Índice de manejo de carbono e atributos químicos de Latossolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar mudanças nos atributos químicos, no estoque de carbono e no índice de manejo de C de um Latossolo Vermelho argiloso, sob diferentes sistemas de manejo. Avaliou-se o solo sob sistemas de manejo com diferentes históricos de uso, sob as seguintes coberturas: Zea mays, Urochloa decumbens e Panicum maximum cv. Tanzania. Como testemunha, avaliou-se área sob vegetação de cerrado. Foram coletadas amostras compostas das camadas de solo de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. Os teores de fósforo diminuíram com a profundidade, e os maiores valores foram observados na área com P. maximum. Na área com milho, observaram-se maiores valores de K+, Ca++, Mg++, CTC, e de soma e saturação por bases. O teor de C orgânico total do solo (COT) foi maior sob cerrado e menor sob cobertura com P. maximum, à profundidade de 5-10 cm. Os maiores estoques de COT, carbono nas frações particuladas (C-MOP) e nas frações associadas à fase mineral do solo ocorreram na área com U. decumbens, o que promoveu maiores índices de labilidade e de manejo de C, similares aos da vegetação de cerrado. Em todas as coberturas, a labilidade da matéria orgânica do solo diminuiu com o aumento da profundidade. A fração C-MOP apresenta maior sensibilidade às alterações de manejo e relaciona-se ao COT.

Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio no solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo

Sistemas de integração lavoura-pecuária têm um alto potencial de uso no sul do país, especialmente em áreas de soja sob plantio direto, com espécies de cobertura no inverno. A condução de sistemas de integração com diferentes intensidades de manejo da pastagem resultará, ao longo do tempo, em estoques de C orgânico (CO) e de N diferenciados, decorrentes do aporte diferenciado de resíduos. Este trabalho foi realizado para avaliar a evolução dos estoques de CO e de N total (NT) e em frações físicas da matéria orgânica em solo submetido a diferentes intensidades de pastejo, em plantio direto. O experimento foi iniciado em 2001, em um Latossolo Vermelho distrófico, após a colheita da soja. Os tratamentos constaram de alturas de manejo da pastagem (aveia-preta + azevém): 10, 20 e 40 cm, com bovinos jovens, e sem pastejo, seguido do cultivo de soja, em delineamento de blocos ao acaso. Amostras de solo foram retiradas no início do experimento (maio 2001), após três anos (maio de 2004) e após seis anos (maio de 2007), para a avaliação dos teores e dos estoques de CO e de NT. Intensidades de pastejo moderadas (20 e 40 cm de altura do pasto) promoveram aumento nos estoques de CO total, CO particulado, NT e N na matéria orgânica particulada no solo, semelhante ao plantio direto sem pastejo. Na alta intensidade de pastejo (10 cm), houve redução no estoque desses elementos, com degradação da qualidade da matéria orgânica.

Densidade, agregação e frações de carbono de um Argissolo sob pastagem natural submetida a níveis de ofertas de forragem por longo tempo

O ajuste da quantidade de animais à oferta de forragem é fundamental para a sustentabilidade de pastagens naturais. O manejo da oferta de forragem, além de interferir nas espécies vegetais que compõem a pastagem, também pode se refletir nos atributos do solo, como densidade, agregação e conteúdo de carbono. Neste estudo, avaliaram-se a densidade do solo, o diâmetro médio ponderado de agregados e frações de carbono sob pastagem natural, manejada por 22 anos com diferentes intensidades de pastejo, representadas por níveis de oferta de forragem de 4, 8, 12 e 16 kg de matéria seca para cada 100 kg de peso de animal vivo. Duas áreas excluídas de pastejo foram incluídas como testemunhas. Verificaram-se alterações nos atributos do solo, estando elas relacionadas às intensidades de pastejo. Essas alterações ocorreram, principalmente, na superfície (0-10 cm), observando-se aumento da densidade do solo com a redução na oferta de forragem. O diâmetro médio ponderado de agregados do solo e a massa de raízes na camada de 0 a 10 cm apresentaram comportamento inversamente proporcional ao da oferta de forragem. A labilidade do carbono decresce nos tratamentos conforme diminui a oferta de forragem. O índice de estoque de C indica que na oferta de 12 % aumenta-se o estoque de C no solo em relação à testemunha, enquanto as demais ofertas diminuem. O índice de manejo de carbono demonstra que as maiores ofertas de forragem (12 e 16 %) proporcionam melhor qualidade ao sistema em pastagem natural, ao passo que na menor oferta (4 %) o sistema está perdendo qualidade e comprometendo a sustentabilidade - demonstrado pela redução substancial desse índice.

Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica do solo (MOS) e o índice de manejo de C, em solos sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), após quatro (ILP4) e oito anos (ILP8) de implantação. Para comparação, foram utilizados outros sistemas de manejo: pastagem e lavoura em plantio direto (PD), além de vegetação nativa. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. A integração lavoura-pecuária, estabelecida num período de oito anos, é capaz de alcançar um novo estado estável equivalente ao sistema sob plantio direto com 23 anos de implantação. Houve acúmulo no estoque de C total de 101,0 (ILP8) e 104,2 Mg ha-1 (PD) e N total de 5,5 (ILP8) e 5,8 Mg ha-1 (PD), na camada 0-30 cm, bem como aumento no estoque de C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da MOS. Para o ILP com oito anos, o índice de manejo de C de 88 foi superior ao dos demais sistemas de manejo e não diferiu da vegetação nativa na camada 0-10 cm, todavia, foi similar ao PD na análise de todo o perfil (0-30 cm).

Emissão de gases de efeito estufa e estoque de carbono no solo em função do manejo e correção de acidez

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

Determinação de estoques totais de carbono e nitrogênio e suas frações em sistemas agrícolas implantados em argissolo vermelho-amarelo

Os estoques de C orgânico do solo são definidos pela interação dos fatores que determinam sua formação e aqueles que promovem sua decomposição. Este trabalho teve o objetivo de quantificar a recuperação nos estoques de C nos compartimentos de C orgânico de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico latossólico em conseqüência do seu uso agrícola. Foram avaliadas áreas com seringal, pomar de citros, pastagem e mata secundária. Retiraram-se 20 amostras de solo em cada uso, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm. Para avaliar o efeito dos tratamentos, foram determinadas e calculadas as seguintes propriedades: C orgânico total (COT), N total (NT), C nas frações ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) e humina (HN), C orgânico lábil (C L), C da biomassa microbiana (C MICR), matéria orgânica leve (MOL), C e N da MOL (C MOL e N MOL), C solúvel em água (CSA) e índice de manejo de C (IMC). Na profundidade de 0 a 10 cm, o teor de COT variou de 20,9 a 13,3 g kg-1 para mata secundária e pastagem, respectivamente, enquanto de 10 a 20 cm essa variação foi de 13,5 a 9,8 g kg-1, respectivamente. O IMC de 0 a 10 cm foi maior no seringal (69) e pomar de citros (70) e menor na pastagem (54), o que também ocorreu de 10 a 20 cm. Nas profundidades avaliadas, os sistemas com seringal e pomar de citros apresentaram maior potencial para preservar e, ou, recuperar os teores de COT e NT e os compartimentos lábeis, como o C MICR, CSA, MOL, C MOL e N MOL, bem como proporcionaram melhor qualidade da matéria orgânica humificada com o aumento do conteúdo de substâncias húmicas alcalino-solúveis mais condensadas, ao passo que a pastagem mostrou potencial limitado de preservação de C no solo. Isso posiciona o pomar de citros e especialmente o seringal como uma estratégia de manejo importante para conservação da qualidade do solo. Os teores C MICR, CSA, MOL variaram mais intensamente entre os sistemas de uso que o COT, razão por que podem ser considerados indicadores mais sensíveis das mudanças no estado da matéria orgânica do solo.

Sistemas de manejo e qualidade física em latossolo vermelho

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

Qualidade do solo avaliada pelo "Soil Quality Kit Test" em dois experimentos de longa duração no Rio Grande do Sul

A avaliação da qualidade do solo (QS) é importante estratégia no planejamento agrícola, possibilitando a identificação e o aprimoramento de sistemas de manejo com características de alta produtividade e de preservação ambiental. O presente estudo foi realizado em dois experimentos de longa duração (10 e 15 anos) conduzidos no Sul do Brasil e teve por objetivo avaliar o efeito de sistemas de manejo na QS, utilizando um kit de análise expedita de qualidade de solo (KQS), desenvolvido pelo Instituto de Qualidade do Solo-USDA-ARS. A eficiência desse kit foi avaliada pela comparação com os métodos tradicionais utilizados na ciência do solo. Nas duas áreas experimentais investigou-se um total de 12 tratamentos, os quais englobaram sistemas de preparo com diferentes intensidades de revolvimento do solo (preparo convencional, preparo reduzido e plantio direto) e sistemas de culturas com ampla faixa de adição de resíduos vegetais ao solo, além da aplicação de doses anuais de N-uréia, variando de 0 a 144 kg ha-1. Em cada base experimental uma área sob campo natural foi avaliada, servindo como referência da condição do solo na ausência de interferência antrópica. Como indicadores de QS, foram avaliados infiltração de água, respiração do solo, densidade do solo, teor de nitrato+nitrito (N-NO3- + N-NO2-), estabilidade de agregados em água e pH. De maneira geral, os coeficientes de correlação entre os métodos do KQS e os métodos tradicionais foram elevados, sendo o mais alto para o indicador pH (r = 0,98) e o menor para o indicador infiltração de água no solo (r = 0,42). Os tratamentos selecionados foram teoricamente ordenados em ordem crescente de QS, a qual foi reproduzida de forma eficiente pelo índice de estoque de carbono (IEC), calculado pela razão entre o estoque de C orgânico do solo, na camada de 0-5 cm, de cada tratamento e o estoque de C orgânico no solo sob campo natural. Os indicadores estabilidade de agregados, N-NO3- + N-NO2- e respiração do solo foram os mais eficientes em discriminar a QS. O KQS foi eficiente em avaliar a QS dos tratamentos nas duas áreas experimentais. Os níveis mais elevados de QS foram alcançados nos tratamentos com plantio direto e consórcio de gramíneas e leguminosas tropicais, devido à cobertura do solo e às elevadas adições de C e N via resíduos culturais.

Mudanças na matéria orgânica do solo causadas pelo tempo de adoção de um sistema agrossilvopastoril com eucalipto

Sistemas agrossilvopastoris (SASPs) representam práticas de manejo agroflorestal que têm como principal objetivo permitir maior diversidade e sustentabilidade do sistema. A matéria orgânica do solo (MOS) é uma das principais propriedades indicadoras da sustentabilidade de um sistema de cultivo, principalmente em solos sob condições tropicais. Os objetivos deste trabalho foram estudar o impacto dos SASPs de cultivo do eucalipto em diferentes frações de C e N da MOS ao longo do tempo. Para isso, foi amostrada uma cronossequência composta por seis tempos de implantação dos SASPs. O tempo zero foi representado pela área de referência (Cerrado), e os demais, com dois, três, quatro, sete e 10 anos de implantação. Foram coletadas amostras de solo das camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, na linha e na entrelinha de cultivo do eucalipto. Foi feita a caracterização física e química desses solos, assim como as determinações de C orgânico total (COT), N total (NT), C na matéria orgânica leve (MOL), N na MOL e C oxidável por permanganato de potássio, como uma medida de labilidade do C (CL). A partir desses dados foram calculados o IMC CL, que é um Índice de Manejo do C, e o IMC CMOL, que é uma modificação do índice original. O estoque total de C orgânico no solo (COS) (0-100 cm) na linha de plantio do eucalipto foi mantido ao longo do tempo, enquanto na entrelinha houve tendência de perda inicial de C, sem que esses estoques retornassem aos valores originais (Cerrado) no final do décimo e último ano estudado. O estoque total de N mostrou comportamento semelhante na linha e na entrelinha de cultivo do eucalipto. Após perda inicial acentuada de N, houve tendência de acúmulo desse elemento ao longo do tempo de implantação dos SASPs. Contudo, esse acúmulo não foi sustentável e, ao final do período estudado, esses valores eram menores que os originais. A fração da MOL foi a que apresentou as maiores alterações, confirmando sua sensibilidade a alterações de manejo. As perdas de C e N da MOL também foram maiores para a entrelinha de plantio de eucalipto do que para a linha. O C lábil (CL), assim como o índice calculado a partir dele (IMC CL), não possibilitou ajustes dos seus resultados como variável do tempo de implantação dos SASPs. Entretanto, o IMC modificado, calculado a partir do C da MOL (IMC CMOL), apresentou bons ajustes para todas as camadas estudadas; além disso, apresentou correlação mais elevada com o COT, mostrando-se mais indicado para a comparação dos sistemas de manejo estudados. Pôde-se perceber a importância de estudar camadas mais profundas do solo, já que elas podem apresentar perdas de C significativas e de difícil recuperação. A implantação dos SASPs acarretou diminuição dos estoques de COT das camadas superficiais, e o tempo necessário para a recuperação dos estoques originais ficou além do período máximo estudado. A fração mais sensível ao manejo adotado foi a MOL livre.

Matéria orgânica e agregação do solo na rotação lavoura-pastagem em ambiente tropical

A região Centro-Oeste é muito importante para a produção agropecuária do Brasil. Neste ambiente, o plantio direto (PD), aliado à rotação de culturas e pastagens, é apontado como a forma de manejo do solo mais adequada para conciliar produtividade com sustentabilidade. Para estudar os efeitos de sistemas de manejo sobre a agregação e a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), três experimentos de longa duração, localizados em Mato Grosso do Sul, foram avaliados quanto ao teor e os estoques de carbono orgânico total (COT) e de C nas frações da MOS, particulada (MOP) e associada aos minerais do solo (MOM). Foram determinados também, a agregação do solo via peneiramento em água e a seco, o diâmetro médio ponderado (DMP) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA). Os sistemas de manejo foram constituídos de lavouras, em PD e preparo convencional (PC), pastagens permanentes e rotação de lavouras (soja) com pastagem em PD, além de área com vegetação natural. Os sistemas de manejo contendo pastagens, de forma isolada ou em rotação com lavouras, apresentaram os maiores estoques de COT e maior agregação do solo. Verificou-se importante efeito das pastagens na formação de macroagregados, cuja estabilidade se relacionou positivamente com a concentração de COT no solo. São discutidas as relações entre o acúmulo de C no solo e a proteção proporcionada pela oclusão da MOP e pela maior dificuldade de decomposição MOM no interior dos agregados. As taxas médias de acúmulo de C no solo (0 a 20 cm) para os sistemas com rotação lavoura-pastagem foram de 0,4 Mg ha-1 ano-1 em relação à lavouras em PD. O teor de C nas frações da MOS, DMP e estoques de COT, possibilitaram o cálculo de indicadores de qualidade dos sistemas de manejo (Índice de Manejo do C, Índice de estratificação e Nível de Ordem), os quais evidenciaram a importância de utilização da rotação lavoura-pastagem em PD neste ambiente.

Análise de ecossistemas aquáticos através do método input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)

A enorme complexidade dos sistemas ecológicos tem sido uma grande barreira para a compreensão e o gerenciamento da problemática ambiental. Neste sentido a modelagem matemática é uma valiosa ferramenta, devido a sua capacidade de organizar as informações disponíveis sobre estes sistemas e de fazer previsões a seu respeito para diferentes condições. Desta forma a análise de sistemas naturais vem sendo abordada de diferentes maneiras, sendo que nas últimas décadas a teoria de ecossistemas expandiu-se e ramos específicos, que permitem seguir e predizer a evolução de ecossistemas, foram formulados. Um destes enfoques, conhecido como análise do fluxo de insumo-produto, pode ser utilizado para explicar o funcionamento e estrutura dos subsistemas de um ecossistema através da descrição dos fluxos de matéria ou energia. A análise do fluxo de insumo-produto pode ser representada através de dois modelos: o modelo determinístico ou o modelo estocástico, tendo sua origem em estudos de caso com o objetivo de analisar a econômica norte-americana, sendo uma extensão prática da teoria clássica de interdependência geral. Este trabalho faz uma abordagem sintética da evolução desta análise, avaliando dados teóricos e principalmente dados referentes à Lagoa Itapeva. A análise de input-output (determinística e estocástica) com o propósito de obter informações no que diz respeito aos fluxos (matéria e energia), é bastante simples; sendo que os modelos determinísticos se prestam melhor para traçar um panorama global e para obter projeções para as variáveis já os modelos estocásticos são mais complexos, mas provêem uma descrição mais acurada. Na Lagoa Itapeva os processos determinísticos demonstraram um baixo índice de ciclagem do carbono entre os três compartimentos em estudo e o fluxo preferencial na normalização corresponde ao compartimento dos produtores primários, isto decorre de não existir loop nos compartimentos em estudo e também não existir fluxos em dois sentidos. Em relação à avaliação estocástica foram observadas uma baixa relação no sentido espacial superfície-meio-fundo da lagoa, e uma boa distribuição espacial norte-centro-sul. Quanto à distribuição temporal, foi constatada uma baixa concordância entre os dados analisados e os dados reais quanto das análises realizadas em intervalos de tempo pequeno (horas) e uma boa concordância nas medidas feitas quando o intervalo foi significativo (meses). Também em relação à Lagoa Itapeva, foi verificado nas análises estocásticas, utilizando-se operadores espaciais, que como a dinâmica biológica nem sempre é linear, os organismos não podem acompanhar imediatamente e perfeitamente as mudanças do ambiente, resultando em tempos de residência de matéria significativamente baixo. Além da análise dos fluxos ligados a este ecossistema lagunar, foram desenvolvidas técnicas de correção e adaptação de dados referentes à amostragem ocorrida na Lagoa durante um ano de campanha. Assim, propõe-se uma nova perspectiva no uso desta metodologia de forma simples e de fácil manipulação matemática.

Estoque de carbono orgânico no solo e emissões de dióxido de carbono influenciadas por sistemas de manejo no sul do Brasil

O C fotossintetizado adicionado ao solo pelos resíduos vegetais (C-resíduo), as emissões de C na forma de dióxido de carbono (C-CO2) e o estoque de C orgânico do solo (C-solo) são componentes do ciclo deste elemento no sistema solo-planta-atmosfera. O efeito de práticas de manejo de solo sobre esses componentes necessita de melhor entendimento, visando à identificação de um sistema com potencial de reter C atmosférico no solo e contribuir para a mitigação do aquecimento global. Neste estudo, as emissões de C-CO2, o estoque de C e as adições de C pelos resíduos vegetais foram avaliados em experimento de longa duração (18 anos), localizado em Eldorado do Sul (RS). O quociente C-CO2/(C-resíduo + C-solo) foi proposto como índice da capacidade de sistemas de preparo e de cultura em conservar C no solo (ICC). A emissão de C-CO2 foi medida durante 17 meses; a quantidade de C-resíduo foi estimada com base em amostragens da massa de plantas de cobertura de inverno e no índice de colheita do milho; e o estoque de C-solo, avaliado na camada de 0-0,2 m do solo submetido aos sistemas de preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), associados às sucessões de aveia (Avena strigosa Schreb)/milho (Zea mays L.) (A/M) e ervilhaca comum (Vicia sativa L.)/milho (E/M). Com objetivo de avaliar a relação das emissões de C-CO2 com fatores ambientais, foram monitoradas a temperatura a 0,05 m de profundidade e a umidade gravimétrica do solo nas camadas de 0-0,05; 0,05-0,1; e 0,1-0,2 m. Em comparação ao estoque de C-solo no início do experimento (33,4 t ha-1), o balanço foi negativo no solo em PC (-0,31 t ha-1 ano-1 no A/M e -0,10 t ha-1 ano-1 no E/M) e positivo no solo em PD (0,15 t ha-1 ano-1 ) apenas quando associado ao sistema E/M, o qual apresentou maior aporte de resíduos. As taxas mensais médias das emissões variaram entre 0,27 g m-2 de C-CO2 no inverno (média das temperaturas mínimas = 8 &deg;C) e 1,36 g m-2 de C-CO2 no verão (média das temperaturas máximas = 38º C), que se relacionaram com a temperatura do solo (r > 0,85). A emissão total de C-CO2 no período variou entre 3,6 e 4,0 t ha-1 de C-CO2, não tendo sido verificada diferença significativa entre os sistemas de preparo de solo e de cultura. Entretanto, o ICC evidenciou que o potencial dos sistemas de manejo em conservar C no solo aumentou na ordem PC A/M < PC E/M < PD A/M < PD E/M. As condições menos oxidativas contribuíram para o balanço positivo de C no solo em plantio direto, característica que é potencializada pela utilização de sistemas de cultura com leguminosas como plantas de cobertura, que favorecem o acúmulo de C no solo por permitirem maior produção de massa das gramíneas cultivadas em sucessão, devido ao fornecimento de N.

Estoques e frações de carbono orgânico em Latossolo Amarelo submetido a diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos de sistemas de manejo do solo sobre os estoques e as frações de carbono orgânico de um Latossolo Amarelo, no cerrado do Piauí. Foram avaliados os sistemas: plantio convencional por três anos; plantio direto por três e cinco anos, com uso de milheto como cultivo de cobertura; e plantio direto por nove anos, dos quais sete com uso de milheto e dois com forrageira (Urochloa brizantha). Utilizou-se área de cerrado nativo como referência. Amostras de solo foram coletadas nos períodos chuvoso e seco, das camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, para determinação de: estoques e totais de carbono orgânico e nitrogênio; teores de substâncias húmicas; e índice de humificação. Na camada de 0,00-0,05 m, em ambos os períodos, foram observados os maiores teores de carbono no solo sob cerrado. No entanto, nos dois períodos e nas quatro profundidades, verificaram-se os maiores estoques de carbono e nitrogênio bem como os maiores teores de substâncias húmicas nos solos sob plantio direto por cinco e nove anos. Os maiores índices de humificação também foram observados nesses solos, no período seco. O plantio direto, associado ao uso de cultivos de cobertura, diminui a mineralização da matéria orgânica do solo, estoca carbono no solo em profundidade e favorece o sequestro de carbono em áreas do cerrado do Piauí.

Estoques e frações de carbono orgânico em Latossolo Amarelo submetido a diferentes sistemas de manejo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sistemas de uso e manejo do solo: acúmulo de carbono e atributos físicos

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV