) e ser componente, quando possvel, de uma base de dados existente. Sendo assim, seria possvel delinear de incio alguns indicadores que refletissem o processo da degradao de pastagens no Acre?

    A degradao de pastagens no Acre estaria centrada basicamente em dois eixos: na degradao agrcola e, ou, na deteriorao (declnio) de propriedades fsicas, qumicas e biolgicas do solo (Quadro 2). Esses tipos de degradao podem ocorrer de forma isolada ou de forma simultnea.

    Evidentemente, a escolha de determinados indicadores em ecossistemas de pastagens ir depender das caractersticas morfofisiolgicas da gramnea forrageira, e

    das caractersticas intrnsecas de cada ambiente.

    No Acre, por exemplo, a seleo do Al3+ como indicador de acidez e fitoxidex a nutrio mineral de plantas, em locais onde predominam altos teores de Ca2+ e Mg2+, no seria recomendado, uma vez que o Al3+, nessas condies, no seria fitotxico (GAMA; KIEHL, 1999; WADT, 2002).

    A morte de pastagem seria a resultante da deteriorao de propriedades fsicas do solo e da baixa adaptabilidade do B. brizantha a condies de encharcamento do solo. Isso demonstra a importncia da determinao de condies ambientais resultantes desse processo em decorrncia do surgimento de zonas de reduo e o favorecimento de condies anxicas, as quais podem ser inferidas a partir da medio do potencial

  • 24

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    redox (BOCHOVE et al., 2002; VORENHOUT et al., 2004) e a presena de ferro reduzido (Fe2+) a campo (BATEY; CHILDS, 1982).

    Quadro 2: Indicadores que podem nortear o estudo de degradao agrossistemas no AcreTipo de degradao Indicadores

    Descritivos AnalticosAgrcola Composio botnica

    de plantas indesejveis (invasoras); status nutricional da forrageira (diagnose visual)

    -

    Qumica Concrees de mangans (efervescncia)

    pH, C orgnico, Al3+, N P e K extraveis, soma de bases, saturao de bases (V%), matria orgnica leve

    Fsico-Qumica - Capacidade de troca catinica (CTC); potencial redox

    Biolgica Presena de cupinzeiros, solo desnudo

    Biomassa microbiana do solo, a respirao do solo, o nitrognio mineralizvel e a diversidade da fauna edfica,

    Fsica Textura, cor do solo (zonas de reduo), drenagem, es-pessura do horizonte A, es-pessura do solum (horizon-tes A+B), eroso, relevo, declividade, consistncia do solo; padro de desenvolvi-mento do sistema radicular

    Densidade do solo; infiltrao, porosidade

    do solo, capacidade de reteno de gua,

    Fonte: Arajo (2008)

    Existe a possibilidade tambm de se estimar a quantidade de ferro reduzvel, por meio de regresses lineares mltiplas, a partir de dados de Fe extrados com ditionito (ferro cristalino) e oxalato (ferro amorfo) (BODEGOM et al., 2003).

  • 25

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    O grande dilema na utilizao desses indicadores seria com relao a seus limites crtico (threshold values), ou seja, at que ponto determinada propriedade do solo passa a interferir negativamente sobre a gramnea forrageira. A alternativa vivel, e mais plausvel a utilizao de reas de mata nativa como referncia; dados extrados da literatura; ou da prpria experincia de campo do pesquisador e do pecuarista.

    3.5 Avaliao do nvel de degradao de agrossistemas

    Um dos caminhos para mensurar a degradao de agrossistemas tem sido por intermdio da seleo e integrao de indicadores de modo a gerar um valor (ndice de degradao; ndice de qualidade do solo etc.) que possa ser comparado entre vrias prticas de manejo, ao longo do tempo, em sistemas agrcolas, florestais e pecurios.

    As dificuldades apresentadas com a utilizao desses procedimentos decorrem da

    complexidade no processo de integrao das variveis envolvidas; da busca constante de indicadores chave e seus limites crticos (threshold values); e a padronizao dessas variveis, dos mtodos de amostragem e procedimentos analticos e do carter multidisciplinar.

    Conforme destacado anteriormente a degradao de agrossistemas est relacionada ao uso com pastagem. A degradao mais recorrente no Acre deriva grande parte da degradao agrcola e em menor grau, mas no menos importante, na degradao de propriedades fsicas, qumicas e biolgicas. Para consulta de trabalhos realizados com o propsito de quantificar a degradao, sugere-se a leitura dos trabalhos de Arajo

    (2008, 2009) e Portugal (2009).

    4 CONCLUSES

    Nas reas alteradas e, ou degradadas no Estado do Acre so necessrias aes diferenciadas de intervenes no momento da implantao de projetos de recomposio da cobertura florestal. Devem-se considerar as caractersticas do meio fsico, sua

    capacidade de suporte, a resilincia do ecossistema (capacidade de um dado ecossistema de se recompor aps um dado impacto), o potencial de uso, o comprometimento dos produtores rurais e outros aspectos scio-econmicos, de modo que se possa alcanar o sucesso almejado nessa empreitada que, muitas das vezes, necessitam de tempo e recursos financeiros considerveis.

  • 26

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    A integrao de indicadores de solos e ambiente de maneira a gerar um ndice quantitativo acerca da magnitude da degradao do ecossistema em questo e pode subsidiar aes de uso, manejo e monitoramento da sade das pastagens ao longo do tempo. No entanto, existe a necessidade premente de estudos e pesquisas no sentido de estabelecer limites crticos para as condies edafoclimticas do Acre.

    Alguns agrossistemas no Acre necessitam de estudos mais aprofundados no tocante a alterao de propriedades fsicas, qumicas e biolgicas de forma a subsidiar aes de manejo e planejamento de sua ocupao. Os locais com poucos estudos nessa linha localizam-se na poro central do estado e no extremo oeste do territrio acreano.

    REFERNCIAS

    ACRE. Governo do Estado do Acre. Programa Estadual de Zoneamento Ecolgico-Econmico do Estado do Acre. Zoneamento ecolgico-econmico: recursos naturais e meio ambiente 1 fase. Rio Branco: SECTMA, 2000. 3v.

    ACRE. Governo do Estado do Acre. Programa Estadual de Zoneamento Ecolgico-Econmico do Estado do Acre. Zoneamento Ecolgico-Econmico do Acre Fase II: documento Sntese Escala 1:250.000. Rio Branco: SEMA, 2006. 356p.

    ACRE. Governo do Estado do Acre. Plano de recuperao de reas Alteradas na zona de Consolidao de sistema de Produo sustentvel - zona 1 Diretrizes para a Utilizao de

    reas Antropizadas em Mdulos Sustentveis. Rio Branco: SEMA, 2008. 43 p.

    ACRE. Governo do Estado. Alternativas de utilizao de reas alteradas no Estado do Acre. Rio Branco: SEMA, 2011. 120p.

    ADDISCOTT, T.M. Entropy and sustainability. European Journal of Soil Science, v.46, n.2, p.161-168, 1995.

    AMARAL, E. F.; VALENTIM, J. F ; LANI, J. L. ; BARDALES, N. G. ; ARAJO, E. A. reas de risco de morte de pastagens de Brachiaria brizantha cultivar Marandu, com o uso da base de dados pedolgicos do zoneamento ecolgico-econmico no Estado do Acre. In: BARBOSA, R.A. (Org.). Morte de pastos de Braquirias. Campo Grande, MS: Embrapa Gado de Corte, 2006. p.151-174.

    AMARAL, E.F.; LANI, J.L. & BARDALES, N.G. Vulnerabilidade ambiental de uma rea

  • 27

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    piloto na Amaznia Ocidental: trecho da BR-364 entre Feij e Mncio Lima, Estado do Acre. Natureza & Desenvolvimento, v.1, n.1, p.87-102, 2005.

    AMARAL, E.F.; SILVA, J.R.T. & TAVARES, A.T. Influncia da cobertura vegetal na fertilidade do solo em diferentes ecossistemas de pastagens. Cad. UFAC, 3:109-127, 1995.

    ANDRADE, C.M.S. & VALENTIN, J.F. Solues tecnolgicas para a sndrome da morte do capim-marandu. In: Barbosa, R. A. (Org.). Morte de pastos de Braquirias. Campo Grande: Embrapa Gado de Corte, 2006. p. 175-198.

    ANDRADE, C.M.S.; VALENTIM, J.F.& CARNEIRO, J.C. Desempenho de nove acessos e duas cultivares de Brachiaria spp. em solos de baixa permeabilidade. In: Reunio anual da sociedade brasileira de zootecnia, 40, 2003, Santa Maria. Anais... Santa Maria: SBZ, 2003. 1 CD-ROM.

    ARAJO, E. A. Caracterizao de solos e modificao provocada pelo uso agrcola no assentamento Favo de Mel, na regio do Purus - Acre. Viosa, 2000. 122 p. Dissertao (Mestrado em Solos e Nutrio de Plantas) - Universidade Federal de Viosa.

    ARAJO, E. A.; LANI, J. L.; AMARAL, E. F.& GUERRA, A. Uso da terra e propriedades fsicas e qumicas de um Argissolo Amarelo distrfico na Amaznia Ocidental. Revista Brasileira de Cincia do Solo, v. 28, n. 2, p. 307-315, 2004.

    ARAJO, E.A.; KER, J.C.; NEVES, J.C. L.; LANI, J.L.; OLIVEIRA; E.K.; RIBEIRO, M.F. Impacto da converso de floresta em pastagem nos estoques e na composio isotpica do carbono e de fraes da matria orgnica do solo na Amaznia Ocidental, Acre. In: Congresso Brasileiro de Cincia do Solo, 31, 2007, Gramado. Anais ...Gramado: SBCS, 2007a. CD Rom.

    ARAJO, E.A.; KER, J.C.; NEVES, J.C. L.; LANI, J.L.; OLIVEIRA; E.K.; RIBEIRO, M.F. Avaliao da qualidade do solo em sucesso floresta - pastagem na Amaznia Ocidental, Acre. In: Congresso Brasileiro de Cincia do Solo, 31, 2007b, Gramado. Anais ...Gramado: SBCS, 2007b. CD Rom (no prelo).

    ARAJO, E.A. Qualidade do solo em ecossistemas de mata nativa e pastagens na regio leste do Acre. 2008. 253f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrio de Plantas) Universidade Federal de Viosa, Viosa, MG, 2008.

    ARAJO, E.A.; KER, J.C.; WADT, P.G.S; BEIRIGO, R.M.; OLIVEIRA, E.K.& RIBEIRO, M.F. Propriedades fsicas e qumicas de solos associadas morte de pastagens no estado do Acre. In: XXVII REUNIO BRASILEIRA DE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIO DE PLANTAS (FERTBIO), 27, 2006, Bonito - MS. Anais... Bonito: SBCS, 2006. 1 CD-ROM.

    ARAJO, E.A.; LANI, J.L. & AMARAL, E.F. Efeitos da dinmica de uso da terra sobre os estoques de carbono e nutrientes em Argissolo Amarelo na Amaznia Ocidental. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE SISTEMAS AGROFLORESTAIS, 3., Manaus, 2000. Anais... Manaus, Centro de Pesquisa Agropecuria da Amaznia, 2000. p.162-164.

    ARAJO, E. A. Avaliao da qualidade do solo em duas sucesses floresta-pastagem na

  • 28

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    regio leste do Acre, Amaznia Ocidental. In: MOUTINHO, P.; PINTO, R.P. (Org.). Ambiente complexo, propostas e perspectivas socioambientais. So Paulo: Contexto, 2009, p. 119-138.

    BATEY, T. & CHILDS, C.W. A qualitative field test for locating zones of anoxic soil. Journal of Soil Science, v.33, s.n., p.563-566, 1982.

    BEGON, M.; TOWNSEND, C.R.& HARPER, J.L. Ecology: from individuals to ecosystems. 4. ed. United Kingdom: Blackwell Publishing, 2006. 759p.

    BERNOUX, M.; CERRI, C.C.; NEIL, C. ; MORAES, J.F.L. The use of stable isotopes for estimating soil organic matter turnover rates. Geoderma, v.82, n. 1, p. 43-58, 1998.

    BERNOUX, M.; FEIGL, B.J.; CERRI, C.C.; GERALDES, A.P.A.; FERNANDES, S.A.P.. Carbono e nitrognio em solo de uma cronosseqncia de floresta tropicalpastagem de Paragominas. Scientia Agrcola, v.56, n.1, p.1-11, 1999.

    BLUM, W.E.H. & SANTELISES, A.A. A concept of sustainability and resilience based on soil functions: the role of ISSS in promoting sustainable land use. In: Greenland, D.J. and Szabolcs, I. (Eds.). Soil Resilience and Sustainable land use. Wallingford, UK: CAB International, 1994. p.535-542.

    BOCHOVE, E.V.; BEAUCHEMIN, S. & THRAULT, G. Continuous multiple measurement of soil redox potential using platinum microelectrodes. Soil Science Society American Journal, v.66, p.1813-1820, 2002.

    BODEGOM, P.M.V.; REEVEN, J.V. & DERGON, A.C.D. Prediction of reducible soil iron content from iron extraction data. Biogeochemistry, v.64, p.231-245, 2003.

    BRASIL. Ministrio da Agricultura. Secretaria Nacional de Planejamento Agrcola. Aptido agrcola das terras do Acre. Braslia: BINAGRI, 1979. 82p.

    DESJARDINS, T.; ANDREUX, F.; VOLKOFF, B.; CERRI, C. C. Organic carbon and 13C contents in soils and soil size- fractions, and their changes due to deforestation and pasture installation in eastern Amazonia. Geoderma, v. 61, n.1, p.103-118, 1994.

    DESJARDINS, T.; BARROS, E.; SARRAZIN, M.; GIRARDIN, C. ; MARIOTTI, A.. Effects of forest conversion to pasture on soil carbon content and dynamics in Brazilian Amaznia. Agriculture, Ecosystems & Environment, v.103, n.4, p.365-373, 2004.

    DIAS, L.E. & GRIFFITH, J.J. Conceituao e caracterizao de reas degradadas. In: DIAS, L.E. & GRIFFITH, J.J. (Ed.). Recuperao de reas degradadas. Viosa: UFV, 1998. p.1-8.

    DIAS-FILHO, M. B. Degradao de pastagens: processos, causas e estratgias de recuperao. 3. ed. Belm: Embrapa Amaznia Oriental, 2007. 190 p.

    DIAS-FILHO, M.B. & ANDRADE, C.M.S. Pastagens no ecossistema do trpico mido. Simpsio sobre pastagens nos ecossistemas brasileiros: alternativas viveis visando a sustentabilidade dos ecossistemas de produo de ruminantes nos diferentes ecossistemas. In:

  • 29

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Sociedade Brasileira de Zootecnia, Goinia, pp. 95-104, 2005.

    DIAS FILHO, M.B. Opes forrageiras para reas sujeitas a inundao ou alagamento temporrio. In: PEDREIRA, C.G.S.; MOURA, J.C. de; DA SILVA, S.C.; FARIA, V.P. de (Ed.). In: 22o Simpsio sobre manejo de pastagem. Teoria e prtica da produo animal em pastagens. Piracicaba: FEALQ, 2005b, p.71-93.

    DIAS FILHO, M.B. Tolerance to flooding in five Brachiaria brizantha accessions. Pesquisa Agropecuria Brasileira, v.37, p.439-447, 2002.

    DIAS FILHO, M.B.& CARVALHO, C.J. Physiological and morphological responses of Brachiaria spp. to flooding. Pesquisa Agropecuria Brasileira, Braslia, v.35, p.1959-1966, 2000.

    DORAN, J.W., PARKIN, T.B. Quantitative indicators of soil quality: a minimum data set. In: DORAN, J.W. & JONES, A.J. (Eds.). Methods for assessing soil quality. Soil Science Society American Special Publication n. 49, Wisconsin, USA, 1996, pp.25-37.

    ESWARAN, H. Soil Resilience and Sustainable Land Management in the Context of AGENDA 21. In: GREENLAND, D.J. AND SZABOLCS, I. (Eds.). Soil Resilience and Sustainable land use. Wallingford, UK, CAB International. P.21-32. 1994.

    FEIGL, B. J.; MELILLO, J.; CERRI, C. C. Changes in the origin and quality of soil organic matter after pasture introduction in Rondnia (Brazil). Plant and Soil, v.175, n.1, p.21-29, 1995.

    FUJISAKA, S.; BELL, W.; THOMAS, N.; HURTADO, L.; CRAWFORD, E. Slash-and-burn agriculture, conversion to pasture, and deforestation in two Brazilian Amazon. Agriculture, Ecosystems & Environment, v. 59, n. 1, p. 115-130, 1996.

    FUJISAKA, S. & WHITE, D. Pasture or permanent crops after slash-and-burn cultivation? Land-use choice in three Amazon colonies. Agroforestry Systems, v.42, n. 1, p.45-59, 1998.

    GAMA, J.R.N.F. & KIEHL, J.C. Influncia do alumnio de um Podzlico Vermelho-Amarelo do Acre sobre o crescimento de plantas. Revista Brasileira de Cincia do Solo, v. 23, n.2, p.475-482, 1999.

    Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Projeto de Estimativa do Desflorestamento Bruto da Amaznia. Desflorestamento nos Municpios da Amaznia Legal Relatrio 1998-2005. [Online] Disponvel em: Acesso em: 01 de jun. 2007.

    KAINER, K.; MACEDO, M.N.C. & DURYEA, M.L. Cultivando a castanheira no roado, no campo e na mata: resultados de uma pesquisa. Rio Branco: Pesacre, 1996. 27p.

    KARLEN, D.L.& STOTT, D. A framework for evaluating physical and chemical indicators. In: DORAN, J.W.; COLEMAN, D.C; BEZDICEK, D.F.; STEWART, B.A. (Eds.). Defining soil quality for a sustainable environment. Madison, Wisconsin, USA: Soil Science Society American Special Publication N 35, 1994. Cap.4 , p.53-72.

  • 30

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    KOBYAMA, M.; MINELLA, J.P.G. & FABRIS, R. reas degradadas e sua recuperao. Informe Agropecurio, v.22, n.210, p.10-17, 2001.

    KOUTIKA, L.S.; BARTOLI, F.; ANDREUX, F.; CERRI, C.C. Organic matter dynamics and aggregation in soils under rain forest and pastures of increasing age in the eastern Amazon Basin. Geoderma, v.76, n.1, p.87-112, 1997.

    LAL, R. Soil quality and sustainability. In: LAL, R.; BLUM, VALENINE, C.; STEWART, B.A. (Ed.). Methods for assessment of soil degradation. New York: CRC Press, 1998. p.17-30.

    LUGO, A.E. & BROW, S. Management of tropical soils as sinks or sources of atmospheric carbon. Plant and Soil, v. 149, n. 1, p. 27-41, 1993.

    MAGNANINI, A. Recuperao de reas degradadas. Revista Brasileira de Geografia, v.52, n.3, p.25-40, 1990.

    MARTINEZ, L. J. & J. A. ZINCK. Temporal variation of soil compaction and deterioration of soil quality in pasture areas of Colombian Amazonia. Soil & Tillage Research, v.75, n.1, p.3-17, 2004.

    McGRATH, D.A.; COMERFORD, N.B. & DURYEA, M.L. Litter dynamics and monthly fluctuations in soil phosphorus availability in an Amazonian agroforest. Forest Ecology & Management, 131:167-181, 2000.

    MELO, A. W. F. Avaliao do estoque e composio isotpica do carbono do solo do Acre. 2003. 74p. (Mestrado em Ecologia de Agroecossistemas) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de So Paulo, Piracicaba, 2003.

    MORAES, J. F. L.; VOLKOFF, B.; CERRI, C. C.; BERNOUX, M. Soil properties under Amazon forest and changes due to pasture installation in Rondnia, Brazil. Geoderma, v.70, n.1, p.63-81, 1996.

    MULLER, M.M.L., GUIMARAES, M.D., DESJARDINS, T. AND MARTINS, P.F.D. Pasture degradation in the Amazon region: soil physical properties and root growth. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, v. 36, n.11, p.1409-1418, 2001.

    MULLER, M.M.L.; GIMARES, M.F.; DESJARDINS, T. & MITJA, D. The relationship between pasture degradation and soil properties in the Brazilian amazon: a case study. Agriculture Ecosystems & Environment, v. 103, n.2, p. 279-288, 2004. NEILL, C.; FRY, B.; MELILLO, J.M.; STEUDLER, P.A.S.; MORAES, J.F.L ; CERRI, C.C. Forest and pasture-derived carbon contributions to carbon stocks and microbial respiration of tropical pasture soils. Oecologia, v.107, n.1, p.113-119, 1996.

    NOVAIS, R. F., SMYTH, T.J. Como se adequam os conceitos de resilience e sustentabilidade a solos altamente intemperizados e naturalmente infrteis. Boletim Informativo da Sociedade Brasileira de Cincia do Solo, v. 23, n. 2, p. 24-26, 1998.

    OLIVEIRA, H.; BARDALES, N.G.; AMARAL, E.F.; AMARAL, E.F.; LANI, J.L.& ARAJO,

  • 31

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    E.A. Relatrio da aptido natural de uso da terra no estado do Acre. Relatrio II Fase ZEE/AC. 2006. 59p.

    OLIVEIRA, T.K ; AMARAL, E. F.; VALENTIN, J. F.; LANI, J. L.; ARAJO, E. A.; BARDALES, N. G. Prticas agrcolas sustentveis para o Acre. Ao Ambiental (UFV), v. 42, p. 35-43, 2009.

    PORTUGAL, A.F. Geoambientes de Terra Firme e Vrzea da Regio do Juru, noroeste do Acre. 2009. 253f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrio de Plantas) Universidade Federal de Viosa, Viosa, MG, 2009.

    REINERT, D.J. Recuperao de solos em sistemas agropastoris. In: DIAS, L.E.; GRIFFIT, J.J. (Ed.). Recuperao de reas degradadas. Viosa:UFV, 1998. p.163-176.

    RHOADES, C.C.; ECKERT, G.E. & COLEMAN, D.C. Soil carbon differences among forest, agriculture, and secondary vegetation in lower montane Ecuador. Ecological Applications, v.10, n.2, p.497-505, 2000.

    SALIMON, C. I.; DAVIDSON, E. A.; VICTORIA, R. L.; MELO, A. W. F. CO2 flux from soil in pastures and forests in southwestern Amazonia. Global Change Biology, v.10, n.5, p.833843, 2004.

    SILVA, A.F.; CARVALHO, E.F.; ARAJO, A.A. & MENEZES, R.S. Efeito do uso do solo com pastagem e da regenerao natural da vegetao sobre caractersticas qumicas de um Podzlico Vermelho-Amarelo da Amaznia ocidental. Cadernos UFAC, 3:128-139, 1995a.

    SILVA, F.A.M.; BROWN, I.F. & AMARAL, E.F. Estudos do Impacto do uso da terra sobre os estoques de nutrientes dos solos em diferentes ecossistemas no Acre. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CINCIA DO SOLO, 25., Viosa. 1995. Resumos Expandidos. Viosa, Sociedade Brasileira de Cincia do Solo, 1995b. v.2. p.619-621.

    SILVA, R.G. & RIBEIRO, C.G. Anlise da Degradao Ambiental na Amaznia Ocidental: um Estudo de Caso dos Municpios do Acre. Revista de Economia & Sociologia Rural, v. 42, n. 01, p. 91-110, 2004.

    SZABOLCS, I. The concept of soil resilience. In: GREENLAND, D.J. & SZABOLCS, I. (Eds.). Soil resilience and sustainable land use. Wallingford: CAB International, 1994. p.33-39.

    VALENTIM, J.F., AMARAL, E.F.& MELO, A.W.F. Zoneamento de risco edfico atual e potencial de morte de pastagens de Brachiaria brizantha no Acre. Rio Branco: Embrapa-Acre, 2000. 28p. (Embrapa-Acre. Boletim de Pesquisa: 29).

    VELDKAMP, E. Organic carbon turnover in three tropical soils under pasture after deforestation. Soil Science Society American Journal, v.58, n.1, p.175-180, 1994.

    VIEIRA, I.C.G.; NEPSTAD, D.C.; BRIENZA JUNIOR, S. & PEREIRA, C. A importncia de reas degradadas no contexto agrcola e ecolgico da Amaznia. In: FERREIRA, E.J.G.;

  • 32

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    SANTOS, G.M.; LEO, E.L.M. & OLIVEIRA, L.A. (Eds.) Bases cientficas para estratgias de preservao e desenvolvimento da Amaznia. v.2. Manaus: INPA, 1993. p.43-53.

    VORENHOUT, M.; GEEST, H.G.V.; MARUM, D.; WATTEL, K.; & EIJSACKERS, H.J.P. Automated and continuous redox potential measurements in soil. Soil Science Society American Journal, v.33, n.?, p. 1562-1567, 2004.

    WADT, P.G.S. Manejo de solos cidos do estado do Acre. Rio Branco: Embrapa Acre, 2002. 28p. (Embrapa Acre. Documentos:79).

    WADT, P.G.S. Prticas de conservao do solo e recuperao de reas degradadas. Rio Branco: Embrapa, Acre, 2003. 29p. (Embrapa Acre. Documentos, 90).

    WADT, P.G.S. (Editor Tcnico). Manejo do Solo e Recomendao de Adubao para o Estado do Acre. Rio Branco: Embrapa Acre, 2005. 635p.

    WADT, P.G.S; ARAJO, E. A.; COSTA, F.S. Manejo de fertilizantes e resduos na Amaznia sul-ocidental. In: PRADO, R.B.; TURETTA, A.P.D; ANDRADE, A.G. (Org.). Manejo e Conservao do Solo e da gua no Contexto das Mudanas Ambientais. 1 ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2010, v. 1, p. 141-170.

    CICLOS BIOGEOQUMICOS EM REAS DEGRADADAS

  • 33

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Wanderley Jos de Melo1

    Gabriel Maurcio Peruca de Melo2

    Valria Peruca de Melo3

    Liandra Maria Abaker Bertipaglia4

    Ademir Srgio Ferreira de Arajo5

    1 INTRODUO

    Ciclo biogeoqumico o conjunto de transformaes biticas e abiticas que ocorrem no ambiente e que permitem a movimentao dos elementos qumicos pelos diferentes compartimentos do planeta, atmosfera, hidrosfera, litosfera (ou crosta terrestre) e biosfera.

    As relaes entre os organismos vivos e o ambiente fsico caracterizam-se por uma constante movimentao cclica dos elementos, havendo um intercmbio contnuo entre meio fsico e o componente bitico, sendo esse intercmbio de tal forma equilibrado, em relao troca de elementos nos dois sentidos, que os dois meios se mantm praticamente constantes.

    O solo um meio complexo e heterogneo, produto de alterao do remanejamento e da organizao do material original (rocha, sedimento ou outro solo), sob a ao da vida, da atmosfera e das trocas de energia que a se manifestam, e constitudo por quantidades variveis de minerais, matria orgnica, gua, ar e organismos vivos, incluindo plantas, bactrias, fungos, protozorios, invertebrados e outros animais. O solo um dos repositrios mais importantes dos elementos, que ali chegam por meio de fluxos diversos e que dele

    acabam por sair em determinado momento por uma rota bitica ou abitica.

    As plantas usam o solo como meio fsico, para sua sustentao, e qumico, 1 Universidade Estadual Paulista. Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, sn. Jaboticabal, SP. CEP 14884-900. E-mail: [email protected]. 2 Universidade Camilo Castelo Branco, Campus de Descalvado. Descalvado, SP. E-mail: [email protected]. 3 Fundao de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extenso (FUNEP). Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, sn. Jaboticabal, SP. CEP 14884-900. E-mail: [email protected]. 4 Universidade Camilo Castelo Branco, Campus de Descalvado. Descalvado, SP. E-mail: [email protected] Universidade Federal do Piau. Teresina, PI.

  • 34

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    como fonte dos nutrientes necessrios para o crescimento e a produo de alimentos, fibras e outros bens importantes para a sustentabilidade do homem no planeta. Elas

    desempenham papel de fundamental importncia na ciclagem dos elementos qumicos e da gua na natureza.

    Em solo degradado, as plantas e os organismos que o habitam no encontram condies ideais para o seu desenvolvimento, seja pela falta de gua, de nutrientes ou por condies fsicas e qumicas inadequadas, de tal modo que seu metabolismo deficitrio, alterando sua participao nos ciclos biogeoqumicos dos elementos.

    A predominncia da emisso de gs carbnico em relao ao seu sequestro pelos organismos autotrficos pode ser alterada por ao antrpica e tem sido considerada

    uma das causas do chamado efeito estufa, que tem causado grande preocupao aos cientistas. Ainda h poucos estudos sobre os ciclos biogeoqumicos dos elementos em reas degradadas, de tal modo que, neste captul dar-se--a nfase para processos biticos nos ciclos do C e do N.

    2 SOLO FRTIL E SOLO DEGRADADO

    Um solo considerado frtil, quando as plantas que nele se desenvolvem so capazes de retirar gua e nutrientes em quantidades suficientes para o bom desenvolvimento e

    produtividade. Assim, no suficiente o solo conter gua e nutrientes. Um solo pode

    conter gua e os nutrientes necessrios para o crescimento e produo das plantas, mas pode estar contaminado com um elemento ou substncia txica, que no permita o desenvolvimento adequado das plantas, no sendo, portanto, um solo frtil.

    A fertilidade de um solo depende de atributos fsicos e qumicos. Sob o ponto de vista fsico, so importantes a textura (contedo de areia, silte e argila), a estrutura (como as partculas do solo esto agregadas), a densidade (massa por unidade de volume). A combinao destes atributos vai determinar uma boa capacidade de reter e fornecer gua, uma boa relao gua/ar, definindo um ambiente adequado para o

    desenvolvimento do sistema radicular.

    A profundidade do solo, ou a presena do lenol fretico um atributo que pode limitar o desenvolvimento das plantas e a produtividade. Em relao aos atributos qumicos, solo frtil aquele que contm todos os nutrientes essenciais das plantas,

  • 35

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B, Mo e Ni), assim como elementos benficos, como o Si. em quantidades e disponibilidade adequadas,

    e no contenham elementos ou substncias que causem danos s plantas e aos demais organismos. O teor de matria orgnica e o pH tambm so importantes na determinao da fertilidade de um solo.

    Alm de propriedades fsicas e qumicas ideais para o desenvolvimento das plantas, o solo tambm deve apresentar condies ideais para o desenvolvimento da biota que o habita, pois ela responsvel pela ciclagem dos nutrientes, graas a esta ciclagem e s condies climticas favorveis, que um solo pobre do ponto de vista qumico, como o da Floresta Amaznica, consegue manter a exuberncia da floresta tropical.

    Solos degradados so aqueles que, outrora frteis, perderam a capacidade de produo, seja por alteraes nas propriedades fsicas ou qumicas, por aes naturais como ventos, inundaes, ou por ao antrpica, como uma explorao agrcola sem sustentabilidade. Em solos degradados ou em degradao, os ciclos biogeoqumicos so alterados, ocorrendo com menor ou maior intensidade.

    O conceito de rea degrada varia de um autor para outro, mas em todos eles o fulcro est na perda da capacidade em sustentar a vida em toda sua plenitude, conforme se pode observar em alguns autores citados a seguir. O ecossistema que sofreu alteraes relativas perda da cobertura vegetal e dos meios de regenerao biticos (banco de sementes, de plntulas e rebrota) considerado um ecossistema degradado (CARPANEZZI et al., 1990).

    A degradao do solo implica na reduo da sua capacidade produtiva, resultante do uso intensivo e sem controle, causando mudanas e promovendo alteraes nas propriedades fsicas, qumicas e biolgicas, estando as principais causas da degradao relacionadas a desmatamento, mtodos de cultivo, sistemas agrcolas, uso de agroqumicos, minerao e outros (LAL; STEWART, 1992).

    Uma rea encontra-se degradada, quando sofreu alteraes de forma que a flora e a

    fauna nativas foram destrudas ou excludas, a camada frtil do solo for retirada ou perdida e a qualidade e regime de vazo do sistema hdrico for modificado (MINTER, 1990).

  • 36

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    O Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) adotou um conceito bastante amplo sobre degradao da Terra, que envolve a degradao dos solos, recursos hdricos, vegetao e biodiversidade, assim como a reduo da qualidade de vida da populao afetada.

    reas degradadas podem ser formadas por solos degradados por manejo inadequado, desmatamento, reas irrigadas salinizadas, pastagens degradadas, solos submetidos eroso, reas de emprstimo, minerao, depsito de resduos industriais (refino de bauxita, fabricao de ferro gusa, fabricao de ao, fbricao

    de fertilizantes, fabricao de baterias), minerao (areia, bauxita, cassiterita, caulim, granito, hematita, mrmore, ouro, pedreiras, etc). Os danos ao ecossistema podem ser diferentes em cada caso, como: perda da camada frtil do solo, nos casos de eroso, exausto, no caso de no reposio dos nutrientes removidos pelas culturas, poluio do solo.

    Estima-se que cerca de 5 a 7 milhes de hectares de terras agricultveis so abandonadas anualmente pela degradao do solo, que existe 3.770 milhes de hectares propcios desertificao e 323 milhes de hectares de terras com problemas de salinizao (LAL; STEWART, 1992). Nas regies tropicais, sujeitas a elevados ndices pluviomtricos e elevadas temperaturas, h cerca de 2 bilhes de hectares em avanado estgio de degradao (JESUS, 1994). A desertificao, causada por irrigao conduzida de forma inadequada, a agricultura de sequeiro, a pecuria em pastagens conduzidas inadequadamente so responsveis por cerca de 36 milhes de km2 de reas degradadas, 70% destes em climas secos (SAADI, 2000).

    Na Amrica do Sul, do total da rea cultivada, cerca de 14% se encontram degradadas (ODUM, 1993), constituindo cerca de 244 milhes de hectares de solos degradados, sendo o desmatamento responsvel por 41%, o superpastejo, por 27,9%, as atividades agrcolas, por 26,2%, e a explorao intensiva da vegetao, por 4,9% (DIAS; MELLO, 1998). A regio Amaznica, onde o modelo de explorao envolve a derrubada da mata e queima da madeira no explorvel economicamente, com queima das pastagens em sua renovao, com abertura peridica de novas reas, responsvel pelo desmatamento de 300 mil ha/ano (YARED, 1990).

  • 37

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    2.1 Causas da degradao do solo

    Vrias so as causas que podem levar degradao do solo, as quais podem ser por naturais ou por interveno antrpica. Entre as causas naturais que levam degradao do solo esto atividades vulcnicas, ao elica, furaces e tornados, terremotos, maremotos, meteoros.

    Entre as causas atribudas ao antrpica esto o uso agrcola inadequado, o uso do solo como depsito de resduos, a minerao e o beneficiamento de minrios,

    atividades industriais. Neste item vamos nos ater apenas s degradaes causadas por ao antrpica.

    2.1.1 Compactao

    A compactao do solo implica em dificuldade na penetrao da gua, no

    desenvolvimento do sistema radicular das plantas, no fluxo de gase do solo para a

    atmosfera, com reflexos na perda da capacidade produtiva. (TAYLOR; BRAR, 1991, BEUTLER; CENTURION, 2003, BEUTLER; CENTURION, 2004, BEUTLER et al., 2004).

    O trfego de mquinas pesadas no sistema de plantio direto, cada vez mais adotado no Brasil, tem provocado compactao superficial do solo e reduzido a

    produtividade das culturas (SILVA et al., 2000).

    Em solo compactado, Pupin (2008) observou reduo na contagem de bactrias totais (22-30%) e nitrificadoras (38-41%). Contudo, houve aumento na

    populao de fungos (55-86%) e de bactrias desnitrificantes (49-53%). As atividades

    de desidrogenases, urease e fosfatase diminuram (20-34%, 44-46% e 26-28%, respectivamente).

