RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA -...

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RELATÓRIO FINAL PARA AUXÍLIO DE PESQUISA

Projeto Agrisus Nº: 1188/13

Título da Pesquisa: Estoque e Ciclagem de Carbono no Solo e seu Impacto sobre a Produtividade de

Cana-de-Açúcar

Interessado (Coordenador do Projeto): Joel Medeiros Bezerra

Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)

Av. Aprígio Veloso, 882, Bairro Universitário, CEP 58429-140, Campina Grande (PB)

Fone: (84) 4005-9952

[email protected], [email protected]

Local da Pesquisa: Usina Santa Teresa, Goiana (PE)

Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 24.000,00 (vinte quatro mil reais)

Vigência do Projeto: 12/07/13 a 01/05/15

RESUMO

O presente estudo teve como objetivo avaliar as mudanças no estoque de carbono e nitrogênio do

solo em áreas envolvendo experimentos de longa duração com cultivo de cana-de-açúcar sob

semeadura direta com queima prévia da palha para colheita, relacionando com alguns atributos

químicos e físicos de um Espodossolo Humilúvico. O uso e manejo do solo a longo prazo promoveu

a redução da resistência a penetração do solo das camadas mais profundas (30-50 cm de

profundidade). O conteúdo de água do solo foi alterado em função da topografia e compactação. O

sistema agrícola com tratamento Cana de 1° ano mostrou degradação física mais avançada,

evidenciada pelo aumento da resistência à penetração, densidade aparente, elevada condutividade

elétrica e redução da condutividade hidráulica. A substituição da mata pelo sistema agrícola de

canavial a longo prazo, promoveu alteração das camadas de 0-50 cm de profundidade, sobre as

condições físicas do Espodossolo. Constatou-se ainda a alteração dos atributos químicos nas camadas

superficiais até 40 cm de profundidade, os quais apresentaram diferença significativa quanto as

condições de Mata. Alterações químicas de M.O., K, Mg, S.B. e CTC foram efeitos indiretos das

profundidades avaliadas em função do manejo de cana-de-açúcar sob semeadura direta com queima

prévia da palha para colheita. Foram encontrados baixos valores de correlação entre os atributos

físicos do solo e os estoques de carbono orgânico total e nitrogênio total do solo.

1. INTRODUÇÃO

A degradação do potencial agrícola dos solos, pelas suas distintas formas de uso e a redução do

estoque de nutrientes, em especial de carbono (C) e nitrogênio (N), assumem maior importância nos

estudos sobre o papel das atividades agrícolas no cenário das mudanças climáticas globais (LAL,

2004).

Os solos agrícolas podem atuar como dreno ou fonte de gases de efeito estufa (GEE), dependendo

do sistema de manejo a que forem submetidos (IPCC, 2001). Sistemas de manejo que aumentem a

adição de resíduos vegetais e a retenção de C no solo se constituem em alternativas importantes para

aumentar a capacidade de dreno de C-CO2 atmosférico e consequente mitigação do aquecimento

global (AMADO et al., 2001; BAYER et al., 2006).

Os solos representam um importante componente no ciclo biogeoquímico do carbono,

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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armazenando cerca de quatro vezes mais carbono que a biomassa vegetal e quase três vezes mais que

a atmosfera. Várias são as ênfases e as formas de quantificar o efeito de sistemas de manejo sobre os

fluxos de C no sistema solo-planta-atmosfera citadas na literatura (JANZEN et al., 1998). O balanço

de C no solo é dependente da relação entre as adições de C fotossintetizado pelas plantas (parte aérea

e raízes) e as perdas de C para a atmosfera resultantes da oxidação microbiana do C orgânico a CO2.

A decomposição dos resíduos vegetais é uma importante via de reciclagem de nutrientes em

agrossistemas, resultando em melhorias nas características físicas, químicas e biológicas do solo

(SCHUNKE, 1998).

A magnitude desses processos pode ser avaliada em experimentos de longa duração, pela

quantificação dos estoques de C orgânico no solo, em comparação ao estoque inicial de C solo

(COSTA et al., 2006).

As principais fontes e sumidouros de dióxido de carbono nos solos estão associadas às mudanças

na quantidade de carbono orgânico estocada. O aumento ou diminuição deste estoque depende da

quantidade e qualidade da matéria orgânica que entra no solo, os quais, junto à taxa de decomposição,

são determinados pela interação entre clima, atributos do solo, e uso e manejo das terras, levando-se

em conta seu histórico de uso. Em ecossistemas não alterados pela ação humana, as condições de

clima e solo são os principais determinantes do balanço de carbono porque eles controlam as taxas

de produção e decomposição. Em sistemas agrícolas, o uso da terra e seu manejo modificam a entrada

de matéria orgânica devido à produção de resíduo, ao tipo de cultura, à fertilização e aos

procedimentos de colheita (EMBRAPA, 2007).

Sistemas de manejo conservacionistas determinam alterações na ciclagem de C no sistema solo-

atmosfera, as quais se refletem no aumento dos estoques de C orgânico no solo (BAYER e

MIELNICZUK, 1997). Neste contexto, a contribuição de sistemas de manejo conservacionistas no

influxo líquido de C atmosférico no solo pode ser determinada a partir da diferença dos estoques de

C orgânico no solo, em comparação ao mesmo solo submetido a um sistema convencional de manejo

de solo (IPCC, 2001).

O carbono orgânico total (COT) é considerado o indicador mais importante da qualidade do solo

e da agricultura sustentável, devido a sua estreita relação com as propriedades físicas, químicas e

biológicas, principalmente em solos sob condições tropicais (CONCEIÇÃO et al., 2005). Sendo o

COT a principal fonte de nitrogênio (AITA, 1997).

O preparo do solo e o manejo de culturas afetam as taxas metabólicas dos microrganismos nos

processos de decomposição dos resíduos vegetais e da matéria orgânica no solo, as quais também são

influenciadas pela temperatura e umidade do solo (LA SCALA JR. et al., 2006).

Entretanto, embora a mudança no estoque de carbono do solo necessite de períodos maiores para

ser detectada, certamente esse reservatório representa um excelente compartimento para estocar o C

sequestrado (LAL, 2004).

Devido à dificuldade na obtenção de medidas diretas de mudança de carbono no solo, reconhecem-

se a importância da estimativa do estoque de carbono dos solos para o inventário. Estimativas de

estoque de carbono nos solos do Brasil, em nível nacional, em que são raras, pouco difundidas e se

deparam com a falta de informações disponíveis sobre a quantidade de carbono orgânico nos solos

sob diferentes usos e em diferentes regiões do Brasil (EMBRAPA, 2007).

Existem alguns registros de estudos que abordam o impacto da implantação de sistemas de manejo

do solo e de culturas sobre os estoques de carbono no Brasil, no sentido de avaliar a sustentabilidade

de diferentes agroecossistemas nas diversas regiões, tais como: sudeste (RANGEL et al., 2008), sul

(COSTA et al., 2008; MARTINS et al., 2009), centro-oeste (D’ANDRÉA et al., 2004) e Norte

(CARVALHO et al., 2006; CARMO et al., 2007), entretanto a região nordeste é deficiente em

levantamentos que indiquem padrões de tal atributo. Sendo tal conhecimento de fundamental

importância, pela fragilidade dos solos, dos diferentes gradientes de aridez e de condições de

instabilidade climática, dentre outros fatores.

Isso faz com que seja difícil fazer extrapolações para regiões maiores, visando à avaliação da

sustentabilidade ambiental de tecnologias como a dos cultivos com potencial bioenergético,

manutenção de restícios de ecossistemas nativos, além de dificultar a elaboração de políticas públicas

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mais adequadas para mitigação de gases de efeito estufa pela agricultura.

Desta maneira, o agrossistema bioenergético foi selecionado para este estudo por possuir grande

expressão econômica no Brasil, e por estar em franca expansão. Podendo contribuir para a

racionalização do processo produtivo, visto que implica na redução de custos operacionais,

assegurando, sobretudo a manutenção, qualidade ambiental e sustentabilidade.

Dessa forma, a quantificação do carbono da biomassa, bem como o padrão de sua ciclagem,

permitem avaliar a magnitude dos reflexos causados pela intervenção antrópica ou por fenômenos

naturais ocorridos no ecossistema, tornando possível, por meio de estudos de ciclagem de nutrientes,

a quantificação das saídas ou perdas de nutrientes (OKI, 2002).

Além do papel dos sistemas de manejo das atividades agrícolas nas perdas de carbono e nitrogênio

para a atmosfera. Resultados de pesquisa para clima temperado mostram que as taxas de emissão de

N2O são diretamente relacionadas com a textura do solo, a disponibilidade de N, a temperatura, a

umidade e a porosidade do solo (WEITZ et al., 2001), além do manejo dos solos. Diante do exposto,

os objetivos específicos deste trabalho foram:

1. Avaliar as mudanças no estoque de carbono e nitrogênio do solo em áreas envolvendo

experimentos de longa duração com cultivo de cana-de-açúcar sob semeadura direta com queima

prévia da palha para colheita;

2. Quantificar os estoques de carbono e nitrogênio no solo;

3. Avaliar a relação entre atributos físicos do solo, atributos climáticos e manejo, com o estoque

de carbono e nitrogênio;

4. Identificar a dinâmica temporal dos teores de estoque de carbono e nitrogênio.

2. MATERIAIS E MÉTODOS A área experimental está localizada no município de Goiana (Zona da Mata Norte, Pernambuco,

Brasil) extremo nordeste do estado, cujas coordenadas são: Latitude 07° 34' 25" S e Longitude 34°

55' 39" W (Figura 1).

Figura 1 - Localização do estado de Pernambuco no Brasil, município de Goiana

O solo da área de estudo é um Espodossolo Humilúvico órtico textura arenosa de acordo com a

classificação Embrapa (2006), os quais são solos da região canavieira do nordeste.

O clima da região, segundo a Classificação Climática de Köppen-Geiger, é tropical úmido do tipo

As’ ou pseudotropical, que se caracteriza por ser quente e úmido, com chuvas de outono a inverno,

com temperaturas médias anuais variando em torno de 24°C. O volume pluviométrico acumulado

anual é de 2.002 mm. A precipitação média anual é de 166,83 mm, concentrados principalmente no

inverno.

As áreas em estudo vêm sendo manejadas nos últimos anos com cana-de-açúcar (Saccharum

officinarum L.) em plantio direto com queima prévia da palha para colheita, com corte realizado

manualmente. No entorno da área cultivada existe a presença de áreas de remanescente de mata

(Figura 2). A área vem sendo cultivada com cana-de-açúcar cultivar RB92579, com preparo mínimo,

sendo realizada apenas uma sulcação e reposição de 500 kg ha-1 de N, P e K a lanço anualmente

conforme necessidade recomenda.

A altitude na área de estudo foi determinada utilizando dados do projeto Shuttle Radar Topography

Mission (SRTM), com o objetivo de gerar um modelo digital de elevação (MDE) da terra usando a

Brasil

Estado de Pernambuco Goiana (Áreas

experimentais*)

*

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interferometria.

Figura 2 - Mapa de localização dos talhões experimentais na área de estudo em Goiana (PE).

O experimento é composto por 8 tratamentos em talhões próximos, situados na mesma situação

topográfica (Figura 3). Sendo que 7 tratamentos contemplam áreas de produção com o cultivo de

cana-de-açúcar e um tratamento como referência constituído por mata nativa, para se determinar

principalmente a relação do manejo do solo com o estoque de carbono. Foram avaliados diferentes

tempos de implantação do agrossistema bioenergético de cana-de-açúcar (Cana Planta e Cana de 1 a

6 anos de implantação com reforma do sistema de cultivo). Foram coletadas 5 amostras simples de

solo nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm, para posterior

determinação das concentrações de carbono orgânico e nitrogênio representativa de cada uma das

parcelas para todas as profundidades amostradas. As amostras foram coletadas com auxilio da

abertura de trincheiras na entrelinha da cultura próximas ao centro de cada tratamento, no dia 23 de

abril de 2014.

Figura 3 - Mapa do modelo digital de elevação da área de estudo em Goiana (PE).

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A partir dessas amostras foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo. Os

atributos químicos do solo foram determinados de acordo com metodologia proposta por RAIJ et al.

(2001) e utilizada no Laboratório de Química do Solo do Instituto Agronômico: pH em CaCl2 0,01

mol L-1; M.O. por oxidação úmida e leitura colorimétrica; P, K, Ca e Mg extraídos por resina

trocadora de íons; H+Al por leitura do pH SMP; e S-SO4-2 extraído com Ca (H2PO4) 0,01 mol L-1.

Além da determinação do N Kjeldahl de acordo com a metodologia proposta por (Bremner, 1965).

Dentre os atributos físicos do solo foram determinados a granulometria pelo método da pipeta, o

conteúdo volumétrico de água no solo e a resitência do solo à penetração. A granulometria foi

determinada conforme metodologia utilizada no Laboratório de Física do Solo da Universidade

Federal Rural de Pernambuco e descrita por Camargo et al. (1986), utilizando como dispersante

químico o hidróxido de Na e hexametafosfáto de Na.

No dia 23/04/2014 o conteúdo volumétrico de água no solo (%) foi determinado em três

profundidades (0-20 cm, 20-40 cm e 40-60 cm de profundidade), em todos os tratamentos no

momento da determinação da resistência do solo à penetração, além da determinação da temperatura

do solo com auxílio do equipamento de termômetro de infravermelho termal com mira laser (Modelo

RAYTEMP® 3 Infrared Thermometer).

O conteúdo volumétrico de água no solo foi determinado utilizando um equipamento TLO

(Transmisión line oscillator - Modelo Hydrosense® Campbell Scientific Austrália Pty. Ltd.), que é

similar a técnica TDR. Na técnica de TLO um sinal eletromagnético é emitido por meio de uma sonda

no solo e é contabilizado o número de vezes que o sinal retorna em um período de tempo determinado

A resistência do solo à penetração foi medida em campo utilizando-se o penetrômetro de impacto

(Modelo IAA-PLANALSUCAR-STOLF) de acordo com metodologia proposta por Stolf et al. (1983)

até 50 cm de profundidade, no dia 23 de abril de 2014.

A Figura 4 apresenta a distribuição temporal da precipitação e a temperatura do ar sobre a área de

estudo no período próximo da realização das amostragens.

Figura 4 - Precipitação diária e temperatura média do ar sobre a área de estudo no período de

novembro/2013 à maio/2014

A condutividade elétrica aparente do solo (CEa, mS m-1) foi medida por indução eletromagnética

com o equipamento EM38 (Geonics Ltda) em duas profundidades: dipolo vertical (profundidade

efetiva de avaliação de 1,5 m – CEa-V) e dipolo horizontal (profundidade efetiva de avaliação de 0,4

m - CEa-H).

A densidade do solo foi determinada no perfil pedológico utilizando anéis volumétricos de 100

cm3, de acordo com metodologia proposta por Camargo et al. (1986).

As medições de permeabilidade foram efetuadas com o permeâmetro modelo IAC, de acordo com

método estabelecido por Vieira (1998). Sendo efetuadas medições nas profundidades de 20 cm e 40

cm. Assim que a tradagem atingir a profundidade desejada, deve-se limpar o orifício com um trado

limpador, o qual retira os torrões e solo solto e deixa o orifício com forma cilíndrica, com 3 cm de

0

5

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20

25

30

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0

20

40

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120

140

(°C

)

(mm

)

Data

Precipitação (mm)

Temp. Média

23/04/2014 coleta

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raio. Com as medições são obtidas taxas constantes de infiltração em mm min-1, correspondente a

carga hidráulica de 5 cm. Posteriormente foram calculadas a condutividade hidráulica saturada do

solo.

Os resultados determinados foram analisados por meio da estatística descritiva. O software STAT

(VIEIRA et al., 2002) foi utilizado para se determinar os principais momentos estatísticos: valor

mínimo, valor máximo, média, desvio padrão, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria,

coeficiente de curtose e D - desvio máximo em relação à distribuição normal por meio do teste de

Kolmogorov-Smirnov com probabilidade de erro de 5 %.

Os resultados foram ainda analisados utilizando o pacote estatístico SANEST desenvolvido por

ZONTA & MACHADO (1991), que permitiu a comparação de médias e a verificação das diferenças

entre os tratamentos avaliados em função das diferentes profundidades.

3. RESULTADOS E SUA DISCUSSÃO

A seguir estão apresentados os principais resultados parciais obtidos neste projeto, contemplando

alguns atributos físicos e químicos do solo.

A Tabela 1 apresenta os resultados das análises químicas do solo para todos os tratamentos

envolvidos neste estudo.

Verifica-se que os valores de M.O. apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos nas

camadas mais superficiais do solo (0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm e 20-40 cm de profundidade). De

modo geral, nessas camadas, ocorre a adição pela incorporação e deposição de maior quantidade de

resíduo da palhada sobre o solo, além da presença acentuada do sistema radicular, apresentando

redução desses teores em profundidade. No sistema de Mata, a matéria orgânica encontra-se

preservada, devido a não mobilização do solo e a constante ciclagem do material vegetal,

proporcionado pela maior diversidade de espécies presentes.

Em geral observa-se uma diminuição dos teores de M.O. no tratamento de cana planta, em relação

a mata nativa, associado as praticas de preparo do solo na reforma para incorporar a área ao sistema

de cultivo, no qual ocorre o revolvimento do solo para a formação do canavial. Verifica-se ainda a

redução dos teores no tratamento S6, devido ao contínuo cultivo da monocultura. Pode-se constatar

um redução 47,56% ao relacionar os tratamentos de Mata e S6 na camada de 0-5 cm, enquanto na

camada de 80-100 cm verifica-se uma diminuição de 21,62%.

Isso ocorre principalmente devido à redução da deposição de resíduos orgânicos e à exposição da

MOS antes protegida fisicamente (Leonardus Vergutz et al., 2010). Desta forma, corroborando com

Silva et al. (2006), os quais descrevem em estudo com cana conduzido no formato de

cronossequência, em que observaram um decréscimo acentuado no carbono total do solo logo após a

conversão da vegetação nativa para cana, seguido por um gradativo aumento.

O pH do solo somente diferiu entre os tratamentos nas camadas 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm e

60-80 cm, em que o maior gradiente ocorreu na profundidade 5-10 cm com 1,47 unidades o valor de

pH de S2 em relação a S3. No presente caso, a redução do pH em profundidade mostrado na Tabela

1 deve estar mais relacionado ao processo denominado de “absorção alcalina”, cuja correção da

acidez se dá em função da liberação de bases como OH- e HCO3- pelas raízes quando da absorção de

ânions, principalmente nitrato (RAIJ et al., 1988).

Os valores de P diferiram entre os tratamentos nas camadas 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm e 20-40

cm de profundidade. Na camada 0-5 cm os teores de P no S3 foram superiores aos valores

determinados nos demais tratamentos. Os baixos valores de P nos demais tratamentos podem ser

decorrentes da adsorção desse elemento pelos óxidos de ferro presentes, ou pela extração e remoção

pelas culturas (Fontana et al., 2006).

Os valores de K apresentaram diferenças significativas para as profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm,

10-20 cm e de 20-40 cm (Tabela 1). Nas demais profundidades estudadas (40-60 cm, 60-80 cm e de

80-100 cm) não houve diferença entre os tratamentos. Sendo os menores valores em geral encontrados

no S6 e CP, enquanto os maiores valores registrados para S1, S3 e S6 até os 40 cm de profundidade.

Verifica-se ainda inversão no acumulo de K nas camadas de 40-60 cm e 80-100 cm, em que os

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maiores conteúdos estão no tratamento Mata.

A troca de cátions é um processo reversível e depende da concentração dos cátions na solução,

existindo um equilíbrio entre os cátions retidos na superfície das partículas de solo com carga negativa

e aqueles presentes na solução do solo (RAIJ et al., 1991). Dessa forma, o aumento da concentração

de Ca+2 na solução do solo desloca o K+ da superfície do colóide, sendo que este último fica passível

de ser lixiviado no perfil do solo com a água de drenagem livre.

Tabela 1 – Análise estatística dos atributos químicos do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes

7 profundidades.

Tratamento M.O. pH P K Ca Mg H+Al S.B. CTC V N

g dm-3 mg dm-3 mmol dm-3 % g kg-1

0 - 5 cm de profundidade

Mata 27,33 c 4,86 a 9,00 a 1,23 a 35,00 ab 13,67 b 28,67 ab 49,90 ab 78,57 ab 60,67 ab 1,20 c

CP 17,67 ab 4,87 a 40,00 a 0,90 a 26,67 a 3,67 a 21,00 ab 31,23 a 52,23 a 59,00 ab 0,30 a

S1 22,33 bc 4,77 a 17,67 a 2,57 b 17,33 a 6,67 a 27,00 ab 26,57 a 53,57 a 48,67 ab 0,80 b

S2 14,33 a 4,53 a 8,00 a 1,33 ab 12,33 a 3,00 a 24,67 ab 16,67 a 41,33 a 41,67 ab 0,50 ab

S3 18,00 ab 5,70 a 725,33 b 1,63 ab 89,67 b 8,00 ab 19,67 ab 99,30 b 118,97 b 81,33 b 0,60 ab

S4 16,67 ab 5,10 a 13,00 a 1,13 a 17,33 a 4,67 a 20,33 ab 23,13 a 43,46 a 52,33 ab 0,50 ab

S5 19,33 ab 4,47 a 8,67 a 1,67 ab 11,00 a 11,00 a 38,00 b 38,00 a 15,67 a 29,33 a 0,57 ab

S6 14,33 a 4,97 a 2,67 a 0,67 a 14,00 a 4,00 a 18,67 a 18,67 a 37,33 a 49,00 ab 0,57 ab

5 – 10 cm de profundidade

Mata 21,00 ab 4,77 ab 7,67 a 0,87 a 20,67 a 10,33 b 29,67 ab 31,87 a 61,53 a 51,33 a 0,97 b

CP 16,67 a 4,87 ab 33,33 a 0,67 a 24,33 a 3,67 ab 19,33 ab 28,67 a 48,00 a 58,67 a 0,40 a

S1 24,33 b 4,73 ab 21,00 a 2,27 b 20,00 a 7,33 ab 27,00 ab 29,60 a 56,60 a 51,00 a 0,97 b

S2 16,00 a 4,17 a 12,33 a 1,50 ab 9,67 a 2,67 a 29,00 ab 13,83 a 42,83 a 31,33 a 0,57 a

S3 15,67 a 5,63 b 442,67 b 1,47 ab 52,33 a 6,00 ab 20,33 ab 59,80 a 80,13 a 72,67 a 0,60 a

S4 17,00 ab 5,43 ab 20,33 a 0,90 a 23,67 a 6,33 ab 17,00 a 30,90 a 47,90 a 62,33 a 0,57 a

S5 18,00 ab 4,50 ab 8,33 a 1,70 ab 15,33 a 3,33 a 37,00 b 20,37 a 57,37 a 35,33 a 0,67 ab

S6 14,67 a 5,23 ab 3,67 a 0,60 a 19,33 a 5,33 ab 15,33 a 25,27 a 40,60 a 59,67 a 0,53 a


Mata 23,00 b 4,83 ab 8,33 a 0,87 ab 23,67 a 10,67 b 29,33 ab 35,20 a 64,53 ab 53,00 ab 0,93 c

CP 15,00 a 4,93 ab 18,33 a 0,47 a 95,67 b 4,00 ab 17,00 a 100,13 b 117,13 b 70,67 ab 0,37 a

S1 23,00 b 4,77 ab 22,00 a 2,63 c 23,33 a 8,00 ab 26,00 ab 33,97 a 59,97 a 56,33 ab 0,87 bc

S2 16,67 ab 4,20 a 24,67 a 1,93 bc 10,67 a 3,00 a 31,33 ab 15,60 a 46,93 a 34,00 ab 0,53 ab

S3 16,33 ab 5,63 b 433,67 b 1,27 ab 53,00 ab 6,00 ab 18,33 a 60,27 ab 78,60 ab 74,67 b 0,47 a

S4 17,00 ab 5,20 ab 14,67 a 0,83 ab 21,33 a 4,67 ab 20,67 a 26,83 a 47,50 a 55,67 ab 0,63 abc

S5 18,00 ab 4,43 ab 7,33 a 1,60 abc 11,67 a 3,00 a 41,00 b 16,27 a 57,27 a 29,33 a 0,67 abc

S6 14,33 a 5,33 ab 4,67 a 0,70 ab 20,33 a 5,33 ab 15,67 a 26,37 a 42,03 a 61,00 ab 0,47 a


Mata 21,33 b 4,83 ab 7,67 a 1,10 ab 24,33 a 10,67 b 29,33 ab 36,10 a 65,43 a 55,33 ab 0,97 c

CP 13,00 a 5,00 ab 14,00 a 0,50 a 24,33 a 3,00 a 15,67 a 27,83 a 43,50 a 59,67 ab 0,47 a

S1 20,33 ab 4,73 ab 18,67 a 2,17 b 21,33 a 7,67 ab 27,00 ab 31,17 a 58,17 a 53,00 ab 0,83 bc

S2 13,67 a 4,33 a 10,67 a 1,30 ab 10,33 a 3,33 a 26,33 ab 14,97 a 41,30 a 37,00 ab 0,47 a

S3 15,67 ab 5,70 b 428,33 b 1,13 ab 53,00 a 6,00 ab 17,67 a 60,13 a 77,80 a 75,33 b 0,57 ab

S4 16,00 ab 5,30 ab 14,00 a 0,6 a 21,67 a 5,33 ab 19,67 a 27,60 a 47,27 a 56,33 ab 0,43 a

S5 18,00 ab 4,40 a 8,33 a 1,70 ab 13,00 a 2,67 a 40,00 b 17,37 a 57,37 a 29,67 a 0,53 ab

S6 14,00 ab 5,23 ab 4,00 a 0,63 a 17,00 a 4,33 ab 17,67 a 21,97 a 39,63 a 56,00 ab 0,43 a

8


Mata 13,67 a 4,60 a 4,67 a 1,40 a 13,67 a 4,33 ab 28,00 ab 19,40 a 47,40 a 41,33 ab 0,73 b

CP 7,67 a 5,20 a 4,33 a 0,43 a 16,33 a 2,33 a 11,33 a 19,10 a 30,43 a 62,00 b 0,23 a

S1 10,00 a 4,83 a 4,00 a 1,10 ab 17,00 a 6,00 a 20,00 a 24,10 a 44,10 a 53,67 ab 0,47 ab

S2 12,00 a 4,40 a 5,33 a 0,80 a 9,67 a 2,67 a 23,67 ab 13,13 a 36,80 a 35,67 ab 0,50 ab

S3 12,33 a 5,37 a 74,33 a 0,47 a 27,00 a 4,33 a 19,33 a 31,80 a 51,13 a 58,33 b 0,40 ab

S4 10,67 a 5,20 a 3,00 a 0,37 a 14,00 a 3,00 a 23,33 a 17,37 a 40,70 a 45,00 ab 0,37 a

S5 11,33 a 4,17 a 1,67 a 0,43 a 4,00 a 0,67 a 42,33 b 5,10 a 47,43 a 10,67 a 0,53 ab

S6 9,67 a 4,80 a 2,33 a 0,40 a 10,00 a 3,33 a 23,00 a 13,73 a 36,73 a 37,00 ab 0,37 a


Mata 12,00 a 4,43 ab 4,00 a 0,80 a 10,67 a 3,33 a 26,33 ab 14,80 a 41,13 a 36,00 ab 0,67 b

CP 8,00 a 5,17 ab 5,33 a 0,40 a 15,00 a 2,67 a 14,33 a 18,07 a 32,40 a 55,33 ab 0,27 a

S1 12,33 a 4,67 ab 5,33 a 1,10 a 15,33 a 6,00 a 21,67 ab 22,43 a 44,10 a 50,33 ab 0,53 ab


S3 12,00 a 5,47 b 42,33 a 0,43 a 49,33 a 3,67 a 18,67 a 53,43 a 72,10 a 57,00 b 0,47 ab


S5 12,33 a 4,17 a 2,67 a 0,37 a 3,67 a 1,00 a 40,00 b 5,03 a 45,03 a 11,00 a 0,53 ab



Mata 12,33 a 4,47 a 3,67 a 1,43 a 11,67 a 3,00 a 28,33 a 16,10 a 44,43 a 37,00 a 0,67 bc

CP 9,67 a 5,10 a 3,67 a 0,43 a 26,33 a 2,67 a 21,00 a 29,43 a 50,43 a 51,67 a 0,20 a

S1 12,00 a 4,77 a 6,33 a 1,17 a 15,33 a 6,33 a 21,67 a 22,83 a 44,50 a 51,00 a 0,50 abc

S2 11,67 a 4,20 a 5,00 a 0,70 ab 6,33 a 3,00 a 25,00 a 10,03 a 35,03 a 28,67 a 0,50 abc

S3 14,00 a 5,13 a 15,67 a 0,57 a 15,00 a 3,00 a 28,33 a 18,57 a 46,90 a 37,67 a 0,73 c

S4 10,67 a 5,27 a 2,67 a 0,33 a 14,33 a 3,00 a 24,33 a 17,67 a 42,00 a 40,67 a 0,37 ab

S5 10,00 a 4,20 a 1,00 a 0,23 a 9,67 a 1,00 a 38,00 a 10,90 a 48,90 a 21,67 a 0,50 abc

S6 10,33 a 4,40 a 2,00 a 0,27 a 6,00 a 1,67 a 28,00 a 7,93 a 35,93 a 22,00 a 0,47 abc

CP- Cana Planta; S1- Cana de 1° ano; S2 – Cana de 2° ano; S3 – Cana de 3° ano; S4 – Cana de 4° ano, S5 – Cana de 5°

ano e S6 – Cana de 6° ano; Médias com letras iguais não diferem entre si por meio do Teste Tukey (p = 0,05).

A área de cana do tratamento S3 apresentou maiores conteúdos de nutrientes em comparação com

a área de Mata, sendo tal padrão proveniente da adubação que é realizada. Associado a tal fato, a

prática da queima para colheita, favorece a mineralização da palhada, e posterior liberação dos

nutrientes.

Os valores de Ca+2 apenas apresentaram diferenças significativas nas profundidades de 0-5 cm e

10-20 cm (Tabela 1). Observam-se nas referidas camadas, elevados teores de Ca, com valores

variando de 9,67 a 95,67 mmolc dm-3, que são classificados segundo RAIJ et al. (1997) como altos

(teores acima de 7 mmolc dm-3).

Os valores médios da acidez potencial do solo apresentaram diferenças significativas entre o

tratamento S5 e os demais analisados (Tabela 1). O valor de H+Al pode ser considerado uma medida

da capacidade tampão de acidez, e tem estreita correlação positiva com o teor de matéria orgânica e

o teor de argila no solo (Tabela 3).

O comportamento da SB e da CTC do solo foram semelhantes ao observado para o Ca+2, na camada

0-5 cm de profundidade (Tabela 1), apresentando comportamento diferenciado nas camadas 5-10 cm

e 10-20 cm. Deve-se considerar que os parâmetros SB e CTC são calculados e que o teor de Ca+2 faz

parte desses cálculos. Sendo os maiores valores registrados para S.B. no tratamento CP na camada

10-20 cm, enquanto para a CTC no S3 na camada 0-5 cm.

Os valores de V% não apresentaram diferenças significativas para os tratamentos 5-10 cm e 80-

100 cm profundidades avaliados, o que reforça a afirmação de que a alteração do teor de Ca foi

9

responsável pelas diferenças observadas para SB e CTC.

As cinzas oriundas da queimada da palhada da cana-de-açúcar apresentam altos teores de Ca, K e

P. Em curto prazo, o fogo moderado torna-se um agente de mineralização aumentando a

disponibilidade de nutrientes para o crescimento das plantas, especialmente em profundidades

menores que 5 cm (Rheinheimer et al., 2003; González-Pérez et al., 2004). Entretanto, em médio e

longo prazo, esses efeitos benéficos tendem a desaparecer devido à lixiviação dos nutrientes pela ação

da chuva, levando à degradação dos atributos químicos e físicos do solo, resultando em concentrações

de nutrientes inferiores às observadas em áreas que não forma submetidas à ação do fogo (Jacques,

2003; Knicker, 2007).

Os valores médios dos teores de Nitrogênio total apresentaram diferenças significativas em todas

as profundidades, tal fato pode ser justificado pelas queimadas que aceleram a mineralização da MOS,

liberando nutrientes, como N e P, para a solução do solo, deixando o N susceptível a perdas por

percolação e volatilização (Mroz et al., 1980).

A dinâmica do nitrogênio na palhada é afetada pela massa presente ao longo do ano. A

decomposição da palhada tem relevância em diversos processos, como a volatização de N aplicado

sobre a palhada na forma de adubo, a lixiviação de N liberado da palhada, a absorção de N pela planta

e a imobilização de N pela microbiota decompositora (Basanta et al., 2003).

Em geral o tratamento Mata obteve os maiores conteúdos de N, uma vez que o sistema de cultivo

da cana promove a exportação de nitrogênio pela colheita dos colmos (Boddey et al., 2003). Segundo

Soares (1995) o empobrecimento do solo por meio do fogo pode ocorrer por incêndios de alta

intensidade, que degradam quase toda a MOS e a maior parte dos nutrientes e por meio de queimas

sucessivas que reduzem gradualmente o estoque de nutrientes do solo sem permitir a sua

recomposição.

O restabelecimento químico de um sistema é lento e frágil, a Mata apresentou bom equilíbrio entre

os elementos. Os demais sistemas dependem da reposição química para atingirem o equilíbrio, devido

à retirada através das culturas (Carneiro et al., 2009).

A Tabela 2 apresenta a análise estatística do Estoque de Carbono Orgânico Total do solo para

todos os tratamentos envolvidos neste estudo. Após 7 anos da implantação do experimento, constatou-

se diferença significativa entre os tratamentos avaliados, apenas nas camada de 0-5 cm, 10-20 cm e

20-40 cm (Figura 5a), com os maiores estoques de C constatados para os tratamentos MATA e S1.

Na camada mais superficial a MATA foi estatisticamente diferente aos tratamentos do sistema

agrícola, apresentando maiores reservas. Enquanto nas camas de 10-20 cm e 20 – 40 cm o tratamento

S1 e MATA foram estatisticamente semelhantes. O tratamento S1 apresentou os menores estoques

de C na camada 0-5 cm.

Tabela 2 – Análise estatística dos ECOT do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes 7

profundidades.

Tratamento

ECOT (Mg C/Ha)

profundidade

0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 20 - 40 cm 40 - 60 cm 60 - 80 cm 80 - 100 cm

CP 16,29 abc 14,51 a 14,36 ab 12,26 a 7,40 a 7,72 a 9,06 a

MATA 19,86 c 15,30 a 19,32 bc 19,62 bc 12,17 a 10,94 a 12,04 a

S1 10,84 a 11,48 a 23,05 c 21,45 c 9,61 a 11,29 a 10,43 a

S2 14,12 abc 16,15 a 16,62 ab 12,25 a 11,85 a 10,18 a 11,25 a

S3 14,96 abc 13,55 a 16,11 ab 14,05 ab 12,34 a 12,08 a 12,80 a

S4 15,09 abc 15,53 a 15,49 ab 14,00 ab 9,71 a 10,36 a 10,75 a

S5 18,18 bc 16,72 a 17,70 abc 17,37 abc 10,21 a 11,57 a 9,02 a

S6 13,18 ab 13,66 a 13,07 a 12,67 a 9,19 a 9,89 a 9,35 a



10

Segundo Anghinoni (2007) a concentração de C é diretamente relacionada com o potencial de

produção de biomassa dos sistemas de culturas utilizados. Logo, os maiores estoques de carbono

observados na cana soca de 1° ano (S1) podem estar relacionados à maior proximidade (10 a 40 cm)

dessa situação com a operação de revolvimento do solo, realizada por ocasião do preparo para o

plantio da cana-de-açúcar, quando comparada aos demais ciclos avaliados, que não tiveram o solo

preparado após a colheita de cana. O revolvimento do solo aumenta a superfície de contato do solo

com o ar, que faz com que haja exposição da matéria orgânica do solo aos microrganismos

decompositores, o que favorece a sua oxidação e decomposição, contribuindo significativamente para

o decréscimo do seu teor ao longo dos anos (GÓES et al., 2005), o que justifica o observado no

presente estudo, pois o revolvimento teria propiciado a transformação inicial de material orgânico

mais grosseiro, mas que ainda permaneceu no solo como matéria orgânica (frações lábeis),

consequentemente, carbono orgânico.

O ECOT foi superior na camada superficial da MATA devido a decomposição de resíduos

orgânicos vegetais da serrapilheira, proporcionando maior aporte global de material orgânico e,

consequentemente, maior acúmulo de COS.

Além disso, o ECOT e o ENT obtido de 0-5 e 5-10 cm pode ter sido oriundo da reserva de matéria

orgânica depositada pelo sistema de MATA que formava a vegetação da área antes de sua

transformação em área agrícola.

Em todos os ciclos de manejo adotados, observaram-se maiores estoques de carbono na camada

superficial (até 40 cm) e redução gradativa dos teores a partir da superfície do solo. Tal fato pode ser

justificado pela agregação de parte das cinzas da matéria orgânica, além de resíduos do sistema

radicular. A Figura 5 demonstra a distribuição ao longo do perfil dos estoques de carbono orgânico

total e nitrogênio total.

a) b)

Figura 5 – Estoques Totais do solo em diferentes sistemas, para os 8 tratamentos e nas diferentes

profundidades: a) carbono orgânico total e b) nitrogênio total.

Quanto ao estoque de N total (Figura 5b e Tabela 3), foi observada diferença significativa entre os

tratamentos nas camadas 0-5 cm, 10-20 cm e 20 – 40 cm. Na camada de 0-5 cm, os maiores teores

de N também foram constatados para o tratamento MATA. O tratamento CP apresentou os menores

estoques de N em praticamente todas as camadas. Na camada de 5-10 cm, os maiores teores de N

foram observados para os tratamentos MATA, os demais tratamentos foram estatisticamente

semelhantes. Na camada 10-20 cm o tratamento S1 apresentou maiores valores, enquanto os menores

foram observados para CP. Na camada 20-40 cm os tratamentos de MATA e S1 foram estaticamente

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0 10 20 30

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Estoque de COT (Mg C/Ha)

MATA

CP

S1

S2

S3

S4

S5

S6

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Estoque de NT (Mg N/Ha)

11

semelhantes.

Tabela 3 – Análise estatística dos ENT do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes 7 profundidades.

Tratamento

ENT (Mg C/Ha)

profundidade

0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 20 - 40 cm 40 - 60 cm 60 - 80 cm 80 - 100 cm

CP 0,477 a 0,600 a 0,605 a 0,759 a 0,388 a 0,444 a 0,323 a

MATA 1,503 b 1,214 b 1,352 bc 1,533 b 1,126 b 1,048 b 1,122 b

S1 0,669 a 0,786 ab 1,497 c 1,516 b 0,773 ab 0,842 ab 0,749 ab

S2 0,849 a 0,986 ab 0,917 ab 0,721 a 0,852 ab 0,823 ab 0,831 ab

S3 0,859 a 0,895 ab 0,793 a 0,876 a 0,690 ab 0,810 ab 1,156 b

S4 0,780 a 0,893 ab 0,995 abc 0,654 a 0,576 a 0,630 ab 0,637 ab

S5 0,919 a 1,068 ab 1,130 abc 0,887 a 0,828 ab 0,863 ab 0,778 ab

S6 0,898 a 0,856 ab 0,734 a 0,676 a 0,601 ab 0,620 ab 0, 728 ab



A Tabela4 apresenta os resultados preliminares das análises físicas do solo referentes aos atributos

de umidade volumétrica do solo, resistência a penetração, temperatura da superfície do solo e

condutividade elétrica aparente por indução eletromagnética, para todos os tratamentos e distintas

profundidades envolvidas neste estudo.

Tabela 4 – Análise estatística dos atributos físicos do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes

profundidades.

Tratamento

-------------------- Umidade (%) ------

--------------

-------------------- Temperatura (°C)

-------------------- CE-V

(ds/m)

CE-H

(ds/m)

Altitude

(m) 0-20 cm 20-40 cm 40-60 m 0-20 cm 20-40 cm 40-60 m

Mata 5,13 a 3,07 ab 4,43 a 25,87 ab 26,03 ab 26,23 ab 0,77 a 0,07 a 84,00 b

CP 1,80 a 3,03 a 3,43 a 26,50 ab 26,03 ab 26,07 ab 2,47 ab 0,40 a 33,40 a

S1 7,37 a 12,69 c 17,15 c 32,10 b 28,80 ab 26,13 ab 12,00 b 11,23 b 60,00 ab

S2 7,03 a 8,77 bc 8,97 ab 32,53 b 29,67 ab 27,63 ab 6,03 ab 4,80 ab 62,50 ab

S3 5,17 a 6,77 ab 8,37 ab 30,23 ab 27,37 ab 30,43 ab 7,93 ab 6,97 ab 85,00 b

S4 3,63 a 4,00 ab 3,97 a 23,93 a 23,70 a 23,73 a 6,80 ab 4,70 ab 82,50 ab

S5 5,53 a 8,30 abc 9,70 b 30,90 ab 31,53 b 31,67 b 2,70 ab 2,77 ab 90,40 b

S6 2,80 a 4,70 ab 4,93 ab 23,50 a 24,00 ab 24,33 ab 1,23 a 0,37 a 83,50 ab


ano e S7 – Cana de 6° ano. Médias com letras iguais não diferem entre si por meio do Teste Tukey (p = 0,05).

A umidade apresenta diferenças significativas para as camadas de 20-40 cm e 40-60 cm de

profundidade. Verifica-se que o tratamento Cana de 1° ano (S1) apresentou maiores valores de

umidade em todas as camadas do solo (0-20 cm, 20-40 cm e 40-60 cm de profundidade). Esse maior

teor de umidade, aparentemente, é reflexo da posição topográfica em relação aos demais, estando

situado na cota 60 m, além da natureza granulométrica do solo (Tabela 5).

O comportamento dos valores do conteúdo de água no solo ao longo dos tratamentos é semelhante

nas três camadas em estudo, com exceção da camada de 0-20 cm de profundidade do tratamento

Mata, que ocorre em função do processo de mecanização das áreas produtivas, em que os sistemas

de preparo do solo provocam maior revolvimento do solo e, portanto, aumentam o seu volume,

armazenando menos água na camada revolvida comparado à outra camada idêntica sem revolvimento

(VIEIRA, 1984).

A quantidade de água retida pelo solo, em equilíbrio com determinado potencial, é função do

tamanho e do volume dos poros e da superfície específica das partículas da fase sólida (BAVER,

12

1956). Desse modo, a maior retenção de água nos solos com sistemas agrícolas deve-se ao aumento

da compactação, com redução de macroporos e aumento de microporos, gerando poros com

dimensões e geometria que favorecem a retenção de água por capilaridade.

Além do mais, deve-se ter em mente que a área em estudo é irregular, e que o conteúdo de água

no solo está condicionado pelos processos de redistribuição de água no solo, sendo o relevo um fator

de extrema importância (REICHARDT & TIMM, 2004; SIQUEIRA et al., 2008). Quando incluímos

o relevo no processo para verificação se todas as amostras pertencem à mesma população, verificamos

que nas partes mais baixas do relevo ocorrem os maiores valores de umidade do solo.

Os valores de temperatura do solo apresentaram diferenças significativas em todas as camadas,

sendo que as temperaturas estiveram mais elevadas no tratamento cana de 2° ano (S2), na camada

mais superficial do solo (0-20 cm de profundidade). Tal fato pode ser justificado pela menor

densidade de cultivares, além do menor volume de cobertura vegetal sobre o solo, proporcionando

maior incidência de radiação solar sobre a superfície. Enquanto nas demais camadas (20-40 cm e 40-

60 cm de profundidade) o tratamento cana de 5° ano (S5) obteve maiores temperaturas, sendo

justificado devido a maior altitude em relação aos demais, favorecendo a rápida drenagem de tais

áreas.

Os tratamentos S4 E S6 apresentaram menores temperaturas da superfície em função da elevada

densidade de cultivares e presença de grande volume de resíduo de cobertura vegetal sobre a

superfície, fato ainda possivelmente justificado pelo horário de obtenção, sendo os primeiros

tratamentos amostrados.

A presença de resíduos na superfície do solo ocasiona impacto na evaporação, no armazenamento

de água e na sua temperatura, devido à alteração nas transferências de calor e água na superfície deste

(SARKAR et al. 2007, SARKAR; SINGH 2007).

A cobertura exerce grande influência na temperatura do solo, pois dependendo da natureza,

coloração e quantidade, modificando a capacidade do solo de refletir a radiação solar (BORTOLUZZI

e ELTZ, 2000).

A condutividade elétrica aparente do solo medida por indução eletromagnética no dipolo vertical

(CEa-V) e no dipolo horizontal (CEa-H) apresentaram diferenças significativas, sendo os maiores

valores no tratamento S1, o que fica evidente ao observar os resultados da Tabela 2. Enquanto, os

menores valores foram verificados para os tratamentos Mata. Sendo justificado pela incorporação de

adubos e fertilizantes no manejo do sistema agrícola.

Os valores de granulometria (Tabela 5 e Figura 6) demonstram que na área de estudo ocorre um

incremento de argila em profundidade nos tratamentos de cultivo da cana, entre a camada superficial

(0-40 cm) e a camada mais profunda (40-100 cm).

Figura 6 – Teores de argila do solo em diferentes sistemas, para os 8 tratamentos e nas diferentes

profundidades.

O incremento da fração argila a partir de 40 cm de profundidade pode ocorrer por meio de um

0102030405060708090

100110120130140

Mata CP S1 S2 S3 S4 S5 S6

Arg

ila

(g

/kg

)

Tratamento

80 - 100 cm 60 – 80 cm 40 - 60 cm

20 – 40 cm 10 – 20 cm 5 – 10 cm

0 - 5 cm

13

processo de eluviação. De acordo com Silva et al. (2002), a eluviação/iluviação da argila é o processo

pedogenético que contribui com a diferenciação das características dos horizontes superficiais, em

relação aos subsuperficiais e no adensamento ora estudado.

Os valores de silte apresentam distribuição um tanto irregular, com certa tendência de aumento

nas camadas mais profundas a partir dos 20 cm.

Algumas diferenças entre as profundidades refletem tanto a mistura de materiais transportados

quanto às diferenciações impostas pelas condições de drenagem subordinadas ao posicionamento dos

solos no relevo.

A Figura 7, apresenta a classificação quanto a granulometria do solo, sendo distribuído em um

solo arenoso, areno-argiloso, franco-arenoso e um solo arenoso franco argiloso.

Figura 6 – Classificação textural

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% c

lay

% sand

clay

siltyclay

silty

clay loam

silt loam

silt

loam

sandy loam loamy

sandsand

sandy clay loam

sand

clay loam

14

Tabela 5 - Análise estatistica da granulometria do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes profundidades.

Tratamento Argila Silte Areia total Argila Silte Areia total Argila Silte Areia total Argila Silte Areia total

------------------------------------------------------------- g kg-1 -------------------------------------------------------------

0 - 5 cm 5 – 10 cm 10 – 20 cm 20 – 40 cm

Mata 15,06 bc 3,75 a 81,18 ab 15,05 bc 2,08 a 82,87 ab 13,95 bc 3,28 ab 82,77 ab 13,59 bc 5,41 ab 80,99 a

CP 7,57 a 1,17 a 91,27 d 7,82 a 0,62 a 91,56 c 7,87 a 1,07 ab 91,06 c 7,30 a 1,81 a 90,89 b

S1 16,36 c 2,53 a 81,11 a 15,47 c 3,46 a 81,07 a 15,73 c 5,29 b 78,98 a 15,04 c 4,38 ab 80,58 a

S2 10,04 a 1,51 a 88,45 cd 10,28 a 1,80 a 87,92 bc 10,44 ab 1,64 ab 87,92 bc 10,74 abc 2,36 a 86,90 ab

S3 9,48 a 0,65 a 89,87 cd 8,79 a 1,29 a 89,92 c 9,57 ab 0,20 a 90,23 c 9,97 ab 0,83 a 89,20 b

S4 8,82 a 0,68 a 90,50 cd 8,60 a 2,27 a 89,14 bc 8,73 a 2,21 ab 89,06 bc 8,66 a 1,62 a 89,71 b

S5 11,77 ab 3,45 a 84,78 abc 10,73 ab 4,14 a 85,13 abc 10,93 ab 3,89 ab 85,18 abc 10,04 ab 8,77 b 81,19 a

S6 10,19 a 2,25 a 87,56 bcd 9,74 a 2,88 a 87,38 abc 9,51 ab 2,84 ab 87,64 bc 9,35 ab 2,14 a 88,51 b

Tratamento Argila Silte Areia total Argila Silte Areia total Argila Silte Areia total

------------------------------------------- g kg-1 --------------------------------------------

40 - 60 cm 60 – 80 cm 80 - 100 cm

Mata 13,94 b 5,11 a 80,95 b 13,59 bc 3,18 a 83,22 bcd 16,26 c 4,65 a 79,08 ab

CP 7,45 a 1,47 a 91,08 d 8,78 a 1,65 a 89,57 d 9,89 a 1,78 a 88,33 d

S1 21,79 c 5,63 a 72,58 a 19,14 d 4,47 a 76,39 a 21,14 d 5,22 a 73,64 a

S2 13,71 b 2,85 a 83,43 bc 15,30 cd 3,68 a 81,02 abc 14,65 bc 3,62 a 81,74 bc

S3 10,78 ab 1,18 a 88,04 cd 9,81 ab 3,51 a 86,67 cd 10,68 ab 2,69 a 86,62 cd

S4 10,79 ab 2,43 a 86,78 bcd 9,99 ab 3,16 a 86,84 cd 10,44 ab 4,18 a 85,38 bcd

S5 13,53 b 5,00 a 81,48 b 15,46 cd 5,49 a 79,05 ab 16,09 c 3,60 a 80,31 bc

S6 11,45 ab 3,78 a 84,77 bcd 10,68 ab 4,92 a 84,40 bcd 13,25 abc 3,79 a 82,96 bcd

CP- Cana Planta; S1- Cana de 1° ano; S2 – Cana de 2° ano; S3 – Cana de 3° ano; S4 – Cana de 4° ano, S5 – Cana de 5° ano e S7 – Cana de 6° ano. Médias com letras iguais não

diferem entre si por meio do Teste Tukey (p = 0,05).

15

A análise estatística (Tabela 6) demonstra que todos os dados em estudo possuem distribuição de

frequência do tipo log-normal, conforme demonstrado pelos valores do coeficiente de assimetria e do

coeficiente de curtose, sendo este fato confirmado por meio do teste de Kolmogorov-Smirnov (D)

com 5 % de probabilidade.

Tabela 6 – Análise estatística dos atributos físicos do solo para os 8 tratamentos e nas diferentes

profundidades.

Parâmetros estatísticos ------- Umidade (%) ----- -- Temperatura (°C) -- CEa-V

(ds/m)

CEa-H

(ds/m) 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm

Número de tratamentos 8 8 8 8 8 8 8 8

Mínimo 1,8 3,0 3,4 23,5 23,7 23,7 0,8 0,1

Máximo 7,4 12,7 17,2 32,5 31,5 31,7 12,0 11,2

Média 4,8 6,4 7,6 28,2 27,1 27,0 5,0 3,9

Variância 3,8 11,4 20,8 13,4 7,5 7,7 15,1 15,0

D 1,95 3,38 4,56 3,67 2,74 2,78 3,89 3,88

CV (%) 40,63 52,68 59,91 13,00 10,10 10,27 77,86 99,15

Assimetria -0,223 0,844 1,412 -0,113 0,285 0,729 0,714 0,900

Curtose -0,953 0,064 2,151 -2,030 -0,892 -0,458 -0,263 0,385

D 0,191Ln 0,194Ln 0,222Ln 0,211Ln 0,157Ln 0,238Ln 0,222Ln 0,192Ln

CV: Coeficiente de Variação; D: Desvio máximo em relação à distribuição normal por meio do teste de Kolmogorov-

Smirnov com probabilidade de erro de 5 %; n: Dados que apresentam distribuição normal; Ln: Dados que apresentam

distribuição Lognormal.

A variância dos dados é baixa quando comparada com dados de outros autores (REICHARDT &

TIMM, 2004; SIQUEIRA et al., 2008). Os baixos valores de variância em relação à média podem ser

justificados por meio da diferença entre os valores máximo e mínimo. No entanto, verifica-se que as

diferenças entre os valores mínimo e máximo são semelhantes para as duas camadas de solo mais

profundas. Percebe-se também que na camada mais superficial (0-20 cm) ocorre uma ligeira

diminuição do valor de variância, fato que pode ser explicado pela maior homogeneidade do conteúdo

de água nesta camada do solo.

Os valores de média do conteúdo de água no solo demonstraram que o menor valor ocorre na

camada superficial (0,0-0,2 m de profundidade); e o maior valor na camada de 0,2-0,4 m de

profundidade, seguido da camada mais profunda (0,4-0,6 m de profundidade).

De acordo com REICHARDT & TIMM (2004) se todas as amostras pertencessem à mesma

população os valores de média e de variância teriam que ser iguais, indicando algum tipo de equilíbrio

estável. No presente no trabalho, os valores de média e variância não são iguais, porém muito

próximos, indicando haver um equilíbrio entre as amostras dos dados do conteúdo de água no solo,

nas três camadas em estudo (0,0-0,2 m, 0,2-0,4 m e 0,4-0,6 m de profundidade).

As temperaturas da superfície do solo apresentaram baixos valores de variância em relação à média

podendo ser justificados por meio da diferença entre os valores máximo e mínimo. Entre as diferentes

profundidades avaliadas a camada superficial (0-20 cm de profundidade) apresentou maior valor de

variância, o que indica maior heterogeneidade nas superfícies. Tal fato pode ser justificado pela

variação do volume de resíduos culturais em superfície, sendo que estes protegem o solo do

aquecimento excessivo e da perda de água (HILLEL, 1998), devido à refletividade da radiação solar

e baixa condutividade térmica.

Furlani et al. (2008) também atribuiu as menores temperaturas e amplitude térmica aos resíduos

presentes no solo, que diminuem a perda de água por evaporação, devido à reflexão e à absorção de

energia solar incidente.

Os valores médios para a condutividade elétrica aparente do solo medida por indução

eletromagnética no dipolo vertical (CEa-V) e no dipolo horizontal (CEa-H), são relativamente

próximos. Tal fato pode ser explicado porque no momento das amostragens o lençol freático

16

encontrava-se próximo a superfície do solo, sendo este o fator que mais interferiu sobre as leituras

realizadas com o EM38, corroborando com Lesch et al. (2005) além de receber a contribuição da

umidade em função de recentes eventos de precipitação próximo ao evento da amostragem.

Ressaltamos que na parte mais baixa do terreno o lençol freático encontrava-se junto à superfície

do solo, afastando-se da superfície do solo com o aumento da topografia, corroborando com Siqueira

et al. (2013).

Verifica-se um aumento dos valores de CV para CEa-V (77,86 %) e a CEa-H (99,15 %). Siqueira

et al. (2009) descrevem que as maiores diferenças entre os valores de condutividade elétrica medida

por indução eletromagnética na camada superficial e em profundidade se devem as maiores diferenças

do conteúdo de água no solo na camada superficial, sendo que em profundidade tal conteúdo torna-

se mais estável. Este é confirmado por meio da análise do mapa topográfico da área de estudo (Figura

3), uma vez que no momento das amostragens as partes mais baixas do terreno encontravam-se

encharcadas, enquanto que nas partes mais altas do terreno o lençol freático encontrava-se mais

afastado da superfície, justificando as diferenças nas leituras da CEa, conforme estudo realizado por

Siqueira et al. (2013).

O elevado nível tecnológico aplicado na cultura da cana-de-açúcar favorece o aparecimento de

camadas compactadas no solo (YANG, 1977; SIQUEIRA et al., 2006), mesmo considerando o

sistema de plantio direto para a referida cultura.

A resistência mecânica do solo à penetração (RMP) mostrou que não ocorreu diferença

significativa para as camadas de 5-10 cm e 10-15 cm de profundidade. Sendo os menores valores

para o tratamento Mata nas camadas mais profundas, enquanto os maiores para os tratamentos

produtivos, a partir da profundidade de 20 cm (Tabela 7 e Figura 8).

Tabela 7 - Análise descritiva da resistência do solo à penetração (MPa) para os 8 tratamentos e nas

diferentes profundidades.

Tratamento NI Profundidade (cm)

0-5 05-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50

Mata 13,6 2,45 ab 2,13 a 1,93 a 3,89 ab 4,28 ab 5,19 ab 6,30 ab 6,69 bc 7,28 b 8,26 c

CP 25,3 0,89 a 1,41 a 1,93 a 2,32 a 2,65 a 2,98 a 2,84 a 2,91 ab 2,45 a 2,45 a

S1 14,7 2,32 ab 3,24 a 5,85 a 7,87 b 8,26 b 8,72 b 8,78 b 8,78 c 8,72 b 8,78 c

S2 17,1 2,98 ab 2,78 a 3,69 a 5,13 ab 4,67 ab 5,78 ab 6,17 ab 6,76 bc 7,28 b 6,69 bc

S3 11,4 1,67 ab 1,74 a 2,58 a 3,17 a 3,24 a 3,30 a 2,91 a 2,26 a 1,87 a 2,00 a

S4 10,5 2,26 ab 2,45 a 2,65 a 3,17 a 3,95 a 4,15 a 3,69 a 3,04 ab 2,84 a 2,91 ab

S5 35,2 4,93 b 4,61 a 4,21 a 3,95 ab 3,76 a 3,56 a 2,71 a 2,58 a 2,91 a 2,65 a

S6 23,5 2,78 ab 2,84 a 2,78 a 2,84 a 2,91 a 3,43 a 3,17 a 2,91 ab 2,65 a 2,71 ab

NI - número médio de impactos necessários para se alcançar à profundidade de 50 cm; CP- Cana Planta; S1- Cana de 1°

ano; S2 – Cana de 2° ano; S3 – Cana de 3° ano; S4 – Cana de 4° ano, S5 – Cana de 5° ano e S6 – Cana de 6° ano.

Médias com letras iguais não diferem entre si por meio do Teste Tukey (p = 0,05).

Os tratamentos produtivos apresentaram maior RMP, o que está relacionado à compactação

observada nesse sistema, com redução de macroporos, juntamente com o sistema radicular denso,

que preenche grande proporção desses macroporos, aumentando a rigidez do sistema (Pedrotti et al.,

2001; Carneiro et al., 2009). Entretanto, verificou-se que os maiores valores de resistência do solo à

penetração nos usos agrícolas, indicam que há relação entre o aumento da compactação pelo uso do

solo e a retenção de água nele, tal fato pode ser observado para o tratamento S1 (ver, Tabela 4 e

Figura 8).

Sendo assim, um preparo inadequado do solo pode ocasionar decréscimos na produção que serão

extensivos a todo o ciclo da cana-de-açúcar, já que, a produção das soqueiras está relacionada à

produção do corte anterior (CAMARGO; ALLEONI 1997).

Verifica-se ainda que o tratamento S1 apresentou maior resistência nas camadas abaixo dos 15 cm

de profundidade, tal fato pode ser justificado pelo elevado conteúdo de argila (Tabela 5), associado

17

ao elevado conteúdo de água (Tabela 2).

A Figura 7 descreve o comportamento da resistência do solo à penetração até 50 cm de

profundidade.

a) b)

Figura 7 – Resistência mecânica do solo à penetração (MPa) para os 8 tratamentos e nas diferentes

profundidades estudadas.

Pode-se verificar que os tratamentos apresentam comportamento semelhante a partir do 3 ano até

o 6 ano (Figura 7). Observa-se ainda que o tratamento CP nas camadas de 20 a 50 cm de profundidade

apresenta menor valor médio de resistência à penetração comparativamente ao demais tratamentos,

tais diferenças podem ser relacionadas à variabilidade natural da área experimental, além de estar em

menor cota em relação aos demais, favorecendo a deposição de material sedimentar carreado para tal

área.

Os níveis críticos de resistência do solo para o crescimento das plantas variam com o tipo de solo

e com a espécie cultivada, sendo difícil estabelecer limites críticos, já que variam com a DS e a

umidade do solo. Merotto Jr. & Mundstock (1999) e Canarache (1990) indicaram valores de 3,5 e 5

MPa, respectivamente, como o limite crítico de RMP, porém muitos pesquisadores utilizam 2 MPa

como o limite crítico, conforme Taylor et al. (1966). Considerando os valores de RMP, pode-se notar

que os tratamentos CP, S3, S4, S5 e S6 níveis de degradação física intermediários, ao passo que nos

tratamentos Mata, S1 e S2 observou-se nível mais avançado de degradação física, indicando que o

uso e manejo adotados nas áreas dos tratamentos CP, S3, S4, S5 e S6 preservam mais as condições

físicas.

A Figura 8 apresenta o comportamento da densidade aparente do solo até 100 cm de profundidade.

A densidade do solo variou de 1,25 a quase 1,82 g.cm-3, entre os diferentes tratamentos e camadas de

solo avaliadas. Constatou-se diferença estatística significativa dentre os tratamentos avaliados apenas

nas camadas de 0-5 cm, 10-20 cm e 60-80 cm, onde o tratamento MATA apresentou a menor

densidade diferindo-se dos demais tratamentos, os quais foram estatisticamente semelhantes,

enquanto o tratamento S2 apresentou maior densidade. Nas demais camadas de solo avaliadas, não

observou-se diferença significativa entre os tratamentos.

A menor densidade do solo dentre os tratamentos na profundidade 0-5 cm foi observada para o

tratamento MATA (1,25 g cm-3), que no momento das coletas encontrava-se sob conservação de mata

nativa. A presença de serrapilheira em decomposição, aliado a ação de espécies pioneiras

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

pro

fun

did

ad

e (c

m)

RMP (MPa)

MATA

CP

S1

S2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

pro

fun

did

ad

e (c

m)

RMP (MPa)

S3

S4

S5

S6

18

concentradas em superfície, pode ter contribuído para os menores resultados de densidade nesta

camada. Contudo, observou-se incremento da densidade do solo neste tratamento na camada de 20-

40 cm (1,585 g cm-3), indicando que o efeito benéfico do manejo da mata limitou-se à camada mais

superficial do solo.

Trabalhos avaliando sistemas de plantio direto de longa duração (mais de 12 anos) apontam que a

densidade do solo tende a diminuir com o tempo, principalmente na profundidade de 0-5 cm, em

função do aumento dos teores de MO a qual melhora as condições estruturais do solo (ASSIS;

LANÇAS, 2005), enquanto que em áreas sob sistema convencional são verificados aumentos

progressivos (COSTA et al., 2003).

a) b)

Figura 8 – Densidade aparente do solo (g.cm-3) para os 8 tratamentos e nas diferentes profundidades

estudadas.

Apesar do intervalo de tempo avaliado ser curto, apenas 7 anos, pode-se verificar uma suave

redução da densidade a partir do tratamento S4, sendo efeito da redução da mobilização do solo

empregado nas áreas de sistema convencional, em consequência do mínimo revolvimento do solo.

Incrementos na densidade do solo foram observados quando comparados os diferentes tratamentos

à área de referência. Acréscimos na densidade do solo também foram constatados por diversos

autores, em diferentes tipos de solo e sistemas agrícolas (COSTA et al., 2003; BERTOL et al. 2004;

ASSIS; LANÇAS, 2005; COSTA et al., 2006; ROSSET et al., 2014). Este comportamento pode ser

considerado comum, e até inevitável, mesmo sob sistemas mais conservacionistas como o Sistema de

Plantio Direto, por ser consequência da pressão exercida ao solo pelo tráfego de máquinas utilizadas

nas diferentes operações agrícolas como o próprio manejo do solo, aplicação de produtos

fitossanitários, colheita, etc. (FREDDI et al., 2007).

Na camada de 20-40 cm a densidade do solo decresceu em todos os tratamentos, com exceção do

tratamento S1, revelando menor impacto das práticas agrícolas a partir dessa camada de solo, porém,

ainda com resultados ligeiramente superiores ao da área de referência. Já na camada de 40-60 cm os

valores de densidade nos diferentes tratamentos avaliados estão superiores aos valores da área de

referência, demonstrando, haver influência das atividades agrícolas nesta camada de solo para este

atributo. Já nas camadas de 60-80 cm e 80-100 cm os valores de densidade nos diferentes tratamentos

avaliados equipararam-se aos valores da área de referência, demonstrando, não mais haver influência

das atividades agrícolas nesta camada de solo para este atributo.

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

pro

fun

did

ad

e (c

m)

DS (g/cm³)

MATA

CP

S1

S2

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

pro

fun

did

ad

e (c

m)

DS (g/cm³)

S3

S4

S5

S6

19

A Figura 9 apresenta o comportamento da porosidade total, macroporosidade e microporosidade

do solo até 100 cm de profundidade. A porosidade total do solo variou de 35,4 a 58,5 cm3.cm-3,

aproximadamente, entre os tratamentos avaliados ao longo do perfil de solo (Figura 9), com diferença

estatística entre os tratamentos e entre as camadas, onde os tratamentos registraram elevada variação.

a) b) c)

Figura 9 – Porosidades do solo (cm3.cm-3) para os 8 tratamentos e nas diferentes profundidades

estudadas: a) Total, b) Macroporosidade e c) Microporosidade.

A porosidade total do solo foi reduzida de 58,5 cm3.cm-3 para 36,9 cm3.cm-3 quando comparados

os valores médios de porosidade total da área de referência e os tratamentos, respectivamente, até a

camada de 0-10 cm. A partir da camada de 10-20 cm a porosidade total das áreas sob cultivo começa

a equiparar-se aos resultados encontrados na área de referência, corroborando o comportamento

observado no perfil do solo para a densidade, demonstrando menor impacto dos sistemas de manejo

a partir dessa camada. Nas camadas mais profundas os resultados assemelharam-se à área de

referência.

Do total de poros da área de referência na profundidade de 0-5 cm (56,6 cm3.cm-3), 20% são de

macroporos e 80% de microporos (Figura 9 b e c, respectivamente). Já do total de poros observados

em média para todos os tratamentos (45,1 cm3.cm-3), aproximadamente 67% constitui-se por

microporos (30,1 cm3.cm-3). Esse redução da proporção de microporos, com relação aos macroporos

atribui-se à ação de compressão exercida ao solo, em razão do tráfego de máquinas agrícolas, que

causa a reorganização de suas partículas que passam a ocupar menor volume, diminuindo a proporção

dos poros de aeração.

O efeito da mobilização do solo nos tratamentos vem favorecendo a formação de macroporos na

camada 20-40 cm. As camadas 5-10 e 10-20 cm apresentaram distribuição semelhante de macroporos,

em que após a mobilização do tratamento S1 verifica-se uma redução de macroporos, após o S4 a

macroporosidade tende a retornar para condições mais elevadas, tal fato pode-se justificar pela

estabilização do solo, além da incorporação de matéria orgânica na superfície.

Além disso, a cobertura morta existente, pode não ter sido suficiente para proteger o solo dos

agentes de desagregação, que agem em maior magnitude superficialmente (RAMOS et al., 2014).

Portanto, esses fatores associados, podem ter contribuído para a desagregação do solo em superfície,

acarretando em menor proporção de macroporos nestes tratamentos.

Até a camada de 10-20 cm todos os tratamentos avaliados apresentaram proporção de macroporos

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

30 40 50 60 70

pro

fun

did

ad

e (c

m)

PT (cm³/cm³)

MATA

CP

S1

S2

S3

S4

S5

S6

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0 10 20 30 40

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Macroporosidade (cm³/cm³)

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0 10 20 30 40 50

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Microporosidade (cm³/cm³)

20

dentro do limite crítico considerado restritivo ao desenvolvimento radicular, que é de

aproximadamente 10 a 15 cm3.cm-3 (REYNOLDS et al., 2002). A partir dessa camada, a

macroporosidade das áreas cultivadas aumentou, saiu do limite crítico e equiparou-se à área de

referência, demonstrando que, o impacto das atividades agrícolas limitou-se à camada de 10-20 cm.

A Tabela 8 demonstra os resultados da condutividade hidraúlica saturada do solo para os

tratamentos em estudo. Observou-se grande variação nos valores de condutividade hidráulica no solo

nos tratamentos por perfil, sendo observada para a camada superficial de 0-5 cm maiores valores para

o tratamento S3, para camada de 5-10 cm e 10-20 cm para MATA. Verificou-se moderada baixa

condutividade hidraúlica para o tratamento S1 na camada 20-40 cm (Figura 10), de acordo com a

classificação da Soil Survey (1993), tal fato pode ser justificado pelas elevadas resistência mecânica

a penetração, densidade aparente e evelado teor de argila, além da hidrofobicidade da matéria

orgânica. Enquanto os demais valores de condutividade podem ser classificados de moderada alta a

alta.

Tabela 8 - Análise descritiva da condutividade hidráulica saturada do solo (Ko) para os 8 tratamentos

e nas diferentes profundidades.

Tratamento Ko (m/h)

0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm

profundidade

20 - 40 cm 40 - 60 cm 60 - 80 cm 80 - 100 cm

CP 0,0131 b 0,0197 c 0,0261 g 0,0205 c 0,0135 c 0,0209 d 0,0161 e

MATA 0,0231 d 0,0455 h 0,0561 h 0,0328 e 0,0133 b 0,0198 c 0,0129 d

S1 0,0132 c 0,0323 f 0,0164 b 0,0007 a 0,0066 a 0,0158 b 0,0167 f

S2 0,0494 g 0,0170 b 0,0227 e 0,0386 g 0,0157 d 0,0052 a 0,0052 a

S3 0,0760 h 0,0197 d 0,0252 f 0,0259 d 0,0259 f 0,0212 f 0,0097 c

S4 0,0290 e 0,0320 e 0,0160 a 0,0197 b 0,0393 h 0,0372 g 0,0052 b

S5 0,0065 a 0,0130 a 0,0165 c 0,0330 f 0,0163 e 0,0289 h 0,0182 g

S6 0,0419 f 0,0365 g 0,0209 d 0,0918 h 0,0262 g 0,0210 e 0,0304 h



A Figura 10 apresenta o comportamento da condutividade hidraúlica saturada do solo até 100 cm

de profundidade.

a) b)

Figura 10 – Condutividade hidráulica saturada do solo (m.h-1) para os 8 tratamentos e nas diferentes

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0,00 0,02 0,04 0,06

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Ko (m/h)

MATA

CP

S1

S2

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10

pro

fun

did

ad

e (c

m)

Ko (m/h)

S3

S4

S5

S6

21

profundidades estudadas.

Esse resultado de condutividade tão discrepante dos encontrados nos diferentes tratamentos pode

ser justificado pelo efeito hidrofóbico que a matéria orgânica pode apresentar. De acordo com

Vogelmann et al. (2013) o efeito da hidrofobicidade apresenta sua máxima intensidade no auge do

período seco, podendo reduzir ou até mesmo desaparecer durante a estação chuvosa.

A maior condutividade hidráulica do solo observada no tratamento S6 (20-40 cm), deve-se

provavelmente ao efeito da granulometria do solo, com elevado teor de areia (Tabela 3), associado

ao baixo estoque de carbono, além do revolvimento do solo. O revolvimento favorece a rugosidade

superficial do solo (RAMOS et al., 2014), e consequentemente a capacidade de infiltração de água

no solo, por aumentar a proporção de poros responsáveis pela drenagem do solo.

A matriz de correlação linear (Tabela 9) demonstrou que a correlação entre o estoque de Carbono

Orgânico Total (ECOT), o estoque de Nitrogênio Total (ENT) e os atributos físicos avaliados.

Tabela 9 – Matriz de correlação linear entre os atributos em estudo.

ECOT

(Mg C/Ha)

ENT

(Mg/Ha)

Ko

(m/h)

MIC

(cm³/cm³)

PT

(cm³/cm³)

MAC

(cm³/cm³)

(cm³/cm³)

Ds

(g/cm³)

Argila

(g/Kg)

Silte

(g/Kg)

Areia

(g/Kg)

ECOT

(Mg C/Ha) 1,000

ENT

(Mg/Ha) 0,737 1,000

Ko

(m/h) 0,082 -0,020 1,000

MIC

(cm³/cm³) -0,050 0,091 -0,216 1,000

PT

(cm³/cm³) 0,133 0,203 0,386 0,274 1,000

MAC

(cm³/cm³) 0,141 0,060 0,473 -0,732 0,455 1,000

(cm³/cm³)

0,133 0,195 0,377 0,284 0,998 0,444 1,000

Ds

(g/cm³) -0,044 -0,151 -0,381 -0,208 -0,829 -0,395 -0,825 1,000

Argila

(g/Kg) -0,073 0,378 -0,245 0,277 0,027 -0,237 0,022 -0,016 1,000

Silte

(g/Kg) 0,061 0,305 -0,157 0,046 -0,029 -0,064 -0,031 -0,115 0,600 1,000

Areia

(g/Kg) 0,032 -0,390 0,238 -0,222 -0,010 0,199 -0,005 0,053 -0,957 -0,806 1,000

ECOT – Estoque de Carbonon Orgânico Total; ENOT – Estoque de Nitrogênio Total; Ko – Condutividade hidráulica

saturada; MIC – Microporosidade; PT – Porosidade Total; MAC – Macroporosidade; - Umidade gravimétrica; Ds –

Densidade aparente do solo.

Verificou-se que os atributos físicos em geral não apresentaram correlação com os estoques. A

correlação linear entre os atributos (Tabela 9) demonstrou que os maiores valores de correlação foram

encontrados entre PTx (0,998), Areia x Argila (-0,957), PT x Ds (-0,829) e x Ds (-0,825).

4. CONCLUSÕES

O uso e manejo do solo a longo prazo promoveu a redução da resistência a penetração do solo

das camadas mais profundas (30-50 cm de profundidade).

O conteúdo de água do solo foi alterado em função da topografia e compactação.

A partir do sistema agrícola com tratamento Cana de 1° ano (S1) mostrou degradação física

mais avançada, evidenciada pelo aumento da resistência à penetração, densidade do solo,

elevada condutividade elétrica e redução da condutividade hidráulica.

22

A substituição da mata pelo sistema agrícola de canavial a longo prazo, promoveu alteração

da resistência a penetração do solo das camadas de 0-50 cm de profundidade, piorando as

condições físicas do Espodossolo.

A retirada da vegetação nativa (MATA) proporcionou aumento da Ds e a redução da MOS, do

ECOT e do ENT do solo. Os diferentes sistemas de manejo de culturas agrícolas não

melhoraram os valores dos atributos Ds e MOS.

Foram encontrados baixos valores de correlação entre os atributos físicos do solo e os estoques

e carbono orgânico total e nitrogênio total.

Alterações químicas de M.O., K, Mg, S.B. e CTC foram efeitos indiretos das profundidades

avaliadas em função do manejo de cana-de-açúcar sob semeadura direta com queima prévia

da palha para colheita.

5. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS Devido a algumas dificuldades de logística as analise físicas estão sendo realizadas no Laboratório

de Física do solo da Universidade Federal Rural de Pernambuco das amostras, enquanto as análises

químicas estão sendo encaminhadas para o Laboratório de Química do Solo do Instituto Agronômico.

Parte das análises físico-hídricas foi repassado a prestação de serviços para ser avaliado em campo.

RELATÓRIO PRÁTICO: Ao longo dos últimos anos o uso intensivo dos solos com o cultivo da cana-de-açúcar tem

modificado significativamente as propriedades físicas e químicas do solo. Nesse período, diversas

tecnologias foram desenvolvidas visando a manutenção da qualidade do solo e o aumento do

rendimento das culturas. Contudo, as áreas de topografia acidentada tem persistido na colheita

manual, complementado pela queima da palhada para colheita, propiciando, desta maneira, a geração

de distintos impactos ao ambiente.

Com isso, a longo prazo alteram propriedades do solo que futuramente podem limitar o

desenvolvimento das raízes em busca de água e nutrientes em camadas mais profundas, além da

disponibilidade de nutrientes. Observamos que o manejo do solo e nas sucessões de ciclos realizadas

nestes sistemas começaram a diferir.

A conversão de ecossistemas naturais em áreas cultivadas promove alteração nas taxas de adição

e perdas efetivas de MOS. O declínio ou acréscimo da MOS dependerá, para o mesmo ambiente

edáfico, do tipo de manejo adotado após a mudança do ecossistema.

A partir da cana soca de 1° ano verifica-se alterações quanto as propriedade físicas e químicas do

solo, principalmente nas camadas superficiais de 0-40 cm. Este fato pode estar relacionado com a

mobilização do solo pelo tráfego de máquinas agrícolas, aliado as práticas da queima da palhada,

além do aporte de material que fica em cima do solo e posteriormente é agregado mediante

revolvimento, desta forma acelerando a decomposição da palha incorporada.

Para as avalições de solo analisando a Densidade aparente (Ds) e a Porosidade total (Pt) em relação

aos diferentes manejos do solo, que é principalmente a respiração do solo e pensando em retenção de

água no solo, assim sendo nestes 07 anos de avaliação ocorreu das condições gradativamente

tenderem a retornar as condições iniciais, mediante ausência de mobilização e revolvimento do solo

como pode-se observar na soca de 4° ano.

A implantação do manejo da cana com queima da palhada apresentou impacto negativo na MOS,

levando à diminuição dos estoques de COT e NT das camadas superficiais.

COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS:

Durante o desenvolvimento deste trabalho foram realizadas amostragens de diversos atributos

físicos e químicos até 1 m de profundidade, visando uma melhor compreensão da dinâmica do estoque

de carbono e nitrogênio, sob cronossequencia, em distintas profundidades. Tais amostragens são

justificadas, uma vez que a compreensão dos fenômenos ocorridos na parte áerea das plantas torna-

se mais completa, quando também se compreende o que acontece abaixo da superfície do solo

23

(VASCONCELOS et al., 2003). Nesse sentido, este trabalho objetivou adquirir o maior número

possível de informações sobre a influência do cultivo de cana-de-açucar, sob sistema de plantio direto,

com queima prévia da palha para colheita, sobre os atributos químicos e físicos de um Espodossolo

Humilúvico em plantio. Desta maneira, este trabalho favoreceu um melhor entendimento sobre a

dinâmica dos estoques de carbono e nitrogênio, em diferentes profundidades, em área de cana-de-

açucar sobre os atributos químicos e físicos do solo. Todavia, mais estudos devem ser realizados, para

uma maior compreensão da magnitude da ação condicionante do manejo sobre o solo e o

desenvolvimento das culturas em plantio direto, envolvendo principalmente experimentos de longa

duração e com diferentes tipos de solo, contemplando o estoque de carbono e nitrogênio no solo.

Assumimos ainda o compromisso, que ao término da defesa do Doutorado, o qual o projeto está

associado e publicação dos artigos, todos os resultados obtidos nesta pesquisa serão enviados a

Fundação Agrisus.

DEMOSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS:

Demonstrativo Financeiro R$

Material de Consumo 305,00

Serviços de Terceiros (Pessoa Jurídica) 20.040,00

Despesas de Alimentação 1.650,00

Despesas de Transporte 2.000,00

Total 23.995,00

Natal, 04 de maio de 2015.

Joel Medeiros Bezerra

RG 1.852.398 SSP/RN

Observações:

a) Prazos de entrega: indicados no TERMO DE OUTORGA

b) Enviar via E-mail.

c) Outros materiais como vídeos, Cds, programas, etc deverão ser enviados em duplicata.

d) Quando se tratar de RELATÓRIO PARCIAL incluir pequeno resumo do parcial anterior

RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA -...

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