Fósforo orgânico em solos sob florestas montanas, pastagens e eucalipto no Norte Fluminense

Os solos tropicais muito intemperizados possuem, de modo geral, baixa disponibilidade de P para as plantas e elevada capacidade de adsorção de P inorgânico (Pi). Dessa forma, a manutenção de fontes orgânicas, capazes de suprir P por mineralização, é de grande importância para o crescimento de plantas em condições de acentuado intemperismo. A reciclagem de resíduos orgânicos e a habilidade da comunidade vegetal em conviver com baixas concentrações de P no solo garantem a sustentabilidade em ecossistemas naturais. O objetivo deste trabalho foi estimar o conteúdo de P orgânico (Po) total e as frações lábeis de P no solo, em duas florestas naturais (sítio 1 a 900 m de altitude e sítio 2 a 600 m), em um povoamento de Corymbia citriodora (sítio 3 a 250 m de altitude) e em pastagens adjacentes a cada cobertura florestal, em cada sítio. A taxa de recuperação de Pi + Po em relação à extração nitro-perclórica do P total variou de 50 a 82 %. O teor médio de Po total nos solos florestais foi de 160 mg kg-1 e, nos solos sob pastagem, de 69,8 mg kg-1. A maior diferença de Po total, entre floresta e pastagem, ocorreu no sítio 1 (-74 %), seguido do sítio 3 (-53 %) e sítio 2 (-25 %). O Po representou de 14,6 a 36,9 % do P total extraído. Em relação ao P lábil, o Po representou mais de 80 % nos solos sob florestas naturais e 65 % no solo sob eucalipto. O Po (total e lábil) correlacionou-se positivamente com o C orgânico, e o Po lábil com o P disponível.

Caracterização da matéria orgânica do solo em fragmentos de mata atlântica e em plantios abandonados de eucalipto

A compreensão da dinâmica da matéria orgânica (MO) nos ecossistemas de Mata Atlântica é necessária para o manejo eficiente e conservação de vegetações nativas. A natureza química das substâncias húmicas (SHs) reflete os processos de gênese e uso do solo e pode ser usada como indicador da qualidade da MO. O objetivo deste estudo foi usar a qualidade da MO como sinalizador do ambiente edáfico em áreas de mata nativa, sobre Gleissolo Háplico Tb distrófico, argissólico e Cambissolo Háplico Tb distrófico, e em plantios abandonados de eucalipto de diferentes idades, sobre Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico latossólico, localizados na Reserva Biológica União, RJ. Para isso, foram avaliadas as distribuições da MO humificada e os ácidos húmicos do solo por meio de métodos químicos e espectroscópicos, em duas profundidades do solo (0-0,10 e 0,10-0,20 m). Os solos da Reserva Biológica apresentaram fertilidade natural muito baixa, condição esta limitante para o processo de humificação. As SHs representaram, portanto, menos de 50 % do carbono prontamente oxidável, indicando que as substâncias não-húmicas compõem a maior parte da MO; portanto, a serrapilheira tem o papel central na nutrição das plantas e microrganismos. A distribuição relativa das frações que compõem a MO humificada não foi alterada pela cobertura vegetal nem pela classe de solo. Os ácidos húmicos apresentaram natureza química semelhante à normalmente encontrada para os ácidos fúlvicos, e tais características foram expressas no baixo conteúdo de C e nos elevados valores das razões H/C e O/C e da acidez, o que levou à formação de material humificado pouco condensado.A espectroscopia de infravermelho indicou o efeito do tipo de solo e da cobertura vegetal sobre a qualidade química dos ácidos húmicos. O material humificado isolado da Mata Atlântica apresentou maior intensidade de fluorescência, sugerindo maior labilidade e capacidade de ceder elétrons para reações químicas do solo.

Balanço de carbono e nutrientes em plantio puro e misto de espécies florestais nativas no sudeste da Bahia

A manutenção da produção florestal depende da quantidade e do fluxo de nutrientes no ecossistema, os quais são afetados pelas técnicas de manejo utilizadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferenças na ciclagem e no balanço de C e nutrientes, em plantio puro e misto de espécies florestais nativas, bem como em fragmentos florestais de Mata Atlântica. O trabalho foi desenvolvido em solos de tabuleiro do sudeste da Bahia, Brasil, no período de agosto de 1994 a julho de 1995, em plantios, com 22 anos de idade, de pau-roxo, Peltogyne angustiflora; putumuju, Centrolobium robustum; arapati, Arapatiella psilophylla; arapaçu, Sclerolobium chrysophyllum; claraíba, Cordia trichotoma; e óleo-comumbá, Macrolobium latifolium. Como referências, foram utilizadas uma floresta secundária, praticamente em estado clímax, e uma capoeira de 40 anos de idade. As quantidades totais de carbono e nutrientes no sistema (solo + parte aérea + serapilheira) variou marcadamente entre as espécies florestais. O plantio misto apresentou maior acúmulo desses elementos do que os plantios puros. O plantio misto apresentou maior intensidade de ciclagem bioquímica para todos os nutrientes do que a média dos plantios puros. Resultado similar ocorreu para a ciclagem biogeoquímica, à exceção de Ca. O balanço de C, P e K foi negativo em todas as coberturas florestais; entretanto, para N o balanço foi positivo. O balanço de Ca foi positivo apenas para o arapaçu, enquanto o de Mg foi negativo somente no putumuju e óleo-comumbá. O balanço mais negativo foi de P, seguido de K e Ca. O plantio misto apresentou balanço próximo à média dos plantios puros. Desse modo, o plantio misto mostrou-se mais adequado, por proporcionar, simultaneamente, maior eficiência da ciclagem bioquímica e biogeoquímica e balanços mais equilibrados de carbono e nutrientes.

Análise multivariada de Argissolos da faixa atlântica brasileira

A faixa atlântica brasileira possui extrema diversidade ambiental, onde é expressiva a ocorrência de Argissolos, descritos e identifcados em diversos estudos, sem que tenham sido exauridas as possibilidades de interpretações. O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio da análise multivariada, as principais diferenças nos atributos físicos e químicos de Argissolos da faixa atlântica brasileira. Foram analisados 91 perfis de solos oriundos de levantamentos pedológicos realizados pelo Projeto RADAMBRASIL, agrupados em três domínios geomorfológicos distintos: Planaltos Soerguidos, Planaltos Rebaixados e Tabuleiros Costeiros, por meio da análise de componentes principais e análise de função discriminante. Para isso, foram selecionadas 14 variáveis para identificar as peculiaridades de cada grupo geomorfológico e suas principais diferenças. A análise dos componentes principais demonstrou que os cinco primeiros componentes respondem por aproximadamente 70 % da variação dos dados. A análise integrada confirmou que os Argissolos dos Planaltos Soerguidos são mais rasos, associando maiores taxas de erosão com menor espessura dos horizontes Bt, e são quimicamente pobres, embora mais rejuvenescidos e rasos. Já os Argissolos nos Planaltos Rebaixados, submetidos a um clima mais seco e, ou, sazonal que os situados nos Planaltos Soerguidos e Tabuleiros Costeiros, mostram-se menos intemperizados e com maior CTC. As análises realizadas (componentes principais e análise discriminante) permitem melhor entender as relações geomorfopedológicas dos Argissolos nos diferentes domínios estudados.

Aplicabilidade do lisem (limburg soil erosion) para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica tropical

As variáveis de entrada do modelo LISEM, mais importantes do ponto de vista da gênese do escoamento superficial direto (umidade do solo antecedente aos eventos de precipitação pluvial (θap) e espessura da camada de solo considerada no balanço hídrico) foram calibrados para eventos individuais de precipitação pluvial ocorridos na bacia hidrográfica do ribeirão Marcela, da região Alto Rio Grande, MG. Avaliou-se, também, a influência de diferentes cenários nas variáveis do escoamento superficial direto. O modelo apresentou elevada sensibilidade à umidade do solo, sendo este sua principal variável de calibração. A influência da camada de balanço hídrico esteve associada à umidade de calibração, observando-se que, quanto maior a profundidade, maior a umidade requerida para calibrar o modelo. Os cenários mata natural, eucalipto e café, aos 35 meses após o plantio, atenuaram as vazões máximas de 37,6; 42,2; e 28,0 %, cuja intensidade de precipitação pluvial foi de 48,0 mm h-1. O modelo hidrológico LISEM apresentou resultados satisfatórios na simulação hidrológica do escoamento superficial direto, mostrando que pode ser aplicado para previsão do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas tropicais, desde que devidamente calibrado.

Estoque de carbono do solo sob pastagem em área de tabuleiro costeiro no sul da Bahia

A substituição de ambientes de floresta por pastagens leva a importantes mudanças no estoque de C do solo e consequentemente na ciclagem global desse elemento. Este trabalho foi realizado no município de Itabela - Bahia, e teve por objetivo avaliar o C estocado no solo em pastagem degradada e produtiva com diferentes idades de uso, comparativamente ao solo de mata natural. Para tal, foram selecionadas áreas com remanescentes de Mata Atlântica, pastos produtivos com 2, 9 e 18 anos de uso e pasto mal manejado com 18 anos, situadas em relevo plano e mesma classe de solo (Argissolo Amarelo). Nesses locais, foram alocadas três parcelas para coletas de amostras de solo e posterior análise de C. Com os dados obtidos, foi possível observar que não houve diferença significativa para os estoques de C do solo, entre os ambientes de mata, pasto degradado e pasto produtivo, com diferentes idades de uso e nas diferentes camadas de solo avaliadas. Além disso, observou-se que após 28 anos de uso com pastagem bem e mal manejada, em média 62 % do C orgânico do solo ainda é derivado da floresta original.

Estrutura de um nitossolo vermelho latossólico eutroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e floresta

Alterações estruturais causadas no solo pelos sistemas de manejo podem resultar em compactação e interferir no desenvolvimento radicular das culturas. Com o objetivo de avaliar os influxos do tipo de manejo sobre a estrutura do solo, por meio de métodos qualitativo (perfil cultural) e quantitativo (densidade), realizou-se um estudo em solo derivado do basalto, com textura argilosa a muito argilosa, no município de Maringá (PR), Terceiro Planalto Paranaense, coordenadas 23 º 29 ' S e 51 º 59 ' W, submetido aos sistemas de manejo convencional com sucessão de milho (Zea mays L. ) e soja (Glycine max); e plantio direto com rotação de trigo (Triticum spp.), milho (Zea mays L.), feijão (Phaseolus vulgaris), aveia-preta (Avena strigosa) e soja durante 20 anos. Próximo desses locais, selecionou-se área de floresta como testemunha. Amostras indeformadas foram coletadas a partir dos volumes homogêneos de solo, verificados na descrição do perfil cultural: duas amostras em solo sob floresta, duas em plantio direto e três amostras em solo com manejo convencional. A análise física associada às análises morfológicas das estruturas do solo para as profundidades de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm permite concluir que: (a) o tipo de manejo do solo agrícola determina quantidades distintas de horizontes antrópicos; (b) a condição apresentada pelo volume estrutural infere a forma de exploração do solo pelas raízes; (c) os processos de compactação no solo sob manejo convencional ocorrem tanto em profundidade como em lateralidade; (d) o sistema plantio direto mostrou-se mais favorável do ponto de vista da qualidade estrutural; (e) o método do perfil cultural é eficiente em avaliações morfológicas do solo.

The combined use of reflectance, emissivity and elevation Aster/Terra data for tropical soil studies

Reflectance, emissivity and elevation data of the sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)/Terra were used to characterize soil composition variations according to the toposequence position. Normalized data of SWIR (shortwave infrared) reflectance and TIR (thermal infrared) emissivity, coupled to a soil-fraction image from a spectral mixture model, were evaluated to separate bare soils from nonphotosynthetic vegetation. Regression relationships of some soil properties with reflectance and emissivity data were then applied on the exposed soil pixels. The resulting estimated values were plotted on the ASTER-derived digital elevation model. Results showed that the SWIR bands 5 and 6 and the TIR bands 10 and 14 measured the clay mineral absorption band and the quartz emissivity feature, respectively. These bands improved also the discrimination between nonphotosynthetic vegetation and soils. Despite the differences in pixel size and field sampling size, some soil properties were correlated with reflectance (R² of 0.65 for Al2O3 in band 6; 0.61 for Fe2O3 in band 3) and emissivity (R² of 0.65 for total sand fraction in the 10/14 band ratio). The combined use of reflectance, emissivity and elevation data revealed variations in soil composition with topography in specific parts of the landscape. From higher to lower slope positions, a general decrease in Al2O3 and increase in total sand fraction was observed, due to the prevalence of Rhodic Acrustox at the top and its gradual transition to Typic Acrustox at the bottom.

Contribution of humic substances from different composts to the synthesis of humin in a tropical soil

The contribution of humic substances of different composts to the synthesis of humin in a tropical soil was evaluated. Increasing doses (0, 13, 26, 52, and 104 Mg ha-1) of five different composts consisting of agroinpowderrial residues were applied to a Red-Yellow Latosol. These composts were chemically characterized and 13C NMR determined and the quantity of the functional alkyl groups of humic acids applied to the soil as compost was estimated. Thirty days after application of the treatments, organic matter samples were collected for fractionation of humic acids (HA), fulvic acids (FA) and humin (HU), from which the ratios HA/FA and (HA + FA)/HU were calculated. The application of the composts based on castor cake resulted in the highest HU levels in the soil; alkyl groups of the HA fraction of the composts were predominant in the organic components added to the HU soil fraction.

Caracterização de solos em uma topoclimossequência no maciço de triunfo - sertão de pernambuco

Os brejos de altitude nordestinos constituem uma disjunção da mata atlântica, formando ilhas de floresta úmida em plena região semiárida, tendo uma condição climática bastante atípica, favorecida pela ocorrência de chuvas orográficas, com precipitação pluvial que pode atingir valores superiores a 1.200 mm por ano. No Estado de Pernambuco, a maioria dos estudos em brejos de altitude abrange os aspectos botânicos e faunísticos, sendo, portanto, importante a realização de estudos para caracterização dos recursos edáficos. Com intuito de estudar os solos de brejos de altitude no Sertão Pernambucano e avaliar a influência dos diversos fatores pedogenéticos na sua formação e evolução, foi feita a caracterização morfológica, física, química e mineralógica de três perfis no maciço de Triunfo, em diferentes altitudes, localizados nos municípios de Serra Talhada (P1), Santa Cruz da Baixa Verde (P2) e Triunfo (P3), formando uma topoclimossequência. Os perfis estudados apresentam características morfológicas similares, relacionadas com o pequeno grau de desenvolvimento pedogenético, principalmente nos perfis P3 (Triunfo) e P2 (Santa Cruz), classificados, respectivamente, como Cambissolo Háplico Tb Eutrófico latossólico e Cambissolo Háplico Tb Eutrófico típico. O perfil P1 (Serra Talhada), localizado no sopé, apresentou menor teor de argila e acentuado gradiente textural, resultante de descontinuidade litológica, sendo classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico (cambissólico). Todos os solos deste estudo são oriundos de rochas sieníticas, sendo, pelo menos em parte, influenciados pelo transporte e pela deposição de materiais oriundos da parte superior do relevo. O perfil de Triunfo, em local mais úmido, apresentou o maior grau de desenvolvimento em relação aos demais. O clima, atuando principalmente pela variação de umidade, não foi, entretanto, o único fator de formação responsável pela diferenciação dos solos ao longo da topoclimossequência, devendo-se ressaltar, também, a influência do material de origem e do relevo.

Emission of nitrous oxide and carbon dioxide from semi-arid tropical soils in Chiapas México

The semi-arid region of Chiapas is dominated by N2 -fixing shrubs, e.g., Acacia angustissima. Urea-fertilized soil samples under maize were collected from areas covered and uncovered by A. angustissima in different seasons and N2O and CO2 emissions were monitored. The objective of this study was to determine the effects of urea and of the rainy and dry season on gas emissions from semi-arid soil under laboratory conditions. Urea and soil use had no effect on CO2 production. Nitrons oxide emission from soil was three times higher in the dry than in the rainy season, while urea fertilization doubled emissions. Emissions were twice as high from soil sampled under A. angustissima canopy than from arable land, but 1.2 lower than from soil sampled outside the canopy, and five times higher from soil incubated at 40 % of the water-holding capacity (WHC) than at soil moisture content, but 15 times lower than from soil incubated at 100 WHC. It was found that the soil sampling time and water content had a significant effect on N2O emissions, while N fertilizer and sampling location were less influent.

Pedological and isotopic relations of a highland tropical peatland, Mountain Range of the Espinhaço Meridional (Brazil)

The evolution of organic matter sources in soil is related to climate and vegetation dynamics in the past recorded in paleoenvironmental Quaternary deposits such as peatlands. For this reason, a Histosol of the mineralotrophic peatland from the Pau-de-Fruta Special Protection Area - SPA, Espinhaço Meridional, State of Minas Gerais, was described and characterized to evidence the soil constituent materials and properties as related to changes in environmental conditions, supported by the isotopic and elementary characterization of soil C and N and 14C ages. Samples were collected in a depression at 1,350 m asl, where Histosols are possibly more developed due to the great thickness (505 cm). Nowadays, the area is colonized by vegetation physiognomies of the Cerrado Biome, mainly rocky and wet fields (Campo Rupestre and Campo Úmido), aside from fragments of Semidecidual Seasonal Forest, called Capões forests. The results this study showed that early the genesis of the analyzed soil profile showed a high initial contribution of mostly herbaceous organic matter before 8,090 ± 30 years BP (14C age). In the lower-mid Holocene, between 8,090 ± 30 years AP (14C age) to ± 4,100 years BP (interpolated age), the vegetation gradually became more woody, with forest expansion, possibly due to increased humidity, suggesting the existence of a more woody Cerrado in the past than at present. Drier climate conditions than the current were concluded ± 2,500 years BP (interpolated age) and that after 430 years BP (14C age) the forest gave way to grassland, predominantly. After the dry season, humidity increased to the current conditions. Due to these climate fluctuations during the Holocene, three decomposition stages of organic matter were observed in the Histosols of this study, with prevalence of the most advanced (sapric), typical of a deposit in a highly advanced stage of pedogenetic evolution.

Determination of hydraulic properties of a tropical soil of Hawaii using column experiments and inverse modeling

A method for determining soil hydraulic properties of a weathered tropical soil (Oxisol) using a medium-sized column with undisturbed soil is presented. The method was used to determine fitting parameters of the water retention curve and hydraulic conductivity functions of a soil column in support of a pesticide leaching study. The soil column was extracted from a continuously-used research plot in Central Oahu (Hawaii, USA) and its internal structure was examined by computed tomography. The experiment was based on tension infiltration into the soil column with free outflow at the lower end. Water flow through the soil core was mathematically modeled using a computer code that numerically solves the one-dimensional Richards equation. Measured soil hydraulic parameters were used for direct simulation, and the retention and soil hydraulic parameters were estimated by inverse modeling. The inverse modeling produced very good agreement between model outputs and measured flux and pressure head data for the relatively homogeneous column. The moisture content at a given pressure from the retention curve measured directly in small soil samples was lower than that obtained through parameter optimization based on experiments using a medium-sized undisturbed soil column.

Minimização da erosão em função do tamanho e localização das áreas de floresta no contexto do programa "conservador das águas"

Com os crescentes conflitos de uso da água no Brasil, a implantação de políticas para a mitigação desses problemas tornou-se crucial. Nesse sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem se difundido ao redor do mundo e, consequentemente, no Brasil. O município de Extrema, em Minas Gerais, implantou a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa "Conservador das Águas". Neste trabalho, objetivou-se avaliar a perda de solo na sub-bacia das Posses, onde se iniciou o programa "Conservador das Águas", visando determinar a potencialidade que o conceito adotado nesse programa terá para a conservação do solo e otimizar o provimento desse serviço ambiental em função do tamanho e da localização da área de floresta. Quatorze diferentes cenários de uso e cobertura do solo foram analisados, utilizando-se um Sistema de Informações Geográficas e a Revised Universal Soil Loss Equation. A expectativa de perda de solo na sub-bacia das Posses antes e após a implementação do programa "Conservador das Águas" foi de 30,63 e 7,06 Mg ha-1 ano-1, respectivamente. A otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem e alocando-se a área de floresta de maneira mais otimizada.

Morfologia e estabilidade de agregados superficiais de um argissolo vermelho-amarelo sob diferentes manejos de longa duração e mata atlântica secundária

Experimentos de longa duração submetidos a diferentes manejos de solo fornecem importantes informações quando as alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas são avaliadas e comparadas às das condições originais do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a morfologia externa e a estabilidade de agregados superficiais de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob diferentes tipos de manejo em experimento de longa duração e nas condições sob Mata Atlântica secundária. Foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas na camada de 0-5 cm, em dois tipos de manejo de solo: plantio direto (PD) e preparo com arado de disco + grade pesada (AD + GP). Também foi avaliada, como referência do estado de agregação original do solo, uma área de Mata Atlântica secundária (MS) adjacente ao experimento. As amostras indeformadas foram impregnadas com resina de poliéster e, na sequência, lâminas delgadas com 30 µm de espessura foram confeccionadas. Posteriormente, as lâminas foram examinadas em microscópio óptico, acoplado à câmera digital, para obtenção de imagens fotográficas mediante seleção aleatória de campos nas lâminas. As imagens geradas foram processadas pelo programa de computador Adobe Photoshop CS3 para análise de parâmetros relacionados à morfologia externa de agregados (perímetro, área, comprimento do maior eixo, comprimento do menor eixo, diâmetro de Feret, alongamento e arredondamento), que visam fornecer informações sobre o tamanho, a forma e a rugosidade dos agregados. Para as amostras deformadas, além da estabilidade dos agregados em água em classes de tamanho 4-2; 2-1; 1-0, 5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e < 0,105 mm de diâmetro, foi determinado o C orgânico total (COT). Foram calculados: diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade de agregados (IEA). Houve predomínio da classe de agregados de 4-2 mm nos dois tipos de manejo e na MS, sendo superior no solo sob MS e PD. Os índices de agregação DMG, DMP e IEA foram semelhantes no PD e na MS, sendo maiores que o do manejo por AD + GP. O PD promoveu diferenças morfológicas nos agregados em comparação ao AD + GP, mostrando proximidade com a referência MS.