A review on soil carbon accumulation due to the management change of major Brazilian agricultural activities

Áreas agrícolas trocam enormes fluxos de CO2, oferecendo uma oportunidade para mitigar o efeito estufa. Neste trabalho, estudou-se o potencial de sequestro de carbono em razão da conversão no manejo das principais atividades agrícolas do Brasil. Dados de vários estudos têm indicado que no sistema soja/milho e nas respectivas rotações, ocorre um sequestro de carbono no solo significativo ao longo dos anos de conversão do plantio convencional para o plantio direto, com uma média de 0,41 Mg C ha-1 ano-1. O mesmo efeito tem sido observado nos canaviais, porém há maiores acúmulos de carbono no solo quando as áreas de cana-de-açúcar são convertidas da colheita baseada na queima para a mecanizada, em que grandes quantidades de palha são deixadas na superfície do solo (1,8 Mg C ha-1 ano-1). Esse maior potencial de acúmulo de carbono no solo nos canaviais, comparado com outras culturas, está diretamente relacionado com a maior produção primária dessa cultura. Apesar disso, muito desse potencial de sequestro é perdido, uma vez que os canaviais são reformados, sob preparo intensivo do solo. As áreas de pasto mostram uma depleção nos estoques de carbono, quando convertidas de áreas naturais; porém, a integração dessas áreas com agricultura pode promover o aumento nos estoques de carbono do solo. Os trabalhos têm mostrado que as principais atividades agrícolas do Brasil possuem um grande potencial de mitigação, especialmente na forma de acúmulo de carbono no solo, sendo uma oportunidade para estratégias futuras.

Carbon Stocks and Isotopic Composition of the Organic Matter in Soils Covered by Native Vegetation and Pasture in Sorocaba, SP, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Above- and below-ground biomass and carbon dynamics in Brazilian Cerrado wet grasslands

Questions: Grasslands are usually neglected as potential carbon stocks, partially due to the lack of studies on biomass and carbon dynamics in tropical grasslands. What is the importance of Brazilian tropical wet grasslands as carbon sinks? Does fire frequency and season affect biomass and carbon allocation in Brazilian wet grasslands? Location: Wet grasslands, tropical savanna, Jalapão, Tocantins, northern Brazil. Methods: We determined biomass above- and below-ground, estimated carbon stocks in biennially burned plots (B2) and plots excluded from fire for 4 yr (B4). Moreover, we determined biomass in both rainy and dry seasons. Samples were 0.25 m × 0.25 m × 0.2 m (eight samples per treatment, applying a nested design, total of 48 samples). The biomass was classified in above-ground graminoids, forbs and dead matter, and below-ground roots and other below-ground organs. We used ANOVA to compare variables between treatments and seasons. Results: More than 40% of the total biomass and carbon stocks were located below-ground, mostly in roots. A high proportion of dead biomass (B4) was found in the above-ground material, probably due to low decomposition rates and consequent accumulation over the years. Although these grasslands do not experience water stress, we found significant evidence of resource re-allocation from below-ground organs to the above-ground biomass in the rainy season. Conclusions: We found more dead biomass in the rainy season, probably due to low decomposition rates, which can increase fire risk in these grasslands during the following dry season. These tropical wet grasslands stored high amounts of carbon (621 to 716 g C.m-2), mostly in the roots. Thus, policymakers should consider tropical grasslands as potential carbon stocks, since they are one of the most threatened and unprotected ecosystems in Brazil. © 2012 International Association for Vegetation Science.

Soil CO2 emission and its relation to soil properties in sugarcane areas under Slash-and-burn and Green harvest

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Agregação de um argissolo sob pomar de goiabeiras após aplicação de resíduos da indústria processadora de goiaba

A utilização de resíduos da indústria de processamento de frutas na agricultura pode proporcionar melhorias à qualidade do solo. Dessa forma, objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da aplicação de resíduos de sementes de goiaba na agregação e no estoque de carbono orgânico do solo (EC). O experimento esteve inserido em um pomar comercial irrigado de goiabeiras (cv. Paluma), com sete anos de idade, sobre um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico típico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados e parcelas subdivididas, sendo cinco tratamentos (doses de: 0;9;18;27 e 36 Mg ha-1 de resíduo) e duas camadas de solo (0-0,10 e 0,10-0,20 m). Foi avaliado o mesmo tipo de solo sobre mata nativa adjacente à área experimental. As análises realizadas foram a distribuição do tamanho dos agregados estáveis em água, o diâmetro médio ponderado, o diâmetro médio geométrico, os agregados maiores que 2 mm e o EC. Os dados foram submetidos à análise de variância (Teste F), seguindo o delineamento em blocos casualizados com parcelas subdivididas (5 doses x 2 camadas). As médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e as médias das camadas foram comparadas pelo teste F, a 5% de probabilidade. Os dados coletados no solo sob mata foram utilizados apenas como referência de um solo em estado natural e, portanto, não foram considerados como fator de variação nas análises de variância. Os valores dos índices de agregação com o estoque de carbono orgânico do solo foram submetidos à correlação de Pearson (p < 0,05). O efeito das doses de resíduo de sementes de goiaba sobre o estoque de carbono orgânico, na camada de 0-0,20 m do solo, foi avaliado por análise de regressão. Os tratamentos não diferiram em relação à agregação do solo, contudo EC foi diretamente relacionado à quantidade de resíduo aplicado ao solo. Houve correlação positiva e significativa entre os índices de agregação e o EC. A aplicação de resíduos de sementes de goiaba proporcionou melhoria da qualidade do solo.

Carbono orgânico e agregação de um Latossolo Vermelho com colheita mecanizada de cana-de-açúcar

O uso intensivo dos solos com o cultivo da cana-de-açúcar modifica significativamente as propriedades físicas do solo. Assim, objetivou-se avaliar o efeito do manejo da cana-de-açúcar com colheita mecanizada sobre a agregação de um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura argilosa, situado em Guariba (SP). Foram selecionadas quatro situações (ciclos) com manejo de cana-de-açúcar colhida mecanicamente sem prévia queima: cana-planta e cana-soca de primeiro, segundo e terceiro cortes. Nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m de profundidade foram avaliados: diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP), teores e estoques de carbono orgânico do solo. O manejo da cana-de-açúcar com colheita mecanizada influencia o DMP do solo, cujos valores são maiores no manejo envolvendo cana-planta e reduzem com o passar dos anos. Com o aumento da profundidade do solo, os estoques de carbono são mais relacionados à densidade do solo do que aos teores de carbono.

Estoque de carbono orgânico no solo afetado por adubação orgânica e sistemas de culturas no Sul do Brasil

Organic carbon is a major component of soil organic matter and its stock is influenced by the management system adopted. This study aimed to examine the effects of cropping systems and nutrient sources (mineral and organic) on the concentrations and storage of soil organic carbon in no-tillage system. The experiment was carried out in Mercedes, Parana, Brazil, in an Nitossolo Vermelho (Alfisol) from October 2007 to September 2009. The treatments consisted of four crop succession systems: (1) soybean/wheat/corn/wheat; (2) soybean/black oat/corn/black oat, (3) soybean/radish/corn/radish and (4) soybean/common vetch/corn/common vetch and by two sources of nutrients (mineral and organic), arranged in a to split plot randomized block design with four replications. Soil samples were collected in layers of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20 to 0.40 m deep in the first and the second years of cultivation. Different cropping systems does not affect the content and the stock of soil organic carbon in the first two years of adoption of the systems. The organic fertilization with manure increased soil organic carbon stock, with an annual contribution of C, layer 0.0 to 0.20 m, 1.15 Mg ha(-1) yr(-1). Cropping systems fertilized with mineral fertilizers provide the greatest losses of soil organic carbon, resulting in negative balance of C in soil.

Spatial and temporal variability in soil CO2-C emissions and relation to soil temperature at King George Island, maritime Antarctica

Few studies have examined the effects of temperature on spatial and temporal trends in soil CO2-C emissions in Antarctica. In this work, we present in situ measurements of CO2-C emissions and assess their relation with soil temperature, using dynamic chambers. We found an exponential relation between CO2 emissions and soil temperature, with the value of Q10 being close to 2.1. Mean emission rates were as low as 0.026 and 0.072 g of CO2-C m-2 h-1 for bare soil and soil covered with moss, respectively, and as high as 0.162 g of CO2-C m-2 h-1 for soil covered with grass, Deschampsia antarctica Desv. (Poaceae). A spatial variability analysis conducted using a 60-point grid, for an area with mosses (Sannionia uncianata) and D. antarctica, yielded a spherical semivariogram model for CO2-C emissions with a range of 1 m. The results suggest that soil temperature is a controlling factor on temporal variations in soil CO2-C emissions, although spatial variations appear to be more strongly related to the distribution of vegetation types. © 2010 Elsevier B.V. and NIPR.

Estoque de carbono e dinâmica ecofisiológica em sistemas silvipastoris

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Dinâmica dos atributos físicos e estoque de carbono de um latossolo em sistemas integrados de produção

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Variabilidade espacial da emissão de CO2 e sua relação com propriedades do solo em área de cana-de-açúcar no Sudeste do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sugarcane trash management assessed by the interaction of yield with soil properties

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Teores e estoque de carbono em frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica do solo sob integração lavoura-pecuária no bioma Cerrado

The study of organic matter and its compartments and their relationship with management, aims to develop strategies for increasing their levels in soils and better understanding of its dynamics. This work aimed to evaluate the fractions of soil organic matter and their carbon stocks in different soil cover system in crop-livestock integration and native Cerrado vegetation. The study was conducted at the farm Cabeceira, Maracaju-MS, sample area have the following history: soybean/corn + brachiaria/cotton/oat + pasture/soybean/formation of pasture/grazing, sampling was carried out in two seasons, dry (May/2009) and rainy (March 2010), in the dry season, crops present were: pasture, corn and cotton + brachiaria and in the rainy season were corn, cotton and soybeans, so the areas in the two evaluation periods were: pasture / maize + brachiaria / cotton, cotton / soybean area and a native of Savanna. Was performed to determine the exchangeable cations, particle size analysis, bulk density, organic carbon, particle size fractionation of organic matter of the soil with the quantification of particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated with minerals (OCam). Was also quantified the carbon stock and size fractions. The area of pasture / maize showed higher carbon stock in the particulate fraction in the topsoil. The area of cotton / soy due to its lower clay, showed the greatest loss of carbon. Because of the areas have the same history, the stock of more recalcitrant fraction was not sensitive to variations in coverage. The POC fraction appears more sensitive to different soil covers and seasonality.

Estoque de carbono e atributos físicos de um Latossolo em cronossequência sob diferentes manejos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estimativa da variação do estoque de carbono do solo em diferentes cenários de uso e manejo agropecuário no estado do Maranhão

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV