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ii ii GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO SECRETARIA DE AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS INSTITUTO DE ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES SISTEMAS DE USO E MANEJO Erika Maria de Lima Celegato Teixeira Orientador: Dr. Valdinei Tadeu Paulino Nova Odessa Janeiro, 2011 Dissertação apresentada ao Programa de Pós- graduação do Instituto de Zootecnia, APTA/SAA, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Produção Animal Sustentável.

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ii ii

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DE AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES

SISTEMAS DE USO E MANEJO

Erika Maria de Lima Celegato Teixeira

Orientador: Dr. Valdinei Tadeu Paulino

Nova Odessa Janeiro, 2011

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

graduação do Instituto de Zootecnia,

APTA/SAA, como parte dos requisitos para

obtenção do título de Mestre em Produção

Animal Sustentável.

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Ficha elaborada pelo Núcleo de Informação e Documentação do Instituto de Zootecnia

Bibliotecária responsável – Ana Paula dos Santos Galletta - CRB8/7166

T266e Teixeira, Erika Maria de Lima Celegato

Estoque de carbono em pastagens com diferentes sistemas de uso e manejo. / Erika Maria de Lima Celegato Teixeira. Nova Odessa - SP, 2010.

88p. : il.

Dissertação (Mestrado) - Instituto de Zootecnia. APTA/SAA. Orientador: Prof. Dr. Valdinei Tadeu Paulino.

1. Pastagens. 2. Carbono do solo. 3. Solo – Uso e manejo. 4. Integração lavoura-pecuária. I. Paulino, Valdinei Tadeu. II. Título.

CDD 633.2

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GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES

SISTEMAS DE USO E MANEJO

ERIKA MARIA DE LIMA CELEGATO TEIXEIRA Orientador: Valdinei Tadeu Paulino

Aprovado como parte das exigências para obtenção de título de MESTRE em Produção

Animal Sustentável, pela Comissão Examinadora:

Prof. Dr. Valdinei Tadeu Paulino

Dr. Gustavo José Braga

Dr. Edison Valvasori

Data da realização: 13 de Janeiro de 2011.

Presidente da Comissão Examinadora

Prof. Dr. Valdinei Tadeu Paulino

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Dedico este Trabalho:

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Agradecimentos

A Deus por me conceder o dom da vida, e por ter colocados pessoas especiais que me

ajudaram na realização deste trabalho.

Ao Professor Dr. Valdinei Tadeu Paulino pela orientação, paciência e amizade durante

esses dois anos, muito obrigada e que Deus o abençoe.

Aos amigos José Evandro e Antonio Marcos Pigato pela importante ajuda nas coletas

de solo que foram imprescindíveis na realização deste trabalho.

A dona Elisabete V.M. Cruz do Laboratório de Biotecnologia Aplicada a produção

animal do Instituto de Zootecnia pela ajuda na coletas.

A equipe do Laboratório de Analises Bromatológicas e minerais do Instituto de

Zootecnia: Dra. Rosana Possenti, Neusa Aparecida Chaves, Carmem Lourdes pelas análises

químicas e biológicas.

A Dra. Eliana Aparecida Schammas do Laboratório de Metodologia Quantitativa

Aplicada a Pesquisa Zootécnicas pelas análises estatísticas.

A professora Dra. Keila Maria Roncato Duarte Coordenadora do Curso de Pós

Graduação em Produção animal Sustentável e Marta Joana Paiva Perissinotto pela ajuda e

esclarecimento das duvidas.

A todos os amigos da Primeira Turma de Mestrado do Instituto de Zootecnia

especialmente Patrícia, José Evandro, Ivana e Fernanda.

A todos os funcionários do Instituto de Zootecnia que direta ou indiretamente me

ajudaram na realização deste trabalho

E mais uma vez agradeço a minha família pai, mãe, esposo, filho, irmã Edva, e

sobrinhos Gui e Diego, tia Zenaide aos meus primos Binho e Gaga pelo incentivo e apoio

durante todo esse tempo.

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SUMÁRIO

RESUMO.................................................................................................................. xi

ABSTRACT………………………………………………………………………. xiii

LISTA DE TABELAS.............................................................................................. xv

LISTA DE FIGURAS............................................................................................... xxi

1 INTRODUÇÃO..................................................................................................... 1

2 REVISÃO DE LITERATURA............................................................................. 5

2.1 Compreendendo os ecossistemas........................................................................ 5

2.1.1 As mudanças dos ecossistemas........................................................................ 6

2.2 Agricultura e Meio Ambiente............................................................................. 6

2.3 Dióxido de Carbono ............................................................................................. 7

2.3.1 Sequestro de Carbono em pastagens - .............................................................. 9

2.3.2. Estoque de Carbono ......................................................................................... 12

2.4.Pastagens degradadas e pastagens manejadas adequadamente............................ 15

2.5 Sistema Integração Lavoura-Pecuária ILP.............................. ............................ 16

3 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................... 19

3.1-Local e período experimental .............................................................................. 19

3.2-Sistemas avaliados................................................................................................ 21

3.2.1 Instituto de Zootecnia em Nova Odessa- SP.................................................... 21

3.2.2 Unidade de Pesquisa de Brotas –SP.................................................................. 25

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ix ix

3.2.3 Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Bovino de Corte

em Sertãozinho-SP..........................................................................................

26

3.3 Amostragens de solo........................................................................................... 28

3.4 Estoque do Carbono nos solos............................................................................ 29

3.4.1 Metodologias de análises de carbono orgânico em solos................................. 29

3.5 Análise física e química do solo.......................................................................... 30

3.6 Análises de densidades ........................................................................................ 30

3.7 Massa de forragem e características químicas-bromatológicas.......................... 30

3.8 Análises dos resultados....................................................................................... 31

3.9 Delineamento experimental no sistema de produção animal pastagem antiga de

capim-marandu versus pastagem melhorada..............................................................

31

3.9.1 Delineamento experimental sistema ILP.......................................................... 31

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................... 34

4.1- Densidade do solo.............................................................................................. 34

4.2 Teores e Estoques de Carbono em Nova Odessa – SP........................................ 38

4.3 Teor de Carbono no solo em Brotas – SP........................................................... 40

4.4 Estoque de Carbono no solo em Brotas –SP....................................................... 40

4.5 Teor de carbono no solo em Sertãozinho- SP.................................................... 41

4.6 Estoque de carbono em solos de Sertãozinho –SP.............................................. 42

4.7 - Variação do estoque (∆ EstC) de Carbono nas ecorregiões de Nova Odessa, Brotas

e Sertãozinho...................................................................................................

45

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x x

4.8 Pastagem de capim-Marandu antiga versus capim-Marandu submetido a estratégias

de pastejo rotativo e adubação nitrogenada.............................................

46

4.8.1 Teores de carbono............................................................................................ 46

4.8.2 Estoques de carbono......................................................................................... 47

4.8.3 Caracterização química do solo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico sob

cultivo de pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu em Nova Odessa-

SP..................................................................................................................

49

4.8.4 Correlações entre o estoque de carbono e a fertilidade do solo (Latossolo

Vemelho-Amarelo típico).........................................................................................

53

4.9-Sistemas Integração Lavoura-Pecuária............................................................... 56

4.9.1-Massa seca de forragem e características bromatológicas............................... 56

4.9.2 Teores de minerais Ca, Mg, P, S e K na parte aérea das

forrageiras..................................................................................................................

63

4.9.3 Teores e estoques de carbono nas pastagens em sistema de integração lavoura-

pecuária........................................................................................................

66

4.9.4 Composição química do solo cultivado no sistema ILP (milho-ruziziensis, milho-

marandu e milho-piatã)...................................................................................

69

4.10 Comparação de metodologias de análises de carbono orgânico....................... 70

5 CONCLUSÕES................................................................................................... 73

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 74

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RESUMO

Estoque de carbono em pastagens com diferentes sistemas de uso e manejo

Tem sido crescente a preocupação mundial em relação às mudanças no clima do planeta, decorrentes principalmente das emissões dos gases de efeito estufa (GEE) que são dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e o oxido nitroso (N2O). No Brasil a contribuição dos GEE está relacionada principalmente com a mudança no uso da terra e da agricultura que são responsáveis por mais de dois terços das emissões. O objetivo do estudo foi caracterizar o estoque de carbono - EC (Mg.ha-1) acumulado no solo, a densidade do solo nas diferentes profundidades, em vários sistemas de uso e manejo: pastagens, matas, milho no sistema de cultivo convencional, milho no sistema de integração lavoura-pecuária, bem como caracterizar quimicamente os solos e correlacionar a fertilidade com o estoque de carbono. O experimento foi conduzido, no período de dezembro de 2008 a junho de 2010, no Instituto de Zootecnia (IZ) de Nova Odessa, na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Brotas – SP e no Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Bovinos de Corte em Sertãozinho, todos pertencentes à Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA), órgão subordinado à Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo. A densidade apresentou menores valores nas camadas superficiais para as matas associadas às pastagens (Brotas, Nova Odessa e Sertãozinho), para os sistemas de cultivo de milho – Santa Angélica (convencional), pastagem com B. brizantha Marandu (pasto antigo e pasto melhorado), pastagem de B. decumbens, devido ao maior aporte de material vegetal e no caso das matas associadas o aporte de vegetal não sofreu a interferência das práticas de manejo. Em Sertãozinho-SP, comparando os tratamentos não houve diferença significativa (P>0,05) nos teores de carbono em vários sistemas de uso do solo, porém com relação ao estoque de carbono (EC) os maiores valores foram encontrados na área de mata nativa, 103,13 Mg ha-1. Em Brotas, os teores de carbono não apresentaram diferenças significativas (P>0,05) entre os sistemas pastagem e a mata nativa, para os estoques os maiores valores foram observados na pastagem (61,74 Mg ha-1) sendo decorrente das maiores densidades e maiores acúmulos de matéria orgânica. Em Nova Odessa, para as pastagens melhoradas de capim-Marandu versus a antiga, os estoques de carbono foram significativamente superiores em média 97,2 Mg ha-1 onde o manejo foi adotado e 85,0 Mg ha-1 no pasto antigo. Estes estoques de carbono mostraram significativas reduções (P<0,05) com a profundidade. O uso do sistema integração lavoura-pecuária mostrou um grande potencial em estocar carbono no solo. Ele representa uma alternativa promissora em recuperar pastos degradados, com produção de forragem de qualidade e para o fornecimento de matéria orgânica em quantidade suficiente para cobertura do solo durante todo o ano. Esse sistema de manejo torna o sistema economicamente viável e sustentável.

Palavras-chave: Carbono do solo, mudança do uso da terra, aquecimento global, pastagens.

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ABSTRACT

Carbon storage in grasslands with different land use systems and management There has been growing worldwide concern regarding global climate change, caused mainly by emissions of greenhouse gases (GHGs) such as carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). In Brazil, the contribution of greenhouse gases is related to the change in land use and agriculture are responsible for more than two thirds of emissions. The aim of this study was to characterize the carbon storage - EC (Mg ha-1) accumulated in the soil, the soil density at different depths, of different systems of land use and management, pastures, woods, woods, corn in the cropping system conventional corn under crop-livestock, as well as the characteristics of soil fertility correlated with the carbon stock. The experiment was conducted from December 2008 to June 2010, at the Animal Production Institute (IZ) at Nova Odessa, Unit of Research and Development Brotas - SP and Research Unit Sertaozinho-SP, all belonging ha Paulista Agency Agribusiness Technology (APTA), from the Secretary of Agriculture of the State of Sao Paulo, Brazil. Had lower density in the surface layers to the forests associated with grassland (Brotas, Nova Odessa and Sertaozinho) for maize cropping systems - Santa Angelica (conventional), pasture with Marandu B. brizantha (old pasture and improved pasture) grazing B. decumbens, possibly the greatest contribution of plant material and in the case of forests associated with the input of plant suffered no interference from management practices. Comparing the treatments there wasn’t difference (P <0.05) for carbon content in various systems of land use in Sertaozinho-SP. With regard to CS the highest values were found in native forest, 103,13 Mg ha -1. In the Unit of Brotas carbon contents showed no significant differences (P> 0.05) between pasture and native forest systems for stocks higher values were observed in the pasture and the resulting higher densities and higher accumulation of organic matter. In the improved pastures of Marandu grass versus old, carbon stocks were significantly higher the light management strategies adopted. Only in the formed pasture without any management practice defined and without replacement of nutrients in the form of fertilizer, carbon stocks did not vary significantly (P> 0.05) with depth. The use of crop-livestock integration system showed a great potential to store carbon in soil. It represents a promising alternative in recovering degraded pastures at low-cost, forage production and quality for the supply of organic material in sufficient quantity to cover the soil all year round. This management systems makes the system economically viable and sustainable. Keywords: soil carbon, land use change, global warming, pastures.

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Caracterização geral dos locais de coleta das amostras de solo em Brotas,

Nova Odessa e Sertãozinho no estado de São Paulo...................................................

20

Tabela 2. Localidade, uso do solo, classificação do solo, classe textural e

resultados da análise granulométrica...........................................................................

21

Tabela 3. Densidade dos solos das pastagens para as camadas de solos amostradas,

sob diferentes sistemas de uso e manejo, valores expressos em (kg.dm-3), em Nova

Odessa –SP..................................................................................................................

36

Tabela 4. Densidade dos solos (kg.dm-3) das pastagens para as camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Brotas –SP.......................

37

Tabela 5. Densidade dos solos (kg.m-3) das pastagens para as camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho –SP...............

37

Tabela 6. Teores (g. kg-1) e estoques de carbono (Mg ha-1) nas diferentes camadas

de solos amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Nova Odessa–

SP.................................................................................................................................

39

Tabela 7. Teor de carbono nas diferentes camadas de solos amostradas, sob

diferentes sistemas de uso e manejo, valores expressos em g. kg-1, em Brotas –SP...

40

Tabela 8. Estoque de carbono (Mg ha-1-) nas diferentes camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Brotas –SP.......................

41

Tabela 9. Teor de carbono (g. kg-1) nas diferentes camadas de solos amostradas,

sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho -SP...................................

42

Tabela 10. Estoque de carbono (Mg ha-1) nas diferentes camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho –SP. .............

43

Tabela 11. Teor de carbono (g. kg-1) nas diferentes camadas de solos amostradas,

em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu, pasto antigo e pasto

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xvi xvi

melhorado (pastejo rotacionado, altura do pasto de entrada dos animais: 25 ou 35

cm, adubadas com 50 e 200 kg de N ha-1)...................................................................

47

Tabela 12. Estoque de carbono (Mg. ha-1) nas diferentes camadas de solos

amostradas, em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu, pasto antigo e

pasto melhorado (pastejo rotacionado, altura do pasto de entrada dos animais: 25

ou 35 cm, adubadas com 50 e 200 kg de N ha-1).........................................................

48

Tabela 13. Valores de pH em CaCl2, H + Al, saturação por Al, matéria orgânica,

CTC potencial (T) do solo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico distrófico

cultivado com B. brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo

(alturas 25 e 35 cm) e adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).............................

50

Tabela 14. Teores de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e saturação por bases (V

%) do solo Latossolo Vermelho Amarelo distrófico cultivado com B. brizantha

Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo (alturas 25 e 35 cm) e

adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).................................................................

52

Tabela 15. Porcentagem de contribuição de potássio, cálcio e magnésio na

capacidade de troca de cátions (CTC) do solo Latossolo Vermelho Amarelo

distrófico cultivado com B. brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo

rotativo (alturas 25 e 35 cm) e adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1)...............

54

Tabela 16. Coeficiente de correlação de Pearson entre os estoques de carbono (EC)

e de macronutrientes (P, K, Ca e Mg) e entre EC e a acidez do solo (pH em CaCl2

e H + Al) e entre EC e a CTC potencial, saturação por Al (m%) e saturação por

bases (V%) para o Latossolo Vermelho Amarelo distrófico cultivado com B.

brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo (alturas 25 e 35

cm) e adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).......................................................

56

Tabela17. Produção de matéria seca, em kg.ha -1,das pastagens de Brachiaria

ruziziensis, B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da

aplicação de gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem –

1.200 kg de calcário por hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial

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xvii xvii

mais escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3),

em junho de 2009........................................................................................................

58

Tabela 18. Teores de proteína bruta (%), das pastagens de Brachiaria ruziziensis,

B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009...........

59

Tabela 19. Teores de digestibilidade (%), das pastagens de Brachiaria ruziziensis,

B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/ha) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009...........

60

Tabela 20. Teores de Fibra detergente ácido-FDA (%), das pastagens de

Brachiaria ruziziensis, B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em

função da aplicação de gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de

calagem – 1.200 kg de calcário por hectare ( calagem superficial- C1, calagem

superficial mais escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial +

escarificação –C3), em junho de 2009........................................................................

61

Tabela 21. Teores de Fibra detergente neutro - FDN (%) das pastagens de

Brachiaria ruziziensis, B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em

função da aplicação de gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de

calagem – 1.200 kg de calcário por hectare (calagem superficial- C1, calagem

superficial mais escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial +

escarificação –C3), em junho de 2009........................................................................

61

Tabela 22. Teores de hemicelulose (%) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/ha) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009...........

62

Page 18: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

xviii xviii

Tabela 23. Teores de Cálcio- Ca (g/kg), das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial +subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009............

63

Tabela 24. Teores de Magnésio (g/kg), das pastagens de Brachiaria ruziziensis,

B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009...........

64

Tabela 25. Teores de Fósforo P (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3), em junho de 2009..........

65

Tabela 26. Teores enxofre S (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação – C3) em junho de 2009.........

65

Tabela 27. Teores de Potássio K (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis,

B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso

(G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário

por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009 ..........

66

Tabela 28. Teor e estoque médio de carbono em sistemas de integração lavoura-

pecuária (ILP milho-forrageira), cultivado com Brachiaria brizantha cv. Marandu

(Mar), B. brizantha cv. Piatã (Pia), B. ruziziensis (Ruz)) e em área plantio

convencional (PC) de milho........................................................................................

68

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xix xix

Tabela 29. Composição química do solo Latossolo Vermelho-Amarelo típico, em

sistema de integração lavoura-pecuária(milho-ruziziensis, milho-marandu e milho-

piatã), para as profundidades de 0 – 5 cm e 5 – 10 cm...............................................

69

Tabela 30. Teor de carbono determinado pelo método de combustão úmida

Walkley & Black (WB) e de combustão seca Nelson e Sommers (NS) para as

camadas de solo superficial (0-10 cm) e camada média (20-40 cm), para diferentes

sistemas de uso e manejo do solo................................................................................

71

Tabela 31. Equações de regressão para estimativa dos teores de carbono (dag.kg-1),

a determinados pelo método de combustão seca de Nelson e Sommers (NS) e

método de combustão úmida Walkley e Black (WB) e os coeficientes de

correlação linear de Pearson (r) entre os métodos NS e WB......................................

72

Tabela 32. Coeficientes de determinação (R2) e de correlação (r) entre os teores de

carbono no (dag.kg-1), determinados pelo método de combustão seca de Nelson e

Sommers (NS) e método de combustão úmida Walkley e Black (WB).....................

72

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xx xx

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xxi xxi

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Ciclo do carbono............................................................................... 08

Figura 2- Pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha)............................. 22

Figura 3- Mata nativa, adjacente a pastagem com capim-marandu.................. 23

Figura 4- Sistema Integração lavoura-pecuária (milho + forrageiras).............. 23

Figura 5- Área cultivada há quase 50 anos com cultura anual de milho no verão Fazenda Santa Angélica IZ Nova Odessa-SP..........................................

24

Figura 6- Leguminosa forrageira, amendoim forrageiro (Arachis pintoi cv.

Belmonte) - IZ Nova Odessa –SP......................................................................

24

Figura 7- Solo nu IZ- Nova Odessa –SP........................................................... 25

Figura 8- Pastagem Brachiaria decumbens Brotas –SP................................... 25

Figura 9- Mata nativa em Brotas –SP............................................................... 26

Figura 10- Plantio convencional de milho em Sertãozinho –SP...................... 26

Figura 11- Área de fenação com Brachiaria brizantha em Sertãozinho- SP... 27

Figura 12- Pastagem degradada em Sertãozinho- SP........................................ 27

Figura 13- Mata Nativa do IZ, em Sertãozinho – SP......................................... 28

Figura 14 - Pasto degradado em Sertãozinho-SP.............................................. 28

Page 22: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

xxii xxii

Figura 15- Variação dos estoques de carbono (∆ Estoque C), soma das

profundidades de 0- 10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm e 30-40 cm em relação a

mata adjacente, para os diferentes sistemas de manejo: solo nu, arachis,

milho convencional – Nova Odessa, Pasto degradado-Tanzânia- Sertãozinho,

milho convencional- Sertãozinho, Fenação, Pasto degradado, Pasto B.

decumbens-Brotas, Pasto antigo, B.marandu 25/50, B.marandu 25/200,

B.marandu 35/50, B.marandu 35/200................................................................

45

Figura 16- Estoque de carbono (t/ha) no sistema Integração Lavoura-

Pecuária (milho + marandu) em função das profundidades...............................

68

Page 23: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

1

1- INTRODUÇÃO

O efeito estufa é produzido por gases na atmosfera que protegem a Terra da

diminuição excessiva de temperatura, impedindo que o calor se dissipe em níveis que façam o

planeta se resfriar em demasia. É um processo natural ocasionado por gases, que absorvem

radiação infravermelha, mantendo a temperatura média do planeta (BAEDE et al., 2001). No

final dos anos 60, alguns pesquisadores começaram a registrar uma intensificação desse

fenômeno. Eles alertaram para o fato de que as enormes emissões de dióxido de carbono

(CO2), além de outros gases, estariam contribuindo para o aumento da camada natural de

gases na atmosfera que produz esse fenômeno. Globalmente, as queimas de combustíveis

fósseis e a produção de cimento constituem as maiores fontes, responsáveis por 66% do GEE.

A agricultura (20%) e a mudança do uso da terra (14%) completam o total das emissões

antrópicas (IPCC, 2001).

No Brasil, a contribuição do GEE provenientes da queima de combustíveis fósseis, da

agricultura e de mudanças no uso da terra apresentam padrões diferentes daqueles observados

globalmente. Conforme Santilli et al., (2005) as queimadas e desmatamentos emitem de 180 a

200 milhões de toneladas de carbono por ano (MtC ano-1). Aqui a mudança no uso da terra e a

agricultura são responsáveis por mais de dois terços das emissões de gases provenientes do

processo de desmatamento (FEARNSIDE, 2000). Assim, o Brasil passa da 17ª para a 5ª

posição na relação dos países que mais emitem.

Page 24: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

2

As consequências adversas do aquecimento global, que se manifestam como

mudanças climáticas, estão entre as principais preocupações ambientais da atualidade

enfrentadas pela população da Terra (KERR, 2005). Tal preocupação refletiu-se na criação do

Comitê Intergovernamental de Negociação da Convenção-Quadro sobre Mudança do Clima

(INC/UNFCCC 1995). Esse Comitê elaborou no início dos anos 90 um documento que

determinava suas diretrizes, sendo assinado em Maio de 1992 pelas Nações Unidas e aberta

para assinaturas dos países em Junho de 1992 na Cúpula sobre Meio Ambiente no Rio de

Janeiro. Esta convenção foi assinada por 175 países até 1999, em que os governos associados

concluíram que ela poderia ser a propulsora de ações mais enfáticas em longo prazo nas

questões de cunho ambiental (IPCC, 2007).

Nos últimos 200 anos, após revolução industrial houve um aumento significativo dos

gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera o CO2 passou de 280 ppm para 380 ppm, o CH4

passou de 0,7 ppm para 1,7 ppm e o N2O passou de 280 ppb para 360 ppb. As emissões de

CO2 representam 55% dos gases; CH4 em torno de 17%, N2O em torno de 5%; ozônio (O3)

troposférico, 14%; o restante é formado por CFC, HFC, PFC e SH6 (IPCC, 1995).

Segundo Amundson e Davison (1990) e Lal (1998) o aumento na concentração dos

GEE na atmosfera foi mais significativo nas ultimas décadas; estimativas indicam que

intensificando a concentração desses gases pode haver um aumento de mais de 5,50C na

temperatura global durante os próximos 100 anos (COX et al., 2000), com conseqüências

drásticas ao planeta Terra.

O solo tem um papel fundamental no processo de emissão e sequestro de carbono já

que nos primeiros 100 cm estão armazenados entre 1300 – 2000 Pg C (ESWARAN et al.,

1993 SOMBROCK, 1993; BATJE.1996; LAL, 2003). Dados do último relatório do painel

Intergovernamental sobre mudanças climáticas (IPCC, 2007), revelam que há duas a três

vezes mais carbono no solo, em relação ao estocado na vegetação e cerca do dobro em

comparação com a atmosfera. Portanto manejos inadequados podem mineralizar a matéria

orgânica do solo e transferir grandes quantidades de gases do efeito estufa para a atmosfera

(POLWSON, 2005).

Page 25: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

3

A mudança de uso da terra e a transformação de ecossistemas naturais em

agroecossistemas têm o potencial de alterar significativamente a dinâmica da matéria orgânica

do solo (BROWN e LUGO; 1990, LAL, 2003). Sua importância reside na estruturação e

regulação da atividade biológica do solo, alem de estar diretamente ligada com a capacidade

de acúmulo de água e pela manutenção da fertilidade do solo.

Em regiões de clima tropical, a decomposição da matéria orgânica é bastante

acelerada, havendo situações em que os estoques de carbono do solo são reduzidos em mais

de 50% em menos de 10 anos de cultivo.

Os principais responsáveis por essa decomposição são os microrganismos do solo,

cuja massa ou biomassa microbiana está permanentemente em renovação. Em áreas

geologicamente estáveis, com superfícies cobertas por longo tempo com um mesmo tipo de

vegetação, o solo apresenta uma condição de equilíbrio dinâmico onde as perdas anuais de

matéria orgânica são balanceadas pelas entradas anuais. Esse processo é descrito como

reciclagem ou “turnover”, e para o carbono é definido como fluxo através do conteúdo total

de carbono de uma amostra de solo.

Os três principais processos responsáveis pelo sequestro de carbono em solos são a

humificação, agregação e sedimentação. Ao mesmo tempo, os processos responsáveis pelas

perdas de carbono nos solos são erosão, decomposição, volatilização e lixiviação (LAL et al.,

1997).

As pastagens ocupam cerca de 170 milhões de hectares do território brasileiro e

representam a base da exploração pecuária. No país existem aproximadamente 25% da área

territorial ocupada com pastagens, sendo que 20% correspondem a pastagens degradadas de

plantas do gênero Brachiaria. Estima-se que os pastos ocupem 9,18 milhões de hectares no

estado de São Paulo, constituídas a maior parte por plantas do gênero Brachiaria, e que

aproximadamente 50% desse total já se encontram em algum estádio de degradação.

A contribuição da agricultura à emissão de CO2 é decorrente do preparo do solo com

arado e grade que propicia a redução da matéria orgânica pelo rompimento dos agregados e

aumento da oxidação do carbono orgânico em CO2. A emissão de N2O na agricultura está

relacionada com a dinâmica do N no solo, o qual sofre influencia do uso de plantas fixadoras

de nitrogênio e das adições de adubo nitrogenado mineral. O CH4 é oxidado a CO2 pela

Page 26: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

4

microbiota em condições anaeróbias, os quais usualmente atuam como um dreno deste gás

sob vegetação natural e tem essa capacidade diminuída quando sofre processo de degradação

(MOSIER et al., 1997, LESSARD et al., 1994; KESSAVALOU et al.,1998).

Diante do problema do aquecimento global, destaca-se o papel potencial da agricultura

em atuar como um dreno de GEE, contribuindo assim para amenizar a concentração desses

gases na atmosfera. É importante a recuperação de áreas degradadas para que a produção de

carne tenha aumento significativo, sem a necessidade de abrir novas fronteiras. Medidas para

a recuperação juntamente com o manejo adequado mais a reposição da fertilidade do solo

garantiria a sustentação do sistema de produção de carne em pastagens, além de minimizar os

impactos ambientais. Ao contrário do que se pensava até recentemente a intensificação do uso

das pastagens pode contribuir para o sequestro de carbono (C) atmosférico (ALLARD et al.,

2007; CAO et al., 2004). Estudos feitos recentemente na Europa demonstraram que tanto o

uso de nitrogênio e o consequente aumento da taxa de lotação promovem respectivamente a

emissão de oxido nitroso e metano, compensados pelo aumento no sequestro de Carbono no

solo, configurando essas áreas como mitigadoras do efeito estufa (SOUSSANA et al., 2007).

As mudanças no uso da terra podem resultar em alterações dos estoques de C do solo,

e as formas de uso podem aumentar ou diminuir o carbono estocado. Por outro lado, o

processo de sequestro de C no solo é finito até a saturação, entretanto essa alternativa de

redução do CO2 atmosférico aliada a diminuição da emissão antrópica podem mitigar os

efeitos negativos sobre as mudanças climáticas. Portanto alterações no uso do solo deveriam

ser monitoradas de modo a contemplar uma maior sustentabilidade dos sistemas de produção

agropecuária.

Objetivou-se nesse estudo caracterizar o estoque de carbono (Mg.ha-1) acumulado no

solo, através da densidade do solo em diferentes profundidades, em vários sistemas de uso e

manejo: pastagens, bosques, milho no sistema de cultivo convencional, milho no sistema de

integração lavoura-pecuária, bem como caracterizar quimicamente os solos e tratar a

correlação entre a fertilidade e o estoque de carbono.

Page 27: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

5

2- REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Compreendendo os ecossistemas

Os ecossistemas são complexos e constituídos por dois grupos de componentes inter-

relacionando os organismos vivos (plantas, animais e microrganismos), compondo a biota e

os abióticos (chuva, vento, luz e temperatura). Segundo ODUM (2007) a definição clássica de

ecossistemas é: “Qualquer região natural que inclua organismos vivos e substâncias abióticas

interatuando para promover uma troca de matéria entre as partes vivas e não-vivas é um

sistema ecológico ou ecossistema”.

Nos ecossistemas existen dois fluxos principais. O primeiro é o dos ciclos

biogeoquímicos formados por elementos químicos como nitrogênio, carbono, oxigênio, que

circulam pelos sistemas terrestres; o segundo chamado de fluxo de energia. Esse fluxo tem

início com a fixação de energia solar pela fotossíntese e sua transferência em vários níveis,

pelas cadeias alimentares.

A dinâmica dos ecossistemas e sua capacidade de absorver as alterações que a ele são

impostas seja por força das atividades socioeconômicas da humanidade, ou por conta de

acontecimentos naturais como furacões, alagamentos etc, é que em última análise, vão

Page 28: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

6

determinar a qualidade de vida na Terra. Assim, a compreensão dessa dinâmica torna-se

fundamental quando o tema da discussão se volta para a sustentabilidade.

2.1.1 As mudanças dos ecossistemas

Em 2005 a ONU (Organização das Nações Unidas) revelou que o homem tem

alterado os ecossistemas mais rápidos e extensivamente que em qualquer outro intervalo de

tempo equivalente na história da humanidade, na maioria das vezes para suprir a necessidade

de alimento, água doce etc.

Na maioria dos países, a produção de alimentos e de água contribui para redução dos

índices de desnutrição e para a melhoria das condições de saúde e de vida das populações em

geral. Entretanto, esses ganhos se deram através de uma crescente degradação ambiental.

São diversos os efeitos negativos atribuídos as interferências antrópicas nos

ecossistemas. Atualmente, a questão das alterações ambientais tem sido alvo de constantes

debates promovidos pela sociedade mundial e, neste cenário alguns temas tem se destacado:

escassez de água e mudanças climáticas.

2.2 Agricultura e Meio Ambiente

A agricultura é a arte de produzir alimentos, com o mínimo impacto ambiental,

entretanto a prática no campo não tem tido muito sucesso no que diz respeito à preservação do

meio ambiente. Com o crescimento da população, torna-se necessário aumentar a produção

que pode ser feita através de expansão das fronteiras agrícolas ou aumento da produtividade

das áreas já cultivadas. Neste sentido, nos últimos anos tem sido discutida a contribuição da

atividade agrícola na poluição de lençóis freáticos, cursos d’água, solo e ar. Esta poluição é

condicionada por atividades como o desmatamento, queimadas, mudanças do uso da terra,

altas dosagens de fertilizantes e uso incorreto de dejetos como fonte de nutrientes. Uma das

principais fontes de debate da comunidade cientifica diz respeito ao aquecimento global. Este

aquecimento está sendo provocado pelo aumento da concentração de gases de efeito estufa

(GEE) entre os quais Dióxido de Carbono (CO2), óxido nitroso (N2O) e o metano (CH4) que

estão intimamente ligados com as práticas agrícolas, principalmente com o solo. A utilização

do solo para produção agrícola é antiga, porém a partir do século XVIII com o aumento na

demanda por alimento houve uma revolução no manejo das culturas com a mecanização do

Page 29: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

7

uso do solo (BODDEY et al., 2003). Na maior parte dos cultivos anuais, o preparo do solo

passou a ser realizado com aração intensiva, principalmente nas décadas de 40 a 60 na

agricultura americana, sendo definida como sistema convencional de preparo do solo.

No Brasil o manejo intensivo do solo influenciou fortemente a implantação das áreas

de produção de grãos, principalmente entre as décadas de 60 e 70 (VIEIRA e MUZILLI

1984). Entre os agricultores o conceito de uma área bem preparada para o plantio significava

deixar o mínimo de palhada possível sobre a superfície do solo. Essa situação gerou um forte

impacto negativo no ambiente. A introdução de sistemas agrícolas em áreas com vegetação

nativa nos trópicos resultou em perdas de carbono C, em virtude da combinação entre

temperaturas e umidade (SCHOLES e BREMEN, 1997). O sistema convencional de uso da

terra é considerado o mais agressivo para o solo com grande poder de degradação e redução

da matéria orgânica (MOS) (BAYER e MIELNICZUK, 1999). As principais perdas são

estimuladas pelo revolvimento da terra, variações de temperaturas e umidade, quebra de

agregados e a diminuição da cobertura vegetal. Sistemas contínuos de monocultivos, por sua

vez aumentam a ocorrência de pragas e doenças, tais como percevejo castanho da soja, cancro

da haste, o nematóide das galhas etc (YOIRINORI et al., 1993). Outro problema do

monocultivo associado ao mau uso do solo é a concentração da fertilidade nas camadas

superficiais. Nessa condição, a saturação por bases é excessivamente alta, causando

deficiência de micronutrientes (DERNADIN, 1984 e SALTON et al 2005).

A redução da fração mais ativa da MOS afeta diversas funções no solo, como exemplo

a manutenção da produção de polissacarídeos de agregação (GOLCHIN et al., 1997) e seu

teor depende da atividade biológica. Desta forma, a redução da biomassa microbiana pode

resultar em menor estabilidade de agregados e desencadear um processo de degradação do

solo. Os estudos também apontam que a agricultura pode ser uma atividade mitigadora das

emissões de GEE. Neste sentido os esforços tem se concentrado no desenvolvimento de

sistemas de manejo capazes de reduzir essas emissões ou até mesmo armazená-los

temporariamente, como é o caso do sequestro de carbono.

2.3 Dióxido de Carbono

O dióxido de carbono ou gás carbônico é um composto químico constituído por dois

átomos de oxigênio e um átomo de carbono. A representação química é CO2. Esse gás é

lançado na atmosfera, sendo produzido em todas as partes do planeta, principalmente pela

Page 30: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

8

queima de combustíveis derivados do petróleo e pela produção de cimento (75% do total de

emissões); os processos de uso da terra, sobretudo nos desmatamentos e nas queimadas, são

responsáveis por grande parte dos 25% restantes (C & T BRASIL, 2006).

O carbono torna-se disponível para os seres vivos através dos vegetais, pelo processo

de fotossíntese, a decomposição biológica é um dos modos de reversão desse processo,

liberando CO2 para a atmosfera. O principal processo de renovação do dióxido de carbono é a

absorção pelos oceanos e pela vegetação, especialmente as florestas.

Existe uma grande variedade de compostos de carbono envolvidos no seu ciclo global,

sendo os principais: CO2, CH4, Hidrocarbonetos, CO. O ciclo do carbono na natureza pode ser

observado conforme a Figura 1.

Figura 1- Ciclo do carbono.

Fonte: Santos (1999).

Como o solo possui um estoque de C 2 a 3 vezes maior que o da atmosfera, mudanças

no uso do solo podem ser importante fonte de carbono para a atmosfera.

Para estabilizar as concentrações atuais, seria necessária uma redução de 60% na

emissão global de dióxido de carbono. Para resolver este problema foi criada a FCCC

(Framework Convention on Climate Change) durante a ECO 92, realizada na cidade do Rio

de Janeiro. Esta instituição propôs um programa nacional para reduzir a quantidade de

Page 31: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

9

dióxido de carbono produzida nos anos 90, e também desenvolveram métodos de proteção às

fontes de renovação de dióxido de carbono, como as florestas.

Atualmente a concentração de CO2 é de 368 ppm, sabendo-se que as emissões de CO2

continuam a crescer, provavelmente a concentração deste gás pode alcançar 550 ppm por

volta do ano 2100 (IPCC, 2007).

2.3.1 Sequestro de Carbono em pastagens

No início dos anos 90 surgiram as primeiras idéias sobre o seqüestro de carbono, como

um instrumento de compensação e de retenção do lançamento de CO2 na atmosfera. Mas, foi

em 1997, com o surgimento do Protocolo de Quioto que esse instrumento exteriorizou-se para

os diversos países signatários do tratado.

A partir daí o sequestro de carbono foi ganhando força, com o estabelecimento de

mecanismos de flexibilização, que tinham por objetivo permitir maior eficiência no combate

ao efeito estufa, através da criação de um mercado internacional de quotas de emissões.

Os resultados obtidos em pesquisas mostram que as pastagens bem manejadas

apresentam aumento dos estoques de C nos solos em função do tempo de implantação das

gramíneas. Valores na ordem de 0,4 a 0,6 kg C m-2ano-1 tem sido relatados para a camada 0-

30 cm de profundidade do solo em pastagens bem manejadas (CERRI et al., 1999; CERRI et

al., 2006).

Os solos possuem diferenças estruturais que derivam da pedogênese, apresentando

diferentes granulometrias, mineralogias e conteúdo de matéria orgânica, que podem ser

modificadas pelo seu uso e cultivo. (CENTURION et al., 2004) O estudo das transformações

que ocorrem resultantes do manejo dos solos é de grande importância na escolha de sistemas

mais adequados para explorar a potencialidade das áreas devido a formação e estabilidade dos

agregados que ocorrem mediante a ação dos processos físicos, químicos e biológicos. O

manejo e as condições físicas tenderão a um estado estável, o qual é dependente das

condições edafoclimáticas e dos sistemas empregados que resultarão consequentemente, em

diferentes condições de preservação da matéria orgânica e do equilíbrio físico do solo, que

poderão ser favoráveis ou não, à sua conservação e à produtividade das culturas.

Page 32: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

10

O solo é considerado o principal reservatório temporário de carbono no ecossistema

(BRUCE et al.,1999) por apresentarem em média, 4,5 vezes mais carbono do que a biota e 3,3

vezes mais do que a atmosfera (LAL, 2004). No entanto, a concentração de CO2 na atmosfera

tem aumentado, principalmente em virtude do grande consumo de combustíveis fósseis e pelo

desflorestamento (REICOSKY e LINDSTROM, 1993; CERRI et al, 2004). Os processos de

influxo e efluxo de C do solo dependem das práticas de uso e manejo, dentro dos limites

impostos pelas condições climáticas e edáficas (CAST, 2004; FRANK et al., 2006).

Como fonte natural de C para atmosfera, a respiração do solo é um componente

importante no balanço de C, sendo fortemente afetada pela oscilação da temperatura e

umidade, resultando em pronunciada sazonalidade ao longo do ano.

O uso e manejo do solo podem influenciar o fluxo de GEE em agroecossistemas. O

IPCC (2007) recomenda que as políticas para mitigar a mudança do clima devem promover

incentivos financeiros e regulamentações para a melhoria do manejo da terra, manutenção no

teor de Carbono, uso eficiente de fertilizantes e irrigação.

O preparo do solo, por ocasionar ruptura dos macroagregados e expor o C as enzimas

microbianas é um fator de redução dos estoques de MOS (REICOSKY e LINDSTROM,

1993). COSTA et al., (2008) relatam que o solo em plantio convencional (PC) e o solo em

plantio direto (PD) associado a sistema de cultivo com baixo aporte de resíduos vegetais,

apresentam balanço negativo de C, evidenciando que a prática da semeadura direta, não é uma

estratégia potencial de mitigação das emissões de CO2.

A participação da agricultura na diminuição do efeito estufa antrópico pode ser efetiva

através do desenvolvimento de sistema de manejo do solo com capacidade para mitigar

emissões dos GEE (BAYER et al., 2000).

Dentre as práticas de manejo destacam-se o Plantio direto (PD) e o uso de leguminosas

como plantas de coberturas em sistemas de rotação de culturas, contribuindo para mitigação

das emissões e CO2 e N2O, a partir do seqüestro de C e maior eficiência no uso e manejo de N

(COSTA et al., 2008; GOMES 2006). Uma grande parcela do potencial de mitigação da

agricultura decorre do sequestro de Carbono do solo, o qual tem muitas sinergias com a

agricultura sustentável e geralmente reduz a vulnerabilidade à mudança do clima IPCC

(2007).

Page 33: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

11

Os sistemas conservacionistas de manejo têm despontado como grande alternativa nos

solos agrícolas brasileiros para retenção de CO2 atmosférico (COSTA et al., 2008), de modo

que os benefícios ambientais da mitigação das emissões são dependentes da adoção pelos

agricultores de práticas de manejo que favorecem o incremento do teor de MOS (AMADO et

al., 2008).

Em contrapartida, há poucas informações com relação as variações dos resultados dos

estoques de C quando as pastagens são mal manejadas. Outro fator importante refere-se às

incertezas nas estimativas das proporções entre as áreas de pastagens bem e mal manejadas.

Esse aspecto é importante para as estimativas dos ganhos ou perdas de C nos solos sob

pastagens no estado de São Paulo e do Brasil.

Há um possível aumento no estoque de C no solo sob pastagem quando comparamos

aos solos de florestas, mas essa situação não é totalmente positiva em relação aos GEE,

quando se contabiliza a perda da biodiversidade e armazenamento de água no solo.

É imprescindível a recuperação de pastagens degradadas, para que parte do CO2

emitido volte a se fixar ao sistema solo via fotossíntese, como também pode atuar na

diminuição do impacto negativo sobre o meio ambiente em escala local e regional. Além dos

reflexos econômicos com a perda de produtividade e da qualidade da forrageira e das

consequências ecológicas

Nesse contexto é necessário além da determinação do estoque de C no solo, proceder a

um balanço completo que envolva as emissões de GEE pelo solo, pelo rebanho, gases

provenientes de insumos agrícolas, tais como fertilizantes nitrogenados, aplicação de calcário

e outros (CERRI et al., 2008). É necessário avaliar a situação, se os animais, dentre eles os

bovinos, emitem gases poluidores, por outro lado as pastagens onde eles são criados

sequestram muito mais carbono, resultando para a pecuária brasileira um saldo positivo com

créditos de Carbono para ser comercializado. Pastagens bem manejadas podem capturar até

2,0 toneladas de carbono por hectare por ano. Calcula-se um saldo ambiental da atividade

pecuária de 860 kg/ ha de carbono sequestrado por ano. Para cada quilo de carbono emitido

pelos bovinos a mesma área ocupada retêm 15,3 quilos (CERRI et al., 2008).

As pastagens são particularmente importantes na exploração racional dos recursos

existentes nos sistemas pastoris, sua recuperação e posteriormente o desenvolvimento de

Page 34: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

12

sistemas de manejos sustentáveis são economicamente viáveis, ecologicamente corretos e

socialmente justos, visando aperfeiçoar a produção, conservação do meio ambiente, bem estar

animal e saúde humana.

2.3.2 Estoque de Carbono

É importante a distinção entre biomassa estocada e carbono estocado, apesar de ambos

estarem intimamente relacionados e sempre que for pertinente a análise e o teor de C deve ser

inferido a partir de dados sobre a biomassa e vice-versa. Biomassa refere-se a toda matéria

constituinte de um organismo, enquanto o teor de C apenas ao peso relativo do elemento

químico carbono. A quantidade de Carbono que compõem a biomassa vegetal varia entre

espécies e entre as partes de uma mesma planta (raízes, tronco, folhas e galhos), o carbono é

responsável por 50% da fitomassa, enquanto 6% é composto por hidrogênio e 44% por

oxigênio. De modo geral, tais valores de C mantem-se na faixa entre 46% e 52% da biomassa

em vegetação tropical. Higuchi e Carvalho (1994) encontraram valores de 48%, e Wang et al.,

(2008) deparou-se com 45% da biomassa composta de C em formações florestais chinesas. Já

o IPCC (2007) considera a fração de C igual a 47%.

Entretanto, o grosso do estoque de C no bioma Cerrado não se encontra nem na

biomassa aérea nem na subterrânea, mas sim na matéria orgânica do solo (MOS), Calcula-se

que neste compartimento ecossistêmico estejam armazenados entre 211 a 321 t C /ha

(ABDALA et al., 1998, REZENDE 2002, BROSSARD et al., 1997) estocados na MOS.

PAIVA e FARIA (2007) acharam em Cerrado senso stricto estoques subterrâneos de 271 t

C/ha até 2m de profundidade correspondendo a 88,7% do estoque total, enquanto as raízes

responderam por 22 t C /ha (7,3%) e a biomassa áreas pelos 4% restantes.

Bayer et al., (2006) avaliaram o potencial de sequestro de C proveniente de áreas de

grãos sob PD, nas cidades de Luiziania, GO e Costa Rica, MS na região do Cerrado

Brasileiro. Foi realizado um amplo levantamento de dados disponíveis na literatura. Sendo

possível avaliar a influência dos sistemas de manejo nos estoques de Carbono (EC),

comparados com as taxas de sequestro de C de solos tropicais e subtropicais brasileiros, com

áreas temperadas da America do Norte. A taxa de sequestro de C em regiões tropicais sob

sistemas de PD foi estimada em 0,35 Mg ha-1 ano-1, similar à taxa de sequestro de C para solos

temperados, porém foram menores que a taxa de sequestro de C da região subtropical do

Brasil com 0,48 Mg ha-1 ano-1.

Page 35: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

13

Na literatura, existem trabalhos avaliando os EC com a introdução de pastagens

(BROSSARD et al., 2004). De acordo com Conant et al., (2001), taxas de sequestro de C

orgânico do solo (COS) por meio das pastagens foram avaliados em 17 países, incluindo

Reino Unido, Nova Zelândia Canadá , Brasil e Estados Unidos, que contêm 26% da área de

gramínea do Mundo. Os resultados variaram de 0,11 a 3,04 Mg ha -1 ano -1, com média de

0,54 Mg ha -1 ano -1, sendo altamente influenciadas pelo tipo de bioma e clima.

O Cerrado Brasileiro, com 210 milhões de hectares, representa 4% da área agricultável

do mundo (BAYER et al., 2006) na qual possui várias atividades agrícolas em expansão,

incluindo pastagens cultivadas com gramíneas de origem africana do gênero Brachiaria spp.

(BODDEY et al., 2001 e SILVA et al., 2004). Essa área ocupa mais de 80 Mha no Brasil,

representando aproximadamente 70% de nossas pastagens, quase 10% do território nacional

(BODDEY et al., 2001).

Existem estudos que mostram indicadores de possíveis soluções para o

restabelecimento de pastagens de Brachiaria no Brasil (REZENDE et al., 1999 e BODDEY

2004). Rezende et al. (1999) verificaram que as pastagens bem manejadas apresentam grande

potencial para retirar CO2 da atmosfera e incorporar no solo como matéria orgânica. Esses

autores mostraram que após 10 anos de retirada da vegetação nativa de Cerrado e da

instalação de pastagens cultivada com Brachiaria, o estoque de MOS foi reposto pela

forrageira e tendeu a aumentar, por meio da decomposição de seus resíduos aéreos e raízes,

acumulando grande parte de Carbono. Segundo Kluthcoriscki et al., (2006) os teores de MO

nas pastagens de Brachiaria também podem ser maiores que os do Cerrados nativos. As

forrageiras tropicais são conhecidas pela capacidade de adaptação em condições de

temperatura e umidade dos solos favoráveis com produção elevada de matéria seca durante

todo o ano.

Segundo estudos de Barber e Navarro (1994), verificou-se que a Brachiaria brizantha

foi a melhor opção a ser introduzida na rotação cultura-pastagem para melhorar a qualidade

do solo, e a quantidade e distribuição de biomassa radicular. Qualquer mudança nos EC

provocada por introdução dessas espécies de gramíneas proporciona um enorme impacto no

balanço de GEE (BODDEY et al., 2001).

Fisher et al., (1994) estimaram que os EC até uma profundidade do 80 cm no perfil de

um solo sob pastagem de Brachiaria humidícola de 9 anos foi 26 Mg ha-1 de C, maior que o

Page 36: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

14

estoque de C no solo sob vegetação nativa em Carimagua nos Lanos Orientales da Colômbia.

As taxas de sequestro avaliadas foram de 0.1 – 0.507 Pg ano-1, uma quantidade expressiva ao

considerar as condições de clima e solo predominantes, e potencialmente válidos, para os 250

Mha de vegetação de savanas da América do Sul.

O uso de fertilizante e calcário no solo é de grande importância na sustentabilidade

agrícola. De acordo com Sá et al., (2005) o retorno dos resíduos culturais em uma taxa de 10-

12 t ha -1 de matéria seca representa a entrada de 265 Kg C ha -1 nos primeiros 10 cm de

profundidade do solo. De acordo com Primavesi et al., (2004) o uso do calcário e fontes

nitrogenadas podem favorecer o enriquecimento do perfil do solo com Cálcio, o que também

estimula o desenvolvimento radicular em profundidade. Isso representa um aumento na

capacidade de retenção de água de 65-90 mm, potencializando mais de 5-12% na produção de

milho ou soja, e um aumento na renda de US$ 40 a 80 por hectare.

A dinâmica da matéria orgânica (MOS) é o resultado da interação entre os vários

fatores ambientais e as interferências antrópicas. O entendimento dessa dinâmica permite um

melhor manejo do solo, uma vez que a MOS afeta sua qualidade e produtividade (ROSCOE et

al., 2006). A MOS é decomposta no solo de forma lenta, o que permite que este seja um

importante reservatório de C nos sistemas terrestres (ROSCOE et al.,2006). A matéria

orgânica é formada por restos de resíduos de plantas, animais e microorganismos. O C pode

ser acumulado em frações lábeis e material recalcitrante. Os compostos lábeis se decompõem

dentro de poucas semanas ou meses, já os compostos recalcitrantes são mais estáveis e

demoram mais tempo para se decompor. Quanto mais recalcitrante ou de difícil

decomposição, maior será o tempo de sequestro de C no solo (SILVA e PASQUAL, 1999:

LORENZ e LAL, 2005; MILORI et al., 2006). A humificação, controlada por variáveis como

temperatura, pH, umidade e disponibilidade de nutrientes, pode ser entendida como a

degradação de compostos lábeis e acúmulo de materiais quimicamente recalcitrantes.(ZECH

et al.,1997).

A MOS exerce um importante papel na química dos solos, na estrutura destes e no

suprimento de macro e micronutrientes, na capacidade de troca catiônica (CTC) e

tamponamento do meio, entre outros.

Page 37: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

15

Em termos de benefício ao meio ambiente, a matéria orgânica pode adsover traços de

elementos químicos orgânicos, reduzindo a possibilidade de carreamento destes compostos e

prevenindo a contaminação ambiental (SILVA e PASQUAL, 1999).

Dependendo das práticas de manejo adotadas, o solo pode agir como fonte ou dreno de

CO2 atmosférico contribuindo diretamente no efeito estufa. Do ponto de vista agrícola, o solo

pode tornar-se uma fonte de CO2 para atmosfera quando as perdas por oxidação forem

superiores as adições de C (SÁ et al., 2005).

Nos sistemas nativos ou conservacionistas, ou seja, quando é mantida sua cobertura

vegetal, sem queimadas e revolvimento, evitando a oxidação da matéria orgânica, os

microrganismos decompõem os resíduos orgânicos, porém existe um equilíbrio já que esse

processo é alimentado pela caída das folhas, galhos etc. No manejo convencional, ocorre a

aração e gradagem, ativando a população dos decompositores fazendo com que estes

consumam mais rapidamente as reservas de nutrientes do solo.

Os microrganismos decompõem a MO quebrando suas moléculas, que contém C e N,

e como resultado do processo, liberam gases, dentre eles os GEE. A combinação de reposição

mais lenta com esses decompositores mais ativos faz com que eles passem a consumir

também as reservas estocadas no húmus do solo. Ao fazê-lo, geram os gases mencionados –

que antes, estavam presos no solo na forma de húmus ou matéria orgânica. Reicosky et al.,

1995, estudando esses processos concluiram que é praticamente impossível aumentar o teor

de MO quando a aração e gradagem são utilizadas como sistema de preparo do solo.

2.4 Pastagens degradadas e pastagens manejadas adequadamente

A produção animal no Brasil, especialmente de bovinos de corte e de leite, é realizada

com uso de pastagens. Os sistemas extensivos de exploração ainda predominam sobre os

demais e os pastos podem ser nativos ou cultivados. As gramíneas forrageiras cultivadas mais

importantes em uso foram introduzidas da África e pertencem aos gêneros Brachiaria,

Panicum e Andropogon (ANDRADE, 1994; MACEDO e ZIMMER, 2007)

Os solos ocupados por pastagens em geral são marginais quando comparados aqueles

usados pela agricultura de grãos. Estes solos apresentam problemas de fertilidade natural

Page 38: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

16

(ADAMOLI et al., 1986) Os de melhor qualidade agrícola são ocupados pela lavoura de grãos

ou as de grande valor industrial para a produção de óleo, fibras, resinas, açúcar etc. Dessa

forma, as áreas para exploração de bovinos de corte apresentam problemas de produtividade e

de sustentabilidade.

A degradação das pastagens é o fator mais importante da atualidade que compromete a

sustentabilidade da produção animal, e pode ser explicada como um processo dinâmico de

degeneração ou de queda relativa da produtividade (MACEDO e ZIMMER, 1993; MACEDO,

1999, 2000, 2001). Dentre os fatores relacionados com sua degradação destacam-se a falta de

reposição de nutrientes, e também a lotação animal excessiva, sem os ajustes para uma

adequada capacidade de suporte.

A reversão da queda de produção tem sido observada pela utilização de tecnologias

importantes como o Sistema de Plantio Direto (SPD), que contempla o preparo mínimo do

solo, a prática de rotação de culturas, e os Sistemas de Integração Lavoura-Pecuária (SILPs)

(MACEDO 2009).

A utilização do SPD é crescente, sendo que em 2003 na região dos Cerrados, já

representava 40,8% dos sistemas de plantio. Acredita-se que essa participação tenha

ultrapassado 65% em 2008-2009. O avanço se deu pelas vantagens comparativas entre o SPD

e os sistemas tradicionais, em termos agronômicos, econômicos e ambientais.

2.5 Sistema de Integração lavoura-pecuária- SILP

O plantio de lavouras de grãos, como o milho e o arroz, e pastagens anuais de milheto

ou sorgo forrageiro, tem sido há algum tempo uma prática agrícola muito utilizada no

processo de recuperação e renovação de pastagens cultivadas. Como exemplo antigo desta

atividade tem o plantio de milho com o capim colonião, semeado em cobertura. O uso dessas

atividades pelo próprio produtor, ou através de estratégias para diminuir custos e retornar

rapidamente para a atividade principal da produção animal. (MACEDO e ZIMMER 1990,

1993; KLUTHCOUSKI, et al1991; MACEDO e ZIMMER 2007).

Atualmente vem crescendo uma técnica eficaz, porém complexa de manutenção da

produtividade e de recuperação indireta de pastagens que é a integração lavoura-pecuária, na

qual a introdução de lavouras faz parte do processo de um sistema de grãos e de produção

Page 39: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

17

animal que interagem e se completam em aspectos, do manejo, da fertilidade, da física e da

biologia do solo, aumentando a renda dos produtores e trazendo progresso social ao campo

(MACEDO 2009).

Esse sistema permite uso mais racional de insumos, máquinas e mão-de-obra na

propriedade agrícola, além de diversificar a produção e o fluxo de caixa dos produtores. Nesse

sistema têm sido necessário algum conhecimento no mercado agropecuário como também

estudo de como programar o sistema, tais como máquinas, infra-estrutura de estradas e

armazéns, mão-de-obra qualificada, domínio da tecnologia de lavouras anuais e pecuária. A

integração lavoura-pecuária permite sistemas de exploração em esquemas de rotação, onde se

alternam anos ou períodos de pecuária com a produção de grãos ou fibras, utilização de

produtos ou subprodutos na alimentação etc.

Uma definição consensual de integração lavoura-pecuária proposta por pesquisadores

da Embrapa Gado de Corte, Embrapa Cerrados, Embrapa Milho e Sorgo e Embrapa Arroz e

Feijão, que trabalham com SIPLs seria a seguinte:

“Integração lavoura-pecuária são sistemas produtivos de grãos, fibras, carne, leite, lã e

outros, realizados na mesma área, em plantio simultâneo, seqüencial ou rotacionado, onde

objetiva maximizar a utilização dos ciclos biológicos das plantas, animais, e seus respectivos

resíduos, aproveitar efeitos residuais de corretivos e fertilizantes, minimizar e otimizar a

utilização de agroquímicos, aumentar a eficiência no uso de máquinas, equipamentos e mão-

de-obra, gerar emprego e renda, melhorar as condições sociais no meio rural, diminuir

impactos ao meio ambiente visando a sustentabilidade.”

A integração lavoura-pecuária já é praticada há vários anos, de forma plena ou

eventual, em muitos países. A utilização de resíduos de culturas na alimentação dos animais

ou o pastejo das restevas de lavouras, por exemplo, são praticas freqüentes em uso em várias

regiões do Brasil. A literatura a respeito da integração lavoura-pecuária de outros países

mostra pontos positivos ao meio ambiente com a utilização desse sistema. Existem melhorias

de ordem biológica, como a quebra do ciclo de pragas e doenças e aumento da atividade

biológica do solo.

Do ponto de vista das propriedades físicas e químicas do solo, há uma melhoria na

fertilidade, pela ciclagem dos nutrientes e eficiência no uso de fertilizantes, em função das

Page 40: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

18

diferentes necessidades das culturas em rotação. As alterações nas propriedades físicas tem

sido no aumento da estabilidade dos agregados, diminuição da densidade aparente, da

compactação, e no aumento da taxa de infiltração de água.

A degradação das pastagens, grandes extensões de área com monocultivo,

desequilíbrio ambiental, social e financeiro, vem exigindo dos produtores muita eficiência.

Nesse sentido, os sistemas de integração lavoura-pecuária (SLIPs), podem ser a saída para

atender tanto as dificuldades da pecuária, como para a agricultura anual visando à produção

de palha, melhoria das propriedades do solo, equipamentos e aumento de renda no campo.

Page 41: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

19

3- MATERIAL E MÉTODOS

3.1-LOCAL E PERIODO EXPERIMENTAL

Os estudos foram conduzidos no Instituto de Zootecnia (IZ) em Nova Odessa, na

Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Brotas – SP, do Polo Regional Centro-Oeste e no

Instituto de Zootecnia – Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de

Bovino de Corte em Sertãozinho-SP, todas pertencendo a Agência Paulista de Tecnologia do

Agronegócio (APTA) órgão subordinado à Secretaria de Agricultura e Abastecimento do

Estado de São Paulo.

O período experimental foi de outubro de 2008 a março de 2010.

A área experimental do IZ localiza-se no município de Nova Odessa, SP (22º 42’ LS,

47º 18’ LW e 528 m de altitude). Segundo o sistema Köppen, o clima dessa região é

mesotérmico úmido, subtropical de inverno seco, classificado como Cwa, com temperaturas

médias inferiores a 18ºC no mês mais frio e superiores a 22ºC na época mais quente. A

precipitação pluviométrica média anual no município é de 1.270 mm (30% ocorrendo no

período de maio a setembro).

A Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Brotas – SP, pertencente ao Polo

Regional Centro-Oeste da Agência Paulista de Tecnologia do Agronegócio (APTA),

localizado a 22°16’ de latitude sul e 48°70’ de longitude oeste, com altitude de 650 metros e

Page 42: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

20

clima subtropical do tipo Cwa (verão quente, chuvoso e inverno seco) e tem uma precipitação

média anual de 1.580 mm, segundo classificação de Köppen. Centro Avançado de Pesquisa

Tecnológica do Agronegócio de Bovino de Corte em Sertãozinho-SP localiza-se na região

norte do estado de São Paulo e está situada a 21º10´de latitude sul e 48º5´ de longitude oeste,

região de clima tropical úmido, com temperatura média anual de 24ºC e precipitação média

anual de 1.312 mm.

Tabela 1. Caracterização geral dos locais de coleta das amostras de solo em Brotas, Nova

Odessa e Sertãozinho no estado de São Paulo.

Ecorregião

Coordenadas Localização Município

(UF) Uso da Terra Tempo

(anos) Práticas de Manejo Latitude e Longitude

Centro-Oeste de SP 22°16’ 48°70’ Brotas- SP

Pastejo continuo 20 Calagem e adubação com N/P 4 anos Mata nativa

Noroeste de SP 22º 42’ 47º 18’ Nova Odessa

–SP

Solo nú 15 Pousio Adubação básica todos com N/P

Cultivo com leguminosa Arachis-Pintoi

4

Pastejo rotativo 15 Integração lavoura-pecuaria

7

Cultura de milho para silagem

50

Pastejo continuo 20 Mata adjacente ao pasto

Norte de- SP 21º10’ 48º5´ Sertãozinho

– SP

Pastagem degradada Tânzania

8

Plantio Convencional milho

4 Adubação básica para todos

Feno Brachiaria Brizantha

15

Mata Nativa

Pastagem degradada 20

Page 43: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

21

Os solos do Centro são constituídos basicamente de Latossolo Roxo de boa fertilidade

e de bom potencial de produção agrícola. Na Tabela 1 são apresentadas as características

gerais dos locais de coleta dos solos e na Tabela 2 a classificação e analises granulométrica

dos solos.

Tabela 2. Localidade, uso do solo, classificação do solo, classe textural e resultados da

análise granulométrica.

Localidade/Uso do solo

Classificação do solo/classe textural

Análise granulométrica g kg-1

Argila Areia grossa

Areia fina

Silte

Nova Odessa – ILP (Integração Lavoura Pecuária)

Latossolo vermelho amarelo álico /franco argilo arenoso ILP – Milho/Ruziziensis Milho/Marandu Milho/Piatã

315,6 265,9 283,9

359,9 367,3 368,2

171,1 197,9 183,0

153,0 168,8 165,0

Nova Odessa – pastagem de B. Marandu

Latossolo vermelho amarelo álico /franco argilo arenoso

209,0 361,0 570,0 296,0 Nova Odessa – Milho Santa Angélica

Latossolo vermelho /argilo arenoso 390,0 140,0 440,0 50,0

Nova Odessa – Solo Arachis solo nu

Argissolo Vermelho Amarelo distrófico/arenoso

160,0

15,0

720,0

105,0

Brotas – pastagem de Brachiaria

Neossolo quartzarenico/arenoso

90,0

570,0

330,0

10,0

Sertãozinho – Latossolo Roxo

Latossolo vermelho/textura média, antigo Latossolo roxo

390,8

130,8

231,0

240,2

3.2-SISTEMAS AVALIADOS

3.2.1 Instituto de Zootecnia em Nova Odessa- SP

A) Sistema de Produção Animal - pastagem antiga versus pastagem melhorada

Page 44: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

22

Pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha cv. Marandu (Hochsct ex.A. Rich)

Stapf.) formados em 1995, foram mantidos sob uso para experimentação baseada em pastejo

rotativo. Os sistemas avaliados foram: a) Pastagem antiga com 17 anos de formada e b)

Pastagem melhorada: a pastagem antiga foi submetida a pastejo rotativo, sob estratégia de

manejo do pastejo e do uso de adubação nitrogenada. Os tratamentos foram alocados às

unidades experimentais segundo um arranjo fatorial 2 x 2 (manejo e adubação) e um

delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições, sendo retiradas três

subamostras de solo por tratamento, totalizando 48 amostras. As doses de aplicação de

nitrogênio (uréia) corresponderam a 50 e 200 kg ha-1 ano-1. As adubações nitrogenadas foram

realizadas em novembro (50 kg ha-1) para todos os tratamentos e mais três aplicações

parceladas efetuadas nos tratamentos de 200 kg ha-1 nos meses de dezembro, janeiro e

fevereiro, após a saída dos animais de cada piquete. O nível do fator intervalo de pastejo

corresponderam aos períodos de tempo necessários para que as condições de 95 e 100% de

interceptação de luz pelo dossel forrageiro, correspondentes as alturas de rebrota dos pastos

para a entrada dos animais de 25 e 35 cm. Quando atingidas, o ciclo de rebrotação foi

considerado encerrado e o pastejo realizado até uma altura de resíduo de 15 cm, quando um

novo ciclo de teve início (Figura 2). O solo da área experimental é classificado como

Latossolo Vermelho Distrófico típico (EMBRAPA, 1999).

Figura 2- Pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha)

Page 45: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

23

B) Mata nativa em Nova Odessa, já alterado por ações antrópicas, localizado em

área adjacente aos pastos descritos em 3.2.1, (Figura 3).

Figura 3- Mata nativa, adjacente a pastagem com capim-marandu.

C) Sistema de Integração Lavoura-Pecuária-ILP em Nova Odessa -SP

Em uma área formada há 7 anos inicialmente com pastagens de Brachiaria brizantha

cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã. foi aplicado em 2008 calagem superficial, com ou sem

aplicação de gesso (sulfato de cálcio) e o plantio direto de milho, visando a produção de

silagem em um sistema de integração lavoura-pecuária (Figura 4). O solo da área

experimental foi classificado como Latossolo Vermelho-Escuro típico, a seguinte localização,

Lat. 22°45’50” Sul, Long. 47°16’50” Oeste e Altitude de. 610 m.

Figura 4- Sistema Integração lavoura-pecuária (milho + forrageiras).

Page 46: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

24

D) Sistema de produção de cultura de milho para silagem

Área cultivada há quase 50 anos com cultura anual de milho no verão, para ensilagem

e pousio durante o período da seca, localizada no Instituto de Zootecnia em Nova Odessa-SP

e cognominada de Fazenda Santa Angélica (Figura 5).

Figura 5- Área cultivada há quase 50 anos com cultura anual de milho no verão Fazenda

Santa Angélica IZ Nova Odessa-SP

E) Sistema de Avaliação de Plantas Forrageiras IZ, Nova Odessa -SP

E.1) Área cultivada há 4 anos com a leguminosa forrageira – amendoim forrageiro

(Arachis pintoi cv. Belmonte), Figura 6.

Figura 6- Leguminosa forrageira, amendoim forrageiro (Arachis pintoi cv. Belmonte) - IZ

Nova Odessa –SP

Page 47: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

25

E.2 Área de solo nu (Figura 7), preparada anualmente para limpeza do campo de

introdução.

Figura 7- Solo nu IZ- Nova Odessa -SP

3.2.2 Unidade de Pesquisa de Brotas -SP

A) Sistema de Produção Animal sob pastejo continuo com Brachiaria decumbens

Pastagem de Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk formada há mais de 20 anos

(Figura 8). O solo da área experimental é classificado como Neossolo Quartzarênico

distrófico (EMBRAPA, 1999), contendo 9% de argila, 33% de areia fina, 57% de areia grossa

e 1% de limo.

Figura 8- Pastagem Brachiaria decumbens Brotas -SP

Page 48: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

26

B) Mata nativa já alterado por ações antrópicas, localizado em área adjacente aos

pastos descritos em 3.2.2 item A, Figura 9.

Figura 9- Mata nativa em Brotas -SP

3.2.3 Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Bovino de

Corte em Sertãozinho-SP

A) Área com plantio convencional de milho há 4 anos antigamente era pasto

degradado, Figura 10.

Figura 10- Plantio convencional de milho

Page 49: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

27

B) Área de feno Brachiaria brizantha cultivada a 15 anos, Figura 11.

Figura 11- Área de fenação com Brachiaria brizantha

C) Área de Pastagem degradada capim-tanzânia cultivada há 8 anos, Figura 12.

Figura 12- Pastagem degradada em Sertãozinho- SP

D) Mata nativa na Unidade de Pesquisa com Bovino de Corte em Sertãozinho –

SP, Figura 13.

Page 50: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

28

Figura 13- Mata Nativa do IZ, em Sertãozinho – SP

E) Pasto degradado em Sertãozinho –SP, Figura 14.

Figura 14 - Pasto degradado em Sertãozinho-SP

3.3 Amostragens de solo

As amostragens de solo foram efetuadas a partir de setembro de 2009, considerando

um delineamenteo inteiramente causualisado para cada uma das áreas de estudo. Sendo

retiradas amostras em três trincheiras nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40

cm, para avaliação dos estoques de carbono orgânico. Para cada bloco e profundidade, nos

diferentes sistemas de uso e manejo. Para avaliação da densidade do solo, foram coletadas três

amostras indeformadas em cada sistema e profundidade (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm),

Page 51: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

29

com auxílio de um anel volumétrico de 100 cm3. Nas áreas de milho, a amostragem foi

realizada após colheita dos grãos. Em todos os sistemas de uso e manejo, antes da coleta,

foram removidos os resíduos vegetais presentes na superfície do solo.

3.4 Estoque do Carbono nos solos

O estoque de carbono (Mg ha-1) foi calculado por meio da multiplicação do conteúdo

de carbono (%) dividido por 100, da densidade do solo (g/cm3), da profundidade (cm) da

camada do solo e do fator de conversão do solo e do fator de conversão de g/cm2 para Mg ha-1

(=100). A fórmula é a seguinte:

E= d x h x C

sendo:

E = estoque de carbono total do solo (Mg ha-1)

d= densidade aparente do solo (g.cm-3)

h = espessura da camada amostrada (cm)

C= teor de carbono/total do solo (%)

Para verificar tendências de acúmulo ou perda de C orgânico em comparação com o

sistema de referência, foi calculada a variação do estoque de C em relação a mata adjacente

(∆EstC, Mg ha -1 cm -1 ), pela diferença entre os valores médios de EstC neste sistema e em

cada um dos demais, dividida pela espessura (cm) de cada camada, o que foi considerado

relevante para auxiliar a interpretação dos valores de EstC nas diferentes faixas de

profundidades. (D’ANDREA et al, 2004)

3.4.1 Metodologias de análises de carbono orgânico em solos

O carbono orgânico do solo foi determinado pelo método descrito em Yeomans e

Bremner (1988).

Page 52: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

30

As amostras foram secas ao ar, homogeneizadas, moídas, passadas em peneiras a 100

mesh e analisadas por combustão a seco (NELSON e SOMMERS, 1996) no analisador

elementar LECO CN 2000 no Laboratório de Biogeoquímica Ambiental (CENA_USP) e por

combustão úmida pelo Walkley e Black (1934) – WB no Laboratório de Solos da Esalq -

USP. Esses métodos vêm sendo modificados e, ou, adaptados à rotina dos laboratórios de

análises de solo. A determinação do carbono total (CT) do solo implica na conversão de todas

as formas de C no solo em CO2, por digestão química (WB) ou por combustão a seco, e

dosagem por titulometria, volumetria ou espectrofotometria, entre outros.

3.5 Análise física e química do solo

Em todos os locais foram retiradas amostras para identificação granulométrica dos

solos conforme metodologia de Camargo et al., (1986) e características químicas.

3.6 Análises de densidades

A densidade do solo foi determinada em amostras indeformadas, em maio de 2009,

empregando-se a metodologia do anel volumétrico nas profundidades de 0,0 – 0,05 m; 0,05-

0,10 m; 0,10 – 0,20 m; 0,20 – 0,30 m e 0,30 – 0,40 m. As densidades do solo foram

determinadas segundo EMBRAPA (1997). Foram coletadas 5 amostras por local.

3.7 Massa de forragem e características químicas-bromatológicas

A massa de forragem foi avaliada com auxilio de um quadrado de 1m2 com quatro

repetições por tratamento dentro de cada parcela. A forragem foi cortada ao nível do solo, as

amostra foram seca em estufa a 55o C por 72 horas e moídas em moinho tipo Willey com

peneira de crivus de 1mm segundo Silva e Queiroz, 2009. Os valores de massa de forragem

foram convertidos em kg. ha -1 de MS. Os conteúdos de matéria seca a 105o C (MS), matéria

mineral (MM), extrato etéreo (EE), proteína bruta (PB) de acordo com A.O.A.C.( 1995), e

fibra de detergente neutro (FDN), fibra de detergente ácido (FDA) e hemicelulose (VAN

SOEST, 1994) analisados segundo as metodologias descritas em SILVA e QUEIROZ (2009)

e a digestibilidade in vitro de matéria seca de acordo com Tilley e Terry (1963).

Os minerais Ca, P, Mg, K, e S foram extraídos pela digestão nitroperclorica segundo

MALAVOLTA et al., (1987).

Page 53: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

31

3.8 Análises dos resultados

. Na divisão das ecorregiões buscou-se a “homogeneidade” dentro de cada situação; a

amostragem em pares fornece para cada situação um controle local. A análise estatística dos

dados foi realizada considerando um delineamento inteiramente casualizado, com três pseudo-

repetições em cada uma das áreas avaliadas. Dentro de cada um dos sistemas avaliados, as

áreas estão sob as mesmas condições topográficas e edafoclimáticas, diferindo apenas no uso

da terra. Os resultados para os teores de C e estoque de C do solo foram submetidos à analise

de variância (ANOVA), pelo procedimento GLM. Para comparação das médias nas áreas

estudadas foi aplicado o teste de Tukey (P < 0,05). As análises foram realizadas utilizando o

programa SAS, (2010).

3.9 Delineamento experimental no sistema de produção animal pastagem antiga

de capim-marandu versus pastagem melhorada

Os tratamentos foram alocados às unidades experimentais segundo um arranjo fatorial

2 x 2 (manejo e adubação) e um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro

repetições, sendo retiradas três subamostras por tratamento, totalizando 48 amostras. A

análise de variância dos dados, foi realizada pelo modelo estatístico SAS® (Statistical

Analysis System), versão 8.2 para Windows® (SAS, 2010) e as médias comparadas pelo teste

de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Aplicou-se o Teste t para as variáveis que

influenciarem as alterações de C no solo, baseando-se nas correlações lineares de Pearson,

onde coube foram realizadas as análises de regressão.

3.9.1 Delineamento experimental Sistema Integração- Lavoura-Pecuária (ILP)

O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com 3 repetições, em

parcelas sub sub-divididas, Os tratamentos nas parcelas constituíram de 3 espécies forrageiras

( Marandu, Piatã e Ruzizienses). Cada parcela foi dividida em duas subparcelas, representadas

pelos níveis de gesso (com e sem) e nas sub-subparcelas, foram avaliadas os 3 níveis de

calagem ( c1...c2...c3..), segundo o modelo matemático, abaixo:

Yijkl

= m + bj + F

i +(bF)

ij + G

k + (FG)

ik + (bFG)

ijk + C

l + (FC)

il +(GC)

kl +(FGC)

ikl + e

ijkl

onde ,

Page 54: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

32

Yijkl = valor observado;

m = constante inerente a todas as observações;

bj= efeito do j- ésimo bloco ( j=1,2,3);

Fi= efeito da i-ésima espécie forrageira (i =1,2,3) ;

(bF)ij = efeito aleatório da interação entre a i-ésima forrageira e o j-ésimo bloco,

considerado resíduo (a);

Gk = efeito do k-ésimo nível de gesso ( k=1,2);

(FG)ik = efeito da interação entre a i-ésima forrageira e o k-ésimo nível de gesso;

(bFG)ijk = efeito aleatório da interação entre a i-ésima forrageira e o j-ésimo bloco e

k-ésimo nível de gesso, considerado resíduo (b);

Cl = efeito do l-ésimo nível de calagem (l=1,2,3);

(FC)il = efeito da interação entre a i-ésima forrageira e o k-ésimo nível de calagem;

(GC)kl = efeito da interação entre o i-ésimo nível de gesso e o k-ésimo nível de

calagem;

(FGC)ikl = efeito da interação entre a i-ésima forrageira e o k-ésimo nível de gesso e

l-ésimo nível de calagem;

eijkl= erro experimental , supostos homocedásticos, independentes e normalmente

distribuídos, considerado resíduo (c).

Após a análise exploratória, para atendimento das pressuposições da análise da

variância, os dados foram submetidos à análise da variância, com o uso do programa SAS

v9.1. Para os efeitos significativos, foram realizados testes de comparação de médias, através

Page 55: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

33

do teste de Tukey. O nível de significância adotado foi de 5%. Interações significativas foram

desdobradas de acordo com os fatores envolvidos.

Page 56: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

34

4- RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1- Densidade do solo

A densidade do solo representa a quantidade de massa de solo que ocupa um volume

conhecido. Esse parâmetro no geral aumenta com a profundidade, devido às pressões das

camadas superiores sobre as adjacentes que favorecem a compactação natural. Quanto maior

o valor de densidade do solo, maior será o grau de compactação e consequentemente maior

resistência à penetração de raízes, infiltração de água e aeração. A densidade apresentou

menores valores nas camadas superficiais, para os sistemas de cultivo de milho – Santa

Angélica (convencional), pastagem com B. brizantha Marandu (pasto antigo e pasto

melhorado), pastagem de B. decumbens, matas associadas às pastagens (Brotas, Nova Odessa

e Sertãozinho), possivelmente devido ao maior aporte de material vegetal na superfície

(Tabela 3, Tabela 4 e Tabela 5).

Pastagens mal manejadas ou agricultura convencional apresentaram na camada

superficial maiores valores de densidade do solo. As áreas com algum grau de degradação

apresentam uma baixa produção de biomassa vegetal e o esgotamento do estoque de

nutrientes, podendo apresentar uma compactação superficial devido ao pisoteio dos animais

(COLET et al, 2008).

O emprego de sistema de exploração com integração lavoura-pecuária resultou em

altos níveis de incorporação de resíduos das gramíneas na superfície do solo, juntamente com

Page 57: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

35

a morte das raízes, atuaram como amortecedor do impacto do pisoteio animal, de modo a

minimizar os efeitos dos animais na compactação superficial. Valores de densidade situados

entre 1,1 e 1,5 kg. dm-3 são consideradas normais para solos de textura média (MENDES,

2006). Nas pastagens de Marandu e Piatã ocorreram, a partir da profundidade de 5 cm,

valores de densidade superiores à 1,6 indicando a presença de solo compactado, com

limitações ao desenvolvimento radicular e na produção de biomassa das plantas. Trabalhando

neste mesmo local, Colet et al., (2008) verificaram que a escarificação do solo incrementou

significativamente (P< 0,05) os rendimentos de massa verde e seca do milho. Os valores de

porosidade total obtidos por Teixeira e Paulino (2010) foram similares aos encontrados por

Colet et al., (2008) que também evidenciam uma situação de degradação estrutural na área de

estudo, pela compactação do solo. Esses efeitos são atribuídos ao manejo continuo sem

controle adequado das cargas animais, ou seja, super pastejo.

Segundo Corsini e Ferraudo (1999) a densidade com valor entre 1,27 e 1,57 kg dm-3 é

limitante ao crescimento radicular e à infiltração de água, para solos com textura argilosa e

arenosa, respectivamente. Para o solo de Sertãozinho os valores de densidade foram menores

que o índice crítico de desenvolvimento radicular proposto por estes autores, considerando

que os solos apresentaram textura média a argilosa.

Para o solo de Brotas, um Neossolo Quartzarênico, a densidade do solo foi mais

elevada na pastagem de B. decumbens que na Mata adjacente a essa pastagem. Este fato foi

atribuído ao pisoteio dos animais na pastagem que causam uma maior compactação, além

disso, na mata deveria haver um maior aporte de material vegetal e os animais não tinham

acesso a essa mata (menor compactação), que resultou em menor densidade do solo que na

pastagem. A análise granulométrica desse solo mostra um elevado conteúdo de areia (acima

de 90%) que explica os valores mais altos de densidade (Tabela 4).

