UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO …(A) Plano fatorial: Fator 1 x Fator 2, com destaque...

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO SOLO

OSVALDO NOGUEIRA DE SOUSA NETO

ANÁLISE MULTIVARIADA DOS ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM

CAMBISSOLO CULTIVADO SOB PRATICAS DE MANEJO SUSTENTÁVEL DA

CAATINGA

‘

MOSSORÓ-RN

2013

I




CAATINGA

Dissertação apresentada à Universidade Federal Rural

do Semi-Árido, como parte das exigências para

obtenção do título de Mestre em Agronomia: Ciência do

Solo.

Orientador: Prof. Dr. Nildo da Silva Dias

MOSSORÓ – RN

2013

II

Ficha catalográfica preparada pelo setor de classificação e

catalogação da Biblioteca “Orlando Teixeira” da UFERSA

Bibliotec

ária:

Vanessa

de

Oliveira

Pessoa

CRB15/4

53

S729a Sousa Neto, Osvaldo Nogueira de.

Análise multivariada dos atributos físicos e químicos de um

cambissolo cultivado sob praticas de manejo sustentável da

caatinga. / Osvaldo Nogueira de Sousa Neto. -- Mossoró, 2013.

80 f.: il.

Dissertação (Mestrado em Ciência do solo ) - Universidade

Federal Rural do Semi-Árido.

Orientador: Profº. Nildo da Silva Dias.

. Sistemas agroflorestais. 2. Análise multivariada. 3. Atributos de

qualidade do solo. 4. Semiárido. I.Título.

CDD: 634.92

III




CAATINGA

Dissertação apresentada à Universidade Federal Rural do Semiárido,

como parte das exigências para obtenção do título de Mestre em

Agronomia: Ciência do Solo.

ORIENTADOR:

Prof. D. Sc NILDO DA SILVA DIAS

APROVADA EM: 01/02/2013

D. Sc. NILDO DA SILVA DIAS – UFERSA

Orientador

D. Sc. JEANE CRUZ PORTELA - UFERSA

Conselheira

D. Sc. FRANCISCO DE ASSIS DE OLIVEIRA – UFERSA

Conselheiro

D. Sc. RENATO DANTAS ALENCAR – IFRN

Conselheiro

IV

A minha família, motivo da minha inspiração e

comprometimento. Em especial a minha mãe e

a todos que contribuíram para a minha

formação humana, social e intelectual.

As famílias que habitam a região semiárida

brasileira, enfrentando e convivendo com

muita fé e dedicação as adversidades da

região, fazendo valer a expressão “tirar leite de

pedras”.

V

AGRADECIMENTOS

A Deus, por mais uma conquista e motivação para as batalhas futuras.

Ao amigo, orientador Prof. Dr. Nildo da Silva Dias que sempre soube ser companheiro e

mestre, contribuindo para a minha formação pessoal e profissional.

A Professora Jeane Cruz Portela, que através de conselhos valorosos e sua amizade,

contribuiu com palavras de força e motivação.

Ao Professor e amigo Francisco de Assis de oliveira, que está sempre dedicado a contribuir.

Ao meu amigo Raniere Barbosa de Lira, pelo companheirismo e comprometimento na

construção desse trabalho.

A minha querida Ana Luíza Lima Ferreira pelo apoio e carinho durante essa caminhada.

Ao amigo Stefeson Bezerra de Melo, pela amizade e ajuda substancial na realização desse

trabalho.

A Universidade Federal Rural do Semiárido por servir de templo para a construção deste

trabalho e ao CNPq pela concessão da bolça de Mestrado.

Ao meu querido irmão Jair José Rabelo de Freitas.

Aos amigos e amigas, Christiano Rebolcas, Ana Claudia, Adriana Dinis, Jonatas Rafael,

Francisco Ronaldo e aos amigos do laboratório de solos e tantos outros, que direta e

indiretamente contribuíram na construção desse trabalho.

As famílias do Assentamento Moacir Lucena a qual também dedico esse trabalho.

A todos MUITO OBRIGADO!

VI

Um verdadeiro conservacionista é um

homem que sabe que o mundo não é

dado pelos seus pais, mas emprestado

de seus filhos.

John James Audubon

VII

RESUMO

Em função da crescente demanda por alimentos como consequência do crescimento

populacional, tem-se desmatado cada vez mais áreas florestais e substituído por pastos e/ou

cultivos agrícolas. Geralmente, as práticas de manejo do solo adotadas nessas áreas, não

condizem com a manutenção da sustentabilidade desse recurso tão importante para o

equilíbrio do ecossistema. O manejo sustentável da caatinga vem sendo difundido nas

comunidades rurais do semiárido brasileiro e constitui-se de uma adequação as condições

locais, utilizando-se das mesmas bases filosóficas dos sistemas agroflorestais (SAFs). Nesta

investigação, objetivou-se avaliar a qualidade química e física de um CAMBISSOLO

HÁPLICO de duas áreas de manejo sustentável da caatinga e uma área de cultivo agrícola

convencional, comparando-as com a condição natural (vegetação nativa), com base na

interpretação dos atributos químicos e físicos do solo por meio de técnicas de estatística

multivariada. Os tratamentos consistiram da avaliação da qualidade física e química do solo

de quatro áreas de diferentes sistemas de manejo do solo, sendo dois sistemas de manejo

agroecológico da caatinga; área raleada em savana (ARS) e área raleada em faixas, (ARF);

uma área com cultivo agrícola convencional (ACA) e a área de vegetação nativa (AVN). O

uso da Análise Fatorial (AF) em conjunto com a Análise de Agrupamento (AA), permitiu

mais clareza na interpretação do comportamento dos atributos químicos do solo ao longo do

perfil das diferentes áreas de manejo, ao passo que, permitiu visualizar o reflexo do manejo

adotado. As duas áreas de manejo sustentável da caatinga (ARF e ARS), apresentaram

melhorias no que diz respeito à fertilidade natural (CTC) do solo e o teor de fósforo (P) em

relação à área de vegetação nativa e de cultivo agrícola convencional. Estas apresentaram

maior capacidade de manutenção da qualidade física e química do solo.

Palavras-chave: sistemas agroflorestais; análise multivariada; atributos de qualidade do solo;

semiárido.

VIII

ABSTRACT

Because of the growing demand for food as a result of population growth, increasingly the

deforestation is replacing forests areas by pastures and/or crops. Generally, soil management

practices adopted in these areas, doesn't tally with the maintenance of sustainability of this

resource so important to the ecosystem balance. The sustainable management of the caatinga

has been widespread in the rural communities of the Brazilian semiarid region and was

constituted by adaptation to local conditions, using the same philosophical bases of

agroforestry systems (AFS). Based on this, the objective was to assess the quality of a

Cambisol in the two areas of sustainable management of caatinga and in the area conventional

cultivation agricultural, compared to the natural condition (native vegetation) based on the

interpretation of physical and chemical attributes of the soil by techniques multivariate

statistical. Treatments consisted of valuation the quality of physical and chemical attributes of

soil from four areas of different soil management systems, when are two management systems

agroecologic of the caatinga; thinned area in savannah (TSh) and thinned area in strips (TS);

other area with conventional cultivation agricultural (CCA) and area of native vegetation

(NV). Use of Factor Analysis (FA) in conjunction with Grouping Analysis (GA), allowed

more clarity in the interpretation of the behavior of soil chemical attributes along the soil

profile of different management areas, whereas allowed to visualize the reflex of management

adopted. The two areas of sustainable management of the caatinga (TS and TSh), presented

improvements as regards to the soil natural fertility (CEC - cation exchange capacity) and the

content of phosphorus (P) in relation to area of native vegetation and conventional cultivation

agricultural. These presented greater capacity to maintenance physical and chemical quality of

soil.

Keywords: agroforestry systems; multivariate analysis; attributes of soil quality; semiarid.

IX

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Perfil do solo (CAMBISSOLO HÁPLICO Ta Eutrófico). ...................................... 36

Figura 2. Vista aérea das áreas de manejo, ARF – área raleada em faixas (A); ARS – área

raleada em savana (B); ACA – área de cultivo agrícola (C) e AVN – área de

vegetação nativa (D). ............................................................................................... 37

Figura 3. Área raleada em faixas (A) e seu respectivo perfil do solo (B) ............................... 38

Figura 4. Aspecto geral da área com raleamento em sistema de savana (A) e o respectivo

perfil do solo (B). ..................................................................................................... 38

Figura 5. Aspecto geral do ambiente de cultivo agrícola convencional (A) e do perfil de solo

(B). ........................................................................................................................... 39

Figura 6. Representação da área coberta por vegetação nativa (A) e do perfil de solo (B). ... 39

Figura 7. Demarcação dos intervalos de profundidades (A) e coleta de amostras dentro do

perfil de solo. ........................................................................................................... 40

Figura 8. (A) Plano fatorial: Fator 1 x Fator 2, com destaque para os atributos químicos, e as

diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de cultivo agrícola

(ACA). (b) Dendrograma de agrupamento das camadas, mostrando a medida de

dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos

químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7 (modulo). ....................................... 45


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de raleamento em

sistema de savana (ARS). (B) Dendrograma de agrupamento das camadas,

mostrando a medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de

acordo com os atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7 (modulo). 47


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de raleamento em

faixas (ARF). (B) Dendrograma de agrupamento das camadas, mostrando a medida

de dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos



diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de vegetação nativa

(AVN). (B) Dendrograma de agrupamento das camadas, mostrando a medida de

dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos


Figura 12. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 3 x Fator 4 (B), com destaque para os

atributos químicos, no estudo da interação entre as diferentes camadas (0,01 – 0,02;

0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 – 0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 –

0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27; 0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e

0,42 – 0,52 m) avaliadas ao longo do perfil do solo e as áreas de manejo estudadas

(ACA, ARS, ARF e AVN). ..................................................................................... 52

Figura 13. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo e camadas

estudadas ao longo do perfil do solo, destacando os grupos formados a partir da

medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os

atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7 (modulo). ........................ 53

X

Figura 14. Comportamento da condutividade elétrica (A), CTC (B), teor de fosforo (C) e

matéria orgânica do solo (D) em função do aumento da profundidade do solo nas

diferentes áreas de manejo (ACA, ARS, ARF e AVN). .......................................... 54

Figura 15. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 2 x Fator 3 (B), mostrando a relação

dos atributos físicos com os horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das

áreas de manejo (ACA, ARS, ARF e AVN). ........................................................... 57

Figura 16. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo (ACA,

ARS, ARF e AVN) e dos horizontes pedogenéticos estudados (A e Bi), destacando

os grupos formados a partir da medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40

% desta, de acordo com os atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7

(modulo). .................................................................................................................. 58

Figura 17. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 1 x Fator 3 (B), mostrando a relação

dos atributos químicos e físicos com os horizontes pedogenéticos (A e Bi) do

Cambissolo das áreas de manejo (ACA, ARS, ARF e AVN).................................. 61

Figura 18. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo (ACA,

ARS, ARF e AVN) e dos horizontes pedogenéticos estudados (A e Bi), destacando

os grupos formados a partir da medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40

% desta, de acordo com os atributos químicos e físicos com cargas fatoriais

superiores a 0,7 (modulo)......................................................................................... 62

XI

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Fatores extraídos por componentes principais, destacando as variáveis químicas do

solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), para: ACA – Área de cultivo agrícola,

AR – Área raleada, ARF – Área raleada em faixas e AVN – Área de vegetação

nativa, nas camadas estudadas ao longo do perfil. ................................................ 44

Tabela 2. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos químicos do

solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo da interação entre as

diferentes camadas (0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 – 0,07; 0,07 –

0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27;

0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m) avaliadas ao longo do perfil

do solo e as áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN). .................... 51

Tabela 3. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos físicos do

solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo dos horizontes

pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA,

ARS, ARF e AVN). ............................................................................................... 57

Tabela 4. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos químicos e

físicos do solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo dos horizontes

pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA,

ARS, ARF e AVN). ............................................................................................... 60

Tabela 5. Atributos químicos e físicos dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo

das diferentes áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN). ................. 63

XII

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos químico do solo da área de

cultivo agrícola (ACA). ......................................................................................... 75

Anexo 2– Matriz de correlação linear simples entre os atributos químico do solo da área

raleada e savana (ARS). ......................................................................................... 75


raleada em faixas (ARF). ....................................................................................... 76


vegetação nativa (AVN). ....................................................................................... 76

Anexo 5 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos químico do solo no estudo da

interação entre as diferentes camadas (0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 –

0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22;

0,22 – 0,27; 0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m) avaliadas ao

longo do perfil do solo e as áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

............................................................................................................................... 77

Anexo 6 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos qumicos do solo, no estudo

dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo

estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN). ................................................................... 77

Anexo 7 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos físicos do solo, no estudo dos

horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas

(ACA, ARS, ARF e AVN). ................................................................................... 78

Anexo 8 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos físicos e químicos, no estudo

dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo

estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN). ................................................................... 79

XIII

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 14

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 16

2.1. O SEMIÁRIDO BRASILEIRO E SUAS PARTICULARIDADES ................................. 16

2.2 ALTERNATIVAS DE CONVIVÊNCIA COM O SEMIÁRIDO E O MANEJO

SUSTENTÁVEL DO SOLO. ................................................................................................... 20

2.3 ATRIBUTOS DE QUALIDADE DO SOLO ..................................................................... 24

2.3.1 Atributos químicos ........................................................................................................ 25

2.3.2 Atributos físicos ............................................................................................................. 27

2.3.3 Matéria orgânica do solo ............................................................................................... 28

2.4 USOS DA ANÁLISE MULTIVARIADA NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO

SOLO ........................................................................................................................................ 30

3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 36

3.1 LOCAL DA PESQUISA .................................................................................................... 36

3.2 TRATAMENTOS .............................................................................................................. 37

3.3 AMOSTRAGEM ................................................................................................................ 40

3.4 ATRIBUTOS AVALIADOS ............................................................................................. 41

3.5 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS .................................................. 42

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 44

4.1. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO NAS DIFERENTES

CAMADAS AO LONGO DO PERFIL DE CADA ÁREA DE MANEJO. ............................ 44

4.2. ESTUDO DA INTERAÇÃO ENTRE AS ÁREAS DE MANEJO E AS DIFERENTES

CAMADAS ESTUDADAS, COM BASE NOS ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO. ....... 50

4.3. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DOS HORIZONTES PEDOGENÉTICOS

NAS DIFERENTES ÁREAS DE MANEJOS ESTUDADAS. ............................................... 56

4.5. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS NOS HORIZONTES

PEDOGENÉTICOS NAS DIFERENTES ÁREAS DE MANEJOS ESTUDADAS. .............. 59

5 CONCLUSÕES .................................................................................................................... 65

6 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ................................................................................... 66

ANEXOS ................................................................................................................................. 75

14

1 INTRODUÇÃO

A crescente demanda por alimentos como consequência do crescimento populacional

tem promovido cada vez mais a substituição de áreas florestais por pastos e/ou cultivos

agrícolas. Geralmente, as práticas de manejo do solo adotadas nessas áreas, não condizem

com a manutenção da sustentabilidade desse recurso tão importante para o equilíbrio do

ecossistema.

Desde a época da colonização, a agricultura que vem sendo praticada no bioma caatinga

é a itinerante ou migratória, ou seja, o agricultor desmata, queima por um período de dois

anos e a área é então deixada em repouso para a recuperação de sua capacidade produtiva, o

que nos dias de hoje não é alcançado, em virtude da utilização dessas áreas como pasto, não

permitindo o repouso necessário a sua recuperação (NUNES et al., 2009).

Os solos agricultáveis das regiões tropicais, por estarem expostos a condições climáticas

intensas, necessitam de proteção contínua. Nas regiões semiáridas, que são caracterizadas por

altas temperaturas, reduzida pluviosidade, solos pouco intemperizados e pequena produção de

fitomassa, a situação é ainda mais delicada. Somadas a essas condições edafoclimáticas,

observa-se no semiárido brasileiro a adoção de sistemas agrícolas totalmente extrativistas e

que, por estar inserido nessa condição, configura-se em um ambiente extremamente frágil,

tanto do ponto de vista ambiental quanto socioeconômico (SÁNCHEZ, 2001; MAIA et al.,

2006).

O cultivo intenso, ou seja, um sistema convencional de produção, com revolvimento do

solo, tem contribuído para o processo de degradação dos atributos físicos, químicos e

biológicos do solo (CALEGARI et al., 2006). Está situação está em desacordo com a

crescente preocupação dos pesquisadores da ciência do solo nas ultimas década, que buscam

manter qualidade do solo como garantia da sustentabilidade dos sistemas agrícolas, frente ao

aumento da ação antrópica sobre este recurso.

O conceito de qualidade do solo consiste na capacidade deste de funcionar dentro dos

limites de um ecossistema natural ou manejado, sustentar a produtividade de plantas e

animais, manter ou aumentar a qualidade do ar e da água e promover a saúde das plantas, dos

animais e dos homens (DORAN, 1997). Portanto, as práticas de manejo e conservação do

solo devem ser planejadas e executadas procurando-se manter ou mesmo melhorar seus

atributos, de modo a aumentar a sua capacidade em sustentar uma produtividade biológica

(ARAUJO, 2007).

15

Como opções de uso sustentável do solo, os sistemas agroflorestais (SAFs) têm

emergido como uma alternativa para pequenos agricultores da América Tropical, devido ao

seu potencial de reduzir a degradação do solo e diminuir a pressão sobre as áreas de florestas

(MCGRATH; COMENFORD & DURYEA., 2000). Estes se caracterizam pela combinação

de espécies arbóreas com culturas agrícolas e, ou, com animais domésticos, simultaneamente,

ou alternados no tempo e no espaço (DUBOIS at al., 1996), o que vem a contribui para a

redução da dependência de insumos externos, constituindo-se assim uma ferramenta viável

para a exploração sustentável dos recursos de biomas frágeis, como é o caso da caatinga.

O manejo sustentável da caatinga, ainda que com pouca expressão, vem sendo

difundido nas comunidades rurais do semiárido brasileiro, como é o caso da Unidade de

Manejo da Caatinga do Projeto de Assentamento Moacir Lucena no município de Apodi – RN

(LIRA et al., 2012). Este se constitui de uma adequação as condições locais, utilizando-se das

mesmas bases filosóficas dos sistemas agroflorestais (SAFs) amplamente difundidos na

literatura em diversas partes do mundo.

Pode-se inferir que o manejo sustentável da caatinga, contribua para a manutenção ou,

até mesmo, a melhorias na qualidade dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo.

Doran & Parkin (1994), afirmam que qualidade desses atributos propicia condições adequadas

para o crescimento e o desenvolvimento das plantas e para a manutenção da diversidade de

organismos que habitam o solo. A variação desses atributos, como resultado do manejo do

solo, bem como, sua avaliação, considerando suas inter-relações, são importantes para o

melhor manejo visando à sustentabilidade do sistema (CARNEIRO et al., 2009).

Embora os estudos que envolvem os atributos do solo tenham aumentado muito nas

últimas décadas, dado o crescente interesse na compreensão dos processos que ocorrem nos

agroecossistemas, e no efeito dos diferentes manejos sobre os solos, é evidente ainda a

existência de problemas nas análises estatísticas de dados referentes às respostas dos atributos

do solo (MARIANI et al., 2006). Frente a isso, as técnicas de análise multivariada surgem

toda vez que o pesquisador dispõe de vários atributos a serem analisados e necessita estudar

simultaneamente suas relações, que através de uma abordagem mais holística, permite tirar

conclusões amplas a respeito de um determinado sistema de manejo.

Considerando os aspectos apresentados, objetivou-se avaliar a qualidade de um

CAMBISSOLO HÁPLICO em duas áreas de manejo sustentável da caatinga e uma área de

cultivo agrícola convencional, comparando-as com a condição natural (vegetação nativa),

com base na interpretação dos atributos químicos e físicos do solo por meio de técnicas de

estatística multivariada.

16

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. O SEMIÁRIDO BRASILEIRO E SUAS PARTICULARIDADES

O Nordeste do Brasil compreende uma área total de, aproximadamente, 1,5 milhão de

km2, equivalente a 18% do território nacional. Esta região encontra-se dividida em quatro

sub-regiões: meio-norte, sertão, agreste e zona da mata. Sofre fortemente com problemas

socioeconômicos e ambientais, principalmente na faixa semiárida, este que, além do

Nordeste, se estende pelas regiões setentrional e norte dos estados de Minas Gerais e Espírito

Santo, respectivamente, totalizando uma área de, aproximadamente, 970 mil km2 (CIRILO,

2008).

Levando-se em consideração as suas particularidades, o semiárido nordestino apresenta

baixos índices pluviométricos, sendo estes mal distribuídos e com média que varia de 300 a

800 mm ano-1

, distribuídos durante três a cinco meses. Em contrapartida, apresenta elevadas

taxas de evapotranspiração que podem chegar, em média, a 2000 mm ano-1

, proporcionando

um déficit de umidade no solo. O semiárido brasileiro é um dos mais chuvosos do planeta,

onde a precipitação média anual e a produção de fitomassa podem ser consideradas altas

quando comparada a outros ecossistemas semiáridos (MONTENEGRO & MONTENEGRO,

2012; ARAÚJO FILHO & CARVALHO, 1997). Porto (2001), afirma que o semiárido

brasileiro, em comparação com outros do resto do mundo, é privilegiado, pois na maioria das

zonas áridas de outros países a precipitação média anual é da ordem de 80 a 250 mm.

Segundo Embrapa Semiárido, o total das chuvas que caem na região é da ordem de 700

bilhões de metros cúbicos de água por ano, volume equivalente a 20 vezes a barragem de

Sobradinho. Todavia, esse parâmetro enquadra-se apenas quando comparado às outras regiões

semiáridas, devido esta região pela sua própria definição, ter como fator limitante a água,

afetando assim no desenvolvimento da flora, fauna e de solos.

O clima predominante é do tipo Bsw’h, conforme a classificação de Koppen, ou seja,

semiárido quente com chuvas de outono e temperaturas médias mensais sempre superiores a

18 ºC. A situação critica anual de limitações hídricas tornam-se mais dramáticas pela

ocorrência de secas periódicas, podendo ocorrer períodos com 18 meses ou mais e com

redução drásticas dos índices pluviométricos, promovendo reflexos danosos no âmbito da

economia e com custos sociais elevados (EMBRAPA SEMIÁRIDO, 2007).

O grande potencial do semiárido é a biodiversidade da caatinga. Existe na região,

segundo o pesquisador e engenheiro da Fundação Joaquim Nabuco João Suassuna, “uma

17

riqueza enorme de plantas adaptadas ao meio ambiente seco que poderiam ser exploradas

economicamente”. São plantas produtoras de óleo (catolé, faveleira, marmeleiro e oiticica); de

látex (pinhão, maniçoba); de cera (carnaúba); de fibras (bromeliáceas); medicinais (babosa,

juazeiro); frutíferas (umbuzeiro) e outras. Percebemos que essa e outras riquezas (animal,

mineral) de nosso semiárido ainda estão por ser conhecidas e valorizadas (SUASSUNA,

2002).

A ocorrência de secas estacionais e periódicas estabelece regimes intermitentes aos rios

e deixa a vegetação sem folhas. Além disso, há também o cristalino, um tipo de embasamento

rochoso caracterizado pela existência de rochas que impedem a retenção da água. A folhagem

das plantas volta a brotar enverdecendo a paisagem nos curtos períodos de chuvas. A rigidez

do clima da região e principalmente a sua imprevisibilidade inviabilizam a maioria das

tentativas de subsistência através da agricultura e pecuária sem que se tenha que recorrer

ocasionalmente e temporariamente a uma atividade extrativista. Atualmente, a caatinga

encontra-se bastante alterada em função dos desmatamentos, queimadas e substituição de

espécies nativas por cultivos e pastagens. Os desmatamentos e queimadas são ainda práticas

comuns na área em estudo para preparo da terra para a agropecuária que, além de destruírem a

cobertura vegetal, prejudica a manutenção de populações da fauna silvestre, a qualidade da

água, o equilíbrio do clima e a qualidade do solo.

O período sem chuva que acontece anualmente no semiárido não constitui nenhum

problema para os seres-vivos que são da caatinga , pois estes são adaptados para as suas

condições físicas e climáticas. O mesmo não ocorre com as espécies animais e vegetais

domesticadas ou mesmo vindas de outros biomas, estas espécies, geralmente, não sabem

conviver em harmonia com o bioma, para eles viverem bem é preciso criar as condições para

as suas necessidades biológicas (SOUSA, 2005).

A cobertura vegetal do semiárido é a caatinga, no período chuvoso ela fica verde e

florida, abrigando uma das maiores biodiversidades brasileiras de insetos, inclusive a abelha,

o que a torna muito favorável para a produção de mel. Entretanto, no período normal de

estiagem, ela hiberna, fica seca, adquire uma aparência parda; daí o nome caatinga, expressão

indígena que quer dizer “mata branca”.

Comparando, do ponto de vista da vegetação nativa, a diferença do semiárido brasileiro

com outros do resto do planeta é grande. Como a biodiversidade da caatinga é rica e variada, a

natureza gastou milhões e milhões de anos para criar e adaptar uma vegetação, dotando-a de

estruturas e mecanismos que são capazes de fazê-la sobreviver anos de seca e se regenerar,

num curto espaço de tempo, tão logo cheguem às primeiras chuvas (PORTO, 2012)

18

No que diz respeito à geologia, o nordeste é formado por dois conjuntos estruturais: as

bacias sedimentares e o escudo cristalino. Nas primeiras, os solos são em geral profundos,

apresentam alta capacidade de infiltração, baixo escoamento superficial e boa drenagem

natural, já no escudo cristalino, os solos são, em geral, rasos, com baixa capacidade de

infiltração, alto escoamento superficial e reduzida drenagem natural. A partir disso, pode-se

verificar que, no caso da existência de substrato geológico homogêneo, outros fatores como

topografia e drenagem natural, comandam uma sucessão ordenada de solos inter-relacionados

ao longo das vertentes. Porem, sobre o embasamento cristalino, verifica-se uma grande

variação na natureza dos solos em pequenas distancias (SUASSUNA, 1994).

A caatinga é o bioma resultante do clima semiárido brasileiro e o principal ecossistema

da região nordeste, estendendo-se numa área de 844.453 km2, 11% do território nacional

(MMA, 2012). É o único bioma que se situa totalmente entre os limites territoriais brasileiros.

Apresenta uma riqueza em biodiversidade, apesar de ser em menor numero, quando

comparado com outros biomas, como o do pantanal e o da Amazônia (PIMENTEL, 2010).

A vegetação xerófila é constituída de espécies lenhosas e herbáceas, geralmente dotadas

de espinhos e caducifólias, perdendo suas folhas no início da estação seca, incluindo-se

também, cactáceas e bromeliáceas. Fitossociologicamente, a densidade, frequência e

dominância das espécies são determinadas pelas variações topográficas, tipo de solo e

pluviosidade (PIMENTEL, 2010). A grande extensão, os tipos de clima e solo e a

multiplicidade nas formas de relevo do semiárido, que se traduz em diferentes paisagens

como os vales úmidos, as chapadas sedimentares e as amplas superfícies pediplainadas,

poderiam explicar a razão da flora com tão alto grau de variabilidade (SANTANA &

SOUTO, 2006).

O bioma caatinga vem despertando cada vez mais interesse, principalmente de

pesquisadores e cientistas que trabalham com áreas em processos de desertificação, pois se

observa uma tendência de expansão de áreas desérticas. O avanço do processo de degradação

ambiental na região deve-se a fatores relacionados ao uso e manejo do solo, entre eles,

destacam-se as práticas agrícolas inadequadas, o desmatamento, a redução da fertilidade e a

compactação do solo, os processos erosivos e a salinização de algumas áreas (BRASILERO,

2009).

A Chapada do Apodi é uma formação montanhosa localizada na divisa dos Estados do

Ceará e do Rio Grande do Norte. No Ceará está distribuída por cinco municípios: Alto Santo,

Tabuleiro do Norte, Limoeiro do Norte, Quixeré e Jaguaruana e no Rio Grande do Norte em

quatro: Baraúna, Governador Dix-sept Rosado, Felipe Guerra e Apodi. A área apresenta

19

grande uniformidade do ponto de vista topográfico. O relevo é plano, com declive dominante

inferior a 2%, condições favoráveis para a agricultura. Está localizada a oeste com o estado do

Ceará, e ao norte com o Oceano Atlântico, com altitude em torno de 70 metros e é a maior

área sedimentar residual de topo plano esculpida em rocha sedimentar do período cretáceo,

tendo como base rochas cristalinas. Sua continuidade é interrompida pelos vales dos rios

Apodi-Mossoró e Piranhas-Assú. A chapada mostra-se bem definida como uma superfície

plana, conservada sobre os calcários da Formação Jandaíra (NUNES, 2006).

A Formação Jandaíra é caracterizada por camadas de calcário calcítico de cor cinza-

clara e branca ou amarela, com granulação fina a média, e por calcário dolomítico cinzento ou

amarelo de granulação geralmente mais grosseira. Além desses, são encontrados outros tipos:

calcário com pequenas conchas de moluscos, nodulosos, lageados, gredosos, arenosos e

arenitos calcíferos (MOTA, 2007).

Os solos da caatinga apresentam, normalmente, argila de atividade alta (2:1) devido à

pequena ação do intemperismo e elevados percentuais de saturação por bases (V), deixando o

solo eutrófico (V > 50%) e proporcionando uma boa fertilidade. Mas, os valores de pH

alcalinos e/ou tendendo à alcalinidade e presença de sais limitam, muitas vezes, o

desenvolvimento de plantas. A Chapada do Apodi caracteriza-se por apresentar solos com

essas características, predominantemente os Cambissolos, onde são de origem calcária e daí o

pH tende à alcalinidade (MAIA et al., 2001).

Os Cambissolos, caracterizados por horizonte B incipiente, eutróficos, rasos a

moderadamente profundos, são os mais representativos da classe. São solos pouco

desenvolvidos, ou seja, solos jovens que apresentam muitas características do material de

origem, o que lhes confere alta fertilidade natural, e, consequentemente, maior capacidade de

suprimento de nutrientes para as plantas. Podem se apresentar com horizonte superficial de

cor escura, característica evidenciada pelo acúmulo de matéria orgânica (CARDOSO et al.,

2002).

Os Cambissolos geralmente se formam em ambientes com relevos mais declivosos.

Essa característica compete-lhes maior suscetibilidade aos processos erosivos. Além disso,

pode-se atribuir essa condição aos altos teores de silte presentes nos Cambissolos, facilitando

a formação do selamento superficial que favorecerá o escoamento e, consequentemente, a

perda da camada fértil superficial (FERREIRA et al., 2010).

Observa-se o predomínio de sistemas agropecuários basicamente extrativistas. Na

pecuária, predomina o superpastoreio. A agricultura é desenvolvida à custa de desmatamento

indiscriminado, queimadas e períodos de pousio inadequados. Há ainda intensa extração de

20

lenha e madeira para atender à demanda familiar e comercial de cerâmicas e padarias,

contribuindo para redução da vegetação da Caatinga (ARAÚJO FILHO, 2002). A soma

desses fatores faz das regiões semiáridas ambientes extremamente frágeis, tanto do ponto de

vista ambiental quanto socioeconômico (SÁNCHEZ, 2001; SHARMA et al., 2005).

A redução na movimentação do solo e a manutenção de resíduos culturais na superfície

são práticas necessárias para o controle da erosão e para a redução da degradação do solo e do

meio ambiente (LAL, 2000). Essa definição confere a importância da realização das análises

de atributos químicos, físicos e biológicos, para que se tenha o conhecimento necessário das

suas potencialidades e limitações. Dessa forma pode-se garantir o bom desempenho do solo

no propósito ao qual foi designado: a produção vegetal.

2.2 ALTERNATIVAS DE CONVIVÊNCIA COM O SEMIÁRIDO E O MANEJO

SUSTENTÁVEL DO SOLO.

Associado as condições edafoclimáticas consideradas desfavorável ao desenvolvimento

agrícola, observa-se no semiárido brasileiro, a adoção de um sistema agrícola totalmente

extrativista. Na pecuária, o que sobressai é o superpastoreio (MAIA, 2006). A agricultura é

desenvolvida sobre práticas de desmatamento indiscriminado, queimadas e períodos de

pousio inadequados. Esse modelo de agricultura, considerado itinerante ou migratório, vem

sendo aplicado no bioma caatinga desde a época da colonização, ou seja, o agricultor desmata,

queima por um período de dois anos e a área é então deixada em repouso para a recuperação

de sua capacidade produtiva. O corte seguido de queima ocasiona quebra dos ciclos

biogeoquímicos, com liberação de nutrientes imobilizados na biomassa florestal e emissão de

partículas e gases para a atmosfera (BONILLA, 2005).

Atualmente a intensa extração de lenha e madeira para atender à demanda familiar, de

cerâmicas e padarias, contribui severamente para a redução da vegetação da caatinga

(ARAÚJO FILHO, 2002). E em função da maior demanda nos dias atuais, o tempo de

repouso das áreas entes desmatadas encurtou drasticamente, tornando-o desta forma,

insuficiente para que os processos de sucessão possam recompor a vegetação e a fertilidade

do solo (ARAÚJO FILHO & BARBOSA, 2000).

Perez (2004) afirma que o uso da terra dessa forma, exploratória e degradante, também

afeta negativamente a qualidade de vida da população. Uma vez que novas alternativas de uso

dos recursos não são desenvolvidas ou não são do conhecimento por muitos agricultores, estes

são obrigados a usar a terra além de sua capacidade limite.

21

A utilização inadequada do solo, tem ocasionado a degradação de suas propriedades

físicas, químicas e biológicas (SÁ et al., 2009) como, por exemplo, a desestruturação e

compactação, perdas de solo e nutrientes por erosão e lixiviação, redução da fertilidade,

oxidação acelerada da matéria orgânica, perdas de C, N, P e dos reservatórios de nutrientes

associados a matéria orgânica e a diminuição da quantidade e diversidade de organismos do

solo (LEITE et al., 2010). Isso, por sua vez, reflete-se na redução da qualidade do solo e a

interrupção da continuidade dos seus processos biológicos, que são responsáveis pela

mineralização dos nutrientes orgânicos para a nutrição das plantas (LIMA et al. 2011),

resultando em uma queda acentuada na produção vegetal.

Em razão disso, tem-se evidenciado nos últimos anos a preocupação com o uso

sustentável dos recursos naturais, especialmente do solo. Este, que é um recurso essencial

responsável pelas boas produtividades da agropecuária, pela manutenção da qualidade do

meio ambiente e, consequentemente, pela sanidade de plantas, animais e seres humanos

(SHARMA et al., 2005). Correa (2009) reforça que as alterações provocadas pelos diferentes

usos do solo na região semiárida, que apresenta características de solos e clima peculiares,

devem ser estudadas para a proposição de modelos sustentáveis que maximizem a produção e

evite a degradação dos recursos naturais.

O Semiárido brasileiro encontra-se em degradação ambiental generalizada, pela

destruição da flora e da fauna, erosão de solos e assoreamento dos mananciais, devido às

práticas tradicional agrícolas, pastoris e madeireiras em uso pelos produtores. Os índices

produtivos dessas atividades de tradicionais situam-se muito aquém dos necessários para a

geração de renda familiar capaz de manter no campo a população rural (FILHO & SILVA,

2008).

Segundo Albuquerque et al. (2002), no nordeste do Brasil a expansão pecuária é um

processo marcante, que se reflete na conversão de florestas em pastagem e cultivos. Algumas

políticas e programas destinados à região são insuficientes e muitas vezes inconsistentes, pois

derivam de um pobre conhecimento sobre os recursos e sobre a complexidade da relação

pessoas/ambiente. Segundo Malvezzi (2007), no Brasil o fenômeno atinge principalmente o

Semiárido. De acordo com o Plano Nacional de Combate à Desertificação e Mitigação da

Seca (PAN), uma área de 1.338.076 km2 do território nacional está ameaçada. Corresponde

praticamente ao território do Semiárido. As regiões mais afetadas são Irauçuba (CE), Gilbués

(PI), Seridó (RN) e Cabrobó (PE).

Para combater a devastação do bioma do semiárido, o Ministério do Meio Ambiente,

avaliou e identificou várias ações para a conservação, utilização sustentável e repartição de

22

benefícios da biodiversidade do bioma Caatinga (MMA, 2000). Dentre estas ações, o manejo

sustentável da caatinga buscar maior equilíbrio do agroecossistema, em uma cultura de

convivência, em que o uso do solo consorciado com espécies arbóreas nativas ou exóticas

(frutíferas e/ou madeireiras) com cultivos agrícolas e/ou animais favorece a diversificação,

fornecendo contínuo aporte de matéria orgânica e condiciona favoravelmente o meio físico,

além de pode a caatinga de forma manejada suprir as necessidades alimentar dos animais

(AGUIAR, 2008).

Essa alternativa, considerada por muitas autoridades, organizações não governamentais

e agricultores familiares como um avanço para uma agricultura sustentável. Esses sistemas

diversificados podem proporcionar o fortalecimento da renda e garantir a permanência dos

povos no campo. Além disso, pode fomentar agricultura agroecológica, tornando-se

alternativa ao modelo convencional (PAULO, 2009).

A qualidade dos solos refere-se a sua funcionalidade dentro dos ecossistemas naturais

ou manejados. Nesse sentido, os sistemas agroflorestais (SAFs) representam uma alternativa,

por buscar maior equilíbrio do agrossistema, onde a consorciação de culturas tradicionais com

o componente arbóreo condiciona favoravelmente o meio físico (AGUIAR, 2008).

Considerando que o manejo sustentável da caatinga impede a devastação da vegetação e

conserva os solos do semiárido, além de visar uma agricultura com base em princípios

ecológicos, dessa forma, tornam-se importantes as pesquisas voltadas para compreender as

diversidades dos sistemas dos camponeses ao manejo sustentável da caatinga, para melhor

manejar os agroecossistemas (LIRA, 2010).