    2.1.2 Eroso

    A eroso uma forma de degradao do solo causada pelo do vento, pela gua e pelo gelo, cuja ao favorecida pela interveno antrpica, que deixa o solo descoberto ou destri sua estrutura por um excesso de operaes de arao e gradagem.

  • 38

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    Em solo no degradado, as partculas encontram-se agregadas pela matria orgnica, pelos xidos de ferro, alumnio e mangans, formando diferentes nveis estruturais, que facilitam a penetrao e reteno da gua, aumentam a adsoro dos nutrientes das plantas.

    Quando um solo mantido nu, o impacto das gotas da chuva promovem a desagregao das partculas do solo, tornando-as transportveis pela ao do vento e da gua. A remoo das camadas superficiais do solo expe as camadas inferiores, mais

    pobres em nutrientes e em matria orgnica, levando a uma perda na fertilidade (Figura 1A). Em casos mais severos, so formadas voorocas, tornando o solo totalmente inapto para a agricultura (Figura 1B).

    A perda de fertilidade leva a um desenvolvimento inadequado da vegetao, com menor retorno de material vegetal superfcie do solo, causando menor disponibilidade de C, de energia e de nutrientes para a biota do solo, o que afeta os ciclos biogeoqumicos dos elementos.

    Figura 1: Degradao do solo por eroso.

    2.1.3 Salinizao

    A salinizao uma consequncia do aumento da concentrao salina do solo pela adio incontrolada de sais e da movimentao da gua no perfil do solo, sendo

    mais frequente em regies de clima tropical quente e seco com elevadas taxas de evapotranspirao e baixos ndices pluviomtricos, caso do semi-rido do nordeste brasileiro. A salinizao pode ser primria, que determinada pela intemperizao dos constituintes da rocha que deu origem ao solo, ou secundria, causada pela ao

  • 39

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    antrpica, principalmente pelo uso indevido da irrigao. O manejo inadequado da irrigao e da fertilizao pode levar salinizao.

    Estima-se que cerca de 400 milhes de ha de terras agrcolas vm apresentando reduo no potencial de produo devido salinidade (BOT et al., 2000). O aumento na concentrao de sais solveis no solo aumenta o potencial osmtico, dificultando

    a absoro de gua e nutrientes pelas plantas, que passam a apresentar baixo desenvolvimento e at mesmo injrias nas folhas. O aumento a concentrao de sdio provoca a disperso da frao argila, diminuindo a capacidade de infiltrao da gua no

    solo e consequente aumento no escorrimento superficial, com reflexos na erosividade

    das chuvas (potencial das chuvas de causar eroso).

    Em cultivo protegido, que vem aumentando em funo das vantagens deste sistema de produo, pode ocorrer aumento na salinidade do solo devido ao excesso de fertilizantes aplicados via gua de irrigao. Dias (2001), estudando a evoluo da salinidade em latossolo cultivado com melo fertirrigado, observou, no perodo de maior exigncia nutricional da cultura, incrementos de at 1,60 dS m-1 na salinidade da gua de irrigao, causada pela aplicao de fertilizantes, o que foi responsvel, pelo menos em parte, pelo aumento na salinidade do solo aos 45 dias aps a semeadura.

    2.1.4 Exausto

    As plantas, durante o ciclo de desenvolvimento, removem do solo os nutrientes de que necessitam. Na colheita, os nutrientes contidos nos produtos so removidos da rea, de tal modo que, se no forem repostos atravs de uma adubao de manuteno, haver empobrecimento gradativo do solo, levando degradao.

    Tabela 1. Balano dos nutrientes NPK no Brasil no perodo 1993-1996Entradas e Sadas N P2O5 K2O

    toneladas Exportao total 3.082.734 868.340 1.563.305Exportao extraindo soja e feijo 1.516.049 868.340 1.563.305Total de entrada* 1.053.114 1508231 1.634.390Eficincia da aplicao (%) 60 30 70Saldo -84.181 -413.871 -419.232

    * Considerando que 92,9% do fertilizante adquirido foi aplicado. Fonte: Cunha et al. (2010).

  • 40

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    A Tabela 1 mostra a situao do Brasil no perodo 1993-1996 com relao remoo de NPK pelas culturas e a reposio dos nutrientes atravs da fertilizao. Como se pode observar, h uma dficit na reposio dos nutrientes, conduzindo a uma

    exausto do solo, ou seja, perda de fertilidade pela remoo de nutrientes.

    A falta de nutrientes no solo causar deficincia no desenvolvimento das plantas,

    diminuindo o retorno de material orgnico superfcie do solo. A diminuio do carbono prontamente disponvel e a falta de ouros nutrientes causaro diminuio na populao microbiana do solo, afetando os ciclos biogeoqumicos. importante citar que, em condies de estresse, a respirao basal do solo pode aumentar de modo a compensar a deficincia nutricional ou o efeito txico de contaminantes, condies em

    que haver aumento na velocidade da biodegradao da matria orgnica.

    2.1.5 Uso de fertilizantes minerais e orgnicos

    Os fertilizantes, sejam eles orgnicos ou minerais, podem conter em sua composio quantidades variveis de elementos traos, que so agentes de poluio e podem, ao atingir determinadas concentraes, tornar o solo inapto para uso agrcola. Os metais pesados tm a capacidade de reagir com as protenas, determinado a perda de suas propriedades. Assim, elevadas concentraes de metais no solo podem causar diminuio na atividade enzimtica, afetando a ciclagem dos elementos.

    Em duas pocas de amostragem (maro de 2000 e 2001) no norte da Itlia, Gianfreda et al. (2005) encontraram maior atividade de desidrogenase, fosfatase e arilsulfatase em solo cultivado continuamente com milho e no fertilizado em relao a solo cultivado continuamente com milho e fertilizado, o que sugere efeito de contaminantes presentes nos fertilizantes sobre atividade enzimtica. As atividades de urease e fenoloxidase mostraram comportamento contrrio, enquanto a atividade de -glicosidase foi maior em 2000 e menor em 2001, evidenciando que as enzimas

    apresentam sensibilidades diferentes em relao aos contaminantes presentes nos fertilizantes.

    A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB), rgo ambiental do Estado de So Paulo, estabelece valores orientadores para os elementos traos nos solos do estado (Tabela 2) e outros agentes poluidores. Assim, considerando o elemento Cd, o valor considerado normal menor que 0,5 mg/kg. Um teor de 3 mg/

  • 41

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    kg um valor de alerta, e um teor de 10 mg/kg um valor de interveno, ou seja, aquele solo no pode ser usado para fins agrcolas.

    Tabela 2. Valores orientadores para elementos traos em solos do Estado de So Paulo

    ElementoReferncia Alerta

    IntervenoAgrcola Residencial Industrial mg/kg

    Antimnio

  • 42

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    origem e dos processos de obteno, podem incluir em sua composio agentes de poluio ambiental, como os elementos traos, de tal modo que, no Brasil, o uso dos mesmos na agricultura regulamentado pela resoluo CONAMA 375 (CONAMA, 2006).

    Em experimento com 6 anos de aplicao anual de lodo de esgoto, Melo et al. (2007) observaram aumento na atividade da urease na camada 0-0,10 m (onde o resduo foi incorporado), o que pode ser consequncia do aumento no teor de Ni potencialmente disponvel, uma vez que o metal constituinte do stio ativo da enzima. Como resultado, deve ocorrer aumento na concentrao de N-amoniacal pela hidrlise da uria logo aps a aplicao de fertilizante nitrogenado base de uria ou de restos vegetais ricos nesta substncia.

    Em solos, cujos teores de Cu, Zn e Ni estavam prximos dos limites estabelecidos pela Comunidade Europia para uso de lodo de esgoto na agricultura e cujo teor de Cd era cerca de 3 vezes maior, Barajas-Aceves (2005) encontrou valore de biomassa microbiana cerca da metade da encontrada em solos tratados com fertilizante mineral ou fertilizantes orgnicos no contaminados com elementos traos (Tabela 3).

    Tabela 3: Carbono e nitrognio da biomassa microbiana em solos tratados com diferentes tipos de fertilizantes e com lodo de esgotoTratamentos Biomassa microbiana (mg/kg solo)

    C N

    Turfa+NPK 132,0 29,0

    Esterco Curral 188,7 31,6

    Composto Vegetal 155,0 29,7

    Lodo de Esgoto 95,1 18,8

    Compoto de lodo de esgoto 116,7 21,7Fonte: Barajas-Aceves (2005).

    2.1.7 Uso do fogo

    O uso do fogo uma tcnica ainda bastante usada na agricultura brasileira. Logo aps a queima, ocorre melhoria em alguns atributos do solo, como aumento no pH e nos teores de K, Ca e Mg, com diminuio na acidez potencial, o que pode levar a um aumento na produtividade de pastagens instaladas logo aps a derrubada da mata e a queima da madeira sem valor comercial.

  • 43

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Em estudo com queima da vegetao de caatinga, Nunes et al. (2009) observaram aumento no pH, no teor de Ca e diminuio da acidez potencial. Contudo, com o tempo ocorreu maior acidez potencial e diminuio nos teores de P e das bases trocveis, com decrscimo no potencial produtivo (RHENHEIMER, 2003). Em solo sob vegetao de caatinga, aps a queima e repouso de 5 anos, Nunes et al. (2009) encontraram menor biomassa microbiana e maior quociente metablico e, portanto maior perda de CO2.caractersticas de sistemas submetidos a um tipo de estresse.

    Na implantao de pastagens na regio Amaznica, aps a derrubada da mata, a madeira sem valor comercial queimada. De incio, a operao traz aumento na fertilidade do solo pela adio dos nutrientes presentes nas cinzas, mas o uso continuado da queima no manejo das pastagens traz em seu bojo o empobrecimento do solo e o aparecimento de reas degradadas (Figura 2).

    Figura 2: Pastagem degradada pelo manejo inadequado com fogo.

    Na colheita da cana-de-acar, a queima da cobertura vegetal ainda aplicada com bastante intensidade no Estado de So Paulo. A queima da palhada, como j visto, diminui o aporte de material orgnico e dos nutrientes nele presentes e que so volteis, caso do nitrognio e do enxofre. Busato et al. (2005) encontraram, em Cambissolo cultivado com cana-de-acar por 55 anos sem uso da queima, teor de P mais elevado em todas as espcies estudadas (P-total, P-disponvel, P-orgnico, P-inorgnico e P-substncias hmicas).

  • 44

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    A conseqncia da queima, se os nutrientes no forem repostos atravs da fertilizao, o empobrecimento do solo, afetando os organismos responsveis pela ciclagem dos nutrientes no solo, com reflexo no ciclo biogeoqumico dos elementos.

    2.1.8 Minerao

    Na minerao a cu aberto h necessidade de remoo da cobertura vegetal, da camada superior do solo e de escavaes, o que leva a uma degradao do solo (Figura 3).

    Mesmo em manejos mais avanados, onde a vegetao removida enleirada no entorno da rea minerada, para depois ser retornada ao local da explorao, parte do material orgnico acaba sendo oxidado, de tal forma que seu retorno rea aps o processo de minerao, no a recompe de forma integral a fertilidade do solo.

    Em alguns casos, como na minerao de estanho, o minrio removido da rea, gerando grandes escavaes. O minrio levado a uma unidade de concentrao, onde batido com gua. A cassiterita (minrio de estanho), por ser mais denso, precipita-se, e o resduo devolvido rea escavada, gerando um gradiente textural no percurso (Figura 4).

    A cava da mina e a superfcie de deposio do resduo gerado na unidade de concentrao do minrio tornam-se totalmente infrteis e, nestas condies, a ciclagem dos elementos prejudicada.

    Figura 3: Minerao de ferro no Estado de Minas Gerais (A) e de estanho no Estado de Rondnia (B).

  • 45

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    Figura 4: Solo degradado por minerao de cassiterita na Floresta Nacional do Jamari, RO, aps o retorno do rejeito da extrao rea minerada.

    Fonte: Fotos Regina Mrcia Longo.

    2.1.10 Processo industriais

    As indstrias processam materiais das mais variadas naturezas, e durante o processamento, contaminantes como elementos traos, podem ser colocados na atmosfera atravs de chamins sem os filtros adequados. Na fuso de minrios, so produzidas escrias, que muitas vezes so colocadas no solo sem o menor escrpulo, gerando reas degradadas por poluio. muito fcil encontrar publicaes que relatam a degradao do solo pela contaminao por elementos traos, seja pela adio direta ao solo de resduos diversos, seja pela deposio de elementos que so colocados na atmosfera nas proximidades de reas de minerao ou de indstrias (ADRIANO, 2001, NALON, 2008).

    Em uma fbrica de baterias na cidade de Bauru, SP, as escrias da reciclagem do chumbo foram amontoadas no entorno da fundio, levando a uma poluio do solo pelo metal (Tabela 4). Mesmo o valor mais baixo (489,24 mg/kg) est acima do limite de interveno da CETESB para uso industrial da rea.

    Tabela 4. Chumbo em amostras de terra coletadas no Centro de Reciclagem de Baterias em Bauru, SP, extrado por diferentes mtodos.

    reasPb (mg kg-1 na TFSA)

    USEPA 3050B Mehlich 1 Mehlich 32 489,24 41,19 194,603 617,08 66,03 224,134 891,66 68,47 288,555 2.416,68 37,55 911,34

    Fonte: Nalon (2008).

  • 46

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    3 CICLOS BIOGEOQUMICOS NO AMBIENTE DO SOLO

    Ciclo biogeoqumico a movimentao cclica dos elementos qumicos pelos diferentes compartimentos existentes no planeta, compartimentos estes representados pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera.

    Os ciclos biogeoqumicos so afetados por fatores como clima, composio da rocha que deu origem ao solo, propriedades fsicas, qumicas e biolgicas do solo, atividades antrpicas.

    No ambiente do solo, dos ciclos biogeoqumicos participam reaes abiticas e biticas. As reaes abiticas so afetadas pelo pH, pelo potencial redox, pela atividade do complexo coloidal. Envolvem reaes de hidrlise, precipitao, coprecipitao, adsoro, dessoro, oxirreduo, solubilizao. Em meio alcalino, os metais pesados tendem a se precipitar, ficando temporariamente imobilizados no ambiente do solo. Em

    solos ricos em Al ou Ca, o fsforo pode se precipitar nas formas de fosfato de alumnio ou fosfato de clcio. Em ambientes com baixo potencial redox, Fe3+ e Mn3+, insolveis, tendem a se reduzir para as formas de Fe2+ e Mn2+, solveis e assimilveis pelas plantas.