Page 58: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

36

Tabela 3. Densidade dos solos das pastagens para as camadas de solos amostradas, sob

diferentes sistemas de uso e manejo, valores expressos em kg.dm-3, em Nova Odessa

–SP.

Profundidades Solo

nu1 Arachis pintoi

Milho – Santa Angélica

convencional

Mata associada ao Milho

Densidade (kg.dm-3) 0 – 5 cm

1,26aA 1,33aA 1,25bA 1,07bB

5 – 10 cm 1,26aA 1,24aA 1,58aA 1,22bB 10 – 20 cm 1,25aA 1,12aB 1,57aA 1,31bB 20 – 30 cm 1,29aA 1,34aA 1,51aA 1,58aA 30 – 40 cm 1,39aA 1,36aA 1,45aA 1,52aA CV (%) 13,0 12,0 12,0 14,0 Profundidades Mata associada a

pastagem de B. brizantha

cv. Marandu

Pastagem com B. brizantha Marandu Antiga Melhorada2

Densidade (kg.dm-3) 0 – 5 cm 1,14aA 1,09bA 1,11bA 5 – 10 cm 1,24aB 1,44aA 1,46aA 10 – 20 cm 1,24aB 1,55aA 1,55aA 20 – 30 cm 1,35aB 1,59aA 1,55aA 30 – 40 cm 1,13aB 1,56aA 1,53aA

CV (%) 15,0 11,0 12,0 Profundidades Sistema Integração Lavoura-Pecuária – Milho + forrageiras

Marandu Piatã Ruziziensis Densidade (kg.dm-3)

0 – 5 cm 1,43bA 1,35bA 1,52aA 5 – 10 cm 1,69aA 1,51aA 1,51aA 10 – 20 cm 1,58abA 1,67aA 1,59aA 20 – 30 cm 1,72aA 1,49abB 1,57aB 30 – 40 cm 1,73aA 1,43bB 1,53aB

CV (%) 12,0 14,0 13,0 1Área anualmente revolvida com enxada rotativa, 2Adubada com 200 kg de N/ha/ano e manejada em

pastejo rotacionado. Médias seguidas de letras distintas (minúsculas na coluna comparam as

profundidades e maiúsculas na linha comparam sistemas de uso e manejo) diferem entre si pelo teste de

Tukey a 5%, CV: coeficiente de variação.

Page 59: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

37

Tabela 4. Densidade dos solos (kg.dm-3) das pastagens para as camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Brotas –SP.

1 Transição biomas Mata Atlântica e Cerrado, Médias seguidas de letras distintas (minúsculas na coluna

comparam as profundidades e maiúsculas na linha comparam sistemas de uso e manejo) diferem entre si pelo

teste de Tukey a 5%, CV: coeficiente de variação.

Para os solos de Sertãozinho, classificados como Latossolo Roxo, as densidades foram

mais elevadas, nas camadas superficiais, para os pastos com algum nível de degradação e com

o cultivo convencional de milho (Tabela 5), devido ao pisoteio dos animais e ao uso de

máquinas agrícolas no preparo do solo. Nas áreas de mata e para produção de feno as adições

de biomassa vegetal resultaram em menores valores nas camadas superficiais e maiores

valores nas camadas mais profundas.

Tabela 5. Densidade dos solos (kg.dm-3) das pastagens para as camadas de solos amostradas,

sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho –SP.

Profundidades Pastagem degradada de

Tanzânia

Milho – convencional

Área feno – B. brizantha

Área de Mata

associada1

Área de pastagem degradada

Densidade (kg.dm-3) 0 – 5 cm 1,26aA 1,24aA 1,07bB 1,01bB 1,35aA 5 – 10 cm 1,14bB 1,37 aA 1,09bB 1,22aA 1,35aA 10 – 20 cm 1,17 bB 1,31 aA 1,16abB 1,21aA 1,29aA 20 – 30 cm 1,06 bB 1,28 aA 1,33aA 1,07bB 1,26aA 30 – 40 cm 1,06 bB 1,35 aA 1,24aA 1,07bB 1,14bAB CV (%) 24,0 16,0 26,0 24,0 22,0 1Reserva Biológica Augusto Ruschi - transição bioma mata atlântica e cerrado, Médias seguidas de letras distintas

(minúsculas na coluna comparam as profundidades e maiúsculas na linha comparam sistemas de uso e manejo) diferem

entre si pelo teste de Tukey a 5%, CV: coeficiente de variação.

Profundidades Pastagem de Brachiaria decumbens

Mata associada1

Densidade (kg.dm-3) 0 – 5 cm 1,42bA 1,34aB 5 – 10 cm 1,65aA 1,41aB 10 – 20 cm 1,70aA 1,47aB 20 – 30 cm 1,72aA 1,52aB 30 – 40 cm 1,67aA 1,58aB CV (%) 12,0 19,3

Page 60: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

38

4.2 Teores e Estoques de Carbono em Nova Odessa - SP

Os teores de carbono para os diferentes sistemas de uso e manejo em Nova Odessa são

apresentados na Tabela 6. Maiores teores de carbono foram encontrados na superfície 0-5 cm

da Mata localizada próxima a área de cultivo convencional do milho, para os demais sistemas

os teores foram semelhantes entre si. A partir de 5 cm de profundidade, embora o solo sob a

Mata os valores foram mais altos, não houve diferenças (P > 0,05) com os sistemas de uso e

manejo. O solo cultivado com leguminosa forrageira por vários anos veio a seguir com teores

de carbono na superfície bastante expressivos. Para a área com milho convencional (plantio

anual e deixado com invasoras na época do inverno) os valores foram mais baixos, entretanto

valores inferiores ocorreram no solo nu (descoberto e sem vegetação) e mantido limpo por

meio de enxada rotativa e capinas. Constatou-se maiores teores de C na superfície, com

diminuição nos teores nas camadas sub-superficiais.

Em relação aos estoques de C, a Mata e o cultivo da leguminosa amendoim forrageiro

(Arachis pintoi cv. Belmonte) resultaram em maiores acumulações de C na superfície,

comparado ao solo nu ou ao cultivo do milho convencional. De fato esses dois últimos

sistemas mais perturbados por preparos mecânicos do solo, apresentaram estoques menores de

C no solo, em especial na camada superficial, fato esse também observado por D`ANDREA

et al., (2002a). Nos sistemas convencionais, existem condições que facilitam a decomposição

da matéria orgânica do solo, em decorrência do revolvimento e do aumento da aeração.

D’ANDRÉA et al. (2002b) verificaram redução da estabilidade de agregados em plantio

convencional de longa duração, em decorrência do uso continuado de implementos. Além do

efeito físico dos implementos convencionais no solo, que promovem a exposição do material

orgânico localizado no interior dos agregados e, portanto, protegido do ataque de

microrganismos, existe uma intensificação das condições de aeração, no revolvimento do

solo, aumentando a taxa de decomposição da matéria orgânica (CAMBARDELLA e

ELLIOTT, 1993; BAYER, 1996).

Considerando o estoque total de carbono na matéria orgânica do solo e que 1.0

tonelada de C é equivalente a 3,6 toneladas de CO2 (IPCC, 2007), observaram-se, valores

totais 126,0, 110,1 e 80,3 Mg ha-1 de CO2 emitidos ou não sequestrados pelo solo nu, milho

Page 61: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

39

convencional e uso de leguminosa forrageira – amendoim forrageiro, em comparação com a

Mata.

Tabela 6. Teores (g. kg-1) e estoques de carbono (Mg ha-1) nas diferentes camadas de solos

amostradas, sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Nova Odessa –SP.

Sistemas de uso e manejo

Profundidades Solo nu Arachis pintoi

Milho – Santa Angélica

convencional

Mata associada ao Milho

Teores de carbono (g. kg-1) 0 – 5 cm

14,0 aB 25,0 aB 15,7 aB 39,5 aA

5 – 10 cm 16,0 aA 15,0 bA 15,7 aA 23,8 bA 10 – 20 cm 13,0 abA 16,0 bA 10,0 bA 18,5 bA 20 – 30 cm 10,0 cA 12,0 cA 9,3 bA 13,5 bA 30 – 40 cm 10,0 cA 10,0 cA 9,3 bA 10,5 bA

CV (%) 13,0 12,0 12,0 14,0 Estoque de Carbono (Mg ha-1) 0 – 10 cm 17,9 a 25,4 a 22,1 a 35,9 a 10 – 20 cm 16,8 a 18,4 b 15,8 b 24,2 b 20 – 30 cm 13,2 b 16,4 b 14,0 b 21,4 b 30 – 40 cm 13,4 b 13,8 c 13,8 b 14,8 c CV (%) 12,4 13,2 11,9 14,2 Estoque total 61,3 c 74,0 b 65,7 c 96,3 a

Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%, sendo que as letras maiúsculas comparam os sistemas de uso na horizontal e as letras minúsculas as profundidades na vertical.

O desmatamento resulta em remoção de carbono de compartimentos estáveis, como

solo e vegetação, resultando eventualmente na liberação de CO2, seja de forma imediata na

combustão pirogênica ou na lenta decomposição da biomassa morta.

Page 62: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

40

4.3 Teor de Carbono no solo em Brotas - SP

Os teores de carbono do solo não apresentaram diferenças significativas (P > 0,05)

entre os sistemas de uso pastagem e mata. Verifica-se que esses conteúdos diminuíram com

aumento da profundidade estudada, a partir da camada superficial de 10 cm (Tabela 7). Para

as camadas superficiais de 0-5 cm e 5 – 10 cm, não houve diferenças significativas, porém

tais conteúdos foram superiores em relação às camadas mais profundas, devido ao maior

aporte de resíduos vegetais na superfície do solo.

Tabela 7. Teor de carbono nas diferentes camadas de solos amostradas, sob diferentes

sistemas de uso e manejo, valores expressos em g. kg-1, em Brotas –SP.

Profundidades (cm)

Pastagem de Brachiaria decumbens

Mata associada1

Teor de carbono (g. kg-1) 0 – 5 12,0 aA 9,3 aA 5 – 10 11,2 aA 9,1 aA 10 – 20 9,3 bA 8,4 bA 20 – 30 9,1bcA 7,5 bcA 30-40 8,0 cA 7,2 cA CV (%) 13,0 19,0 1 Transição biomas Mata Atlântica e Cerrado. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste

de Tukey a 5%, sendo que as letras maiúsculas comparam os sistemas de uso nas linhas e as letras minúsculas

nas colunas.

4.4 Estoque de Carbono no solo em Brotas –SP

Na Tabela 8 encontram-se os valores dos estoques de carbono calculados para o

experimento de pastagem e mata nativa. Por essa Tabela observa-se que os maiores estoques

de carbono total (0-40 cm) são referentes às amostras de pastagem, sendo encontrado 61,74

Mg ha-1, enquanto na mata nativa foi observado os valores de 45,77 Mg ha-1. Percebe que os

maiores valores de estoques na pastagem são decorrentes das maiores densidades e maiores

adições de matéria orgânica. A maior quantidade de carbono foi observada na profundidade

(0-10 cm) onde a entrada e acumúlo de material vegetal é maior visto que as gramíneas do

gênero Brachiaria produzem grandes quantidades de biomassa vegetal. Comparando com o

valor encontrado na mata cerca de 45,77 Mg ha-1 o estoque de carbono é menor devido as

Page 63: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

41

características desse bioma onde temos menor aporte de biomassa fresca e maior taxa de

mineralização e o solo é classificado como neossolos quartzarênicos que possuem no

máximo 15% de argila, sendo muito poroso e excessivamente drenados (EMBRAPA, 2006).

É considerado solo de baixa aptidão agrícola, mas com boas práticas de manejo essa situação

pode ser revertida, fazendo com que ocorra um aumento de matéria orgânica. O uso de 20

anos de pastagem que incluía práticas de manejo, como calagem e adubação N/P que

possivelmente, promoveu um aumento do sequestro e estoque de carbono e essa prática pode

estar vinculada ao enriquecimento do perfil do solo em nutrientes, tais como cálcio, magnésio

e fósforo, que favorecem o desenvolvimento radicular e a incorporação de carbono. A

Brachiaria tem um sistema radicular muito vigoroso que se espalha por todo o solo.

Considerando que a parte aérea das plantas também cobre o solo e gera quantidade

significativa de resíduos de forma perene, pode-se afirmar que o sistema de pastagem quando

bem manejado, pode resultar em aumento dos estoques de carbono no solo. Comparando o

estoque total da pastagem de B. decumbens com 20 anos de formada com a mata nativa,

estimam-se taxas anuais de sequestro de 0,80 Mg ha-1ano-1. Tais valores situam-se dentro da

faixa descrita na literatura para o cerrado de 0,1 a 2,5 t ha-1ano-1 de C (ROCHA et al., 2002 e

MIRANDA et al., 1997).

Tabela 8. Estoque de carbono (Mg ha-1) nas diferentes camadas de solos amostradas, sob

diferentes sistemas de uso e manejo, em Brotas –SP.

Profundidades (cm)

Pastagem de Brachiaria decumbens

Mata associada1

Estoque de carbono (Mg ha-1) 0 – 10 17,56 aA 12,35 aB 10 – 20 15,30 aA 11,74 aB 20 – 30 15,50 aA 10,62 aB 30-40 13,38 bA 11,06 aB Estoque total (0-40 cm) 61,74 A 45,77 B

1 Transição biomas Mata Atlântica e Cerrado, Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste

de Tukey a 5%, sendo que as letras maiúsculas comparam os sistemas de uso nas linhas e as letras minúsculas

nas colunas.

4.5 Teor de carbono no solo em Sertãozinho- SP

Os teores de carbono do solo diminuíram com aumento da profundidade amostrada

para as áreas sob vegetação nativa, pastagens, milho convencional e área de feno (Tabela 9).

Page 64: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

42

Observa-se que nas camadas superficiais os valores são maiores, pois há uma tendência de

acúmulo de material vegetal. O sistema com milho convencional conserva durante o período

da entressafra a vegetação espontânea, que é incorporada ao solo na época de seu preparo. E

no caso da área de feno, embora a maior parte do material vegetal seja removida, as sobras

são depositadas sobre o mesmo.

Comparando os diferentes sistemas não houve diferença significativa (P < 0,05) em

todas as camadas amostradas, com exceção da camada superficial (0-5 cm) que apresentou

maiores teores de carbono. Reicosky et al., (1995) ressalta que o acumulo de resíduos

culturais sobre o solo e de MO nas camadas superficiais resultam em efeitos importantes em

relação a ciclagem de nutrientes, agregação, atividade microbiana, movimento e

armazenamento de água e troca de gases com a atmosfera.

Tabela 9. Teor de carbono (g. kg-1) nas diferentes camadas de solos amostradas, sob

diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho –SP.

Profundidades (cm)

Pastagem degradada de

Tanzania

Milho – convencional

Área feno – B.

brizantha

Área de pastagem degradada

Área de Mata

associada1 Teor de carbono (g. kg-1)

0 – 5 25,0aB 22,1 aB 28,5 aB 22,8 aB 42,4 aA 5 – 10 19,2 bA 23,3 aA 20,3 bA 22,7 aA 23,8 bA 10 – 20 15,5 bcA 19,2 abA 15,1 cA 18,8 bA 23,8 bA 20 – 30 12,2 cA 17,0 bA 14,0 cdA 16,3 cA 24,9 bA 30 – 40 12,4 cA 9,8 cA 11,1 dA 9,0 dA 18,3 cA 1Reserva Biológica Augusto Ruschi - transição biomas mata atlântica e cerrado. Médias seguidas pela mesma

letra não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%, sendo que as letras maiúsculas comparam os sistemas de

uso na horizontal e as letras minúsculas as profundidades na vertical.

4.6 Estoque de carbono em solos de Sertãozinho - SP

Observa-se uma tendência decrescente do estoque de carbono em função da

profundidade devido à entrada da matéria orgânica na superfície do solo em todos os sistemas

estudados (Tabela 10). Observa-se que os maiores valores de estoque de Carbono foram

encontrados na área de mata nativa, 103,13 Mg ha-1. Nos sistemas conservacionistas, ou seja,

quando é mantido ao solo sua cobertura vegetal, sem queimada ou revolvimento evitando a

oxidação da MO, os microrganismos do solo decompõem os resíduos orgânicos existindo um

equilíbrio, já que decomposição é compensada pela caída de folhas, galhos etc. Com relação

Page 65: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

43

ao sistema de milho convencional os valores de estoque encontrado são referentes ao histórico

da área, que antigamente era uma pastagem degradada e que foi preparada para o plantio de

milho com aração e gradagem então todo o material vegetal foi incorporado ao solo,

resultando estoques de 90,30 Mg ha-1. Com relação às pastagens estudadas percebe-se um

menor estoque de Carbono (EC) nas áreas de pastagens degradadas, Tanzânia e feno B.

brizantha pois retornou pouco material vegetal ao solo levando há menores valores de

estoque. As gramíneas são importantes no aumento do estoque e sequestro de carbono

principalmente nas áreas tropicais, onde essas espécies são mais fibrosas e resistentes a

degradação (VAN SOEST, 1982).

Tabela 10. Estoque de carbono (Mg ha-1) nas diferentes camadas de solos amostradas, sob

diferentes sistemas de uso e manejo, em Sertãozinho – SP.

Profundida-des

(cm)

Pastagem degradada

de Tanzânia

Milho - convencional

Área feno – B. brizantha

Área de pastagem degradada

Área de Mata

associada1 Estoque de carbono (Mg ha-1)

0 – 10 29,80 aB 30,36 cB 30,09 aB 31,02 aB 36,13 aA 10 – 20 20,34 bA 24,54 bA 18,72 bA 24,50 bA 28,72 bA 20 – 30 15,78 cBC 23,02 bAB 17,24 bC 20,86 cAB 26,69 bA 30 - 40 15,70 cA 12,38 cB 13,66 aB 20,32 cA 11,64cB Estoque total (0-40)

81,62 c 90,30 b 79,71 c 96,7 b 103,13 a CV (%) 12,4 13,4 14,5 16,3 11,2 1Reserva Biológica Augusto Ruschi - transição bioma mata atlântica e cerrado. CV= coeficiente de

variação. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%, sendo que as

letras maiúsculas comparam os sistemas de uso nas linhas e as letras minúsculas nas colunas.

Para o estoque total de carbono do solo estimaram-se valores de 77.43, 46.19, 84.31 e

23.15 Mg ha-1 de CO2 emitidos ou não seqüestrados pela pastagem degradada de capim-

tanzânia, milho – plantio convencional, área de feno de capim-brizantha e área com inicio de

degradação, respectivamente, quando comparado aos valores da mata da Reserva Biológica

Augusto Ruschi – transição bioma mata atlântica e cerrado (tomada como valor de referência

e/ou com maior valor de estoque). As perdas (%) de carbono estocado no solo para a

atmosfera para os diferentes sistemas de uso em substituição a mata, até 40 cm de

profundidade, foram de 22,73 %, 20,86% 12,45 % e 6,23 % para área de fenação, pastagem

degradada de capim-tanzânia, milho – plantio convencional e pastagem em inicio de

Page 66: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

44

degradação, respectivamente. Tais valores concordam com os obtidos por Houghton (2005a)

que encontraram valores de perdas do estoque de carbono, entre 12 a 25 % em áreas

degradadas e pastos e substituição as florestas.

Uma plantação, independente do cultivo agrícola e do reducionismo da diversidade,

não deixa de ser um sistema biológico complexo, também detentor de redes de fluxos de

matéria e energia. Porém, rompem a idéia de ciclo e podem mascarar a realidade se

contabilizadas no balanço do carbono local, uma vez que o carbono sequestrado é incorporado

às cadeias produtivas humanas, nas quais eventualmente é quebrado em CO2, seja pela

combustão automotiva, seja na combustão celular. Contudo, a biomassa refugada após a

colheita pode permanecer no solo ou ser utilizadas de outra forma, sugerindo formas de

manejo como possíveis contribuintes para amenizar os trade-offs entre agropecuária e clima,

apesar de não eliminá-los. Assim, conclui-se que tanto a capacidade de estoque, quanto de

sequestro fica comprometida pela permuta da vegetação original por sistemas agropastoris

(LINDOSO, 2009).

A capacidade de estoque como um serviço ambiental climático só ganha substância ao

levarmos em conta uma escala temporal, uma vez que se refere a capacidade da floresta em

manter o C imobilizado na forma de biomassa, impedindo a sua liberação para a atmosfera e

consequente contribuição para o aquecimento global. Os ciclos de sucessão ecológica são

longos na Amazônia, enquanto no cerrado são mais curtos devido a periodicidade do fogo,

tendo, portanto, implicações distintas para a manutenção temporal dos estoques de carbono

(LINDOSO, 2009).

Alternativas produtivas podem tornar-se interessantes ao incorporarmos os custos

ambientais ao modelo tradicional de agricultura, sendo factíveis na proposta de novos

modelos de desenvolvimento para Amazônia distinto do mais do mesmo que atualmente

avança sobre a floresta. Um caminho possível de ser trilhado são os sistemas agroflorestais

(SAF), cuja exploração gera renda e emprego, além de manter 96% da biomassa

originalmente encontrada em florestas primárias e 62% mais biomassa que florestas em

regeneração (Santos, 2004).

Page 67: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

45

4.7 - Variação do estoque (EstC) de Carbono nas ecorregiões de Nova Odessa,

Brotas e Sertãozinho.

Para as camadas de 0 a 40 cm de profundidade, foi feita uma estimativa do incremento

ou redução do EstC por centímetro de profundidade (∆ EstC) nas ecorregiões: Nova Odessa,

Brotas e Sertãozinho (Figura 15).

-4-3,5

-3-2,5

-2-1,5

-1-0,5

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

55,5

1

Solo nuArachisMilho/convencional - Nova OdessaPasto degradado - TanzâniaMilho/convencional - SertãozinhoFenaçãoPasto degradadoPasto B. decumbens - BrotasPasto antigoB. marandu 25/30B. marandu 25/200B. marandu 35/50B. marandu 35/200

∆Est

oque

C (M

g/cm

)

Figura 15. Variação dos estoques de carbono (∆ Estoque C), soma das profundidades

de 0- 10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm e 30-40 cm em relação a mata adjacente,

para os diferentes sistemas de manejo: solo nu, arachis, milho convencional

– Nova Odessa, Pasto degradado-Tanzânia- Sertãozinho, milho

convencional- Sertãozinho, Fenação, Pasto degradado, Pasto B.

decumbens-Brotas, Pasto antigo, B.marandu 25/50, B.marandu 25/200,

B.marandu 35/50, B.marandu 35/200.

Nos dois sistemas de milho convencional, em Nova Odessa e Sertãozinho os valores

são negativos, pois existem condições que facilitam a decomposição da matéria orgânica, em

decorrência do revolvimento e do aumento de aeração do solo, principalmente na camada

superficial.

Page 68: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

46

No solo nu, os valores negativos são decorrentes do manejo ineficiente (solo

descoberto e sem vegetação) onde a área é mantida limpa por meio de enxada rotativa e

capinas, esse manejo intensifica as condições de aeração, no revolvimento do solo,

aumentando a taxa de decomposição e reduzindo o estoque de C. Além do efeito físico dos

implementos convencionais no solo, que promovem a exposição do material orgânico

localizado no interior dos agregados e, portanto, protegido do ataque de microrganismos,

existe uma intensificação das condições de aeração, no revolvimento do solo, aumentando a

taxa de decomposição da matéria orgânica (CAMBARDELLA e ELLIOTT, 1993; BAYER,

1996).

Com relação ao Arachis pintoi, houve uma menor perda em comparação com a mata

nativa, indicando estabilização ou perdas menores de C orgânico do solo em relação ao

preparo convencional do solo.

Nas pastagens, os valores positivos de ∆ EstC em todas as profundidades indicam

possibilidade de acúmulo de C em relação a mata adjacente o que é favorecido pelo sistema

radicular e biomassa da parte aérea da Brachiaria sp., depositada na superfície do solo, que

além de abundante e volumoso, apresentam contínua renovação (REID e GOSS, 1980). Esse

fato foi observado principalmente na camada superficial.

4.8 Pastagem de capim-Marandu antiga versus capim-Marandu submetido a

estratégias de pastejo rotativo e adubação nitrogenada

4.8.1 Teores de carbono

Os teores de carbono diminuiram com a profundidade nas camadas amostradas, com

exceção ao pasto antigo que só apresentou diferença significativa na profundidade de 30 a 40

cm, Tabela 11. Segundo Bernoux et al., (1998) esse comportamento de semelhança para as

diferentes profundidades é característico dos latossolos.

O manejo adotado foi roçar o material remanescente acumulado por três anos, e deixar

os resíduos vegetais sobre a pastagem remanescente de braquiária Marandu. Tal manejo foi

importante no aporte de carbono superficial na área, que resultou em significativos (P<0,05)

incrementos na camada de 0 – 5 cm. A recuperação e o manejo, incluindo a adubação

nitrogenada evidenciaram aumentos nos teores de carbono no sistema na camada superficial,

dados esses concordantes como os de Cerri (2003); Silva et al. (2004).

Page 69: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

47

Tabela 11. Teor de carbono (g. kg-1) nas diferentes camadas de solos amostradas, em

pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu, pasto antigo e pasto melhorado

(pastejo rotacionado, altura do pasto de entrada dos animais: 25 ou 35 cm,

adubadas com 50 e 200 kg de N ha-1).

Tipos de Pastagem Teores de Carbono (g. kg-1)

Profundidades de solos amostrados (cm) 0 – 5 5 -10 10 – 20 20 - 30 30 -40 Mata – vizinha ao pasto de Marandu1 29,0 aB 19,1 bA 17,0 bA 11,3 bA 9,6 bA Pasto antigo 17,0 aC 15,5 aA 15,3 aA 10,1 bA 8,9 bA Pasto melhorado2 – 25/50 32,4 aAB 18,7 bA 15,3 bA 11,7 dA 10,1 dA Pasto melhorado – 35/50 41,6 aA 20,5 aA 18,5 aA 15,8 bA 13,9 bA Pasto melhorado – 25/200 47,9 aA 22,6 bA 16,8 cA 13,4 dA 12,1 dA Pasto melhorado – 35/200 47,2 aA 22,8 bA 17,4 cA 16,0 cA 12,5 dA 1 Mata – vizinha ao pasto de Marandu, sob alterações antrópicas, 2Com dois anos de manejo e adubação. * Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas na linha e pelas mesmas letras maiúsculas na coluna

não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5%.

4.8.2 Estoques de carbono

Os estoques de carbono variaram significativamente em função das estratégias de

manejo adotadas para as pastagens de B. brizantha cv. Marandu (Tabela 12). Os estoques de

carbono variaram significativamente (P>0,05) com a profundidade. Houve maior acúmulo de

carbono na camada superficial (0 a 10 cm) nas pastagens manejadas (35/50, 25/200 e 35/200),

a seguir vieram a mata nativa e pasto melhorado (25/50) e finalmente o pasto antigo. Houve

uma redução significativa dos estoques para as camadas mais profundas. Esse fato é atribuído

à adição de biomassa vegetal, tanto a existente nas pastagens antiga que foram roçadas e

deixadas sobre as unidades, e a adicionada e remanescente do pasto após o manejo de

adubação. Ações antrópicas na mata nativa (bioma Mata Atlântica), tal como queimadas

acidentais explicam os estoques totais relativamente baixos de carbono.

Somando as acumulações de 0 até 10 cm, observa-se que elas representam 30,35% e

36,33 % do estoque total de carbono para o pasto antigo e para o pasto melhorado com

manejo 25/50, respectivamente. Enquanto que para os demais (Pasto melhorado com manejos

Page 70: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

48

de 35/50, 25/200 e 35/200) essa acumulação superficial situou-se em torno de 41,38 % do

total estocado de carbono. Comparando na camada superficial as acumulações de carbono no

pasto antigo em 2009, de 25,8 Mg.ha-1, com as estimadas a partir de resultados de análises de

solo descritas por Lourenço et al., (1998) de 10,35 Mg.ha-1 estima-se que em 12 anos foram

acumuladas a mais 2,55 Mg.ha-1 nessa área experimental, ou seja 1,29 t ha-1 ano-1 de C.

Algumas estimativas da literatura para o cerrado apontam taxas anuais de sequestro 0,1 - 0,3 t

ha-1 ano-1 de C (ROCHA et al., 2002). Outras sugerem um sequestro de 2,5 t ha-1 ano-1 de C

(MIRANDA et al., 1997). Estes valores variam diante da diversidade de ecossistemas

característicos de cada bioma.

Tabela 12. Estoque de carbono (Mg. ha-1) nas diferentes camadas de solos amostradas, em

pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu, pasto antigo e pasto melhorado

(pastejo rotacionado, altura do pasto de entrada dos animais: 25 ou 35 cm,

adubadas com 50 e 200 kg de N ha-1).

Tipos de Pastagem Estoque de Carbono (Mg. ha-1)

Profundidades de solos amostrados (cm)

0 - 10 10- 20 20 - 30 30 - 40 Estoque total (0- 40 cm)

Mata – vizinha ao pasto de Marandu1 28,4 aB 21,2 bA 14,4 cA 9,8 cA 73,8 C Pasto antigo 25,8 aB 23,8 aA 19,0 bA 16,4 bA 85,0 C Pasto melhorado – 25/50 29,1 aB 19,8 bA 16,0 bA 15,2 bA 80,1 C Pasto melhorado – 35/50 41,5 aA 24,4 bA 18,8 bA 16,0 bA 100,7 B Pasto melhorado – 25/200 36,9 aA 17,8 bA 18,0 bA 16,0 bA 88,7 C Pasto melhorado – 35/200 49,3 aA 25,4 bA 24,0 bA 20,6 bA 119,3 A 1 Mata – vizinha ao pasto de Marandu, sob alterações antrópicas. * Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas na linha e maiúsculas na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5%.

Ressalta-se que o manejo do pasto à altura de 35 cm, incrementou os estoques de

carbono total em 18,47 % e 40,35 %, com aplicação de 50 kg ha-1 e 200 kg ha-1 de N,

respectivamente. Verificou-se que alturas de pastejo mais elevada de 35 cm, correspondente a

um maior período de crescimento do vegetal, resultaram em maiores acumulações de material

vegetal morto no solo quando comparado com a altura de 25 cm (GIMENES et al., 2010). A

adubação nitrogenada por outro lado teve um efeito médio menor, incrementando em 6,3 %

e 29,4 % os estoques de carbono, para as alturas de 25 cm e 35 cm, respectivamente.

Page 71: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

49

Resssalta-se que no manejo inicial o material morto existente, principalmente na base do

dossel forrageiro, foi deixado sobre a superfície, após a roçada de uniformização,

posteriormente foi aplicada a adubação nitrogenada. Portanto parte do nitrogênio aplicado

possivelmente foi usada para mineralização do material vegetal roçado e outra parte para

crescimento vegetal, que explica a resposta limitada ao nitrogênio.

Sarmento (2007), em trabalho com capim-marandu submetido à lotação rotativa no

período de outono a início da primavera, constatou que a proporção de material morto variou

de 10,9% nos pastos manejados a 95%IL (equivalente à altura de entrada 25 cm neste

experimento) a 12,3% nos pastos manejados a 100% IL (equivalente à altura de entrada de 35

cm). Comparando os estoques do pasto melhorado, no melhor manejo para estoque de

carbono (35 cm) verificaram-se estoques de carbono de 36-61% mais carbono que na mata

nativa para as adubações com 50 e 200 kg N ha-1. Tais estoques foram similares aos

encontrados por Corazza et al (1999), que trabalharam com um solo latossolo de cerrado e

obtiveram para a profundidade de até 40 cm, valores de 74,0 e 97,0 t C ha-1, respectivamente.

4.8.3 Caracterização química do solo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico

típico sob cultivo de pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu em Nova Odessa-SP

Na Tabela 13 são apresentados os valores de pH em solução de CaCl2, onde observa-

se que somente o solo original (pasto antigo) que não recebeu aplicação de calagem

apresentou menores valores de pH em relação às pastagens com aplicação de calcário e

adubadas com N-P-K. Houve uma tendência de aumento do pH na superfície em função da

aplicação superficial da calagem. Na superfície do solo, as características tamponantes da

matéria orgânica do solo, e/ou o aumento da força iônica da solução do solo em virtude do

incremento dos conteúdos de Ca2+, Mg2+ e K+ resultaram em valores de pH mais elevados.

Resultados semelhantes foram encontrados por Muzilli (1983) e Franchini et al., (1999).

Somente na área manejada a 35/50 ou 35/200 houve reduções nos valores de pH com as

profundidades, mostrando uma ação mais superficial da correção da acidez do solo.

Page 72: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

50

Tabela 13. Valores de pH em CaCl2, H + Al, saturação por Al, matéria orgânica, CTC

potencial (T) do solo Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico distrófico

cultivado com B. brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo

(alturas 25 e 35 cm) e adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).

Prof. Cm

Manejo adotado (altura/nitrogênio)

25/50 35/50 25/200 35/200

Solo original

sem calagem e

sem adubação

CV (%)

pH (CaCl2) 0 – 5 4,6 aA 4,7 aA 4,8 aA 5,1 aA 4,1 aB 5,78 5 -10 4,5aA 4,5bA 4,9 aA 4,9 aA 3,9 aB 6,89 10 -20 4,5 aA 4,2 bA 4,8 aA 4,7 aA 3,9 aB 6,00 20-30 4,5 aA 4,3 bA 4,7 aA 4,4 bA 4,0 aB 5,35 30 – 40 4,4 aA 4,0 bA 4,6 aA 4,5 bA 3,9 aB 4,45 H+ + Al3+ (mmol dm-3) 0 – 5 45,2 cB 47,0 cB 38,0 bB 38,0 cB 98,0 aA 21,78 5 -10 49,7 bcB 58,0 bB 34,0 bB 58,0 aB 88,0 bA 20,41 10 -20 68,0 aA 62,0 aAB 52,0 aB 47,0 bB 88,0 bA 14,40 20-30 72,0 aA 58,0 aA 34,0 cB 58,0 baA 80,0 cA 13,78 30 – 40 52,0 bA 58,0 bA 47,0 aA 47,0 bA 72,0 dA 13,98 m (saturação por Al, %) 0 – 5 3,2 cB 5,9 cB 10,1 cB 6,4 bB 69,0 aA 21,51 5 -10 46,2 bB 44,0 bB 30,8 bB 40,5 aB 75,2 aA 19,42 10 -20 66,4 aA 72,3 aA 45,5 bB 57,3 aB 76,6 aA 21,45 20-30 72,9 aA 80,6 aA 47,5 bB 62,3 aA 79,3 aA 13,43 30 – 40 79,1 aA 85,4 aA 66,2 aA 58,8 aA 79,3 aA 12,52 MO ( g dm-3) 0 – 5 59,5 aB 62,3 aB 83,0 aA 81,0 aA 28,5 aC 13,45 5 -10 35,3 bA 36,0 bA 38,0 bA 40,0 bA 17,9 bB 13,98 10 -20 30,5 bA 31,0 bA 29,0 cA 30,0 cA 15,7 bB 21,52 20-30 25,8 cA 27,0 cA 22,0 dB 28,0 cA 11,8 cC 19,45 30 – 40 23,0 cA 24,0 cA 22,0 dA 22,0 dA 10,8 cB 19,21 T ( mmol dm-3) 0 – 5 75,4aAB 78,7 aB 73,6 aB 67,2 aB 103,1 aA 20,87 5 -10 70,7 aAB 79,6 aAB 63,2 aB 78,6 baA 91,7 aA 25,64 10 -20 77,1 aAB 68,1abAB 70 aAB 58,2 abB 91,0 aA 18,94 20-30 78,7 aA 62,1 bAB 49,5 bC 68,9 baA 82,8 aA 17,23 30 – 40 56,5 bB 60,9 bB 56,2 bB 58,9 bB 74,8 aA 17,47 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo de teste de Tukey a 5 %, as letras maiúsculas comparam os valores nas linhas e as letras minúsculas comparam os valores nas colunas.

Os valores de acidez potencial (H+ + Al3+) e Al foram maiores no pasto antigo (solo

original). Com a correção da acidez e da fertilidade do solo, os valores de H+ + Al3+ foram

reduzidos a valores significativamente inferiores para todas as estratégias de manejo. Esse

Page 73: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

51

fato é possivelmente atribuído à maior concentração de bases, na camada superficial.

Carvalho (2006), trabalhando com um solo semelhante, Latossolo Vermelho Amarelo típico,

encontrou valores similares de H+ + Al3+ na camada de 0 a 30 cm. O índice de saturação por

Al foi muito alto no pasto antigo (sem manejo) e mostrou valores toleráveis para o cultivo de

Brachiaria Marandu, nas camadas superficiais, com adoção do manejo estratégico de

correção e adubação. Fica evidente a ação superficial da calagem na neutralização do

alumínio, cujos valores nas camadas mais profundas foram mais elevados.

Houve maior acumulação superficial de matéria orgânica, como era esperado (Tabela

13). Nota-se a maior acumulação de matéria orgânica superficial, com a aplicação de

nitrogênio (50 vs 200 kg N ha-1). Em ausência de adoção de estratégias de manejo as

acumulações de matéria orgânica foram menores (solo original). As camadas mais profundas

apresentaram, em todos os sistemas de uso da terra teores menores de matéria orgânica total

(MOT = C x 1,724). Novamente o pasto antigo sem manejo apresentou menores valores de

MOT em todas as profundidades estudadas.

A capacidade de troca de cátions a pH 7 (T ou CTC) teve pequenas variações com as

profundidades do solo, com menores valores nas camadas mais profundas. O aumento de T

na camada superficial pode ser atribuído ao aumento de MOT. No solo original (sem manejo)

os valores de T foram maiores.

Na Tabela 14 são mostrados os resultados de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e os

valores de índice de saturação por bases (%) do solo das pastagens com diferentes sistemas de

uso e manejo e o solo original (pasto antigo). Verificou-se que os teores de fósforo são

considerados médios somente na camada superficial que recebeu adubação fosfatada em

cobertura no inicio do trabalho experimental. A partir dessa camada os teores de P disponível

foram inferiores (P < 0,05), considerados baixos e semelhantes para todas as profundidades

estudadas. No solo original (pasto antigo), os teores de P foram muito baixos (P < 0,05) e não

variaram significativamente com a profundidade. Teores mais elevados de P na camada

superficial é muito comum, principalmente na ausência de revolvimento do solo e do material

vegetal, devido a aplicação de P em cobertura, por ser um elemento pouco móvel.

Os maiores teores de K+ (P <0,05), de Ca2+ e de Mg2+ foram sempre encontrados nas

camadas superficiais com valores de médio a alto, são decorrentes da calagem e da aplicação

de adubação potássica e fosfatada no início do experimento. Esses teores são considerados

Page 74: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

52

medianos em relação aos requerimentos nutricionais do capim-Marandu (WERNER et al.,

1997).

Tabela 14. Teores de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e saturação por bases (V %) do

solo Latossolo Vermelho Amarelo distrófico cultivado com B. brizantha

Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo (alturas 25 e 35 cm) e

adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).

Prof. cm

Manejo adotado

25/50 35/50 25/200 35/200

Solo original sem calagem e sem adubação

CV (%)

P disponível ( mg. dm-3) 0 – 5 15,0 aA 14,0 aA 16,0 aA 13,0aB 3,1 aC 33,45 5 -10 6,0 bA 5,0 bA 5,0 bA 5,0 bA 3,9 aB 24,56 10 -20 4,0 bA 3,0 bA 4,0 bA 4,0 bA 2,5 aA 41,64 20-30 3,0 bA 3,0 bA 3,0 bA 3,0 bA 2,1 aA 23,45 30 – 40 4,0 bA 5,0 bA 4,0 bA 5,0bA 2,1 aB 25,97 K (mmol dm-3) 0 – 5 2,9 aAB 3,7 aA 3,6 aA 3,2 baA 2,1 aB 45,21 5 -10 2,0 aB 1,6 bB 4,2 aA 1,6 bB 1,8 aB 37,89 10 -20 1,1 bB 1,5 bB 3,0 aA 1,2 bB 1,1 abB 32,40 20-30 0,7 bB 1,1 bB 2,5 bA 0,9 bA 0,9 bB 47,63 30 – 40 0,6bB 0,9bB 2,2bA 0,9bA 0,9 bB 39,73 Ca2+ (mmol dm-3) 0 – 5 18,3 aA 16,0 aA 18,0 aA 14,0 aA 2,0 aB 32,63 5 -10 11,0 bA 14,0 aA 15,0 aA 11,0 aA 1,0 aB 42,34 10 -20 4,0 bAB 2,0 bB 8,0 abA 5,0 bAB 1,0 aB 36,40 20-30 4,0 bAB 1,0 bB 8,0 abA 6,0 abA 1,0 aB 49,61 30 – 40 3,0 bA 1,0 bB 5,0 bAB 7,0 abA 1,0 aB 28,32 Mg 2+ (mmol dm-3) 0 – 5 9,0 aA 12,0 aA 14,0 aA 12,0 aA 1,0 aB 42,30 5 -10 8,0 aA 6,0 aA 10,0 aA 8,0 bA 0,9 aB 40,97 10 -20 4,0 bAB 3,0 bAB 7,0 abA 5,0 bAB 0,9 aB 41,92 20-30 2,0 bA 2,0 bA 5,0 bA 4,0 bA 0,9 aA 42,30 30 – 40 0,9 bA 1,0 bA 2,0 bA 4,0 bA 0,9 aA 43,62 V % 0 – 5 40,1 aA 40,3 aA 48,4 aA 43,5 aA 4,9 aB 27,54 5 -10 29,7 aB 27,1 bB 46,2 aA 26,2 abB 4,0 aC 28,48 10 -20 11,8

bAB 8,3 cB 25,7 bA 19,2 bAB 3,3 aB 33,59

20-30 8,5 bB 5,4 cB 31,3 bA 15,8 bAB 3,4 aB 32,97 30 – 40 8,0 bB 4,8 cB 16,4 bAB 20,2 bA 3,7 aB 45,21 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo de teste de Tukey a 5 %, as letras maiúsculas comparam os valores nas linhas e as letras minúsculas comparam os valores nas colunas.

Page 75: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

53

Os valores dos índices de saturação por base dos solos são maiores nas camadas

superficiais, pois essas áreas receberam o calcário (cálcio e magnésio) em cobertura, sem

incorporação e as adubações potássica e fosfatada. Os índices de saturação por bases na

superfície (5 cm) ficaram muito próximos do proposto de 50 % , com valores médios de

43 %, devido à baixa mobilidade no solo do cálcio e do magnésio.

A contribuição percentual de K, Ca e Mg no valor da CTC do solo são apresentadas na

Tabela 15. Ela reflete o equilíbrio nutricional para uma adequada nutrição da planta. Graham

(1959) recomenda a participação de 2 a 5% para o K, de 65 a 85% para o Ca e de 6 a 12%

para o Mg.

Para o potássio a partir da camada de 10 cm, a relação K/CTC apresentou valores

inferiores aos recomendados como ideal, com exceção ao tratamento 25/200 que se situaram

dentro da faixa recomendada.

A relação Ca/CTC apresentou valores bem abaixo do recomendado como faixa ideal,

embora na camada superficial, devido à aplicação de calcário e possivelmente da adubação

fosfatada os valores encontrados foram mais altos. Esse solo apresenta uma acidez potencial

bastante elevada como mostram os dados da Tabela 15. Já para a relação Mg/CTC, até a

profundidade de 20 cm, indica que o Mg teve uma contribuição percentual dentro da faixa

ideal recomendada por Graham (1959).

O solo original (sem calagem e/ou adubação – pasto antigo) mostrou relações

cátions/CTC abaixo da faixa ideal, podendo ser considerado em desequilíbrio nutricional.

Esses resultados apontam que houve limitações parciais de nutrientes para o adequado

crescimento e nutrição da pastagem, embora as exigências nutricionais do capim-Marandu

sejam menores quando comparadas com outras plantas forrageiras, tais como as do gênero

Panicum.

4.8.4 Correlações entre o estoque de carbono e a fertilidade do solo (Latossolo

Vemelho-Amarelo típico)

A correlação entre o estoque de carbono (EC) no solo e teores de C no solo foi

significativa (P<0,01) em todos os sistemas de manejo das pastagens. Já para os teores de P

disponível no solo foi significativa (P < 0,05) nos pastos de capim-Marandu com adoção de

Page 76: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

54

manejo. Isto pode ser explicado tanto pelo aporte de P ao solo originário da matéria orgânica

como pela adição de P vindo de fertilizante fosfatado, capaz de dinamizar o ciclo do fósforo

no sistema. Apesar de não ter sido significativo, mesmo no pasto antigo (solo sem correção de

acidez e sem fertilização) houve uma correlação positiva entre o EC e os teores de fósforo

(Tabela16).

Tabela 15. Porcentagem de contribuição de potássio, cálcio e magnésio na capacidade de

troca de cátions (CTC) do solo Latossolo Vermelho Amarelo distrófico cultivado com B.

brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo (alturas 25 e 35 cm) e

adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).

Prof. Cm

Manejo adotado

25/50 35/50 25/200 35/200

Pasto antigo sem calagem e sem adubação

% de K na CTC 0 – 5 3,8 4,7 4,9 4,8 2,0 5 -10 2,8 2,0 6,6 2,0 2,0 10 -20 1,4 2,2 4,3 2,1 1,2 20-30 0,9 1,8 5,1 1,3 1,1 30 – 40 1,1 1,5 3,9 1,5 1,2 % de Ca na CTC 0 – 5 24,3 20,3 24,5 20,8 1,9 5 -10 15,6 17,6 23,7 14,0 1,1 10 -20 5,2 2,9 11,4 8,6 1,1 20-30 5,1 1,6 16,2 8,7 1,2 30 – 40 5,3 1,6 8,9 11,9 1,3 % de Mg na CTC 0 – 5 11,9 15,2 19,0 17,9 1,0 5 -10 11,3 7,5 15,8 10,2 1,0 10 -20 5,2 4,4 10,0 8,6 1,0 20-30 2,5 3,2 10,1 5,8 1,1 30 – 40 1,6 1,6 3,6 6,8 1,2

Foi positiva a correlação entre EC e o Ca trocável, principalmente devido à correção

dos fatores de acidez com uso de calcário dolomítico, para o manejo de 25/50 e 35/200 sendo

que as correlações significativas apresentaram valores de 0,94 (P < 0,01) e 0,81 (P < 0,05),

respectivamente (Tabela 16). Para o Mg as correlações entre EC e Mg trocável foram

significativas e positivas para o pasto melhorado. Para o pasto antigo foram apenas positivas.

Já para os valores de pH, embora a correlação encontrada tenha sido positiva, ela somente foi

significativa para o tratamento 25/50.

Page 77: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

55

Os coeficientes de correlação entre EC e K trocável foram considerados altamente

positivos e significativos (P < 0,01) para todos os tratamentos do pasto melhorado.

A correlação entre EC e acidez potencial (H + Al) foi negativa e significativa (P <

0,01) para o tratamento 35/50. Possivelmente a reação do calcário e do deslocamento do Al3+

dos sítios de troca e conseqüente ocupação pelas bases Ca2+, Mg2+ e K+ (SÁ, 2001). No pasto

antigo, a forte correlação entre EC e H + Al pode ser atribuída a decomposição da matéria

orgânica acidificando o solo. Essa condição pode estar associada às baixas concentrações de

Ca2+ e de Mg2+ com a redução da atividade microbiana e da decomposição e a mineralização

da matéria orgânica do solo (ZECH et al., 1997), ou ser decorrente da maior absorção das

bases do solo e consequente predomínio de elementos de reação ácida no complexo de troca.

Verificou-se que a forte correlação inversa entre EC e saturação por Al (m), que evidencia a

importância do alumínio como componente de acidez nesse solo, cujos efeitos foram

neutralizados na camada superficial com aplicação de calcário.

Somente no pasto antigo a correlação entre EC e CTC foi significativa e positiva, o

que evidencia o importante papel que a matéria orgânica desempenha na CTC do solo em

estudo. Para os demais tratamentos houve correlação positiva, porém não significativa.

Em relação à saturação por bases (V), a correlação entre EC e V foi positiva e

altamente significativa. Somente no tratamento 35/200, o coeficiente de correlação foi não

significativo embora positivo.

O teor de carbono orgânico no solo foi a variável, que obviamente melhor se

correlacionou com o estoque de carbono (EC), em todos os sistemas avaliados (Tabela 16).

Page 78: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

56

Tabela 16. Coeficiente de correlação de Pearson entre os estoques de carbono (EC) e de

macronutrientes (P, K, Ca e Mg) e entre EC e a acidez do solo (pH em CaCl2

e H + Al) e entre EC e a CTC potencial, saturação por Al (m%) e saturação

por bases (V%) para o Latossolo Vermelho Amarelo distrófico cultivado

com B. brizantha Marandu, submetidos a estratégia de pastejo rotativo

(alturas 25 e 35 cm) e adubação nitrogenada (50 e 200 kg N ha-1).

Parâmetros Manejo adotado

25/50 35/50 25/200 35/200

Pasto antigo sem calagem e sem adubação

EC x C 0,96** 0,95** 0,94** 0,95** 0,87** EC x P 0,98** 0,94** 0,99** 0,97** 0,74ns EC x Ca 0,94** 0,68ns 0,79ns 0,81* 0,56ns EC x Mg 0,82* 0,92** 0,82* 0,81* 0,56ns EC x K 0,93** 0,98** 0,90** 0,97** 0,63ns EC x pH 0,87* 0,77ns 0,27ns 0,79ns 0,36ns EC x H + Al -0.59ns -0,90** -0,26ns -0,45ns 0,97** EC x CTC 0,53ns 0,59ns 0,64ns 0,11ns 0,96** EC x m -0,98** -0,88** -0,84* -0,95** -0,83ns EC x V 0.80* 0,91** 0,62ns 0,95** 0,90** ns, *, ** referem-se ao nível de significância para o teste t ao nível de P<0,1, P<0,05 e P< 0,01, respectivamente.

4.9-Sistemas Integração Lavoura-Pecuária

4.9.1-Massa seca de forragem e características bromatológicas

A massa de forragem das pastagens variou com a interação entre o modo de aplicação

de calcário e a as forrageiras estudadas Tabela 17. Para o capim-marandu, a aplicação de

calagem superficial + subsuperficial + escarificação solo resultou em maiores acumulações de

biomassa, embora não tenha havido diferença significativa entre os outros tratamentos

enquanto que para a ruziziensis e capim piatã a aplicação do calcário superficial +

escarificação foram registrados maiores acumulações de massa de forragem. A comparação

entre as forrageiras evidenciou que somente mediante a aplicação superficial de calcário o

capim-marandu apresentou valores maiores que as demais forrageiras. Não houve diferenças

de acumulação de massa de forragem entre as forrageiras para a distribuição do calcário pelos

outros dois métodos. A aplicação de gesso + calagem superficial + subsuperficial +

Page 79: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

57

escarificação incrementou os valores de massa de forragem das pastagens de capim-marandu.

As interações gesso x forrageiras ou gesso x calagem foram não significativas.

Os valores de massa de forragens registrados nesse experimento foram inferiores aos

descritos por Costa (2007) e por Pariz et al. (2010), que variaram de 3.700 a 13.800 kg ha-1.

Tais rendimentos menores são conseqüências do sistema de cultivo. Primeiramente, a

aplicação do herbicida dessecante sobre toda a área para o plantio do milho, paraliza

temporariamente e retarda o crescimento do capim. A competição por luz e a fotossíntese fica

favorecida para o milho. Somente após a colheita do milho (março/abril) é que o capim tem

um acesso pleno à luz e passa a crescer normalmente. Embora os rendimentos das pastagens

sejam relativamente baixos, são considerados normais para o, mês de junho. O uso de

herbicidas supressores, em plantio direto, tem auxiliado o processo de manutenção da

produção das pastagens, a recuperação de pastagens degradadas ou em inicio de degradação,

entretanto as dosagens devem ser tecnicamente recomendadas a fim de manter a

sustentabilidade ambiental e a produtividade do sistema. Cobucci et al. (2001) também

verificaram que o uso de herbicida no plantio direto e simultâneo do milho e de braquiaria

reduziram significativamente a produção da forrageira. Outro fato que deve ser esclarecido é

que o sistema de exploração adotado nesse experimento foi o cultivo do milho em consórcio

com uma pastagem já implantada. Possivelmente uma renovação e semeadura simultânea do

milho com forrageira, teria resultado em maiores rendimentos das pastagens, que aproveitaria

melhor os nutrientes adicionados e o revolvimento do solo.

Page 80: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

58

Tabela17. Massa seca, em kg.ha -1, das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha cv.

Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem gesso

e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário por hectare

(calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e calagem

superficial + subsuperficial + escarificação –C3), em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Massa seca (kg.ha -1) Ruziziensis Marandu Piatã

1390 bB 2091 abA 1600 bAB 1694 2081 bA 1812 bA 2449 aA 2115 1690 abB 2494 aA 2001 abAB 2061

Gesso (G) G0 1663 a 2208 a 1668 b 1846 G1 1778 a 2056 a 2364 a 2066 Médias 1720 2132 2016 CV% (G) 11.19 CV% (F) 9,11 CV% (C) 17,84 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas não diferem entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Os teores de proteína bruta para as forrageiras são mostrados na Tabela 18. Não houve

efeito significativo da calagem e da gessagem (P >0,05) sobre essa variável. Observa-se

apenas uma tendência da ruziziensis apresentar teores mais elevados de proteína bruta. Esse

teores foram relativamente baixos para sustentar, como fonte única de nitrogênio, um bom

nível de ganho de peso. Sabe-se que os requerimentos mínimos para manutenção situam-se

acima 7,2 % de proteína bruta. Essa é uma característica limitante das gramíneas forrageiras

tropicais, que nessa época do ano, apresentam valores protéicos menores. Por outro lado essa

estratégia possibilita uma atenuação na estacionalidade de produção de forragem, à medida

que disponibiliza ao sistema mais nutriente e mais massa vegetal.

Page 81: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

59

Tabela 18. Teores de proteína bruta (%), das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de

gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de

calcário por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais

escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3)

em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Proteína bruta (%)

Ruziziensis Marandu Piatã

8,49 8,83 8,67 8,66 a 6,80 7,40 8,17 7,46 a 6,76 7,11 6,71 6,86 a

Gesso (G) G0 7,62 7,80 7,90 7,77 a G1 7,08 7,76 7,80 7,55 a Médias 7,35 A 7,78 A 7,85 A 7,66 CV% (G) 12.24 CV% (F) 10.48 CV% (C) 16.35 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Os valores de digestibilidade das pastagens foram semelhantes entre si para todos os

tratamentos estudados na Tabela 19. Como era esperado, nessa época do ano, para o valor

nutritivo registraram-se valores da matéria seca menor que 60%, seria ideal, contudo valores

médios em torno de 55% qualificam essa forrageira como uma boa fonte de alimento que

pode ser aproveitada na nutrição animal.

Page 82: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

60

Tabela 19. Teores de digestibilidade (%), das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de

gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/ha) e de calagem – 1.200 kg de

calcário por hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais

escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3)

em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Digestibilidade (%) Ruziziensis Marandu Piatã

54,36 56,55 55,85 55,59 a 54,55 53,06 51,70 54,58 a 52,60 54,83 54,03 53,82 a

Gesso (G) G0 54,70 56,57 53,98 55,08 a G1 52,97 53,06 53,73 53,25 a Médias 53,83 A 54,81 A 53,85 A CV% (G)8,01 CV% (F) 5.58 CV% (C) 10,29 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Na Tabela 20 e Tabela 21 verificam-se que os teores de FDA e FDN mostraram

diferenças significativas (P < 0,05) para as espécies forrageiras estudadas, sendo superiores

para o capim-marandu e capim-piatã, que não diferiram entre si. Ressalta-se que quanto maior

o teor de FDA, menor foi a digestibilidade, enquanto que o FDN tem correlação negativa com

o consumo das forrageiras. Esses resultados concordam com os obtidos por Grant e Mertens

(1992) e Undersander e Moore (2004). Aparentemente o capim-marandu e o piatã seriam

menos consumidos que o capim ruziziensis. Tais valores evidenciam diferenças estruturais

nas paredes celulares entre essas espécies de braquiaria.

Page 83: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

61

Tabela 20. Teores de fibra detergente ácido-FDA (%), das pastagens de Brachiaria

ruziziensis, B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da

aplicação de gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem –

1.200 kg de calcário por hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial

mais escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –

C3), em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Fibra detergente ácido-FDA (%) Ruziziensis Marandu Piatã

36,01 34,00 35,54 35,18 b 40,52 41,69 41,95 41,39 a 41,43 40,51 40,03 40,66 a

Gesso (G) G0 39,32 37,98 39,17 38,75 a G1 39,54 39,48 39,17 39,40 a Médias 39,32 A 38,73 A 39,17 A CV% (G) 4.40 CV% (F) 2.61 CV% (C) 7.18 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Tabela 21. Teores de fibra detergente neutro - FDN (%) das pastagens de Brachiaria

ruziziensis, B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da

aplicação de gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem –

1.200 kg de calcário por hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial

mais escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –

C3), em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Fibra detergente neutro - FDN (%) Ruziziensis Marandu Piatã

65,87 62,83 64,96 64,55 b 75,72 76,46 73,38 75,19 a 76,27 75,35 77,42 76,35 a

Gesso (G) G0 71,64 69,88 71,18 70,9 a G1 73,59 73,21 72,66 73,16 a Médias 72,61 A 71,54 A 71,92 A CV% (G)4.13 CV% (F) 3.83 CV% (C) 6.56 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Page 84: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

62

Na Tabela 22 verifica-se que o capim-Piatã apresentou maiores valores de

hemicelulose aliado aos maiores teores de FDN, indicam um melhor aproveitamento dessa

forrageira pelos microorganismos ruminais, com conseqüente maior desempenho dos

ruminantes alimentados por essa forrageira. Os teores de hemicelulose não foram afetados

pela aplicação de calcário e nem pelo o emprego do gesso.

Segundo Silva e Queiroz (2002), a celulose representa a maior parte da FDA. A

hemicelulose faz parte da a FDN e é calculada pela diferença entre FDN e FDA, sendo mais

digerível que a celulose. Dessa forma é interessante elevar o teor de hemicelulose e diminuir o

de celulose, já que os ruminantes desdobram esses componentes por meio de sua flora

bacteriana em ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), principalmente acético, propiônico e

butírico, os quais representam a maior fonte de energia quando a alimentação desses animais é

a base de forragem.

Tabela 22. Teores de hemicelulose (%) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha

cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem

gesso e G1= 1.200 kg de gesso/ha) e de calagem – 1.200 kg de calcário por

hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Hemicelulose (%) Ruziziensis Marandu Piatã

29,81 30,38 29,42 29,87 b 27,51 26,43 30,91 28,28 b 35,21 34,85 37,40 35,82 a

Gesso (G) G0 30,55 30,80 31,65 31,00 a G1 31,13 30,30 33,50 31,64 a Médias 30,84 A 30,55 A 32,57 A CV% (G) 7.09 CV% (F) 3.00 CV% (C) 16.94 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Page 85: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

63

4.9.2 Teores de minerais Ca, Mg, P, S e K na parte aérea das forrageiras

Nas Tabelas 23 e 24 os teores de Cálcio (Ca) e Magnésio (Mg) mostraram diferenças

significativas para as forrageiras. A Brachiaria ruziziensis acumulou sigficativamente

(P<0.05) mais cálcio e magnésio na parte aérea que B. brizantha cv. Marandu e B. brizantha

cv. Piatã. Aplicação de gesso bem como os métodos de aplicação de calagem e as interações

entre os fatores não apresentaram diferença significativas. De modo geral os teores de Ca e

Mg são considerados adequados nas faixas de 3-6 para Cálcio e 2-6 para Magnésio.

Tabela 23. Teores de Cálcio (g kg-1), das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha

cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem

gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário por hectare

( calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e calagem

superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Cálcio (g kg-1) Ruziziensis Marandu Piatã

6,10 7,66 7,05 6,93 a 3,18 3,45 3,45 3,36 b 3,35 3,20 3,78 3,44 b

Médias 4,21 4,77 4,76 4,57 Gesso (G) G0 4,38 5,12 4,87 4,79 a G1 4,03 4,42 4,64 4,36 a Médias 4,20 4,77 4,75 4,57 CV% (G) 9.58 CV% (F) 7.32 CV% (C) 10.77 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Page 86: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

64

Tabela 24. Teores de Magnésio (g kg-1), das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B.

brizantha cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de

gesso (G0-sem gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de

calcário por hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais

escarificação- C2 e calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3)

em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Magnésio (g kg-1) Ruziziensis Marandu Piatã

5,08 7,46 6,26 6,27 a 4,46 4,33 4,15 4,31 b 4,80 5,10 4,91 4,93 b

4,78 5,63 5,10 5,17 Gesso (G) G0 4,97 5,71 5,67 5,45 a G1 4,58 5,55 4,54 4,89 a Médias 4,77 5,63 5,10 5,17 CV% (G) 19,59 CV% (F) 5,83 CV% (C) 24,97 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Nas Tabelas 25, 26 e 27 os teores de minerais como o Fósforo (P), Enxofre (S) e

Potássio(K), disponíveis nas forrageiras não diferiram entre si (P>0,05) no que se refere aos

níveis de calagem e aplicação de gesso, estando esses minerais dentro da faixa adequada para

essas forrageiras, que são de P= 0.8-0.30; S= 0,8-2,5; K=12-30 g kg-1, segundo Werner et

al.(1996).

Page 87: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

65

Tabela 25. Teores de Fósforo (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha

cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem

gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário por

hectare (calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3), em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Fósforo (g kg-1) Ruziziensis Marandu Piatã

2,26 1,95 2,08 2,10 a 1,76 1,85 1,61 1,91 a 1,93 1,81 1,98 1,74 a

Gesso (G) G0 1,97 A a 2,11 A a 1,81 A a 1,96 G1 2,00 A a 1,63 A b 1,97 A a 1,87 Médias 1,98 1,87 1,89 CV% (G) 17.37 CV% (F) 12.61 CV% (C) 19.87 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Tabela 26. Teores enxofre (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha cv.

Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem

gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário por

hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação – C3) em junho de 2009.

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Enxofre (g kg-1) Ruziziensis Marandu Piatã

1,46 1,65 1,56 1,56 a 1,66 1,70 1,86 1,74 a 1,88 1,60 1,95 1,81 a

Gesso (G) G0 1,64 1,81 1,75 1,57 a G1 1,70 1,49 1,83 1,54 a Médias 1,67 1,65 A 1,79 A CV% (G) 12.60 CV% (F) 9.61 CV% (C) 19.56 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

Page 88: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

66

Tabela 27. Teores de Potássio (g kg-1) das pastagens de Brachiaria ruziziensis, B. brizantha

cv. Marandu e B. brizantha cv. Piatã, em função da aplicação de gesso (G0-sem

gesso e G1= 1.200 kg de gesso/há) e de calagem – 1.200 kg de calcário por

hectare ( calagem superficial- C1, calagem superficial mais escarificação- C2 e

calagem superficial + subsuperficial + escarificação –C3) em junho de 2009 .

Forrageiras (F) Níveis de Calagem C1 C2 C3

Médias

Potássio (g kg-1) Ruziziensis Marandu Piatã

20,76 19,45 19,45 19,80 a 19,66 18,16 16,16 18,00 a 19,75 16,90 19,26 18,63 a

Gesso (G) G0 19,66 18,66 17,42 18,58 a G1 20,45 17,67 19,16 19,10 a Médias 20,05 A 18,16 A 18,29 A CV% (G)14.30 CV% (F) 5.19 CV% (C) 15.83 Médias seguidas de mesmas letras minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas e sobrescrita não diferem

entre si, pelo teste de Tukey ( p> 0,05).

4.9.3 Teores e estoques de carbono nas pastagens em sistema de integração

lavoura-pecuária

Os teores de carbono orgânico não variaram com a calagem, e nem com a aplicação de

gesso (P>0,05), nos sistemas de manejo para as diversas forrageiras em ILP avaliados.

Entretanto, tanto para os teores como para o estoque de carbono houve efeito significativo (P<

0,05) da profundidade para os sistemas ILP (milho-Marandu, milho-Piatã ou milho-

ruziziensis) Figura 16. As maiores acumulações de carbono se localizaram próximo a

superfície. Na camada superficial (0-10 cm), o valor de C orgânico (g.kg-1) foi, em média

21.5, 19.9 e 16.0 onde era cultivada a Brachiaria Marandu, B. Piatã e B. ruziziensis (Tabela

28).

As pastagens mais produtivas conseguem manter o estoque de carbono orgânico na

camada superficial, ao contrário do cultivo convencional com aração e gradagem anual resulta

em maior decomposição da matéria orgânica.

Os estoques mais elevados (P < 0,05) de C orgânico (CO) acumulados na camada de

0- 40 cm foram de 84,0 e 79,8 obtidos para as pastagens de Brachiaria Marandu e B.

ruziziensis, vindo a seguir as pastagens de Piatã 67,2 (Tabela 28).

Page 89: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

67

Tais valores representam estoques de carbono 27,9 %, 21,5 % e 2,3 % superiores aos

encontrados no sistema de plantio convencional (milho), cultivado na Fazenda Santa Angélica

em área próxima a da área avaliada nesse experimento, para capim-marandu, ruziziensis e

piatã, respectivamente. A integração-lavoura-pecuária resultou em estoques de C (Mg ha-1)

18,3, 14,3 e 1,5 a mais que uso exclusivo do millho. Fisher et al., (1994) estimaram que os

EC até uma profundidade do 80 cm no perfil de um solo sob pastagem de Brachiaria

humidícola de 9 anos foi 26 Mg ha-1 de C, maior que o estoque de C no solo sob vegetação

nativa em Carimagua nos Lanos Orientales da Colômbia.

Os valores acima representam, após sete anos de cultivo da área com ILP, estoques

anuais de C de 2,61, 2,04 e 0,21 Mg ha-1 ano-1 para capim-marandu, ruziziensis e piatã,

respectivamente. Os valores encontrados neste trabalho para as taxas de sequestro de C

orgânico do solo (COS) por meio das pastagens, situam-se dentro da faixa de 0,11 a 3,04 Mg

ha -1 ano -1 descritas por CONANT et al., (2001).

Os sistemas de manejo com o menor revolvimento do solo apresentaram tendência em

armazenar mais CO, como observado na profundidade de 0-10 cm, especialmente pela

deposição de folhas, colmos e raízes. Tais valores são superiores aos obtidos por D´Andrea et

al. (2004) em pastagem de Brachiaria decumbens (40.67 Mg.ha-1) e similares aos encontrados

por Silva et al. (2004), para as espécies Panicum maximum, B. brizantha e Paspalum atratum.

Paul e Clark (1989) atribuiram o aumento do estoque de CO em solos submetidos a sistemas

mais conservacionistas de manejo a dois fatores principais: proteção física dos compostos

orgânicos contra a decomposição microbiana, favorecida pela oclusão do CO nos agregados

do solo; e proteção química dos compostos orgânicos por meio da interação destes com os

minerais e cátions do solo, o que dificulta a sua decomposição.

Os sistemas de manejo não foram capazes de alterar os estoques de C na camada mais

profunda, atuando predominantemente na superfície do solo, o que pode fortalecer a

importância da senescência de folhas da pastagem como fonte de C, além daquela decorrente

da morte e decomposição do sistema radicular das plantas, que se concentra nestas camadas.

Nas camadas mais profundas os teores de carbono são semelhantes e resultantes do manejo

empregado anteriormente de agricultura em preparo convencional durante mais de 15 anos.

Page 90: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

68

Tabela 28. Teor e estoque médio de carbono em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP

milho-forrageira), cultivado com Brachiaria brizantha cv. Marandu (Mar), B.

brizantha cv. Piatã (Pia), B. ruziziensis (Ruz)) e em área plantio convencional (PC)

de milho.

Profundidade (cm)

Teores de C - g kg-1 Mar Pia Ruz

Estoque de Carbono - Mg ha-1 Mar Pia Ruz

0 -10 21 a 19,9 a 16 a 28,0 a 26,0 a 24,4 a 10 – 20 15 b 10 b 12 b 22,2 b 15,6 b 21,0 b 20 – 30 14 b 9 b 10 b 18,2 b 13,0 b 18,2 b 30 – 40 10 b 7,5 b 10 b 15,6 b 12,6 b 16,2 b

Estoque total (0-40 cm, Mg ha-1) 84,0 A 67,2 B 79,8 A Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas nas colunas não diferem entre si (P>0,05). Para o estoque total as

mesmas letras maiúsculas na linha não diferem entre si (P>0,05).

0 5 10 15 20 25 30

30 – 40 cm

20 – 30 cm

10 – 20 cm

0 -10 cm

RuziziensisPiatãMarandu

Prof

undi

dade

s

Estoque de Carbono - Mg/ha

Figura 16. Estoques de carbono (Mg ha-1) no sistema integração-lvaoura-pecuária (milho +

ruziziensis, milho + piatã e milho + marandu) em função das profundidades.

Page 91: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

69

4.9.4 Composição química do solo cultivado no sistema ILP (milho-ruziziensis,

milho-marandu e milho-piatã)

Os valores de pH mostram uma acidez média nas pastagens cultivadas com capim-

marandu e com capim-piatã, enquanto na pastagem com ruziziensis os valores de pH

mostram uma acidez alta. Considerando que as braquiarias são gramíneas tolerantes a acidez,

possivelmente nesse experimento a acidez do solo não limitou o crescimento dessas

forrageiras. Os teores de alumínio e os índices de saturação por alumínio (m) foram bastante

baixos confirmando que a aplicação do calcário na camada superficial, eliminou o alumínio

tóxico, favorecendo o crescimento das braquiárias. De fato os elevados conteúdos de Ca2+ e

de Mg2+ na camada superficial, em virtude da aplicação de calcário (1,2 t ha-1) são

considerados não limitantes ao crescimento das forrageiras. A adição do fósforo orgânico (do

material vegetal dessecado com o uso do herbicida) mais o adicionado ao milho como

fertilizante fosfatado mostraram maiores teores de P na camada de 0-5 cm com tendência de

redução na camada de 5-10 cm. Os valores de saturação por bases do solo cultivado com

capim-marandu foram mais elevados que os encontrados nos pastos de capim-piatã ou os de

ruziziensis.

Tabela 29. Composição química do solo Latossolo Vermelho-Amarelo típico, em sistema

de integração lavoura-pecuária (milho-ruziziensis, milho-marandu e milho-

piatã), para as profundidades de 0 – 5 cm e 5 – 10 cm.

As contribuições percentuais de Mg no valor da CTC do solo cultivado situaram-se na

entre 8,8 a 14,0 %, dentro da faixa recomendada por GRAHAM (1959), de 6 a 12% para o

Mg. Para o Ca os valores percentuais na CTC foram de 13,8 a 38,9 %, abaixo da faixa ideal

de 65 a 85 % . Enquanto que para o K, na camada de 5 – 10 cm para a ruziziensis e para o

Page 92: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

70

capim-marandu, a contribuição percentual na CTC de 1,4 e 1,2 % ficou abaixo da

recomendação (2 a 5%), refletindo limitação nutricional desse elemento. Para o capim-piatã a

relação K/CTC indica equilíbrio nutricional em relação ao K.

4.10 Comparação de metodologias de análises de carbono orgânico

Por sua praticidade, os métodos baseados na oxidação do dicromato tem sido mais

usados em pesquisas e em laboratórios como análises de rotina. Entre eles, destaca-se o

proposto por Walkley e Black (1934). Onde, a MOS (matéria orgânica do solo) é oxidada

com uma mistura de K2Cr2O7 0,167 mol L-1 e H2SO4 concentrado, sendo o excesso de

dicromato titulado com sulfato ferroso amoniacal. Assume-se que o dicromato reduzido

durante a reação com o solo equivale ao carbono orgânico na amostra. Por outro lado, o

método de referência para determinação desse elemento é o de combustão seca. Porém há

poucos laboratórios de rotina de análise de solo que dispõem do equipamento que realiza essa

determinação. Apesar do custo inicial desse equipamento, ele possibilita que um maior

número de amostras seja analisado em menor tempo com um mínimo de variabilidade entre

elas (NELSON e SOMMERS, 1996).

Os teores de carbono obtidos pelos métodos de combustão úmida de Walkley e Black

e o método da combustão seca não diferiram estatisticamente entre si (P>0,05). Somente na

pastagem de Brachiaria decumbens, cultivada no solo Neonossolo Quartzarênico e no sistema

integração lavoura-pecuária (milho + Piatã) foram encontrados na camada mais profunda (20-

40 cm), teores de carbono menores que na camada superficial (Tabela 30). Embora não tenha

havido diferença estatística para a pastagem de Brachiaria decumbens, cultivada no solo

Neonossolo Quartzarênico e para o cultivo de milho convencional, o método de combustão

mostrou tendência em apresentar valores mais elevados que o de Walkley e Black (WB).

Entretanto, essa tendência foi inversa, com valores superiores de carbono determinados pelo

método de WB na camada superficial (0-10 cm), para o solo sem vegetação. ILP- Piatã-

milho. Na camada superficial, os teores de carbono obtidos pelo método de combustão seca

foram, na média geral 5% mais altos que os encontrados pelo método da combustão úmida,

enquanto que na camada mais profunda o comportamento observado foi inverso.

Parte dos resultados concordam com os descritos na literatura que relatam valores

menores para o método de Walkley e Black (WB), pois a oxidação da matéria orgânica não é

completa, determinando essencialmente o carbono orgânico (NELSON e SOMMERS, 1996;

Page 93: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

71

GATTO et al., 2009). Entretanto não foi observada uma clareza em subestimar os teores de

carbono, mediante o emprego do método de combustão úmida comparada ao da combustão

seca. As determinações foram realizadas nas mesmas amostras de solo em laboratórios

diferentes e empregando diversas metodologias, os resultados confirmam a precisão dos

métodos para avaliação dos teores de carbono no solo.

Os resultados apresentados na Tabela 31 mostram as estimativas de equação de

regressão linear entre os métodos de combustão úmida (WB) e combustão seca, os

coeficientes de correlação entre os diferentes métodos que evidenciam que entre eles há uma

correlação positiva e significativa, para os sistemas de uso e manejo do solo estudados

(Tabela 32). Isso evidencia que os métodos apresentam boa exatidão, apesar das diferenças

operacionais entre eles. Os valores de R2, para as equações ajustadas com os teores de

carbono orgânico determinado pelo método WB, refletem a maior dispersão entre esses

teores, embora a literatura considere o método como mais eficiente na oxidação do carbono

orgânico (ISLAM e WEIL, 1988). Os ajustes obtidos no presente trabalho foram superiores

aos relatados por Gatto et al. (2009) que trabalharam com Neossolos, Cambissolos e

Latossolos.

Tabela 30. Teor de carbono determinado pelo método de combustão úmida Walkley e Black

(WB) e de combustão seca Nelson e Sommers (NS) para as camadas de solo

superficial (0-10 cm) e camada média (20-40 cm), para diferentes sistemas de

uso e manejo do solo.

Sistema de uso e manejo do solo

WB Camadas

Superficial Média

Combustão seca (NS) Camadas

Superficial Média Teores de carbono (%)

Solo sem vegetação 1,5 Aa 1,1 Aa 1,27 Aa 0,98 Aa Solo cultivado com amendoim forrageiro

1,4 Aa 0,95 Aa 1,65 Aa 1,15 Aa

ILP – Marandu-milho 1,85 Aa 1,20 Aa 1,78 Aa 1,15 Aa ILP – Ruziziensis-milho 1,55 Aa 1,07 Aa 1,59 Aa 1,02 Aa ILP – Piatã-milho 1,65Aa 0,89 Bb 1,39 Aa 0,72 Bb Milho – plantio convencional 1,40 Aa 0,95 Aa 1,51 Aa 0,91 Aa Pastagem de B. decumbens 1,15 Aa 0,89 Ab 1,95 Aa 0,98 Bb Mata associada ao pasto de B. decumbens

0,93 Aa 0,77 Aa 0,77 Aa 0,59 Aa

Médias seguidas de mesma letra maiúscula, na coluna, e minúscula, na linha, não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey a 5 %.

Page 94: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

72

Tabela 31. Equações de regressão para estimativa dos teores de carbono (dag.kg-1), por

camadas de solo, determinados pelo método do Nelson e Sommers (NS) e método

de combustão úmida Walkley e Black (WB).

Sistema de uso e manejo do solo

Equação de regressão R2 R

Solo sem vegetação Y=1,43 – 0,0147X C orgânico NS Y= 1,60 – 0,016X C orgânico WB

0,89 0,79

0,98 **

Solo cultivado com amendoim forrageiro

Y=1,84 – 0,0237X C orgânico NS Y= 1,83 – 0,0196X C orgânico WB

0,95 0,86

0,95 **

ILP – Marandu-milho Y=1,96– 0,00264X C orgânico NS Y= 2,07 – 0,0029X C orgânico WB

0,93 0,89

0,98**

ILP – Ruziziensis-milho Y=1,74 – 0,0236X C orgânico NS Y= 1,66 – 0,0193X C orgânico WB

0,94 0,86

0,99**

ILP – Piatã-milho Y=1,50 – 0,025X C orgânico NS Y= 1,81 – 0,029X C orgânico WB

0,85 0,84

0,99**

Milho – plantio convencional

Y=1,63 – 0,023X C orgânico NS Y= 1,46 – 0,0154X C orgânico WB

0,92 0,96

0,99**

Pastagem de B. decumbens

Y=1,62 – 0,021X C orgânico NS Y= 1,21 – 0,0103X C orgânico WB

0,93 0,91

0,99**

Mata associada ao pasto de B. decumbens

Y=0,81 – 0,0071X C orgânico NS Y= 0,96 – 0,006X C orgânico WB

0,88 0,89

0,99**

**: significativo a 1%.

Tabela 32. Coeficientes de determinação (R2) e de correlação (r) entre os teores de carbono

no (dag.kg-1), determinados pelo método de combustão seca de Nelson e Sommers

(NS) e método de combustão úmida Walkley e Black (WB).

Sistema de uso e manejo do solo R2 r

Solo sem vegetação 0,84 0,91 **

Solo cultivado com amendoim forrageiro 0,92 0,95 **

ILP – Marandu-milho 0,91 0,95**

ILP – Ruziziensis-milho 0,90 0,95**

ILP – Piatã-milho 0,92 0,95**

Milho – plantio convencional 0,94 0,96**

Pastagem de B. decumbens 0,92 0,95**

Mata associada ao pasto de B. decumbens 0,89 0,94**

**: significativo a 1%.

Page 95: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

73

5- CONCLUSÕES

O desmatamento diminui os estoques de C no solo, e esta perda é maior quando ocorre

pertubação deste ambiente durante este processo. Alguns anos após a implantação das

pastagens, normalmente, os estoques de C no solo aumentam, e podem até continuar

aumentando até superar o estoque originalmente presente na vegetação nativa. Entretanto, a

continuação desta acumulação de C no solo, depende do bom manejo da pastagem. O manejo

correto com adubação adequada pode recuperar a fertilidade do solo e consequentemente

aumentar o estoque de carbono, diminuindo os danos ambientais.

Os pastos bem manejados são mais produtivos e conseguem manter o estoque de

carbono orgânico na camada superficial, ao contrário do cultivo convencional com aração e

gradagem anual que resulta em maior decomposição da matéria orgânica. O uso do sistema

integração lavoura-pecuária mostrou neste estudo um grande potencial em estocar carbono no

solo. Ele representa uma alternativa promissora em recuperar pastos degradados a baixo

custo, com produção de forragem de qualidade e para o fornecimento de matéria orgânica em

quantidade suficiente para cobertura do solo durante todo o ano. Esse tipo de manejo torna o

sistema economicamente viável e ecologicamente sustentável.

Page 96: ESTOQUE DE CARBONO EM PASTAGENS COM DIFERENTES …

74

6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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