As entidades e pessoas envolvidas na luta contra a desertificação, particularmente no

Semiárido, apontam a agroecologia, agrofloresta e o manejo da caatinga como caminhos para

solução dessa problemática. A implantação de manejos agroflorestais, entretanto, precisa

considerar a dinâmica do ecossistema em que está inserida e combinar a atividade agrícola de

culturas anuais com o manejo de espécies nativas. Segundo estudiosos no assunto através de

sistemas de manejo baseados nos princípios agroecológicos é possível recuperar áreas que já

passaram pelo processo de desertificação (MALVEZZI, 2007).

Diante dos problemas sociais e culturais, o semiárido necessita de uma cultura de

convivência, que considere o fenômeno da seca, os recursos naturais disponíveis e os seres

humanos que habitam neste tipo de clima, a entender, que uso do solo é sua forma de plantio

na qual se combinam espécies arbóreas lenhosas (frutíferas e/ou madeireiras) nativas ou

exóticas com cultivos agrícolas e/ou animais, de forma simultânea ou em sequencial, temporal

23

e que interagem economicamente e ecologicamente os agrossistemas em busca de uma

harmonia ambiental é a grande urgência no momento.

Segundo Malvezzi (2007), o segredo da convivência está em compreender como o

clima funciona e adequar-se a ele. Não se trata mais de “acabar com a seca”, mas de adaptar-

se de forma inteligente. É preciso interferir no ambiente, é claro, mas respeitando as leis de

um ecossistema que, embora frágil, tem riquezas surpreendentes.

São vários arranjos de manejo da caatinga trabalhado atualmente no semiárido

brasileiro, dos quais recebe várias nomenclatura de agroflorestais, silvopastoril,

agrossilvopatoril e demais denominação, que corresponde aos vários manejos das culturas

com a mata até a introdução de cultivo agrícola, mata nativa e animais, em fim são muitos os

diferentes arranjos que podem ser feito nesses tipos de manejos, sendo todos eles com o único

objetivo de preservar a caatinga e tirar desta os seus variados benefícios.

De acordo com Ludgren et al. (1982), Sistemas agroflorestais são formas de uso e

manejo dos recursos naturais, nos quais espécies lenhosas (árvores, arbustos e palmeiras) são

utilizadas em associações deliberadas com cultivos agrícolas e/ou animais, na mesma área, de

maneira simultânea ou sequencial.

Já Nair (1990) descreve sistemas agroflorestais como sendo o plantio deliberado de

árvores, ou de outras plantas lenhosas perenes, com culturas agrícolas e, ou, animais, na

mesma unidade de terra, ou em alguma outra forma de arranjo espacial ou temporal, por meio

de interações ecológicas e/ou econômicas significativas (positivas ou negativas) entre os

componentes arbóreos ou não arbóreos do sistema.

Assim, o manejo da caatinga surge como umas das alternativas ao tradicional sistema de

derruba e queima. Por outro lado, o seu estudo como ciência é relativamente recente. O

sucesso do futuro sistema de manejo agroflorestal dependerá, em grande parte, das decisões

tomadas antes de implantá-lo no campo (LUNZ et al., 1998).

A vegetação da caatinga nativa produz, em média, seis toneladas por hectare ano de

fitomassa nas partes aéreas, sendo duas toneladas de madeira e quatro toneladas de folhas,

flores e frutos. Dessas quatro toneladas, 90% advêm de espécies lenhosas, sendo que desse

percentual, até 70% das espécies podem ser potencialmente forrageiras (ARAUJO FILHO,

2006).

Pesquisas desenvolvidas pelas instituições de pesquisa da região, com destaque para

Universidade Federal do Ceará e da Embrapa Caprinos, resultaram na geração de tecnologias

sustentáveis de manipulação da vegetação lenhosa e herbácea da caatinga com elevados

incrementos na produção e melhoria da qualidade da forragem. Essas tecnologias só terão

24

vantagens se forem utilizados métodos adequados aos objetivos da exploração da unidade

produtiva (ARAUJO FILHO, 2006).

Já existem alternativas, ou pelo menos boas ideias, como o manejo da caatinga

desenvolvido na Embrapa Caprinos, o plantio de bancos de proteína (áreas plantadas com

leguminosas resistentes à seca, cujo material é rico em proteínas) juntamente com o

raleamento seletivo da caatinga.

Em relação à produção de forragem, a vegetação lenhosa deve ser manipulada visando

aumentar a produção e a disponibilidade de forragem, em todos os níveis de estratos

(herbáceo, arbustivo e arbóreo) presentes na caatinga (CAVALCANTE et al., 2007).

Ainda segundo Cavalcante et al. (2007) em 1996, a Embrapa Caprinos iniciou um

trabalho que se concretizou com o desenvolvimento de um modelo agrossilvipastoril. Esse

modelo consiste na divisão da área da unidade produtiva, onde 20% são destinados à

agricultura, 60% destinam-se à pecuária e 20% constituem reserva legal, na qual se pode

explorar, de forma sustentável, a produção de madeira. Nesse sistema, o componente animal

flui por todas as áreas em diferentes épocas do ano. Durante a estação chuvosa não há pastejo

na área agrícola, onde normalmente são cultivadas espécies como milho, feijão, mandioca,

entre outras.

O desenvolvimento de sistemas agrossilvipastoris que utilizam princípios da

agroecologia para integrar as atividades da agricultura, da pecuária e da produção de madeira

é uma alternativa tecnológica sustentável e serve de instrumento para a inclusão de

agricultores familiares em um mercado crescente para produtos ecologicamente produzidos

(CAVALCANTE et al., 2007).

O manejo da caatinga é uma boa opção para os agricultores, uma vez que representam

um novo enfoque de desenvolvimento rural, uma nova perspectiva de modelo de uso da terra,

e não uma simples técnica agrícola ou florestal que objetiva o aumento de produção. A

utilização de sistemas agroflorestais nas áreas consideradas de preservação poderá conciliar a

produção de alimentos com a conservação dos recursos e manutenção da biodiversidade.

2.3 ATRIBUTOS DE QUALIDADE DO SOLO

A qualidade do solo e a sustentabilidade de diferentes agroecossistemas vêm sendo

estudada e/ou monitorada, utilizando-se comparações por meio de atributos físicos, químicos

25

e biológicos com uma condição de equilíbrio, como é o caso da vegetação nativa. A mudança

da vegetação natural para sistema de exploração agropecuária provoca alterações profundas

nos atributos do solo (LOURENTE, 2011), comprometendo a sua sustentabilidade ambiental

e consequentemente sua continua capacidade de produzir alimentos e fibras (DORAN &

PARKIN, 1994).

A avaliação da qualidade do solo através do comportamento dos atributos físicos e

químicos em diferentes situações e práticas de manejo constitui a base para a identificação de

alternativas sustentáveis ajustadas à condição semiárida (DANTAS, 2012). Assim, como

também auxiliam os pesquisadores da ciência do solo, agricultores e instituições

governamentais na busca por indicadores úteis para avaliação de terras, em relação à

degradação, estimar necessidades de pesquisa e de financiamentos e julgar práticas atuais de

manejo, a fim de monitorar mudanças nas propriedades e nos processos do solo, na

sustentabilidade e na qualidade ambiental, que ocorram no tempo, em resposta ao uso da terra

e às práticas de manejo (HUFFMAN et al., 1998; KARLEN et al., 2001).

2.3.1 Atributos químicos

Os atributos químicos de qualidade do solo refletem de forma mais imediata o efeito do

manejo que é dado ao solo. Além disso, permitem uma melhor compreensão da dinâmica dos

elementos considerados nutrientes para as plantas e organismos do solo. LOURENTE et al.

(2011), verificaram que a substituição da vegetação nativa por sistemas de cultivo pode causar

importantes alterações nos atributos químicos do solo, já no primeiro ano de implantação. A

adoção de práticas conservacionistas, também tem efeito positivo sobre o teor e a qualidade

da matéria orgânica do solo, refletindo direta ou indiretamente sobre as características

químicas (FRAZÃO et al., 2008).

Dentre os atributos químicos, o pH do solo varia ao longo do tempo e pode ser

influenciado pelo manejo do solo. É um indicador das alterações nos processos do solo que

implicam na disponibilidade e absorção dos nutrientes pelas plantas. Faria (2010), cita que

imediatamente depois da queima da serapilheira o pH aumenta devido às cinzas, o que

promove um incremento transitório das condições de fertilidade do solo, já que o pH mais

elevado favorece a taxa de troca de cátions e aumenta os teores de P, K+ e Mg

2+. Já Amaral et

al. (2004) reforça que, a deposição de resíduos vegetais pode promover a elevação do pH do

solo na camada superficial pela troca ou complexação dos íons H e Al, por Ca, Mg, K e

outros compostos presentes no resíduo vegetal, aumentando assim a saturação por bases. Em

26

contrapartida, sua redução no solo está associada com a perda da alcalinidade ou da

capacidade de neutralização de ácidos, perda das reservas de nutrientes minerais e menor

capacidade de troca de cátions e, consequentemente, com menor habilidade em reter cátions

arrastados pela lixiviação (KEITE HELIAR, 2003).

Por outro lado a capacidade de troca de cátions (CTC) de um solo, representa a

quantidade total de cátions que podem ser retidos à superfície das argilas, de húmus ou de

outros materiais com a capacidade de permuta de desses elementos. Representa, portanto, a

capacidade de maior ou menor potencial de liberação de nutrientes para as plantas, dando o

indicativo de maior fertilidade, caso esta estiver ocupada por cátions essenciais. Novais

(2007) relata que nos solos das regiões tropicais, que é o caso da maior parte do território

brasileiro, a matéria orgânica apresenta geralmente a maior participação nos valores da CTC

total.

A saturação por bases é um excelente indicativo das condições gerais de fertilidade do

solo, esta representa a participação das bases trocáveis (Ca2+

, Mg2+

, K+, Na

+ e NH4

+) no

complexo sortivo do solo. Em sistema de plantio direto, onde a manutenção da cobertura

vegetal na superfície do solo é priorizada, Pavinato et al. (2009) verificaram elevação na

disponibilidade de cálcio e magnésio em consequência da decomposição dos resíduos. Isso

preconiza que sistemas mais sustentáveis onde não acontece o revolvimento do solo, verifica-

se a proteção da fertilidade do solo dos agentes erosivos além de proporcionar incrementos na

disponibilidade de nutrientes para as plantas.

O fósforo (P) é considerado como o nutriente mais limitante para produção de biomassa

nos solos tropicais (NOVAIS & SMYTH, 1999). Sua importância cresce pela baixa

disponibilização desse elemento pelo material de origem e pela pouca mobilidade desse

nutriente nos solos, o que resulta na sua adsorção aos coloides tornando indisponível para as

plantas. Moreira (2006) relata a baixa disponibilidade de fósforo nos solos da região

semiárida. Estudando vários solos no estado do Ceará, o mesmo autor constatou que o

Cambissolo Háplico foi o que mais favoreceu a adsorção. Além disso, evidenciou estreita

correlação da adsorção do P com a matéria orgânica e a CTC.

A disponibilidade do P, assim como de outros elementos essenciais às plantas e aos

organismos pode ser reduzida com o manejo inadequado do solo. Trindade et al. (2011) relata

que as repetidas queimadas e menor tempo de pousio representam uma contínua perda de

nutrientes minerais, maior exposição do solo, retirada da serrapilheira e o aumento da

mineralização orgânica.

27

2.3.2 Atributos físicos

O uso de atributos físicos do solo para o estudo de sua qualidade apresenta vantagens

relacionadas ao baixo custo, metodologias simples e rápidas e relação direta com os demais

atributos químicos e biológicos do solo. De acordo com Bognola et al. (2010), os atributos

físicos do solo são importantes componentes na avaliação das condições da qualidade do solo,

ou seja, de sua capacidade produtiva, uma vez que influenciam a aeração, a capacidade de

armazenamento e disponibilidade de água para as plantas. Esses atributos têm sido utilizados

para caracterizar as modificações físicas resultantes da compactação do solo, ocasionadas pela

pressão exercida, pelo rodado das máquinas agrícolas, pelo casco dos animais ou, ainda, pelos

diferentes sistemas de preparo e manejo do solo (MOREIRA et al., 2012).

É evidente que os diferentes mecanismos de mobilização do solo alteram sua estrutura e

seus atributos físicos, em virtude do grau e intensidade de mobilização (SHAFFER &

JOHNSON, 1982). O cultivo do solo altera suas propriedades físicas em relação ao solo não

cultivado, tal como aquele encontrado em campos nativos (BERTOL, 2004). Nas condições

naturais o volume de solo explorado pelas raízes é relativamente grande. À medida que o solo

é submetido ao uso agrícola, as propriedades físicas sofrem alterações, geralmente

desfavoráveis ao desenvolvimento vegetal (SPERA et al., 2004).

Os solos e, principalmente, os solos agrícolas funcionam como um sistema complexo

que retém e transmite água, ar, nutriente e calor às sementes e plantas, de maneira que é

fundamental um ambiente físico favorável ao crescimento radicular, para maximizar a

produção das culturas (LETEY, 1985; HAMBLIN, 1985). Neste contexto, os sistemas de

preparo do solo devem oferecer condições favoráveis ao crescimento e desenvolvimento das

culturas. No entanto, dependendo do solo, do clima, da cultura e de seu manejo, eles podem

promover a degradação da qualidade física do solo, com restrições ao crescimento radicular

(KLUTE, et al 1982).

As alterações nos atributos físicos do solo são mais pronunciadas nos sistemas

convencionais de preparo do que nos conservacionistas, manifestando-se, geralmente, na

densidade do solo, profundidade do perfil, volume e tamanho de poros e estabilidade de

agregados, que influenciam a infiltração e capacidade de retenção de água, erosão hídrica,

crescimento radicular e emergência de plântulas (MENDES et al., 2006). De acordo com

Kamimura et al. (2009), as mobilizações intensivas do solo no sistema convencional sob

condições inadequadas de umidade e de cobertura vegetal, modificam adversamente a

28

estrutura do solo afetando basicamente as relações entre as fases sólida, líquida e gasosa, o

que transformam a camada arável em superficial pulverizada e a subsuperficial compactada.

O atributo físico mais estudado e monitorado é a densidade do solo. A variação nos

valores da densidade do solo, em sua maior parte, é proveniente das diferenças no volume

total de poros, de modo que densidade e porosidade estão muito relacionadas e por isso são

apresentadas de forma conjunta. A densidade do solo, além de ser um indicador da qualidade

do solo, é utilizada para determinar a quantidade de água e de nutrientes que existam no perfil

do solo com base no volume. Já a porosidade, fração do volume ocupado com solução e ar do

solo, é de grande importância aos processos físicos, químicos e biológicos, como infiltração,

condutividade, drenagem, retenção de água, difusão de nutrientes, crescimento de

microrganismos, raízes e pelos absorventes (MOREIRA & SIQUEIRA, 2002).

Uma importante alternativa para a manutenção da qualidade do solo é a manutenção de

resíduos em sua superfície, que contribuem para a melhoria na sua estruturação (CALEGARI,

2000). As respostas podem estar relacionadas ao aumento da estabilidade dos agregados (ação

cimentante da matéria orgânica, efeito dos polissacarídeos e hifas de fungos), aumento da

capacidade de retenção de água, aumento da porosidade, melhor aeração, menores perdas de

água por evaporação e diminuição da densidade, pelo efeito da matéria orgânica.

Carvalho et al. (2004), comparando sistemas agroflorestais com sistemas de plantio

convencional, verificaram que os valores da densidade apresentados pelo solo sob sistema

agroflorestal se mantiveram dentro do limite considerado normal em todas as profundidades,

enquanto que no sistema de plantio convencional, os valores ultrapassaram o nível crítico para

o desenvolvimento de plantas, resultando em leve compactação do solo. Os autores

verificaram efeito dos sistemas de manejo na porosidade do solo, sendo que nos sistemas

agroflorestais, a porosidade total além de se situar nos níveis considerados normais para a

classe de solo estudada, foi superior ao solo sob preparo convencional. Desse modo, o solo

que é mantido em seu estado natural, sob vegetação nativa, apresenta características físicas,

como densidade, porosidades, agregação e permeabilidade consideradas adequadas

(ANDREOLA et al., 2000).

Apesar da qualidade física do solo ser tema frequente de vários estudos, são raros os

trabalho no mundo e no Brasil, a respeito dos solos sob Sistemas Agroflorestais (SAFs).

2.3.3 Matéria orgânica do solo

29

O termo matéria orgânica do solo (MOS) refere-se a todo material orgânico de origem

animal e vegetal e aos produtos resultantes de seu processo de decomposição. A matéria

orgânica tem estreita relação com a maioria dos atributos do solo, sendo esta um atributo

responsável pela qualidade química, física e biológica do solo. Dentre suas ações

compreendem a estabilidade estrutural do solo, capacidade de infiltração e retenção de água,

resistência à erosão, atividade biológica, capacidade de troca catiônica e disponibilidade de

nutrientes para plantas e etc. De acordo com Bayer e Mielniczuk (1999), a importância da

matéria orgânica é enaltecida em solos tropicais e subtropicais. Em ambientes tropicais o

principal problema é a degradação do solo e a carência de nutrientes. Os solos tropicais são

formados a partir de intensa atuação do intemperismo, tornando a MOS uma importante fonte

de nutrientes para o crescimento vegetal e sustentabilidade dos sistemas agrícolas.

A matéria orgânica dos solos pode ser alterada com maior ou menor intensidade,

dependendo do sistema agrícola instalado, sendo um dos atributos mais sensíveis a

transformações desencadeadas pelo manejo (BARRETO, 2008; MARCHIORI JÚNIOR,

2000). A redução do seu teor no solo em razão do cultivo pode ocasionar sérios danos a as

propriedades físicas do solo, em especial a sua estrutura. Klein et al. (1998) reforça que as

alterações que ocorrem na estrutura do solo, evidenciando-se por modificações nos valores de

densidade, afetam a sua resistência à penetração, à porosidade total, à distribuição do

diâmetro dos poros e sua porosidade de aeração, a armazenagem e a disponibilidade de água

às plantas, a dinâmica da água na superfície e no seu perfil, bem como a consistência e a

máxima compactação do solo.

Com relação à ação da matéria orgânica na qualidade química do solo, este atributo

pode ser responsável por até 70% da capacidade de troca catiônica do solo. Ao promover o

aumento da CTC, a MOS beneficia a adsorção de cátions trocáveis (Ca, Mg, K) mediante

trocas com o H+ dos grupos funcionais orgânicos, evitando que sejam lixiviados e suprindo as

plantas de nutrientes, através da solução do solo. Frazão (2008) confirma o aumento da CTC e

disponibilidade de nutrientes em solos arenosos em função da matéria orgânica resultante da

manutenção de resíduos vegetais na superfície do solo.

A MOS também tem grande participação no poder tampão do solo. A alta capacidade de

tamponamento está relacionada à elevada CTC do húmus e à baixa dissolução de íons H+ dos

ácidos orgânicos. Assim sendo, o poder tampão é diretamente proporcional ao teor de MOS,

ou seja, quanto maior o teor desta, maior será a resistência do solo à mudança de pH.

Além da importância da meteria orgânica para manutenção da qualidade física e

química do solo, também deve ser ressaltada a importância deste como indicador de qualidade

30

biológica do solo. A diminuição do teor de MOS causa o declínio da atividade microbiana,

trazendo consequências negativas para a estabilidade de agregados. A interação de

microrganismos com as partículas minerais tem influência marcante no desenvolvimento da

estrutura do solo, sendo a presença da matéria orgânica indispensável à sequência desse

processo.

É indiscutível importância da manutenção da matéria orgânica como indicativo de

qualidade, principalmente dos solos tropicais. Portanto torna-se necessário se investir em

sistemas de manejo que possibilitem à manutenção ou até mesmo o incremento deste atributo

tão importante a qualidade do solo. Vezzani e Mielniczuk (2009) afirmam que sistemas

agrícolas que possuem cultivo de espécies diferentes no espaço e no tempo potencializam o

sistema solo a se organizar em estruturas físicas e químicas com complexidade e diversidade

crescente e alta quantidade de energia e matéria retida na forma de compostos orgânicos e

biota edáfica, habilitando o solo a exercer suas funções na natureza e, assim, atingir

qualidade.

2.4 USOS DA ANÁLISE MULTIVARIADA NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO

SOLO

Frequentemente tem-se determinado à qualidade do solo por meio da avaliação isolada

de alguns atributos do solo, através de técnicas univariadas de análises de dados. Com isso,

conclusões são tiradas a partir da resposta isolada de um determinado atributo que podem não

estar sedo influenciado pelo manejo adotado.

De acordo com Maluche-Baretta et al. (2006), o modelo de análise estatística univariada

convencional, muito utilizado ainda, torna-se menos sensível em sistemas biológicos, em

razão das particularidades de cada manejo, tratando somente uma das diversas variáveis a

cada tempo, e não considera o efeito conjunto dos atributos. Segundo Fidalski et al. (2007), os

estudos que quantificam a qualidade do solo geralmente apresentam muitas variáveis, e sua

descrição por meio de análises estatísticas univariadas, pode comprometer, muitas vezes, as

interpretações e as conclusões por não se explorar a existência ou não da dependência entre as

variáveis.

Mellone et al. (2008) ressalta que, quando as variáveis ambientais (atributos físicos,

químicos e biológicos) do solo são analisadas em conjunto e correlacionadas com diferentes

ecossistemas, a visualização e a ordem de influência dessas variáveis são bem mais claras. A

ideia de utilizar técnicas estatísticas que permitam a ordenação de amostras em função de uma

31

série de fatores ambientais simultaneamente permite uma análise conjunta dos fatores

ambientais para verificação de suas correlações com diferentes ecossistemas ou usos do solo.

Já Coimbra et al. (2007) cita que o caráter multivariado dos dados provenientes de

estudo nas ciências biológicas, ecológicas, agronômicas e muitos outros tipos, aliado ao

desenvolvimento contínuo da tecnologia computacional, tem levado ao crescente interesse no

uso de métodos multivariados. Além disso, a análise multivariada considera a dependência

entre as variáveis-respostas (covariância), fato que na análise univariada não é contemplado.

Esses autores ainda ressaltam que a utilização de apenas uma variável pode ser uma

simplificação perigosa, não evidenciando de forma adequada as verdadeiras causas de

variações intrínsecas aos dados do estudo, e deixando fora da análise a importante informação

de covariabilidade entre as variáveis.

De acordo com Hair et al. (2010), a análise multivariada refere-se a todas as técnicas

estatísticas que analisem simultaneamente várias medições em indivíduos ou objetos que

estejam sob investigação. Assim a análise multivariada pode ser considerada qualquer análise

simultânea de mais de duas variáveis.

A necessidade de análise multivariada surge toda vez que o pesquisador dispõe de

vários atributos a serem analisados e necessita estudar simultaneamente suas relações para

então tirar conclusões amplas a respeito de um determinado sistema de manejo. Sua grande

vantagem é que essas técnicas apresentam uma abordagem mais holística do estudo em

questão e que através da avaliação simultânea podem-se fornecer informações mais precisas a

respeito das variáveis estudadas (ALMEIDA JÚNIOR, 2012). Além do mais, permite que se

faça uma síntese da dimensão de análises com múltiplas respostas com objetivo de simplificar

o seu entendimento, sua visualização e interpretação e ainda reter informações suficientes

para uma adequada representação dos resultados (SANTOS, 2010).

Os métodos multivariados são escolhidos de acordo com os objetivos da pesquisa.

Quando o interesse é verificar como as amostras se relacionam, ou seja, o quanto estas são

semelhantes, segundo as variáveis utilizadas no trabalho, destacam-se dois métodos, que

podem ser utilizados: análise fatorial com análise de componentes principais e a análise de

agrupamento hierárquico (VICINI, 2005).

A análise fatorial (AF) consiste num conjunto de técnicas estatísticas cujo objetivo é

representar ou descrever um número de variáveis iniciais a partir de um menor número de

variáveis hipotéticas (REIS, 1997). De acordo com Artes (1998), trata-se de uma técnica

estatística multivariada que, a partir da estrutura de dependência existente entre as variáveis

de interesse (em geral representada pelas correlações ou covariâncias entre essas variáveis),

32

permite a criação de um conjunto menor de variáveis (variáveis latentes, ou fatores) obtidas

como função das variáveis originais. Além disso, é possível saber o quanto cada fator está

associado a cada variável e o quanto o conjunto de fatores explica da variabilidade geral dos

dados originais, possibilitando a redução do o número de variáveis iniciais com a menor perda

possível de informação (VICINI, 2005).

Os fatores explicam parte da variabilidade total dos dados, expressa através da soma das

variâncias das variáveis originais. As variáveis com uma maior variabilidade (variância)

podem vir a ser predominantes na construção dos fatores, mascarando, eventualmente, a

presença de variáveis com menor variabilidade. Nesses casos, sugere-se trabalhar com as

variáveis padronizadas, cujas variâncias são iguais a um e cujas covariâncias correspondem às

correlações entre as variáveis originais (ARTES, 1998).

A análise fatorial é uma técnica sensível a correlações fracas entre as variáveis, pois,

neste caso, as variáveis não apresentarão uma estrutura de ligação entre elas. O uso de

variáveis que apresentam correlações fracas prejudicará as análises, podendo inviabilizar o

uso da técnica, que tem como objetivo principal o estudo de conjuntos de variáveis

correlacionadas. Portanto, quando se aplica AF deve-se verificar as relações entre as

variáveis, que pode ser feito utilizando-se o coeficiente de correlação linear como medida de

associação entre cada par de variáveis (VICINI, 2005).

Uma vez que as variáveis são especificadas e a matriz de correlação é preparada, o

passo seguinte para utilização da analises fatorial é a escolha do método de extração dos

fatores (HAER, 2010). Um dos métodos mais utilizados é o baseado na análise de

componentes. A vantagem desse método é que não há a pressuposição da normalidade das

variáveis envolvidas. Tecnicamente os fatores são obtidos a partir de uma decomposição da

matriz de correlação ou de covariância. Como resultado dessa decomposição temos as cargas

fatoriais que indica o quanto cada variável está associada a cada fator e os autovalores

associados a cada um dos fatores envolvidos (ARTES, 1998).

A interpretação dos fatores de uma AF é feita por meio das cargas fatoriais, que são

parâmetros de um modelo de análise fatorial que expressam as covariâncias entre cada fator e

as variáveis originais. No caso de utilizar variáveis padronizadas (matriz de correlação), esses

valores correspondem às correlações entre os fatores e as variáveis originais. De acordo com

Vicine (2005), a carga fatorial é um coeficiente: um número decimal, positivo ou negativo,

geralmente menor do que um, que expressa o quanto um teste ou variável observada está

carregado ou saturado em um fator. Entre outras palavras, pode-se dizer que, quanto maior a

carga em cima de um fator, mais a variável se identifica com este fator.

33

O sucesso da AF está diretamente ligado aos objetivos do pesquisador. Caso sua

intenção seja a simples redução do número de variáveis, ela será bem sucedida se for possível

determinar um pequeno conjunto de fatores que consiga explicar grande parte da variabilidade

do conjunto original de variáveis. Para Artes (1998) encontrar um número relativamente

pequeno de fatores que possua um alto grau de explicação da variabilidade original dos dados

e encontrar fatores interpretáveis, são propriedades desejáveis para a solução de uma análise

fatorial.

A análise de agrupamento (AA), assim como a análise fatorial, também consiste num

conjunto de técnicas de estatística multivariada. Sua função básica consiste no agrupamento

de indivíduos com base em suas caraterísticas. A análise de agrupamento classifica os

indivíduos de modo que cada um é semelhante aos outros no agrupamento em relação a

alguns critérios de seleção (variáveis) predeterminados. Os agrupamentos resultantes exibem

elevada homogeneidade dentro do grupo e elevada heterogeneidade entre os grupos (HAER,

2005; MARDIA et al., 1997). O resultado final da aplicação desta técnica culmina com um

gráfico (dendograma) no qual é possível verificar as fusões sucessivas dos indivíduos,

formando diversos grupos até que se forme um único grupo.

De acordo com Santos (2010) a inicialização no uso da técnica consiste em formular o

problema de aglomeração definindo as variáveis nas quais se baseará o processo de

aglomeração. É neste passo que se fixa o critério de homogeneidade. A inclusão de uma ou

mais variáveis sem importância poderá distorcer o resultado final da análise e levar a grupos

homogêneos distintos. Portanto, o conjunto de variáveis escolhido deve descrever a

semelhança entre objetos em termos relevantes para os objetivos a serem alcançados pela

pesquisa.

A aplicação da técnica procede com a definição do coeficiente de semelhança, que

consiste num critério aplicado a matriz dos dados e quantifica o quanto dois atributos são

parecidos. Este critério de medida é dividido em duas categorias, similaridade ou

dissimilaridade. Na medida de similaridade quanto maior o valor observado, mais parecidos

serão os atributos. Já na medida de dissimilaridade, quanto maior o valor observado, menos

parecidos serão os atributos.

Como exemplo de medida similaridade mais comum tem-se o coeficiente de correlação.

Já dentre as várias medidas de dissimilaridade a mais empregada na análise de agrupamento é

a distância euclidiana. Esta indica que quanto maior seu valor, menos parecidos são os

indivíduos. Manly (1986) afirma que a distância euclidiana quando estimada a partir das

variáveis originais, apresenta a inconveniência de ser influenciada pela escala de medida, pelo

34

número de variáveis e pela correlação existente entre as mesmas. Este autor reforça que para

contornar as escalas torna-se necessário a padronização das variáveis em estudo para que

possuam a variância igual à unidade.

O processo de aglomeração dos indivíduos na matriz de dados é realizado mediante a

escolha de um algoritmo cuja função é identificar e ligar grupos homogêneos. A maioria dos

algoritmos utilizados na formação de agrupamentos é do tipo hierárquico ou de partição, no

qual os grupos são organizados dentro de um dendograma, diagrama em forma de árvore que

representa graficamente as sucessivas junções por ordem de semelhança ou proximidade

(REGAZZI, 2001; FERREIRA, 2008).

De acordo com Vicine (2005), os métodos aglomerativos são de uso comum. Estes são

constituídos de métodos de encadeamento, métodos de erros de somas de quadrados ou

métodos de variância e métodos centróides. Dentre estes o métodos de variância, representado

pelo método de Ward, busca gerar grupos que possam minimizar a variância dentro dos

grupos. Este método é muito atraente, pois se baseia numa medida com forte apelo estatístico

e por gerar grupos que, assim como os do método vizinho mais longe, possuem uma alta

homogeneidade interna (Barroso & Artes, 2003). Segundo Mingoti (2005), o método de Ward

é altamente eficiente na formação de grupos e bastante empregado em investigações

científicas de naturezas distintas.

O passo final da análise de agrupamento é dado com a construção do dendograma e a

determinação do número de grupos. Para Barroso & Artes (2003) o número de grupos pode

ser definido, a priori, através de algum conhecimento que se tenha sobre os dados, pela

conveniência do pesquisador, por simplicidade ou ainda pode ser definido a posteriori com

base nos resultados da análise. De acordo com Aaker et al.,(2001), o pesquisador pode

especificar antecipadamente o número de agrupamentos e, por razões práticas, estabelecer o

número de agrupamentos com base no uso que pretende fazer dele. Além disso, pode-se

adotar critérios para especificar o nível de agrupamento, contanto que estes sejam de fácil

interpretação, tal com a média de similaridade interna do agrupamento, é possível estabelecer

certo nível que ditaria o número de agrupamentos.

36

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 LOCAL DA PESQUISA

A pesquisa foi realizada no assentamento Moacir Lucena localizado à esquerda da BR

405, sentido Apodi – Mossoró, distando 24 km da sede do município Apodi, RN. O município

está situado nas coordenadas geográficas 5° 39’ 55’’ de latitude sul, 37° 48’ 13’’ de longitude

e apresenta altitude de 60 metros, está inserido no bioma caatinga, na região da Chapada do

Apodi, na mesorregião do Oeste Potiguar e no Polo Costa Branca.

Na microrregião da Chapa do Apodi o clima é seco, quente e salubre, tendo

predominância do clima semiárido. A temperatura máxima é de 37° C e mínima de 21° C em

média ano-1

, com períodos chuvosos variando de janeiro a julho e seco de julho a dezembro.

Os meses em que ocorrem as maiores precipitações são março a abril. Apresenta precipitação

média anual oscilando em torno de 600 e 700 mm; umidade relativa do ar entre 50-70% e

temperatura média de 26 °C, com amplitude de 7 °C. O relevo possui uma altitude média de

20 m.

O assentamento Moacir Lucena é composto por 20 famílias assentados (as) e sete

agregados(as), tendo uma área territorial totalizada em 549,91 hectares, apresentando uma

área média por família dividida por lotes de aproximadamente 19,6 ha e, ainda de 50 ha de

área desmatada e cerca de 59,07 ha de área coletiva (LIRA, 2012). O solo foi classificado

como CAMBISSOLO HÁPLICO Ta Eutrófico típico (EMBRAPA, 2006) com A moderado,

textura argilosa, fase caatinga hiperxerófila, relevo plano derivado de calcário (Figura 1).

Figura 1. Perfil do solo (CAMBISSOLO HÁPLICO Ta Eutrófico).

Fonte: Pesquisa de Campo, nov. 2009.

37

3.2 TRATAMENTOS

Os tratamentos consistiram da avaliação da qualidade física e química do solo de um

lote de assentamento rural com quatro áreas de diferentes sistemas de manejo do solo (Figura

1), sendo dois sistemas de manejo agroecológico da caatinga (área raleada em faixas – ARF

(A) e área raleada em savana – ARS (B)) e uma área com cultivo agrícola convencional –

ACA (C) e a área de vegetação nativa – AVN (D), utilizada como referencia, representando a

condição natural e ideal quanto à preservação do solo.

Figura 2. Vista aérea das áreas de manejo, ARF – área raleada em faixas (A); ARS – área raleada em

savana (B); ACA – área de cultivo agrícola (C) e AVN – área de vegetação nativa (D).

Fonte: Google Earth. 2010.

A área raleada em faixas (ARF) passou por um raleamento em faixa de 10 m de largura,

sendo essas faixas intercaladas com faixa de 10 m de largura de mata nativa (Figura 3). Esse

manejo teve início em novembro de 2003 e a área servia de florada para a criação de abelhas

durante as chuvas e no período seco, a área era utilizada como banco de proteína, onde o

rebanho de 43 animais caprinos permanecia o dia inteiro.

A. B.

C. D.

38

Figura 3. Área raleada em faixas (A) e seu respectivo perfil do solo (B)

Fonte: Pesquisa de Campo. 2009

A área raleada em sistema de savana (ARS) seguiu-se o mesmo modelo da área raleada

em faixas, porém foi disponibilizado uma área de 1 ha, sendo esta totalmente raleada, em que

os restolhos foram colocados em leiras de 5 metros de largura perpendiculares a ao sentido da

declividade do terreno, objetivando a contenção da erosão do solo (Figura 4). O manejo

seguiu com o transplantio aleatório de mudas de essências nativas e exóticas, sendo elas;

catingueira (Caesalipnia pyramidalis), sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), aroeira (Schinus

terebinthifolius) e etc. Além disso, todo ano, no inicio da estação chuvosa eram lançadas na

área sementes de Leucena (Leucaena leucocephala), Feijão guandu (Cajanus cajan), mucuna

(Mucuna spp), flor de seda (Calotropis procera), mata pasto (Senna uniflora L.) e etc. Essa

área como as demais áreas de ARF e AVN eram utilizadas como pastagem de mantença dos

caprinos e apicultura.

Figura 4. Aspecto geral da área com raleamento em sistema de savana (A) e o respectivo perfil do

solo (B).


B. A.

A. B.

39

O tratamento da Área de Cultivo Agrícola (ACA) correspondeu a um sistema

tradicional de cultivo familiar, em que uma área de 4 ha foi submetida ao desmatamento que

produziu restolhos lenhosos e folhosos, respectivamente, que foram queimados no ano de

2003 sendo em seguida realizado o preparo do solo através de gradagem pesada. A parcela era

cultivada todos os anos com milho e feijão desde o ano de 2004. No período seco, a forragem

e os resíduos culturais da área cultivada eram utilizados como pasto para suporte alimentar de

pequenos ruminantes (Figura 5).

Figura 5. Aspecto geral do ambiente de cultivo agrícola convencional (A) e do perfil de solo (B).


Já o tratamento da Área de Vegetação Nativa (AVN) é uma área de reserva legal do

Assentamento e foi considerada como condição natural (testemunha), utilizada no período

seco como área de mantença dos animais (caprinos e criação de abelhas) (Figura 6).

Figura 6. Representação da área coberta por vegetação nativa (A) e do perfil de solo (B).


B. A.

A. B.

40

3.3 AMOSTRAGEM

Para avaliação dos atributos químico, físicos do solo, foram abertos perfis em locais que

representasse as condições do sistema de manejo adotado nas áreas. A abertura dos perfis

procedeu-se com a escolha do local, priorizando locais representativos das da área em

questão. Em seguida, efetuou-se a limpeza da área em volta do perfil e a demarcação deste,

procedendo-se também o georeferênciamento com receptor tipo Garmin eTrex Legend Cx

GPS.

Foram adotados dois diferentes procedimentos de amostragem, sendo que o primeiro

constituiu-se de coletas de amostras em diferentes profundidades demarcadas ao longo de

todo o perfil (Figura 7A), a fim de avaliar o comportamento dos atributos químicos e da

matéria orgânica ao longo das diferentes profundidades do perfil e dentro de cada área de

manejo, bem como da interação entre profundidades e área de manejo. As amostras foram

coletadas nas camadas: 0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 – 0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 –

0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27; 0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37;

0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m.

Figura 7. Demarcação dos intervalos de profundidades (A) e coleta de amostras dentro do perfil de

solo.


O segundo procedimento de amostragem, consistiu na coleta de solo para avaliação dos

atributos químicos, físicos dentro dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) de cada área de

manejo (Figura 7B), a fim de avaliar as alterações dos atributos nos horizontes pedogenéticos

em função das diferentes áreas de manejo. As amostras foram coletadas nos dois horizontes

pedogenéticos previamente definidos na abertura do perfil, sendo estabelecido o intervalo

entre 0 - 0,30 m, intervalo estabelecido de forma a representar o Horizonte A e 0,30 - 0,60 m

o Horizonte Bi.

A. B.

41

3.4 ATRIBUTOS AVALIADOS

As amostras destinadas às análises foram secas ao ar, destorroadas e passadas em

peneiras de malha com abertura 2 mm e acondicionadas em sacos plásticos até o

procedimento de análises. Foram determinados os teores de fostoro (P), sódio (Na) e potássio

(K), extraídos com Mehlich-1 e determinado por colorimetria em presença do ácido ascórbico

como catalisador e expresso em (mg dm-3

) (EMBRAPA, 2009). Os teores de cálcio (Ca2+

)e

magnésio (Mg2+

) trocáveis e acidez potencial (H +Al), foram extraído do solo com solução de

acetato de amônio 1 mol L-1

e determinado por fotometria de emissão de chama

(RICHARDS, 1954) e expresso em (cmolc dm-3

). A partir destes foi determinado a

Capacidade de troca catiônica (CTC a pH 7,00) e soma de bases (SB) expressos em (cmolc

dm-3

) e saturação por bases (V) expresso e %. A matéria orgânica do solo (MO) foi

determinada através da oxidação da matéria orgânica pelo dicromato de potássio, segundo

método Walkley-Black descrito por Mendonça & Matos (2005) e expressa em (%).

O pH em água foi determinado potenciometricamente na suspensão cuja proporção

solo-líquido foi de 1:2,5 com tempo de reação de 30 minutos e agitação da suspensão antes da

leitura (EMBRAPA, 1997). A Condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) foi

medida no extrato da pasta de saturação preparada segundo método descrito por Richards

(1954) e expressa em (µS cm-1

).

Os atributos físicos foram analisados partir da metodologia descrita pela Embrapa,

(2009). As frações granulométricas foram determinadas a partir proporções de areia grossa,

areia fina, silte e argila pelo método da pipeta e expressas em kg kg-1 ; Densidade de partículas

do solo (Dp) determinada pelo método do balão volumétrico e Densidade do solo (Ds),

determinada pelo método da proveta para amostra deformada, ambas expressas em kg dm-3

;

Porosidade total (Pt) determinada a partir da relação entre a densidade do solo e a densidade

de partículas expressa em (%). Para a determinação da Umidade na capacidade de campo e no

ponto de murcha permanente (Ucc e Upmp), considerou-se umidade da capacidade de campo

(CC), a umidade do solo obtida com a aplicação da tensão de 33 kPa e, como ponto de

murcha permanente (PMP) a obtida com a tensão de 1500 kPa. A água disponível (AD) foi

determinada pela diferença entre Ucc e Upmp.

42

3.5 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS

Os valores médios dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo das diferentes

profundidades e áreas de manejo da caatinga (ARF, ARS, ACA e AVN) foram interpretados

mediante a utilização de ferramentas de análises multivariadas, neste caso, a análise fatorial

(AF) e análise de agrupamento (AA).

Os atributos utilizados foram mensurados em unidades de medidas diferentes, sendo

necessária a padronização dos dados, visto que, tanto a análise fatorial (AF), quanto a análise

de agrupamento (AA), são influenciadas pelas unidades de medidas dos atributos em questão.

Portanto, os dados foram centralizados e normalizados para média zero e variância um, de

modo a assegurar que os atributos contribuíssem igualmente para os modelos multivariados

utilizados.

Após a padronização dos dados, foi estabelecida a matriz de correlação (Anexos) com o

intuito de verificar o percentual de correlações significativas entre as variáveis e qual a

relevância dessas correlações para as analises posteriores.

A análise fatorial (AF) foi realizada utilizando-se o método de extração por

componentes principais. Além disso, o número de fatores a ser extraído, foi estabelecido de

forma a explicar acima de 70% da variância total dos dados. Com o intuito também de

maximizar a variância dentro de cada fator, adotou-se o método de rotação Varimax e

estabeleceu-se o valor de 0,70 para cargas fatoriais significativas.

A partir das cargas fatoriais dos atributos físicos e químicos estudados, a análise fatorial

calcula os valores (scores) para os diferentes tratamentos, permitindo assim a correlação

destes scores e as cargas fatoriais com os fatores, facilitando assim a disposição e a

interpretação dos pontos no plano fatorial, ao passo que, correlação positiva entre um

determinado atributo com um determinado tratamento, indica maior expressão deste no

determinado tratamento, permitindo a diferenciação pela posição conjunta do atributo e do

tratamento no plano fatorial.

A análise de agrupamento (AA) foi realizada com base nos atributos com maior poder

de discriminação, visando agrupar as áreas e/ou camadas que mais se assemelham no

comportamento de determinados atributos. Para representar os agrupamentos, foram

construídos dendogramas utilizando a distancia euclidiana como medida de dissimilaridade e

o método de Ward como algoritmo de agrupamento. Além disso, considerou-se o nível

máximo de dissimilaridade entre os grupos o ponto de corte (linha de corte) em 40 % do valor

43

máximo da distancia de formação dos grupos, ou seja, os indivíduos pertencentes a um

determinado grupo possuem grau de parecença acima de 60 %.

Para a melhor compreensão no estudo dos atributos de qualidades do solo das diferentes

áreas de manejo avaliadas, houve a necessidade de separar a apresentação dos resultados das

análises estatísticas em etapas. A princípio foi realizado a interpretação da matriz de

correlação, análise fatorial (AF) e de agrupamentos (AA), com base nos atributos químicos,

considerando as diferentes camadas do solo (0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 –

0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27;

0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m) em cada área de manejo (ACA, ARS,

ARF e AVN), bem como a interação entre áreas de manejo e as diferentes camadas. Em

seguida, a discussão foi realizada considerando as respostas dos atributos químicos e físicos

dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) nas diferentes áreas de manejo estudadas.

44

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO NAS DIFERENTES

CAMADAS AO LONGO DO PERFIL DE CADA ÁREA DE MANEJO.

Realizando-se o estudo de correlação entre os atributos químicos do solo, verificou-se a

matriz de correlação (Anexo 1) de todas as áreas de manejos estudadas de forma isoladas,

apresentou elevado número de correlações fortes e significativas (P<0,05). Esse fato comprova a

viabilidade do uso da análise fatorial (AF) e análise de agrupamento (AA) no estudo dos atributos

químicos ao longo das diferentes camadas no perfil do solo das diferentes áreas de manejo.

Na Tabela 1 observa-se o resumo da analises fatorial, destacando-se os fatores obtidos em

cada área de manejo, as cargas fatoriais submetidas ao método de rotação varimax, os autovalores

e a percentagem de explicação da variância de cada fator. Com base no critério citado

anteriormente, optou-se por fixar o numero de fatores baseado no percentual de explicação da

variância acumulada, sendo este estabelecido a valores superiores a 70%.

Tabela 1. Fatores extraídos por componentes principais, destacando as variáveis químicas do

solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), para: Área de cultivo agrícola (ACA), Área

raleada (ARS), Área raleada em faixas (ARF) e Área de vegetação nativa (AVN), nas

camadas estudadas ao longo do perfil.

Atributos ACA ARS ARF AVN

F1 F2 F1 F2 F3 F1 F2 F1 F2 F3

pH 0,93 -0,21 -0,06 -0,83 0,17 0,80 0,42 0,48 -0,67 0,12

CE 0,56 0,58 0,75 0,40 -0,11 0,59 0,44 -0,12 0,42 0,64

MO 0,98 -0,05 0,88 0,36 0,08 -0,84 -0,33 -0,80 0,33 0,22

P 0,23 0,19 0,46 -0,04 0,50 -0,48 -0,35 -0,49 0,29 -0,32

K 0,94 -0,05 0,92 0,14 0,19 -0,94 -0,13 0,22 0,86 0,36

Na 0,75 -0,41 -0,89 0,14 -0,19 0,58 0,36 -0,17 -0,86 -0,23

Ca 0,99 -0,02 0,11 0,19 0,86 0,90 0,24 0,00 0,02 0,93

Mg -0,84 0,26 0,73 0,55 -0,15 -0,84 -0,14 0,82 0,28 0,25

(H+Al) -0,20 0,91 -0,16 -0,78 -0,40 0,23 0,95 -0,12 0,94 0,18

CTC 0,96 0,17 0,77 0,29 0,33 0,26 0,75 0,41 0,58 0,67

V 0,84 -0,51 0,33 0,82 0,34 -0,19 -0,93 0,31 -0,90 0,07

Autovalores 7,17 1,62 5,78 1,69 1,21 6,44 1,54 0,87 2,59 1,17

% da variância 65,22 14,75 52,59 15,39 11,03 58,51 14,04 7,95 23,56 10,65

A. cumulativo 7,17 8,80 5,78 7,48 8,69 6,44 7,98 8,86 7,56 8,73

% cumulativa 65,22 79,97 52,59 67,97 79,01 58,51 72,55 80,50 68,76 79,40 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+

- Sódio; Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V –

Saturação por bases

45

Na área de cultivo agrícola (ACA), os dois primeiros fatores foram responsáveis por

autovalores que explicaram respectivamente 65,22 e 14,75%, da variância, ou seja, explicaram

juntos 79,97% da variância total dos dados. No primeiro fator (F1), os atributos que apresentaram

maior carga fatorial foram matéria orgânica do solo, os cátions trocáveis e a CTC do solo, sendo

estes considerados mais importantes dentro do fator. Já no segundo fator (F2), a acidez potencial

foi o único atributo que contribuiu significativamente para a formação deste. Nesse caso, fica

evidente a importância da manutenção da matéria orgânica em sistemas de manejo que envolve

preparo convencional do solo e cultivos sucessivos, ao passo que podem provocar a redução no

teor das bases trocáveis e, consequentemente, abaixamento do pH do solo.

Na Figura 8A, observa-se no plano fatorial formado pelos fatores 1 e 2, a disposição das

cargas dos atributos químicos e os valores (scores) das diferentes camadas estudadas no perfil do

solo da área de cultivo agrícola. Considerando o deslocamento horizontal, a correlação com o fator

1 e vertical com o fator 2, observa-se a localização gráfica das cargas dos atributos e os valores

(scores) das diferentes camadas estudadas. Observa-se que os maiores valores para matéria

orgânica, cálcio, potássio, sódio, CTC e saturação por bases (V), foram encontrados nos primeiros

10 cm de profundidades, enquanto que os maiores valores para o magnésio e acidez potencial,

foram encontrados nas camadas mais profundas. Verificou-se também que o fosforo e a

condutividade elétrica da solução do solo, não apresentaram poder de discriminação nas condições

estudadas.


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de cultivo agrícola (ACA). (b)

Dendrograma de agrupamento das camadas, mostrando a medida de dissimilaridade com a linha de

corte a 40 % desta, de acordo com os atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7

(modulo).

PH

CE

MO

P

K

Na

Ca

Mg

(H+Al)

CTC

V

(0,01-0,02)

(0,02-0,03)

(0,03-0,04)(0,05-0,06)

(0,06-0,07)

(0,07-0,08)

(0,08-0,09)

(0,10-0,13)

(0,13-0,16)

(0,16-0,19)

(0,19-0,22)(0,22-0,27)

(0,27-0,32)(0,32-0,37)

(0,37-0,42)

(0,42-0,52)

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

Fator 1: 65,22 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

Fat

or

2: 14,7

5 %

A.

0 20 40 60 80 100 120

Dissimilaridade (%)

(0,42-0,52)

(0,37-0,42)

(0,32-0,37)

(0,27-0,32)

(0,22-0,27)

(0,19-0,22)

(0,13-0,16)

(0,16-0,19)

(0,10-0,13)

(0,08-0,09)

(0,07-0,08)

(0,06-0,07)

(0,05-0,06)

(0,03-0,04)

(0,02-0,03)

(0,01-0,02)

Cam

adas

(m)

B.

46

Utilizando-se somente os atributos com carga fatorial superior a 0,70, realizou-se a

analise de agrupamento (Figura 8B) para as diferentes camadas do perfil do solo da área de

cultivo agrícola. Considerando a linha de corte a 40% da medida de dissimilaridade, observa-

se a formação de dois grupos distintos. As camadas dentro de cada grupo são consideradas

estatisticamente iguais no que diz respeito ao comportamento dos atributos químicos no perfil

do solo.

Ao observar a Figura 8, verifica-se que a analise fatorial (A) e a analise de agrupamento

(B), chegam a um resultado comum, que é a divisão do perfil do solo em duas camadas bem

distintas quanto aos níveis de fertilidade da área de cultivo agrícola (ACA). Nesta a matéria

orgânica e a maior fertilidade se limitam as camadas superficiais do solo. Esses resultados

estão de acordo com Souza & Melo (2003), que avaliando os efeitos de diferentes sistemas de

produção de milho sobre a dinâmica do carbono do solo, constataram que manejo do solo

envolvendo o cultivo convencional com revolvimento, semeadura de milho no verão e pousio

no inverno, apresentou o menor valor de CO na camada de 0,10-0,20 m, tendo as camadas

superiores, apresentado valores significativamente mais elevados. Esses autores atribuíram

esse efeito a operação de gradagem, que é sempre realizada duas vezes antes da semeadura.

Isso, de certa forma, reflete a ação negativa do cultivo convencional, que devido aos

sucessivos cultivos de espécies com baixo poder de exploração radicular, a deficiente

biomassa produzida pelo extrato herbáceo e a restrição da ação biológica às camadas

superficiais, reflete a necessidade de fontes externas de matéria orgânica ou adoção de

praticas conservacionistas para a manutenção da fertilidade do solo.

Na área raleada em sistema de savana (ARS), os três primeiros fatores explicaram

79,01% da variância total dos dados (Tabela 1). No primeiro fator (F1), que explicou 52,59%

da variância total, os atributos mais importantes para a distinção desse fator foram

condutividade elétrica, matéria orgânica, potássio, sódio, magnésio e a CTC do solo. O

segundo fator (F2), formado por pH, acidez potencial e saturação por bases, ou seja, a reação

do solo, explicou 15,39% da variância total. Já o terceiro fator, representado apenas pelo

cálcio, apresentou baixo percentual de explicação da variância total (11,03%).

Na figura 9A é mostrada a correlação das cargas fatoriais dos atributos e dos valores

(scores) das camadas estudadas com os fatores; 1 (eixo horizontal) e 2 (eixo vertical). O fator

1 apresentou correlação positiva com a MO, CTC, Mg2+

, K e CE, e negativa com o Na. Já o

fator 2, correlacionou-se positivamente com a saturação por bases e apresentou correlação

negativa com o PH e acidez potencial.

47


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de raleamento em sistema de savana

(ARS). (B) Dendrograma de agrupamento das camadas, mostrando a medida de dissimilaridade com a

linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,7

(modulo).

Na Figura 9B, é mostrado o dendograma de agrupamentos das camadas do perfil do

solo da área de raleamento em savana (ARS) com base nos atributos químicos que

apresentaram cargas fatoriais superiores a 0,70. Verifica-se o agrupamento das camadas

estudadas em quatro grupos distintos entre si. Observa-se uma proximidade entre o primeiro e

o segundo grupo, sendo que as camadas pertencente a esses grupos se correlacionaram

positivamente com o Fator 1 e não diferem quanto ao teor de MO, CTC, CE, K e Mg2+

,

podendo então ser agrupados em uma única camada 0,01 – 0,06 m. Já o grupo formado pelas

camadas compreendidas no intervalo entre 0,07 – 0,27 m não diferenciaram entre si,

apresentando correlação positiva com a saturação por bases e negativa com a acidez potencial

e pH.

O grupo que engloba as camadas compreendidas no intervalo de 0,19 – 0,42 apresentou

correlação positiva com a acidez potencial e com o pH e correlação negativa com a saturação

por bases. Verifica-se que na área raleada em savana (ARS), a maior disponibilidade de bases

trocáveis ocorre próximo aos 0,20 m de profundidade.

Diferentemente da área de cultivo agrícola (ACA), onde o Na correlacionava-se

positivamente com a MO, CTC, K e CE nas camadas superiores do perfil do solo. Na área

raleada e savana (ARS), este elemento além de apresentar correlação negativa com os demais,

indicando uma situação de antagonismo, apresentou maior disponibilidade nas camadas

inferiores. Isso pode ser explicado pelo deslocamento do sódio trocável para a solução do solo

A.

PH

CEMO

P

KNa Ca

Mg

(H+Al)

CTC

V

(0,01-0,02)

(0,02-0,03)

(0,03-0,04)(0,05-0,06)

(0,06-0,07)

(0,07-0,08)

(0,08-0,09)

(0,10-0,13)

(0,13-0,16)

(0,16-0,19)

(0,19-0,22)

(0,22-0,27)

(0,27-0,32)

(0,32-0,37)

(0,37-0,42)

(0,42-0,52)

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 1: 52,59 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5F

ato

r 2

: 1

5,3

9 %

0 20 40 60 80 100 120

Dissimilaridade (%)

(0,42-0,52)

(0,37-0,42)

(0,32-0,37)

(0,27-0,32)

(0,19-0,22)

(0,13-0,16)

(0,22-0,27)

(0,10-0,13)

(0,16-0,19)

(0,08-0,09)

(0,07-0,08)

(0,05-0,06)

(0,03-0,04)

(0,06-0,07)

(0,02-0,03)

(0,01-0,02)

Cam

ad

as

(%)

B.

48

através das reações de troca promovida pela maior concentração de Mg2+

e K nas camadas

superficiais.

No estudo dos atributos químicos no perfil do solo da área raleada em faixas (ARF), a

extração de dois fatores possibilitou a explicação de 72,55 % da variância total dos dados. Os

atributos; MO, CE, K, Ca e Mg, foram os mais importantes (cargas > 0,70) para a

determinação do fator 1 que explicou 58,5% da variância total dos dados. Já a CTC, V e

(H+Al) foram os atributos mais significativos (cargas > 0,70) para a determinação do fator 2,

que explicou 14,04% da variância total (Tabela 1).

Na Figura 10A observa-se a correlação das cargas fatoriais dos atributos químicos e os

valores (scores) das diferentes camadas do perfil do solo da área raleada em faixas (ARF). O

Ca2+

e o pH do solo apresentaram correlação positiva com o Fator 1, enquanto que MO, K e

Mg2+

, correlacionaram-se negativamente. O Fator 2 apresentou correlação positiva com a

acidez potencial e a CTC e negativa com a saturação por bases.


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de raleamento em faixas (ARF). (B)



(modulo).

Selecionando os atributos quimicos mais relevantes (carga > 0,70) na análise fatorial,

verificou-se que as diferentes camadas estudas no perfil de solo da area raleada em faixas, se

agruparam em tres grupos distintos entre si (Figura 9B). O primeiro grupo engloba as

camadas compreendidas no intervalo de 0,01 a 0,06 m de profundidades, este grupo se

A.