    Nas reaes biticas, os elementos so absorvidos pela biota do solo e participam de diferentes vias metablicas, a ficando imobilizados por determinado perodo de

    tempo. Neste item, dar-se- nfase aos processos biticos, envolvendo os ciclos do C e do N,, pela importncia na fertilidade dos solos em regies tropicais e subtropicais e no sequestro do C, importante componente do aquecimento global.

    3.1 Ciclo do carbono

    O ciclo do carbono de fundamental importncia para a qualidade do solo, principalmente sob condies tropicais e subtropicais, em que a frao mineral do solo se encontra-se nos estgios finais da escala de intemperizao, com predominncia de

    minerais de argila de grade 1:1, xidos de ferro, mangans e alumnio, com baixa atividade.Os principais depsitos de C do planeta encontram-se apresentados na Tabela 5.

    Os resduos vegetais e animais incorporados ao solo levam no seu bojo elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas e que so mineralizados, tornando-se

  • 47

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    disponveis para um novo ciclo vegetal. Os processos de biodegradao e biossntese levam formao das substncias hmicas, de fundamental importncia na definio

    das propriedades fsicas do solo e para a capacidade de troca de ctions.

    Tabela 5: Principais depsitos do C no planeta Terra.

    Ambiente C (109 t)

    Sedimentos e rochas sedimentares 80.000.000

    Oceanos 40.000

    Combustvel fssil 4.000

    Matria orgnica do solo 1.500

    Atmosfera 825

    Plantas terrestres 580

    Figura 5: Ciclo do carbono.

    Na Figura 5 apresenta-se um esquema resumido do ciclo do carbono. O gs carbnico entra nos ciclos biolgicos por meio da fotossntese, via metablica em que, s custas de energia luminosa da luz solar e da gua, no interior dos cloroplastos dos organismos clorofilados, ocorre a sntese da molcula de glicose. Em um processo

    antagnico, denominado respirao, o C deixa a biota e volta para a atmosfera na forma de CO2 (MELO et al., 1998). Parte do C-orgnico que chega ao solo pode dar origem aos combustveis fsseis, que podem ser queimados como fonte de energia, voltando para a atmosfera na forma de CO e CO2.

  • 48

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    Atravs de exsudatos radiculares ou aps a morte da planta, as substncias orgnicas que constituem o tecido vegetal vo servir de fonte de C, de energia e de outros nutrientes para a biota do solo, sendo que parte do C ir fazer parte da biomassa (biosfera) parte ser mineralizada na respirao, retornando atmosfera na forma de CO2, e parte ser transformada em substncias mais simples, em processos fermentativos (etanol, cido ltico), ou em produtos mais complexos, como as substncia hmicas (litosfera). o C passando pelos diversos compartimentos do planeta.

    Para metabolizar os resduos orgnicos que chegam ao solo, os organismos que o habitam produzem enzimas diversas, que vo catalisar os diferentes tipos de reaes que fazem parte das vias metablicas que integram o metabolismo. Ao morrerem, as clulas so rompidas e as enzimas so liberadas para o ambiente do solo, onde podem se complexar com a matria orgnica, permanecendo ativas por certo perodo de tempo. Para o aproveitamento dos carboidratos so sintetizadas enzimas como amilases, invertase, celulase, -glicosidase, que iro acelerar a hidrlise do amido,

    da sacarose e da celulose, dando origem a biomolculas menores, como a celobiose, a maltose, a glicose e a frutose, que podero ser absorvidas e metabolizadas no interior da clula atravs de vias como a gliclise, o ciclo dos cidos tricarboxlicos, a via das pentoses, a cadeia de transporte de eltrons.

    O tempo mdio de residncia de CO2 varia de acordo com o ambiente em que se encontra. No solo, de 25 a 30 anos, na atmosfera, de 3 anos, e nos oceanos, de 1500 anos.Em solos degradados, a atividade das enzimas envolvidas no ciclo do C afetada, de tal modo que pode ser um indicador do ciclo do carbono naquelas condies.

    Em rea de minerao de argila, em que a camada superficial do solo foi removida

    e retornada cava aps o processo de extrao, Batista et al. (2008) observaram que a atividade de hidrlise do diacetato de fluorescena (avalia a atividade microbiana

    do solo atravs da atividade de um conjunto de enzimas como lpases, esterases, proteases) e a respirao basal foram menores no tratamento controle, no submetido ao reflorestamento, do que naqueles reflorestados com Eucaliptus pellita ou sabi em plantios puros ou consorciados. Ou seja, a degradao do solo por minerao de argila causou diminuio na velocidade dos ciclos biogeoqumicos do C, do N e de outros elementos presentes mo material orgnico do solo.

  • 49

    reas D

    egradadas da Am

    aznia -Aes A

    ntrpicas e a Degradao A

    mbiental

    3.2 Ciclo do nitrognio

    O nitrognio um elemento que pode passar diretamente da atmosfera para o interior da planta ou de alguns microrganismos de vida livre atravs do processo da fixao biolgica ou diretamente da atmosfera para o ambiente do solo por meio de

    descargas eltricas e da chuva (Figura 6).

    Figura 6: Ciclo do nitrognio simplificado. Fonte: Melo (2000).

    O principal repositrio de nitrognio a atmosfera, onde se encontra na forma de gs nitrognio (N2) em uma concentrao de 78%. Outros repositrios so as plantas e animais, os solos e os oceanos (Tabela 6).

    Apesar de extremamente abundante na atmosfera, o nitrognio frequentemente o nutriente limitante do crescimento das plantas, uma vez que as mesmas absorvem o nitrognio nas formas dos ons amnio (NH4

    +) e nitrato (NO3-), cuja concentrao

    no solo muitas vezes baixa. A maioria das plantas obtm o nitrognio necessrio ao seu crescimento atravs do nitrato, uma vez que o on amnio txico em concentraes elevadas. Apenas atravs da assolciao com basctiras dos gneros Rhizobium e Bradyrhizobium as plantas conseguem aproveitar o N2 da atmosfera, em um processo denominado fixao biolgica do nitrognio. Os animais recebem

    o nitrognio de que necessitam atravs de uma dieta contendo vegetais e animais.

  • 50

    re

    as D

    egra

    dada

    s da A

    maz

    nia

    -A

    es A

    ntr

    pica

    s e a

    Deg

    rada

    o

    Am

    bien

    tal

    Algumas bactrias de vida livre no solo tm a capacidade de capturar molculas de nitrognio (N2) da atmosfera e us-las para a sntese de aminocidos e outros compostos nitrogenados. A fixao atmosfrica ocorre atravs dos relmpagos, cuja

    elevada energia separa as molculas de nitrognio e permite que os seus tomos se liguem com molculas de oxignio existentes no ar, formando o ion nitrato, que se dissolve na gua da chuva e com ela levado ao solo. A fixao atmosfrica contribui

    com cerca de 58% de todo o nitrognio fixado.

    Tabela 6: Repositrios de nitrognio.

    Repositrio N (em Tg g) TR (ano)

    Atmosfera

    N2 3,9 - 4,0 x 109 107

    NOx 1,3 - 1,4 1/12

    N2O 1,4 x 103 100

    Plantas e Animais 3 x 104 50

    Solo 9,5 x 104 2000

    Oceanos

    Sedimentos 4,5 x 108

    Superfcie 2 x 105

    Tg= teragrama= 1012 g. TR= tempo de residncia.