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CARBONO ORGÂNICO EM SOLO SOB FLORESTA E SISTEMA

AGROFLORESTAL NO SUL DO AMAZONAS.

Joiada Moreira da Silva Linhares (a), Welison Barreiro Apurinã(b), Moíses Barros das

Neves (b), Deborah Pereira Linhares da Silva(a).

(a) Pesquisadores do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas – IFAM Campus

Lábrea, Email: joiada.silva@ifam.edu.br. deborah.silva@ifam.edu.br. (b) Bolsitas PIBIC-Jr. do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas – IFAM

Campus Lábrea, Email: wapurina11@gmail.com. Moises.nevesinf@gmail.com.

Eixo: Solo, paisagem e degradação.

Resumo

O sistema agroflorestal (SAF) é o uso da terra que integra no mesmo espaço

cultivo de espécies agrícolas e silviculturais. O SAF é estratégico na mitigação das

emissões do dióxido de carbono (CO2) proveniente da agricultura de corte e queima. O

estudo teve o objetivo de quantificar os estoques de carbono orgânico do solo (ECS) em

diferentes classes e profundidades de solo em floresta primária (FP) e SAF na colônia

agrícola do ramal do 12. Foram empregados os seguintes métodos: elaboração de mapa

exploratório, amostragem, análise físico-química e estatística de solo. Os argissolos sob

SAF’s com três e dezenove anos de adoção apresentaram elevados ECS (50.22 e 51,75 Mg.

C.ha-1 ) na camada 80-100cm do solo. Estes resultados demonstram a capacidade do

Argissolo sob SAF em estocar carbono orgânico nas camadas subsuperficiais.

Palavras chave: Lábrea, estoque, profundidade, textura, carbono.

1. Introdução

No ambiente natural o carbono (C) apresenta-se nas formas gasosa, mineral e

orgânica. O C gasoso apresenta um volume relativamente baixo na atmosfera, mesmo

assim juntamente com nitrogênio (N) e o oxigênio (O), por meio de ligações químicas

complexas é a base de toda a vida na biosfera (BRAGA, 2007).

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Na forma orgânica o C estocado no solo até 1 m de profundidade é estimado

em 1.576 Pg de C. Deste total, ≈50% está confinado em diferentes frações físico-

químicas nos primeiros 30cm de solo. Entretanto, este volume pode ser maior, uma vez

que a maioria das informações publicadas não levam em consideração o quantitativo de

C armazenado entre 1 e 8 m de profundidade de solo (CARVALHO et al., 2010).

O C orgânico estocado no solo em ecossistemas tropicais, tais como: Floresta

Amazônica, Floresta do Congo, Savana africana, Cerrado brasileiro entre outros

representa aproximadamente 30% do estoque mundial. De 384 a 640 Pg de C encontra-

se entre 0-200cm de profundidade do solo. Assim, há um volume significativo de C

orgânico depositado nos solos tropicais quando comparado ao volume existente os

ecossistemas situados na zona temperada (JIMENEZ e LAL, 2006).

Com base nos dados pedológicos do projeto RADAMBRASIL, Cerri et al.

(1996) através de 1.162 perfis de solo representando 5.560 horizontes admitiram que o

Argissolo e o Latossolo são as principais classes de solos da Bacia Amazônica. Esses

apresentaram teores médios de C até 100cm entre 2,3 e 21,7 Kg de C m-². No total estão

estocados 47 Pg de C (32 % do ECS na América do sul), nos solos Amazônicos.

Na Amazônia central, Marques et al. (2013) ao quantificar ECS sob FN até 2 m

de profundidade, em diferentes topografias registraram os maiores estoques de carbono

(90 a 175,5 Mg ha-1 de C) em Latossolo argiloso no platô e no Argissolo de textura

média (vertente). Os resultados demonstraram que os solos da floresta Amazônica têm

potencial de estocar elevado volume de carbono em especial no horizonte superficial,

devido à entrada de resíduos orgânicos e substâncias húmicas oriundas da

decomposição da matéria orgânica (MO) presente na serapilheira.

A problemática que envolve a mudança de uso da terra, a liberação de gases do

efeito estufa e a capacidade do solo em estocar C não se restringe a Amazônia. Mas

podem ser observados em outros biomas brasileiros. Gama-Rodrigues et al. (2010) ao

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avaliarem os ECS na zona da mata do sul da Bahia, observaram que o ECS (FN =28,30

Mg. ha-1, SAF1 = 24,10 Mg. ha-1 e 25,30 Mg. ha-1) de 30 a 100 cm profundidade de solo

sob SAF e na FN, não apresentaram diferença significativa.

Na última década do século XX o governo do Amazonas com a finalidade de

reduzir a pressão do desmatamento na microrregião do médio rio Purus, considerada a

novo fronteira agrícola brasileira, incentivou a implantação de SAF. Vários SAF’s

foram implantados no ano de 1997 em diversos assentamentos rurais. Muitos já

atingiram seu nível máximo de desenvolvimento produtivo. Porém, as informações

sobre a recuperação da qualidade de solo tendo como indicador ECS, após a derrubada

da floresta e implantação do SAF e quintal agroflorestal (SQF), ainda são pouco

compreendidas. Neste contexto, o estudo teve o objetivo de quantificar os teores e

estoques de carbono orgânico em diferentes classes e profundidade de solo em floresta

primária (FP) e sistema agroflorestal na colônia agrícola do ramal do 12.

2. Materiais e Métodos

O estudo foi realizado na colônia agrícola do ramal do 12, localizada na zona

rural do município de Lábrea /AM (longitude 64º 40’ 14.4” e 64º 10.1" W e latitude 07º

21' 16.5" e 07º 18' 06.4" S). Este município integra a microrregião do médio Rio Purus e

a Amazônia Legal. A cobertura florestal da área de estudo é constituída por floresta

pluvial tropical perenifólia da planície, floresta pluvial tropical perenifólia de terra baixa

da várzea e vegetação cultivada, originária de agricultura migratória e SAF.

O clima regional segundo classificação de Strahler é do tipo equatorial quente

úmido com três meses secos (junho a agosto) e temperaturas médias anuais entre 24º C

e 27º C. O período chuvoso ocorre entre os meses de novembro a março. O mês de abril

e outubro caracteriza-se como os meses de transição. (SILVA et al., 2008).

A geológica é composta por depósitos sedimentares da Formação Solimões do

período Quaternária da Era Cenozoica. A partir do Pleistoceno estes depósitos passaram

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por um intenso processo de entalhamento gerando vários níveis deposicionais. O relevo

local pertence a três grupos morfológicos: i) Depressão do Ituxi–Jari; ii) Planície fluvial

secundária do rio Paciá e; iii) Formas de terraços fluviais (DANTAS et al., 2008).

2.1. Sistema de amostragem, atributos estudados e métodos de determinação.

Para o reconhecimento prévio do solo foi elaborado o mapa base da colônia

agrícola do ramal do 12, a partir dos dados pedológicos do projeto RADAMBRASIL.

(IBGE, 2003). No detalhamento das informações de uso da terra foi utilizada uma

imagem do satélite LANDSAT-5/TM - cena 233/65, com resolução espacial de 30

metros e composição colorida RGB. Com base nestas informações foi produzido o

mapa temático com a localização aproximada dos SAF’s com dimensão maior

10.000m². Este subsidiou a amostragem de solo em campo (MOREIRA, 2001).

A identificação dos solos ocorreram a partir de descrição morfológica de 9 perfis

pedológicos é 45 horizontes. O perfil 08 sob FP por não ter recebido calagem, adubação

química na correção de solo nem apresentado corte raso e / ou seletivo de madeira foi

escolhido como referência para os atributos físico-químicos e ECS.

Com a finalidade de padronizar os dados de ECS deste estudo, com os resultados

obtidos em outras pesquisas realizadas na Amazônia, foram coletadas próximos aos

perfis de solo (1,0 kg) amostras extras de solo (30 no total), com auxilio de um trado

holandês nas camadas de 0–20cm, 20–40cm, 40–60cm, 60–80cm e 80–100cm.

No laboratório as amostras foram peneiradas em malha de 2 mm para obtenção

da terra fina, após seca ao ar (TFSA). As concentrações de Al, Ca, Mg, K, P e o pH /

H2O foram determinadas conforme método da Embrapa (1997).

A matéria orgânica (MO) foi determinada a partir de amostras de TFSA após

combustão em forno mufla a 600º C por 6h. O teor da matéria orgânica (MO) foi

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determinado por diferença de peso da massa. E a granulometria (areia, silte e argila) por

meio do método de dispersão total (EMBRAPA, 1997).

O C orgânico do solo foi determinado pelo método de oxidação da MO,

contida em 0,5g de TFSA. As amostras foram acidificadas por solução de dicromato de

potássio 0,4N. Os teores C foram obtidos com base no volume da solução de sal Mohr

de sulfato ferroso amoniacal (0.1N) gasto na titulação da amostra (Embrapa, 1997).

Os ECS foram calculados a partir dos valores de carbono, dos valores de

densidade aparente de solo e da espessura das camadas amostradas que Fernandes e

Fernandes (2008), considerando E = Ds x A x CO, em que “E” é o estoque de carbono

convertido em Mg ha-1; Ds, a densidade do solo (g. cm-3); A, a espessura da camada

amostrada (cm); e CO, o teor de carbono orgânico do solo em g.kg-1.

2.2. Análises estatísticas

O delineamento estatístico para as análises dos teores C e ECS foram

inteiramente casualizados. Estas variáveis foram analisadas em duas etapas. A primeira

constituiu da organização dos dados em um banco de dados destinados as variáveis

quantitativas discretas e contínuas. Por meio do programa Past version 3.17c foram

aplicados testes de estatística descritiva (média, mediana, variância, desvio padrão,

coeficiente de variação, correlação de Person, etc.) e o teste de média de Tukey α =

0,05, na classificação da variabilidade dos atributos do solo.

3. Resultados e Discussões

A partir das descrições morfológicas dos perfis de solo e dos resultados físico-

químicos, os solos (Tabela I) foram classificados segundo o Sistema Brasileiro de

Classificação de Solo (SiBCS) em: Plintossolo Háplico Distrófico típico (P1), Argissolo

Vermelho Distrófico plintossólico (P2, P3 e P7), Neossolo Flúvico Distrófico

gleissólico (P4, P5, P6), Argissolo Vermelho–Amarelo Distrófico típico (P8) e

Argissolo Vermelho Distrófico típico (P9) (EMBRAPA, 2013).

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Tabela I – Estatística dos atributos físico-químicos do solo em floresta e sistema agroflorestal.

Uso da

Terra

Parâmetros

Estatísticos

pH/

H2O

SB CTC V M Areia Silte Argila

Cmolc / dm3 %

Perfil 1 – planície fluvial de rio secundário / Plintossolo Háplico Distrófico típico.

FP

Média 4,68 0,48 7,68 6.5 85.15 42,98 17,44 39,59

DP 0,08 0,16 1,57 1.12 5.11 4,50 1,16 3,54

Máx. 4,6 0,70 10,7 7.6 70,7 49 19,3 43,4

Min. 4,8 0,30 6,3 5 45,7 37,3 16,60 34,40

Perfil 3 – terraço fluvial recente / Argissolo Vermelho Distrófico plintossólico.

SQF10

Média 4,67 0,3 7,2 5 91,7 39.44 17,91 42,64

DP 0,11 0,17 0,86 1,53 6,50 8,2 4,3 10,10

Máx. 4,50 0,2 5,8 3,8 76,4 49 23,3 55,8

Min. 4,80 0,7 8,3 7,9 95,1 25,6 13 34,4

Perfil 5 – tabuleiros de terra fr. da depressão Ituxi-Jari / Neossolo Flúvico Dist. gleissólico.

FP

Média 4,40 0,29 7,29 3,87 92,68 52 17,46 30,54

DP 0,19 0,11 1,13 2,68 6,39 17,09 8,63 8,51

Máx. 4,20 0,21 4,95 2,88 93,62 79 23,3 37,7

Min. 4,70 0,47 7,74 9,49 79,30 39 4,1 16,9

Perfil 7 – terraço fluvial recente / Argissolo Vermelho Distrófico plintossólico.

SAF3

Média 4,30 0,38 9,49 4,05 94,36 38,4 18,01 43,58

DP 0,14 0,07 0,90 0,75 1,46 3,29 1,27 3,07

Máx. 4,10 0,46 10,51 5,08 95,99 42,3 20 47,7

Min. 4,50 0,29 8,55 2,90 92,53 35,6 16,7 39,3

Perfil 8 – terraço fluvial recente / Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico típico.

FP

Média 4,28 0,32 8,49 3,23 94,90 38,7 17/58 43,71

DP 0,14 0,11 3,31 0,99 1,48 3,98 2,27 2,95

Máx. 4,5 0,52 10,3 4,82 96,45 45,6 20 47,7

Min. 4,1 0,21 1,79 2,29 92,46 34 14,7 39,7

Perfil 9 - tabuleiros de terra fr. da depr. Ituxi Jari / Argissolo Vermelho Dist. Típico.

SAF19

Média 4,26 0,26 10,40 2,55 95,63 37,31 16,71 45,71

DP 0,10 0,05 0,47 0,45 1,48 2,56 2,77 2,88

Máx. 4,10 0,32 10,85 2,95 97,09 39 20 49,3

Min. 4,40 0,21 9,61 1,94 92,56 32,3 12,9 41

Obs.: floresta primária (FP), sistema agroflorestal com 3, 10 e 19 anos de implantação (SAF3, SQF10

e SAF19), soma de base (S), capacidade de troca catiônica (CTC) saturação por base (V%) saturação

de alumínio (M%) Desvio padrão (DP). Mínimo (Mín.). Máxima (Máx.).

A textura franco argiloarenosa predominou no horizonte A1 superficial em

quase todos os perfis, exceto no P1 de Plintossolo que apresentou maior percentual de

argila nos horizontes de transição e diagnóstico (Bf) e no P5 de Neossolo que

prevaleceu a fração areia, cujo teor chegou a 70% na camada superficial (0-20cm),

diminuindo para 39% com o aumento da profundidade. Nos Argissolos os percentuais

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de argila variaram de 42,6% a 45,71% no horizonte superficial e de 47,7 a 55,8 % nos

horizontes diagnósticos, a ≈ 120cm profundidade, indicando uma textura argilosa.

Os solos analisados não apresentaram características químicas diferentes. Em

todos os sistemas de uso da terra avaliados a Soma de Base (SB) e a Saturação por Base

(V%) foram muito baixas o que releva o caráter distrófico dos solos da colônia agrícola

do ramal do 12. Entretanto, a Capacidade de Troca Catiônica (CTC) apresentou valores

expressivos no Argissolo Vermelho-Amarelo sob FP (P8) e nos Argissolos Vermelho

sob SAF’s com três e dezenove anos (SAF3 – P7 e SAF19 – P9) de implantação, cuja

média da CTC manteve-se superior a 9,00 Cmolc / dm3.

Teores elevados de C foram registrados na camada 0 – 20cm de solo em todas

as classes de solo, exceto nos Neossolos sob FP. No Argissolo Vermelho sob SAF19 os

percentuais de C variaram entre 27,5 e 29%. Teores de C de mesma ordem de grandeza

foram registrados no Argissolo Vermelho Amarelo sob FP, usado com referência.

Resultados que corroboram com os encontrados por, Brito et al. (2016) e, diferem dos

registrados por Aquino et al. (2016) em Argissolo Amarelo de Apuí, sul do Amazonas.

No Neossolo sob FP os teores de C (14,8%) foram inferiores às demais classes

de solo, contrastando com os resultados obtidos por Gatto et al. (2010) cujos teores de C

variaram entre 11,69 e 23,56% de 0-20cm de profundidade. Talvez, a flutuação sazonal

do lençol freático e o teor mais elevado do areia, podem está favorecendo a percolação

do C na forma de substanciais húmicas para as camadas mais profundas do solo.

O Gráfico 1 apresenta os ECS até 1,0 m de profundidade em diferentes

camadas, classes de solo e uso da terra (FP e SAF). Apesar do percentual dos teores de

C decrescer com o aumento da profundidade, os ECS não seguiram essa tendência em

função do aumento da densidade do solo em profundidade, da classe de uso e cobertura

da terra, do tipo de solo e do maior aporte de argila com aumento da profundidade.

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Figura 1 – (A) P1/FP - Plintossolo (B) P5/FP – Neossolo (C). P9/SAF19 – Argissolo (D) P7/SAF3 –

Argissolo.

Esperava-se que o ECS sob FP em todas as profundidades fossem apresentar

valores superiores aos observados nos solos sob o SAF3, SQF10 e SQF19, uma vez que

os SAF’s da colônia agrícola do ramal do 12 foram implantados em antigas áreas de

agricultura migratória (roça) portanto, tendem a ser mais perturbados, devido ao manejo

de corte e queima da biomassa florestal que causa a redução da serapilheira e, maior

exposição do solo aos processos de lixiviação e erosão hídrica. Entretanto, estoques

elevados de carbono orgânico foram registrados na camada superficial dos Argissolos

nos SAF3, SQF10 e SAF19, cujos ECS variaram de 39,27 a 49,92 Mg C. ha¹ de 0-20cm

e na camada subsuperficial (80-100cm) entre 32,61 e 51,75 Mg C. ha¹.