PHCE

MO P

K

NaCa

Mg

(H+Al)

CTC

V

(0,01-0,02)

(0,02-0,03)

(0,03-0,04)(0,05-0,06)

(0,06-0,07)

(0,07-0,08)

(0,08-0,09)(0,10-0,13)

(0,13-0,16)

(0,16-0,19)

(0,19-0,22)(0,22-0,27)

(0,27-0,32)

(0,32-0,37)

(0,37-0,42)

(0,42-0,52)

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 1: 58,51 %

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

Fat

or

2: 1

4,0

4 %

0 20 40 60 80 100 120

Dissimilaridade (%)

(0,42-0,52)

(0,37-0,42)

(0,32-0,37)

(0,16-0,19)

(0,22-0,27)

(0,27-0,32)

(0,19-0,22)

(0,13-0,16)

(0,10-0,13)

(0,08-0,09)

(0,07-0,08)

(0,06-0,07)

(0,05-0,06)

(0,03-0,04)

(0,02-0,03)

(0,01-0,02)

Cam

ad

as

(m)

B.

49

correlacionou positivamente com MO, K e Mg, indicando maior expressão destes atributos

nas camadas supeiores do perfil do solo.

O segundo e o terceiro grupo foram formados a partir do fator 2, onde a V, (H+Al) e

CTC, foram os atributos mais expressivos (carg a> 0,70). O grupo que engloba as camadas no

intervalo de 0,06 a 0,13 m correlacionou-se positivamente com a saturação por bases (V),

indicando maior espressão desse atributo em dentrimento a CTC e (H+Al). Já o grupo 3 que

compreende o restante das camadas dentro do intervalo de 0,13 a 0,52, apresentou resposta

inversa ao grupo 2, onde a maior CTC concidiu com a acidez potencial nas camadas mais

prufundas.

Assim como na ARS, na área de vegetação nativa (AVN), usada como referência no

estudo das diferentes areas de manejo, foram necessarios a estração de três fatores para

explicar 79,40% da variancia total (Tabela 1). O fator 1 (F1) que explicou 42,20%, tambem

apresentou a MO e o Mg como atributos mais relevantes (carga > 0,70), sendo que estes,

nesse caso, mostraram relação de antagonismos, verificada pela correlação negativa

apresentada entre estes (Figura 11A), resultado semelhante ao encontrado na ACA e diferente

do que se observou nas demais areas de manejo estudadas (ARS e ARF).


diferentes camadas avaliadas ao longo do perfil do solo da área de vegetação nativa (AVN). (B)



(modulo).

Já o fator 2 (F2), explicou 23,56% da variancia total e teve o K, Na, (H+Al) e V, como

atributos mais importantes (carga > 0,70). De acordo com este fator, o K e o Na, bem como a

(H+Al) e a V, mostraram relação inversar (correlação negativa) dentro do perfil do solo,

A.

PH

CEMO P

K

Na

Ca

Mg

(H+Al)

CTC

V

(0,01-0,02)

(0,02-0,03)

(0,03-0,04)(0,05-0,06)(0,06-0,07)

(0,07-0,08)

(0,08-0,09)

(0,10-0,13)(0,13-0,16)

(0,16-0,19)

(0,19-0,22)

(0,22-0,27)(0,27-0,32)

(0,32-0,37)

(0,37-0,42)(0,42-0,52)

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 1: 45,20 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

Fat

or

2: 2

3,5

6 %

0 20 40 60 80 100 120

Dissimilaridade (%)

(0,37-0,42)

(0,42-0,52)

(0,27-0,32)

(0,32-0,37)

(0,19-0,22)

(0,22-0,27)

(0,13-0,16)

(0,05-0,06)

(0,03-0,04)

(0,16-0,19)

(0,08-0,09)

(0,07-0,08)

(0,10-0,13)

(0,06-0,07)

(0,02-0,03)

(0,01-0,02)

Cam

ad

as

(m)

B.

50

assim como na ARS e ARF. O terceiro fator, foi representado unicamente pelo calcio e foi

responsavel por 10,65 %, da variancia total.

Na figura 11B é mostrado os grupos formados pelo comportamento semelhante dos

atributos químicos com cargas fatoriais superiores a 0,70, nas diferentes camadas estudadas,

permitindo assim estabelecer intervalos entre profundidades. O dendograma de agrupamento

mostra a formação de três grupos distintos entre si, sendo levado em consideração somente o

primeiro e o terceiro em função da maior expressão da correlação destes com os fatores 1 e 2.

A correlação das camadas mais superiores com os fatores 1 e 2 (Figura 11A), indica que

a MO, coincide com a (H+Al) e com o teor de K, e que a maior expressão destes,

contribuíram para a formação do grupo 1, que compreende o intervalo de profundidade entre

0,01 e 0,19 m. Já o terceiro grupo, que agrupa o restante das camadas no intervalo de 0,19 a

0,52 m de profundidade, além de apresentar menor expressão doa atributos mencionados

acima, apresentou correlação positiva com o Na, sendo este elemento mais expressivo na

saturação por bases nas camadas inferiores do perfil do solo.

Verifica-se que na área de vegetação nativa (AVN), a maior expressão do K e da

matéria orgânica e da acidez potencial do solo nas camadas superiores contribui para a

lixiviação no Na para as camadas inferiores do perfil do solo, fato que contribui para a

manutenção da agregação das partículas e consequentemente, a proteção da matéria orgânica

e manutenção da fertilidade natural do solo.

4.2. ESTUDO DA INTERAÇÃO ENTRE AS ÁREAS DE MANEJO E AS DIFERENTES

CAMADAS ESTUDADAS, COM BASE NOS ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO.

Considerando a interação entre áreas de manejos e as diferentes camadas estudadas no

perfil do solo com base nos atributos químicos, verificou-se um grande numero de correlações

fortes e significativas (Anexo 5) entre estes, mostrando-se a predisposição dos dados para

análise fatorial (AF) e de agrupamentos (AA).

Realizada a análise fatorial, verificou-se que os quatro primeiro fatores apresentaram

autovalores que explicaram 87,14% da variância acumulada dos dados (Tabela 2). O fator 1

explicou 37,44% da variância total, tendo como atributos com maior poder de discriminação

(carga > 0,70) a CTC, CE e o teor de Ca2+

. O fator 2 explicou 23,18% da variância e teve a

(H+Al) e V, como atributos mais importantes. Já os fatores 3 e 4 explicaram respectivamente

51

15,15 e 11,38 % da variância, sendo o teor de P e o Na os atributos mais importantes no fator

3 e a MO e o K no fator 4.

Tabela 2. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos químicos do

solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo da interação entre as diferentes camadas

(0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 – 0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13

– 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27; 0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 –

0,52 m) avaliadas ao longo do perfil do solo e as áreas de manejo estudadas (ACA, ARS,

ARF e AVN).

Atributos F1 F2 F3 F4

pH 0,54 0,64 0,09 0,05

CE 0,86 -0,19 -0,22 -0,10

MO -0,10 0,56 -0,02 0,72

P -0,14 0,03 0,96 -0,02

K 0,11 -0,11 0,03 0,94

Na 0,20 0,29 -0,88 -0,06

Ca 0,96 0,20 -0,18 -0,03

Mg -0,61 0,15 0,39 0,40

(H+Al) 0,21 -0,90 0,13 0,06

CTC 0,94 0,14 -0,05 0,22

V 0,34 0,89 -0,12 0,11

Autovalores 4,12 2,55 1,67 1,25

% da variância 37,44 23,18 15,15 11,38

A. cumulativo 4,12 6,67 8,33 9,59

% cumulativa 37,44 60,62 75,77 87,14 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-

Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ - Sódio; Ca2+ - Cálcio; Mg2+

- Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a

pH 7,0); V – Saturação por bases

Na figura 12 é exposto o plano fatorial com as correlações das cargas fatoriais dos

atributos químicos e dos valores (scores) das diferentes áreas de manejo com os fatores 1 e 2

(A) e 3 e 4 (B). O fator 1 apresentou correlação positiva com a CTC, CE e o teor de Ca,

indicando que os valores desses atributos aumentam da direita para a esquerda no plano

fatorial. Já o fator 2 apresentou correlação positiva com a saturação por bases (V), e negativa

com a (H+Al), indicando que o primeiro atributo aumenta de baixo para cima e o segundo de

cima para baixo.

Correlacionando os valores (scores) das áreas de manejo com os fatores 1 e 2 (Figura

12A), verifica-se que, as diferentes camadas da área raleada em faixas (ARF), apresentou

correlação positiva com o fator 1, enquanto que a áreas de cultivo agrícola (ACA) apresentou

correlação negativa com este fator. De uma forma geral, a área de cultivo agrícola, (ACA)

52

também presentou correlação negativa com o fator 2, situação oposta ao encontrada com a

área de vegetação nativa (AVN).

Figura 12. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 3 x Fator 4 (B), com destaque para os atributos

químicos, no estudo da interação entre as diferentes camadas (0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04;

0,06 – 0,07; 0,07 – 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27;

0,27 – 0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m) avaliadas ao longo do perfil do solo e as áreas de

manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

Na figura 11B, verifica-se a correlação positiva do fator 3 com o P e negativa com o Na.

Além disso, de uma forma bem nítida, verificou-se a correlação positiva da área raleada em

savana (ARS) com este fator. Já o fator 4, apresentou correlação positiva com a MO e com o

K.

Considerando somente os atributos químicos relevantes (carga > 0,70) nos quatros

fatores, realizou-se a analise de agrupamento (AA), levando-se em conta as diferentes áreas

de manejo e as diferentes camadas estudadas. Utilizando-se a distancia euclidiana como

medida de dissimilaridade, sendo esta fixada a 40%, verificou-se a formação de 5 grupos

estatisticamente distintos entre si (Figura 13).

O grupo 1 foi formado pelas diferentes camadas da área raleada em faixas (ARF). O

grupo 2 foi formado pela área de vegetação nativa (AVN), agrupando as diferentes camadas

no intervalo de 0,13 a 0,52 m de profundidades. O grupo 3 (G3) formado pelas camadas

superiores da área de cultivo (ACA) agrícola e da área de vegetação nativa (AVN). O grupo 4

(G4) foi formado pela ACA, englobando as diferentes camadas no intervalo de 0,10 a 0,52 m

de profundidade. E finalmente o grupo 5, foi formado apenas pelas diferentes camadas

estudadas no perfil do solo da área raleada em safava (ARS).

A.

PH

CE

MO

PK

NaCaMg

(H+Al)

CTC

V

ARS(0,01-0,02)

ARS(0,02-0,03)

ARS(0,03-0,04)ARS(0,05-0,06)

ARS(0,06-0,07)

ARS(0,07-0,08)ARS(0,08-0,09)

ARS(0,10-0,13)

ARS(0,13-0,16)

ARS(0,16-0,19)

ARS(0,19-0,22)

ARS(0,22-0,27)

ARS(0,27-0,32)

ARS(0,32-0,37)ARS(0,37-0,42)

ARS(0,42-0,52)

AVN(0,01-0,02)

AVN (0,02-0,03)

AVN (0,03-0,04)AVN (0,05-0,06)

AVN (0,06-0,07)

AVN (0,07-0,08)AVN (0,08-0,09)

AVN (0,10-0,13)

AVN (0,13-0,16)

AVN (0,16-0,19)

AVN (0,19-0,22)AVN (0,22-0,27)

AVN (0,27-0,32)

AVN (0,32-0,37)

AVN (0,37-0,42)

AVN (0,42-0,52)

ACA (0,01-0,02)ACA (0,02-0,03)

ACA (0,03-0,04)ACA (0,05-0,06)

ACA (0,06-0,07)

ACA (0,07-0,08)ACA (0,08-0,09)

ACA (0,10-0,13)

ACA (0,13-0,16)

ACA (0,16-0,19)

ACA (0,19-0,22)

ACA (0,22-0,27)

ACA (0,27-0,32)ACA (0,32-0,37)ACA (0,37-0,42)

ACA (0,42-0,52)

ARF (0,01-0,02)

ARF (0,02-0,03)ARF(0,03-0,04)ARF (0,05-0,06)

ARF (0,06-0,07)ARF (0,07-0,08)

ARF (0,08-0,09)ARF (0,10-0,13)

ARF (0,13-0,16)

ARF (0,16-0,19)

ARF (0,19-0,22)

ARF (0,22-0,27)ARF (0,27-0,32)ARF (0,32-0,37)ARF (0,37-0,42)

ARF (0,42-0,52)

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Fator 1: 37,44 %

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Fato

r 2

: 2

3,1

8 %

PHCE

MO

P

K

Na Ca

Mg

(H+Al)CTCV

ARS(0,01-0,02)ARS(0,02-0,03)

ARS(0,03-0,04)ARS(0,05-0,06)

ARS(0,06-0,07)

ARS(0,07-0,08)

ARS(0,08-0,09)

ARS(0,10-0,13)ARS(0,13-0,16)

ARS(0,16-0,19)

ARS(0,19-0,22)

ARS(0,22-0,27)

ARS(0,27-0,32)

ARS(0,32-0,37)

ARS(0,37-0,42)

ARS(0,42-0,52)

AVN(0,01-0,02)

AVN (0,02-0,03)AVN (0,03-0,04)AVN (0,05-0,06)

AVN (0,06-0,07)AVN (0,07-0,08)

AVN (0,08-0,09)

AVN (0,10-0,13)

AVN (0,13-0,16)AVN (0,16-0,19)

AVN (0,19-0,22)AVN (0,22-0,27)AVN (0,27-0,32)AVN (0,32-0,37)

AVN (0,37-0,42)AVN (0,42-0,52)

ACA (0,01-0,02)

ACA (0,02-0,03)

ACA (0,03-0,04)ACA (0,05-0,06)

ACA (0,06-0,07)ACA (0,07-0,08)

ACA (0,08-0,09)

ACA (0,10-0,13)

ACA (0,13-0,16)

ACA (0,16-0,19)

ACA (0,19-0,22)ACA (0,22-0,27)

ACA (0,27-0,32)

ACA (0,32-0,37)

ACA (0,37-0,42)ACA (0,42-0,52)

ARF (0,01-0,02)ARF (0,02-0,03)

ARF(0,03-0,04)ARF (0,05-0,06)

ARF (0,06-0,07)

ARF (0,07-0,08)

ARF (0,08-0,09)

ARF (0,10-0,13)

ARF (0,13-0,16)

ARF (0,16-0,19)

ARF (0,19-0,22)

ARF (0,22-0,27)ARF (0,27-0,32)ARF (0,32-0,37)

ARF (0,37-0,42)

ARF (0,42-0,52)

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Fator 3: 15,15 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Fato

r 4

: 1

1,3

7 %

B.

53

Figura 13. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo e camadas

estudadas ao longo do perfil do solo, destacando os grupos formados a partir da medida de

dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos químicos com cargas

fatoriais superiores a 0,7 (modulo).

A área raleada em faixa (G1) se destacou das demais áreas de manejo por ter

apresentado maiores valores para CE e CTC do solo (Figura 14A e B), sendo estas

acompanhadas pela maior expressão do cálcio trocável em todo o perfil do solo em relação às

demais bases (Mg2+

, Na e K). Esses resultados concordam com o obtido por Meneses et al.

(2008) verificaram que o pH e os teores de Ca2+

e Mg2+

foram mais altos nos plantios

agroflorestais do que nos solos das florestas remanescentes adjacentes.

A área raleada em savana (G5) se destacou em relação aos demais grupos por ter

apresentado elevados teores de P (Figura 14C) e menor teor de Na+ em todo o perfil do solo.

A melhoria do solo quanto à disponibilidade do fosforo na área raleada em savana, pode

ser explicada pela maior eficiência de exploração e ciclagem desse nutriente no solo pelas

espécies vegetais inseridas intencionalmente na área como parte do sistema de manejo. Dentre

essas, recebe destaque o feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp.) que tem ampla citação na

literatura como potencializadora de solos, seja pela incorporação de matéria orgânica com

elevados teores de nitrogênio ou pela capacidade de extração de fósforo em solos, não

apresentada por outras culturas (NENE; SHEILA, 1990).

AR

F (0

,19-

0,22

)A

RF

(0,1

6-0,

19)

AR

F (0

,27-

0,32

)A

RF

(0,2

2-0,

27)

AR

F (0

,32-

0,37

)A

RF

(0,1

3-0,

16)

AR

F (0

,10-

0,13

)A

RF

(0,0

8-0,

09)

AR

F (0

,07-

0,08

)A

RF

(0,0

6-0,

07)

AR

F (0

,42-

0,52

)A

RF

(0,3

7-0,

42)

AR

F (0

,05-

0,06

)A

RF(

0,03

-0,0

4)A

RF

(0,0

2-0,

03)

AR

F (0

,01-

0,02

)A

VN

(0,

05-0

,06)

AV

N (

0,03

-0,0

4)A

VN

(0,

42-0

,52)

AV

N (

0,37

-0,4

2)A

VN

(0,

27-0

,32)

AV

N (

0,32

-0,3

7)A

VN

(0,

19-0

,22)

AV

N (

0,22

-0,2

7)A

VN

(0,

13-0

,16)

AV

N (

0,16

-0,1

9)A

CA

(0,

08-0

,09)

AC

A (

0,07

-0,0

8)A

CA

(0,

06-0

,07)

AV

N (

0,10

-0,1

3)A

VN

(0,

07-0

,08)

AV

N (

0,08

-0,0

9)A

VN

(0,

06-0

,07)

AC

A (

0,02

-0,0

3)A

CA

(0,

01-0

,02)

AC

A (

0,05

-0,0

6)A

CA

(0,

03-0

,04)

AV

N (

0,02

-0,0

3)A

VN

(0,0

1-0,

02)

AC

A (

0,42

-0,5

2)A

CA

(0,

37-0

,42)

AC

A (

0,32

-0,3

7)A

CA

(0,

27-0

,32)

AC

A (

0,22

-0,2

7)A

CA

(0,

19-0

,22)

AC

A (

0,13

-0,1

6)A

CA

(0,

16-0

,19)

AC

A (

0,10

-0,1

3)A

RS

(0,4

2-0,

52)

AR

S (0

,37-

0,42

)A

RS

(0,3

2-0,

37)

AR

S (0

,19-

0,22

)A

RS

(0,2

7-0,

32)

AR

S (0

,13-

0,16

)A

RS

(0,0

6-0,

07)

AR

S (0

,02-

0,03

)A

RS

(0,2

2-0,

27)

AR

S (0

,10-

0,13

)A

RS

(0,1

6-0,

19)

AR

S (0

,08-

0,09

)A

RS

(0,0

7-0,

08)

AR

S (0

,05-

0,06

)A

RS

(0,0

3-0,

04)

AR

S (0

,01-

0,02

)

0

20

40

60

80

100

120

Dis

sim

ilari

dade

(%

)

G1 G2 G3 G4 G5

54

Figura 14. Comportamento da condutividade elétrica (A), CTC (B), teor de fosforo (C) e matéria

orgânica do solo (D) em função do aumento da profundidade do solo nas diferentes áreas de manejo

(ACA, ARS, ARF e AVN).