Houve pequena diferente numérica nos ECS no Argissolo Vermelho Amarelo

sob FP em relação ao Argissolo Vermelho sob SAF3 e SAF19, conforme figura 1 – C e

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D. Segundo Iwata et al. (2013), os SAF’s são sistemas mais conservacionistas se

comparado a agricultura de corte e queima, portanto, os SAF’s demonstram maior

eficiência em manter e até, propiciar incremento dos ECS, fato observado na camada

superficial (0-20cm) do Argissolo Vermelho sob SAF e Argissolo Vermelho Amarelo

sob FP quando comparado aos ECS registrados no Plintossolo e Neossolo sob FP.

O desempenho favorável em armazenar C, apresentado pelos Argissolos sob

SAF, em especial no SAF19, pode estar associado a dois fatores: i) à ausência de

revolvimento do solo e da serapilheira, sendo mais espessa no FP quando comparada a

liteira observada no SAF19, favorece maior atuação dos organismos responsáveis pela

fragmentação e, transformação do tecido vegetal em compostos orgânicos, dentre outras

substâncias essências ao solo no agroecossistema (BARTZ et al., 2014). ii) O outro fator

que melhor explica o estoque de carbono armazenado no Argissolo sob SAF19 é a

presença de matéria orgânica viva e morta sob solo, que proporciona menor perda de solo e

C por erosividade no período chuvoso.

Os testes de significância da média de Tukey (p-v ≤0,05) demonstram que os

solos de textura argilosa sob SAF e FP da planície têm grande capacidade de retenção

de C. Elevados estoques de C foram observados nas camadas 0-20 e 80-100cm de

profundidade do solo sob SAF e FP de terra firme da planície (Figura 2). Estes são

devido a maior influência da matéria orgânica, oriunda da deposição de resíduos

orgânicos sobre o solo no interior do sistema natural e cultivado (MARQUES et al.,

2013).

A mudança de uso cobertura da terra, o elevado índice de pluviosidade (chuva),

o relevo plano e o deslocamento por gravidade de C adsorvido a fração de argila do

horizonte “A” que acumula-se no horizonte B, explica o aumento do ECS na camada de

80-100cm de profundidade no Argissolo Vermelho sob SAF03 e SAF19 e, no Argissolo

Vermelho Amarelo sob FP, usado como referência. Além disso, o sistema radicular de

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espécies arbóreas dos SAF’s, a exemplo da Bertholletia excelsa Bonpl, Carapa

guianensis entre outras, ao extraírem água e nutrientes das camadas do lençol freático

fornecem carbono ao solo, fato que pode explicar um volume maior de carbono do solo

abaixo de 1,0 de profundidade nos Argissolos sob FP e SAF no sul da Amazônia

(NEPSTAD et al., 1994; SILVA, 1996).

Figura 2 – Média dos ECS de 0-20 e 80-100cm do solo sob SAF e FP e teste de significância de Tukey.

4. Considerações finais

Neste estudo, os teores de carbono orgânico usados na quantificação dos ECS

em diferentes classes e profundidade de solo indicaram que os Argissolos Vemelho sob

SAF, implantado a mais de dez anos apresentaram elevada capacidade para estocar

carbono orgânico, semelhante ao Argissolos Vermelho Amarelo sob floresta primária.

O Argissolo Vermelho sob sistema agroflorestal com dezenove anos de

implantação (SAF19) apresentou elevado potencial de estocagem de carbono orgânico

na camada de 80-100cm de profundidade do solo quando comparado ao volume de

carbono orgânico estocado nos Neossolos e Plintosssolos sob floresta primária.

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Agradecimentos

A instituição financiadora deste estudo: Pró-Reitoria de Pesquisa, Pós-graduação

e Inovação do Instituto Federal do Amazonas – IFAM pela Bolsa de Produtividade em

Pesquisa Proc. nº. 23381000235/2018-37 e aos grupos de Pesquisa: Laboratório de

Biogeoquímica Ambiental Wolfgang C. Pheiffer (UNIR) e Desenvolvimento Regional

do Médio Purus IFAM campus Lábrea.

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