A habilidade de enraizamento do guandu a maiores profundidades não somente mostra

seu maior potencial na absorção de água, mas também a possibilidade de reciclagem de

nutrientes das camadas mais profundas. De acordo com Moreira (2003) e Alves et al. (2004),

o guandu tem se mostrado uma excelente leguminosa para inclusão em sistema de cultivo em

aléia, que pode produzir até 11 t ha-1

de fitomassa seca, o que pode incorporar ao sistema até

283 kg ha-1

de N e 23 kg ha-1

de P.

Tobita et al. (1994), citaram que a espécie é extensivamente usada como alimento

humano e adubo verde para melhorar a fertilidade do solo em sistemas de cultivo. Quanto ao

efeito sobre a disponibilidade de fosforo no solo, outro fator importante é a liberação de

exsudatos que podem interferir na fixação do fosforo pelo solo. Segundo AE et al. (1990), em

A. B.

C. D.

55

esudados de raízes de feijão guandu têm sido encontrados compostos fenólicos (p.ex.: ácido

piscídico), o qual quelata o Fe, deixando o P livre na solução do solo para ser absorvido pelas

culturas. Estes mesmos autores relatam que os exsudados produzidos pelas raízes do feijão

guandu dissolvem o fosfato contido nas rochas tornando o P disponível para uso pelas

culturas.

Durante a implantação da área raleada em savana (ARF), grades quantidades de

resíduos orgânicos (galhos finos e grossos, folhas e etc.) foram deixadas sobre a superfície do

solo exercendo proteção contra as intempéries e favorecendo a microbiota do solo, sendo este

material decomposto de forma gradativa ao longo dos anos. Pavinato & Rosolem (2008),

afirmam que a decomposição do material orgânico seguido da liberação de compostos

orgânicos, exerce influência sobre a disponibilidade de nutrientes no solo. E que essa

influência está muito relacionada com a complexação ou adsorção de íons competidores,

inibindo a ação dos grupos funcionais do solo, deixando, assim, os nutrientes mais livres em

solução. A decomposição do material orgânico também deve ser considerada importante fonte

de nutrientes no solo, pois sua decomposição resulta em mineralização dos nutrientes dos

tecidos das plantas.

A área de vegetação nativa (G2), apresentou, maior teor de matéria orgânica a partir de

0,06 m de profundidade (Figura 14D), elevada saturação por bases (V) e reduzidos valores de

acidez potencial (H+Al), situação totalmente inversa na área de cultivo agrícola (G4), que

além da redução da mataria orgânica com o aumento da profundidade do perfil, apresentou

também redução da saturação por bases em detrimento do aumento da acidez potencial.

Tanto a área raleada em faixas quanto a área raleada em savana, apresentaram melhorias

quanto ao aporte de nutrientes ao solo, isso de certa forma pode estar associada a maior

contribuição da serapilheira produzidas nessas duas áreas de manejo. Costa (2004), estudando

o aporte de nutrientes pela serapilheira de diferentes leguminosas arbóreas em área degradada,

verificou que esse tipo de manejo, onde envolve o enriquecimento com espécies mais

eficientes em produzir massa vegetal de qualidade, parece ser eficiente em aportar nutrientes

por meio do material formador da serapilheira. Além disso, O aporte de nutrientes pela

serapilheira mostrou-se fortemente associado com a produção de fitomassa, revelando que as

faixas com predomínio do sabiá foram mais eficientes neste processo.

Analisando-se o dendograma (Figura 13) e o plano fatorial (Figura 112B), É saliente

perceber, que a interação entre áreas de manejos e diferentes camadas só ocorreu entre a ACA

e AVN, onde essas duas áreas se assemelharam quanto ao teor de matéria orgânica e K

(correlação positiva com o fator 4) nas camadas superiores do perfil do solo (G3).

56

Verificou-se que as duas áreas de manejo sustentável da caatinga (ARF e ARS),

apresentaram melhorias no que diz respeito à fertilidade natural (CTC) do solo e o teor de

fosforo em relação à área de vegetação nativa e de cultivo agrícola. Além disso, todo o perfil

do solo mostrou reflexo do manejo adotado, visto que esses atributos se expressaram

igualmente em todas as camadas estudadas. Carvalho et al. (2004) afirmam que os sistemas

agroflorestais constituem uma alternativa de produção agropecuária que minimiza o efeito da

intervenção humana. Já Young (1997) cita que Imitando o ambiente natural pela consorciação

de várias espécies dentro de uma mesma área, eleva-se a diversidade do ecossistema e são

aproveitadas as interações benéficas entre as plantas de diferentes ciclos, portes e funções.

4.3. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DOS HORIZONTES PEDOGENÉTICOS

NAS DIFERENTES ÁREAS DE MANEJOS ESTUDADAS.

Realizada a analise fatorial dos atributos físicos dos horizontes pedogenéticos das

diferentes áreas de manejo, verificou-se que os ter primeiros fatores explicaram ao todo

81,96% da variância total dos dados (Tabela 3). A areia grossa, areia fina, teor de silte e

umidade no ponto de murcha permanente foram os atributos mais relevantes para a

determinação do fator 1 que explicou 43,88% da variância total. A densidade do solo e a

porosidade total foram responsáveis pelo fator 2 que explicou 23,12% da variância, enquanto

que o teor de argila e a umidade na capacidade de campo foram os atributos mais relevantes

para a determinação do terceiro fator que explicou 14,96% da variância total.

Na figura 15 observa-se o plano fatorial com as correlações das cargas fatoriais dos

atributos físicos do solo e os valores (scores) dos horizontes pedogenéticos das diferentes

áreas de manejo com os respectivos fatores. Na figura 14A, verifica-se que as cargas fatoriais

do teor de areia (areia fina + areia grossa) apresentou correlação negativa com o fator 1,

enquanto que o teor de silte e a Upmp, se correlacionaram entre si e apresentaram correlação

positiva com o fator 1. A densidade do solo apresentou correlação positiva com o fator 2

enquanto que a porosidade total apresentou comportamento inverso, correlacionando-se

negativamente com este fator, confirmando a relação inversa entre esses dois atributos. Já o

teor de argila apresentou relação direta com a Ucc, sendo que ambos apresentaram correlação

positiva com o fator 3.

57

Tabela 3. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos físicos do solo

com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do

Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

Atributos F1 F2 F3

A. grossa -0,78 -0,12 -0,52

A. fina -0,78 -0,12 -0,60

Silte 0,92 0,08 -0,05

Argila 0,04 0,01 0,87

Ucc 0,14 -0,11 0,75

Upmp 0,77 -0,04 -0,12

Ds 0,18 0,98 0,05

Dp 0,55 0,63 0,30

Ptotal 0,11 -0,93 0,12

Autovalores 3,95 2,08 1,35

% da variância 43,88 23,12 14,96

A. cumulativo 3,95 6,03 7,38

% cumulativa 43,88 67,00 81,96 Areia grossa, Areia fina, Silte, Argila, Ucc – umidade da capacidade

de campo, Upmp – umidade no ponto de murcha permanente, Ds –

densidade do solo, Dp – densidade de partículas, Ptotal – porosidade

total.-

Figura 15. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 2 x Fator 3 (B), mostrando a relação dos

atributos físicos com os horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo (ACA,

ARS, ARF e AVN).

A partir dos atributos mais influentes (cargas > 0,70) dentro dos fatores estabelecidos,

realizou-se a analise de agrupamentos (AA) com o intuito de diferenciar as áreas de manejo,

bem como verificar se dentro destas ocorreram diferenças com relação ao comportamento dos

atributos físicos nos horizontes pedogenéticos. Estabelecendo a linha de corte para

determinação dos grupos a 40 % da medida de dissimilaridade verificou-se que todas as áreas

de manejo diferenciaram entre si quanto à expressão dos atributos físicos estudados,

indicando a formação de cinco grupos distintos (Figura 16).

A.

A.grossaA.Fina

SilteArgila

UccUpmp

Ds

Dp

Ptotal

ARS (A)

ARS (Bi)

AVN (A)

AVN (Bi)

ACA (A) ACA (Bi)

ARF (A)

ARF (Bi)

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Fator 1: 48,88 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

Fato

r 2: 23,1

2 %

A.grossaA.Fina

Silte

ArgilaUcc

Upmp

Ds

Dp

Ptotal

ARS (A)

ARS (Bi)

AVN (A) AVN (Bi)

ACA (A)

ACA (Bi)

ARF (A)

ARF (Bi)

-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 2: 23,12 %

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Fato

r 3: 14,9

6 %

B.

58

Figura 16. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo (ACA, ARS, ARF e

AVN) e dos horizontes pedogenéticos estudados (A e Bi), destacando os grupos formados a partir da

medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos químicos

com cargas fatoriais superiores a 0,7 (modulo).

A área de cultivo agrícola (ACA) não apresentou diferenças entre os horizontes

pedogenéticos no que diz respeito aos atributos físicos estudados. No entanto, esta diferiu das

demais áreas de manejo por apresentar correlação positiva com o fator 2 (figura 15A),

indicando maiores valores da densidade do solo em detrimento da porosidade total (Tabela 5).

Em relação à textura, verificou-se maior expressão do teor de argila ao longo do perfil do solo

da ACA, podendo este ser um indicativo da maior expressão da fase mineral mais densa,

contribuindo assim para uma maior densidade do solo. De acordo Richart et al. (2005), a

textura do solo apresenta grande importância no processo de compactação. Horn & Lebert

(1994) afirmam que quando determinada pressão externa é aplicada ao solo por máquinas,

equipamentos de transporte ou animais ocorre um novo acomodamento e/ou arranjamento das

partículas, diminuindo o espaço aéreo do solo, incrementando a densidade e a resistência à

penetração e consequentemente, aumentando a compactação.

A área raleada em savana (ARS) também apresentou correlação forte e positiva com o

fator 2 (Figura 15A) apresentando maior densidade do solo em detrimento da porosidade total

(Tabela 5). No entanto, este atributo parece ser bem mais expressivo no horizonte superficial

(A) desta área de manejo, o que comprova a sua diferença em relação ao horizonte

subsuperficial (Bi) e as demais áreas de manejo. A maior expressão da densidade do solo

ACA (Bi) ACA (A) ARS (Bi) ARF (Bi) ARF (A) AVN (Bi) AVN (A) ARS (A)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Dis

sim

ilar

idad

e (%

)

59

nesta área de manejo pode ser explicada pelo pisoteio de pequenos ruminantes (ovinos e

caprinos), visto que a área é utilizada para a mantença desses animais. Essa observação é

reforçada por Parente & Maia (2011), que afirmam que as áreas pastejadas intensivamente

sob lotação contínua pode sofrer alterações dos atributos físicos do solo em regiões de

caatinga, uma vez que os pequenos ruminantes (ovinos e caprinos), predominantemente

possuem hábito de pastejo gregário, ou seja, quase sempre eles pastejam agrupados

concentrando o efeito do pisoteio.

A área raleada em faixas (ARF), assim como a área de vegetação nativa (AVN)

apresentou correlação positiva com a porosidade total e negativa com a densidade do solo

(figura 15A), situação oposta ao observado na ACA e ARS. No entanto na ARF, a porosidade

total não foi tão expressiva quanto ao observado na AVN e pode ser explicada pela textura do

solo, visto que a ARF, apresentou correlação positiva com o teor de areia fina e areia grossa, o

que pode indicar maior efeito da macroporosidade nos dois horizontes pedogenéticos desta

área de manejo, promovendo sua diferenciação em relação às demais estudadas.

Comparado com a área de vegetação nativa, todas as demais áreas de manejo

promoveram alterações nos atributos físicos estudados, sendo a área de cultivo agrícola

(ACA) e a área raleada em savana (ARS), foram as que mais se distanciaram da condição

natural. Este resultado reflete o efeito negativo do sistema convencional de preparo e manejo

do solo e do pisoteio dos animais sobre os atributos físicos do solo, principalmente no que diz

respeito à relação entre a porosidade e a densidade do solo. Carvalho et al. (2004), avaliando

os atributos físicos em um solo sob sistema agroflorestal, verificaram que o solo sob sistema

agroflorestal apresenta menor densidade aparente, maior porosidade, menor resistência à

penetração e maior estabilidade de agregados, quando comparado ao mesmo solo sob sistema

de plantio convencional.

4.5. AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS NOS HORIZONTES

PEDOGENÉTICOS NAS DIFERENTES ÁREAS DE MANEJOS ESTUDADAS.

A partir da correlação entre os atributos químicos e físicos do solo (Anexo 8), realizou-

se a análise fatorial (AF) com o intuído de reduzir o número de atributos, deixando somente

os mais significantes, verificar possíveis interações entre estes e definir as áreas de manejo

que apresentaram maior sustentabilidade quanto ao uso do solo.

Realizada a análise fatorial (Tabela 4), verificou-se que os três primeiros fatores foram

responsáveis por explicarem 88,79% da variância total dos dados. O primeiro fator (F1),

60

explicou 47,06% da variância total, tendo a Ds, Ptotal e o P, como atributos mais importantes.

O Fator 2 explicou 22,48% da variância e foi formado pelo teor de argila e a CTC. Já o Fator

3 foi responsável por explicar 19,24% da variância total, sendo formado pela MO e (H+Al).

Tabela 4. Fatores extraídos por componentes principais, destacando os atributos químicos e

físicos do solo com cargas superiores a 0,7 (modulo), no estudo dos horizontes pedogenéticos

(A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

Atributos F1 F2 F3

Argila -0,25 -0,93 0,16

Ds 0,92 -0,23 0,29

Dp 0,55 -0,36 0,52

Ptotal -0,90 0,10 -0,03

MO -0,03 0,11 -0,97

P 0,95 0,24 0,08

(H+Al) 0,26 0,07 0,86

CTC -0,44 0,85 0,08

Autovalores 3,76 1,80 1,54

% da variância 47,06 22,48 19,24

A. cumulativo 3,76 5,56 7,10

% cumulativa 47,06 69,54 88,79 Argila, Ds – densidade do solo, Dp – densidade de partículas, Ptotal –

porosidade total, MO – matéria orgânica, P – fosforo, (H+Al) – acidez

potencial, CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0);

Na figura 17 verifica-se a correlação das cargas fatoriais dos atributos físicos e químico

e os valores (scores) dos horizontes pedogenéticos das diferentes áreas de manejo (ACA,

ARS, ARF e AVN), sendo que maior distancia destes em relação ao eixo de origem indicam

maior expressão.

A porosidade total apresentou correlação negativa com o fato1, enquanto que a

densidade do solo e o teor de fosforo se correlacionaram positivamente com esse fator. A

CTC apresentou correlação positiva com o fator 2 enquanto que o teor de argila apresentou

correlação negativa com o mesmo fator (figura 17A). Já a acidez potencial apresentou

correlação positiva com o fator 3 tendo a matéria orgânica do solo apresentado correlação

negativa com esse mesmo fator (figura 17B).

61

Figura 17. Plano fatorial Fator 1 x Fator 2 (A) e Fator 1 x Fator 3 (B), mostrando a relação dos

atributos químicos e físicos com os horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de

manejo (ACA, ARS, ARF e AVN).

A análise de agrupamento realizada com os atributos físicos e químicos mais

significantes (carga > 0,70) permitiu separar todas as áreas de manejo a partir da linha de

corte estabelecida a 40% da medida de dissimilaridade (Figura 18). De acordo com o

observado, verifica-se no dendograma que todas as áreas de manejo se diferenciaram entre si

com base na resposta conjunta dos atributos físicos e químicos, não sendo verificando

diferenças entre os horizontes pedogenéticos dentro de cada área de manejo.

A área raleada em faixas (ARF) se diferenciou das demais por ter apresentado

correlação negativa com o fator 1 e positiva com o fator 2 (Figura 17A) indicando maior

porosidade total e CTC do solo (Tabela 5) e menores valores de densidade do solo e teor de

argila, assemelhando-se mais da condição natural. Esta, assim como a área de vegetação

nativa, apresentou valores de porosidade mais condizente com a realidade de Lima et al.

(2007) que relataram que a porosidade do solo é referida como ideal quando se apresentar

com 0,500 m3

m-3

do seu volume total, no qual a microporosidade, responsável pelo

armazenamento de água, variaria entre 0,250 e 0,330 m3 m

-3. Já a macroporosidade,

representada pelo volume de poros responsáveis pela aeração das raízes, estaria entre 0,170 e

0,250 m3 m

-3.

A porosidade do solo serve como parâmetro de avaliação do mesmo, e ainda, serve

como atributo indicador das consequências do manejo que esta sendo dado ao solo, pois de

acordo Epstein e Bloom (2006), este atributo está estreitamente ligado à dinâmica do

armazenamento e do movimento de solutos e de circulação de gases no seu interior, essenciais

aos processos bioquímicos das plantas, sobretudo aqueles relacionados com a produtividade

vegetal.

A.

Argila

DsDp

Ptotal MOP

(H+Al)

CTCARS (A)

ARS (Bi)AVN (A)

AVN (Bi) ACA (A)

ACA (Bi)

ARF (A)

ARF (Bi)

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 1: 47,07 %

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5F

ato

r 2: 22,4

8 %

Argila

Ds

Dp

Ptotal

MO

P

(H+Al)

CTC

ARS (A)

ARS (Bi)

AVN (A)

AVN (Bi)

ACA (A)

ACA (Bi)

ARF (A)

ARF (Bi)

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Fator 1: 47,07 %

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

Fato

r 3: 19,2

4 %

B.

62

Figura 18. Dendrograma de agrupamento das interações entre as áreas de manejo (ACA, ARS, ARF e

AVN) e dos horizontes pedogenéticos estudados (A e Bi), destacando os grupos formados a partir da

medida de dissimilaridade com a linha de corte a 40 % desta, de acordo com os atributos químicos e

físicos com cargas fatoriais superiores a 0,7 (modulo).

A área raleada em savana (ARS) se destacou em relação as demais, apresentou clara

correlação positiva com o fator 1, o que indica maior densidade do solo e maior teor de

fosforo. De acordo com a análise fatorial, parece haver certa correlação entre a compactação

do solo pelo aumento da densidade e a disponibilidade do fosforo na área raleada em savana.

No entanto é importante ressaltar que a influência da compactação na difusão dos nutrientes

do solo ainda não está muito clara. Existem experimentos nos quais a compactação aumenta, e

outros nos quais ela diminui o coeficiente de difusão dos íons (CAMARGO & ALLEONI,

1997).

Já a área de cultivo agrícola (ACA) apresentou correlação negativa com o fator 2, tendo

esta diferido das demais áreas de manejo por ter apresentado menor CTC e maior teor de

argila em todo o perfil do solo.

A área de vegetação nativa (AVN), que representa a condição de equilíbrio, apresentou

correlação negativa com os fatores 1 e 2. Seu destaque em relação às demais áreas de manejo

se deve ao maior teor de matéria orgânica, maior porosidade total e menores valores de acidez

potencial e densidade do solo ao longo de todo o perfil. De acordo com Longo et al. (1999),

na condição de Mata nativa o solo tende a revelar, de maneira geral, melhor estruturação,

ligada aos maiores teores de matéria orgânica decorrentes, provavelmente, de uma conjunção

ARF (Bi) ARF (A) AVN (Bi) AVN (A) ACA (Bi) ACA (A) ARS (Bi) ARS (A)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Dis

sim

ilar

idad

e (%

)

63

de fatores que consideram diferenças na quantidade e na qualidade do material orgânico

incorporado ao solo.

Tabela 5. Atributos químicos e físicos dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo

das diferentes áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

Atributos

Areas de manejo

ACA ARS ARF AVN

(A) (Bi) (A) (Bi) (A) (Bi) (A) (Bi)

pH 6,53 5,46 7,06 7,45 7,18 7,48 7,35 7,70

CE µS cm-1

55,53 63,02 52,99 30,56 132,91 143,90 53,24 42,26

MO (%) 1,94 0,70 2,20 1,09 1,74 0,74 2,83 2,43

P

mg dm-3

3,25 2,75 11,85 10,60 1,91 2,13 1,52 1,05

K 329,97 191,63 277,75 230,98 282,41 248,13 332,87 144,60

Na 9,88 6,70 3,83 4,88 11,07 11,30 12,58 15,28

Ca2+

cmolcdm-3

11,05 8,13 11,69 11,50 16,97 17,80 12,72 12,55

Mg2+

1,76 2,53 2,85 1,38 1,01 0,55 2,11 2,45

(H+Al) 1,94 2,25 1,83 2,19 1,81 2,23 1,70 0,99

SB 14,34 11,20 15,17 13,56 18,57 19,04 15,73 15,51

t 14,08 11,20 15,17 14,06 18,57 19,04 15,73 15,51

CTC 15,66 13,45 17,00 15,75 20,56 21,26 17,44 16,50

V (%) 87,45 83,25 89,27 86,00 91,27 89,50 90,45 94,00

A. grossa

kg kg-1

0,22 0,18 0,27 0,18 0,28 0,26 0,23 0,21

A. fina 0,11 0,09 0,13 0,09 0,12 0,13 0,11 0,11

A. total 0,33 0,27 0,41 0,27 0,40 0,39 0,34 0,32

Silte 0,18 0,19 0,17 0,29 0,15 0,18 0,21 0,20

Argila 0,48 0,54 0,42 0,43 0,45 0,43 0,45 0,47

Ucc (%)

0,34 0,34 0,30 0,34 0,34 0,33 0,33 0,31

Upmp 0,16 0,16 0,16 0,17 0,16 0,14 0,17 0,17

Ds kg dm

-3

1,19 1,20 1,24 1,23 1,13 1,10 1,07 1,10

Dp 2,78 2,86 2,78 2,94 2,78 2,74 2,67 2,78

Ptotal (%) 57,14 57,95 55,41 58,08 59,43 59,94 59,91 60,39

pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K -

Potássio; Na - Sódio; Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de

cátions (a pH 7,0); V – Saturação por bases; Areia grossa, Areia fina, Silte, Argila, Ucc – umidade da capacidade de

campo, Upmp – umidade no ponto de murcha permanente, Ds – densidade do solo, Dp – densidade de partículas,

Ptotal – porosidade total

64

Tendo em vista os atributos físicos e químicos do solo avaliados nos dois horizontes

pedogenéticos, a área de cultivo agrícola (ACA) apresentou qualidade física e química do solo

inferior a todos os demais sistemas avaliados. Já a área de Mata, utilizada como referência,

apresentou a melhor qualidade física do solo, bem como os maiores teores de matéria

orgânica.

65

5 CONCLUSÕES

Os métodos de análise estatística multivariada (AF e AA) constituíram-se em

importantes ferramentas no estudo de indicadores de qualidade do solo, pois estabeleceram

relações entre os atributos químicos e físicos do solo. Além disso, detectaram diferenças entre

as áreas de manejo da caatinga, em relação à área de cultivo agrícola e vegetação nativa.

O uso da Análise Fatorial, em conjunto com a Análise de Agrupamento permitiram

mais clareza na interpretação do comportamento dos atributos químicos do solo ao longo do

perfil do solo das diferentes áreas de manejo, ao passo que, permitiram visualizar o reflexo do

manejo adotado.

Verificou-se que as duas áreas de manejo sustentável da caatinga (ARF e ARS),

apresentaram melhorias no que diz respeito à fertilidade natural (CTC) do solo e o teor de

fosforo em relação à área de vegetação nativa e de cultivo agrícola.

A manutenção dos resíduos vegetais na superfície de solo, bem como a inserção de

espécies leguminosas mais eficientes na ciclagem de nutrientes e exploração radicular,

contribuíram para a maior disponibilidade do fosforo no perfil do solo da área de manejo da

caatinga raleada em savana.

A área de manejo da caatinga com raleamento em faixas proporcionou ao solo melhor

estrutura física assemelhando-se da condição natural do solo coberto por vegetação nativa.

Os cultivos sucessivos e o pisoteio por pequenos ruminantes mesmo em áreas

manejadas podem favorecer a compactação do solo através do aumento da densidade e

redução do espaço poroso.

Na área de cultivo agrícola, a matéria orgânica constituiu-se num atributo essencial para

a manutenção da fertilidade, disponibilidade de nutrientes para as plantas e da estrutura física

do solo.

Com base nos atributos físicos e químicos do solo avaliados nos dois horizontes

pedogenéticos, a área de cultivo agrícola (ACA) apresentou qualidade física e química do solo

inferior a todos os demais sistemas avaliados. Já as áreas de manejo sustentável da caatinga,

representada pela área raleada em faixas (ARF) seguida da área raleada em savana (ARS)

apresentaram maior capacidade de manutenção da qualidade física e química do solo.

A caatinga nativa se confirmou como a condição ideal para a manutenção de qualidade

do solo nas condições estudadas, ao passo que, apresentou maior expressão dos atributos

químicos e físicos que condizem com sustentabilidade do sistema.

66

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ANEXOS


cultivo agrícola (ACA).

PH CE MO P K Na Ca Mg (H+Al) SB t CTC V

PH 1

CE 0,29 1

MO 0,93 0,52 1

P 0,18 0,11 0,18 1

K 0,95 0,32 0,92 0,28 1

Na 0,74 0,17 0,76 0,1 0,7 1

Ca 0,92 0,55 0,98 0,14 0,92 0,74 1

Mg -0,82 -0,44 -0,81 -0,05 -0,75 -0,61 -0,85 1

(H+Al) -0,32 0,25 -0,24 0,04 -0,16 -0,46 -0,21 0,47 1

SB 0,85 0,34 0,89 0,17 0,87 0,77 0,91 -0,71 -0,3 1

t 0,85 0,34 0,89 0,17 0,87 0,77 0,91 -0,71 -0,3 1 1

CTC 0,87 0,57 0,94 0,19 0,92 0,68 0,96 -0,69 0,01 0,89 0,89 1

V 0,87 0,21 0,85 0,16 0,81 0,83 0,84 -0,81 -0,67 0,86 0,86 0,73 1 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ -

Sódio; Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V –

Saturação por bases. Correlações marcadas em vermelho são significativas a 5% de probabilidades.


raleada e savana (ARS).


PH 1

CE -0,37 1

MO -0,28 0,79 1

P -0,12 0,15 0,37 1

K -0,09 0,72 0,94 0,48 1

Na -0,14 -0,51 -0,72 -0,45 -0,82 1

Ca -0,1 0,19 0,23 0,29 0,27 -0,18 1

Mg -0,58 0,66 0,77 0,31 0,64 -0,54 0,05 1

(H+Al) 0,4 -0,33 -0,49 -0,18 -0,39 0,21 -0,37 -0,44 1

SB -0,4 0,66 0,78 0,41 0,72 -0,61 0,59 0,8 -0,64 1

t -0,12 0,61 0,66 0,19 0,61 -0,57 0,65 0,6 -0,54 0,89 1

CTC -0,31 0,66 0,74 0,42 0,71 -0,66 0,57 0,78 -0,34 0,94 0,85 1

V -0,5 0,5 0,65 0,26 0,52 -0,3 0,38 0,6 -0,96 0,76 0,62 0,5 1 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ -



76


raleada em faixas (ARF).


PH 1

CE 0,7 1

MO -0,96 -0,61 1

P -0,46 -0,35 0,32 1

K -0,75 -0,69 0,76 0,54 1

Na 0,55 0,44 -0,51 -0,5 -0,65 1

Ca 0,75 0,49 -0,81 -0,47 -0,88 0,51 1

Mg -0,64 -0,46 0,75 0,38 0,73 -0,41 -0,86 1

(H+Al) 0,56 0,55 -0,52 -0,39 -0,33 0,41 0,46 -0,42 1

SB 0,45 0,09 -0,52 -0,36 -0,5 0,35 0,78 -0,6 0,56 1

t 0,45 0,09 -0,52 -0,36 -0,5 0,35 0,78 -0,6 0,56 1 1

CTC 0,53 0,32 -0,47 -0,34 -0,38 0,35 0,57 -0,21 0,73 0,74 0,74 1

V -0,51 -0,54 0,47 0,38 0,27 -0,48 -0,34 0,4 -0,96 -0,42 -0,42 -0,56 1 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ - Sódio; Ca2+ -

Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V – Saturação por bases. Correlações

marcadas em vermelho são significativas a 5% de probabilidades.


vegetação nativa (AVN).


PH 1

CE -0,36 1

MO -0,5 0,3 1

P -0,25 -0,09 0,37 1

K -0,45 0,44 0,17 0,04 1

Na 0,57 -0,33 -0,2 0,02 -0,96 1

Ca 0,12 0,43 0,16 -0,16 0,42 -0,3 1

Mg 0,29 0,28 -0,41 -0,28 0,43 -0,32 0,16 1

(H+Al) -0,56 0,56 0,45 0,29 0,79 -0,75 0,17 0,23 1

SB 0,16 0,49 -0,13 -0,25 0,69 -0,55 0,74 0,76 0,39 1

t 0,16 0,49 -0,13 -0,25 0,69 -0,55 0,74 0,76 0,39 1 1

CTC -0,04 0,58 0,03 -0,12 0,82 -0,69 0,67 0,71 0,63 0,96 0,96 1

V 0,66 -0,41 -0,54 -0,43 -0,61 0,61 0,07 0 -0,94 -0,08 -0,08 -0,36 1 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ - Sódio;

Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V – Saturação por bases.

Correlações marcadas e vermelho são significativas a 5% de probabilidades.

77

Anexo 5 – Matriz de correlação linear simples entre os atributos químico do solo no estudo da

interação entre as diferentes camadas (0,01 – 0,02; 0,02 – 0,03; 0,03 – 0,04; 0,06 – 0,07; 0,07

– 0,08; 0,08 – 0,09; 0,10 – 0,13; 0,13 – 0,16; 0,16 – 0,19; 0,19 – 0,22; 0,22 – 0,27; 0,27 –

0,32; 0,32 – 0,37; 0,37 – 0,42 e 0,42 – 0,52 m) avaliadas ao longo do perfil do solo e as áreas

de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).


PH 1,00

CE 0,17 1,00

MO 0,36 -0,25 1,00

P 0,01 -0,34 0,03 1,00

K 0,02 -0,01 0,53 0,00 1,00

Na 0,29 0,27 0,13 -0,81 -0,11 1,00

Ca 0,60 0,82 0,00 -0,29 0,06 0,40 1,00

Mg -0,20 -0,59 0,33 0,38 0,23 -0,42 -0,64 1,00

(H+Al) -0,29 0,24 -0,42 0,07 0,12 -0,26 -0,02 -0,17 1,00

SB 0,62 0,73 0,16 -0,22 0,24 0,33 0,93 -0,38 -0,08 1,00

t 0,64 0,72 0,15 -0,22 0,23 0,32 0,93 -0,39 -0,07 0,99 1,00

CTC 0,58 0,79 0,11 -0,20 0,27 0,27 0,94 -0,38 0,08 0,97 0,96 1,00

V 0,64 0,19 0,49 -0,15 0,07 0,38 0,54 -0,05 -0,81 0,62 0,60 0,49 1,00 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ - Sódio;

Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) – Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V – Saturação por bases.

Correlações marcadas em vermelho são significativas a 5% de probabilidades.

Anexo 6 - Matriz de correlação linear simples entre os atributos qumicos do solo, no estudo

dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA,

ARS, ARF e AVN).


PH 1

CE 0,09 1

MO 0,41 -0,38 1

P 0,07 -0,41 -0,1 1

K 0,01 0,15 0,34 0,07 1

Na 0,4 0,27 0,4 -0,86 -0,1 1

Ca 0,64 0,82 -0,02 -0,29 0,19 0,44 1

Mg -0,35 -0,72 0,46 0,24 -0,21 -0,21 -0,77 1

(H+Al) -0,48 0,28 -0,77 0,3 0,28 -0,64 -0,05 -0,4 1

SB 0,67 0,77 0,15 -0,29 0,26 0,48 0,98 -0,65 -0,18 1

t 0,7 0,75 0,12 -0,25 0,23 0,46 0,99 -0,67 -0,16 1 1

CTC 0,61 0,83 0,01 -0,24 0,26 0,38 0,99 -0,71 -0,02 0,98 0,99 1

V 0,77 0,2 0,66 -0,33 -0,04 0,71 0,6 -0,07 -0,82 0,7 0,69 0,58 1 pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ -



78

Anexo 7 - Matriz de correlação linear simples entre os atributos físicos do solo, no estudo dos

horizontes pedogenéticos (A e Bi) do Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA, ARS,

ARF e AVN).

A. grossa A. fina A. total Silte Argila Ucc Upmp Ds Dp Ptotal

A.

grossa 1

A. fina 0,93 1

A. total 0,99 0,96 1

Silte -0,71 -0,67 -0,67 1

Argila -0,56 -0,59 -0,63 -0,15 1

Ucc -0,34 -0,53 -0,43 0,21 0,38 1

Upmp -0,48 -0,57 -0,49 0,49 0,12 -0,08 1

Ds -0,27 -0,29 -0,21 0,24 0,05 -0,02 0,09 1

Dp -0,6 -0,66 -0,58 0,58 0,19 0,29 0,21 0,74 1

Ptotal -0,02 -0,02 -0,08 0,05 0,04 0,22 0 -0,89 -0,34 1 Areia grossa, Areia fina, Silte, Argila, Ucc – umidade da capacidade de campo, Upmp – umidade no ponto de murcha permanente,

Ds – densidade do solo, Dp – densidade de partículas, Ptotal – porosidade total. Correlações marcadas em vermelho são significativas

a 5% de probabilidades.

79

Anexo 8 - Matriz de correlação linear simples entre os atributos físicos e químicos, no estudo dos horizontes pedogenéticos (A e Bi) do

Cambissolo das áreas de manejo estudadas (ACA, ARS, ARF e AVN).

Areia grossa, Areia fina, Silte, Argila, Ucc – umidade da capacidade de campo, Upmp – umidade no ponto de murcha permanente, Ds – densidade do solo, Dp – densidade de partículas, Ptotal –

porosidade total, pHH2O - em água; CE - condutividade elétrica do extrato de saturação; MO-Matéria orgânica; P – Fosforo; K+ - Potássio; Na+ - Sódio; Ca2+ - Cálcio; Mg2+ - Magnésio; (H+Al) –

Acidez potencial; CTC – Capacidade de troca de cátions (a pH 7,0); V – Saturação por bases. Correlações marcadas em vermelho são significativas a 5% de probabilidades.

A.gossa A.fina A.total Silte Argila Ucc Upmp Ds Dp Ptotal Ád PH CE MO P K Na Ca Mg (H+Al) SB t CTC V

A.gossa 1,00

A.fina 0,93 1,00

A. total 0,99 0,96 1,00

Silte -0,71 -0,67 -0,67 1,00

Argila -0,56 -0,59 -0,63 -0,15 1,00

Ucc -0,34 -0,53 -0,43 0,21 0,38 1,00

Upmp -0,48 -0,57 -0,49 0,49 0,12 -0,08 1,00

Ds -0,27 -0,29 -0,21 0,24 0,05 -0,02 0,09 1,00

Dp -0,60 -0,66 -0,58 0,58 0,19 0,29 0,21 0,74 1,00

Ptotal -0,02 -0,02 -0,08 0,05 0,04 0,22 0,00 -0,89 -0,34 1,00

Ád -0,19 -0,32 -0,24 0,01 0,34 0,84 -0,40 0,35 0,43 -0,19 1,00

PH 0,36 0,44 0,41 0,23 -0,82 -0,38 0,10 -0,44 -0,28 0,44 -0,56 1,00

CE 0,67 0,58 0,62 -0,59 -0,17 0,24 -0,80 -0,41 -0,34 0,36 0,33 0,09 1,00

MO 0,27 0,27 0,27 -0,15 -0,24 -0,49 0,57 -0,34 -0,60 0,06 -0,72 0,41 -0,38 1,00

P -0,04 -0,03 0,05 0,41 -0,47 -0,32 0,15 0,81 0,53 -0,76 -0,04 0,07 -0,41 -0,10 1,00

K 0,45 0,33 0,42 -0,22 -0,32 0,24 -0,09 -0,03 -0,47 -0,27 0,22 0,01 0,15 0,34 0,07 1,00

Na 0,15 0,20 0,10 -0,27 0,10 0,00 0,03 -0,91 -0,62 0,84 -0,33 0,40 0,27 0,40 -0,86 -0,10 1,00

Ca 0,74 0,69 0,72 -0,33 -0,60 0,01 -0,53 -0,57 -0,44 0,51 -0,03 0,64 0,82 -0,02 -0,29 0,19 0,44 1,00

Mg -0,29 -0,21 -0,25 -0,03 0,36 -0,57 0,54 0,31 0,01 -0,45 -0,52 -0,35 -0,72 0,46 0,24 -0,21 -0,21 -0,77 1,00

(H+Al) -0,11 -0,18 -0,11 0,16 0,06 0,58 -0,51 0,45 0,37 -0,36 0,78 -0,48 0,28 -0,77 0,30 0,28 -0,64 -0,05 -0,40 1,00

SB 0,82 0,80 0,81 -0,43 -0,63 -0,13 -0,49 -0,60 -0,57 0,46 -0,16 0,67 0,77 0,15 -0,29 0,26 0,48 0,98 -0,65 -0,18 1,00

t 0,80 0,77 0,79 -0,37 -0,67 -0,12 -0,47 -0,58 -0,52 0,47 -0,16 0,70 0,75 0,12 -0,25 0,23 0,46 0,99 -0,67 -0,16 1,00 1,00

CTC 0,81 0,76 0,80 -0,40 -0,63 -0,05 -0,56 -0,54 -0,50 0,43 -0,06 0,61 0,83 0,01 -0,24 0,26 0,38 0,99 -0,71 -0,02 0,98 0,99 1,00

V 0,55 0,59 0,55 -0,31 -0,46 -0,53 0,11 -0,66 -0,60 0,51 -0,70 0,77 0,20 0,66 -0,33 -0,04 0,71 0,60 -0,07 -0,82 0,70 0,69 0,58 1,00

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO …(A) Plano fatorial: Fator 1 x Fator 2, com destaque...

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