Ciclagem e balanço de nutrientes em povoamentos de eucalipto na região Norte Fluminense

Os estudos sobre a ciclagem de nutrientes em povoamentos de eucalipto permitem avaliar possíveis alterações decorrentes de técnicas de manejo aplicadas e possibilitam inferir sobre a sustentabilidade das plantações. O objetivo deste trabalho foi avaliar eventuais diferenças na ciclagem e no balanço de nutrientes em povoamentos de três espécies de eucaliptos. Avaliaram-se plantios de Eucalyptus grandis, E. camaldulensis e E. pellita na idade de seis anos, em solos de tabuleiros (Latossolo e Argissolo Amarelo) de relevo ondulado no norte fluminense, no período de abril de 1999 a dezembro de 2001. Os solos sob as espécies florestais pouco se diferenciaram em relação à fertilidade. A produção de biomassa para todas as espécies foi muito baixa. A biomassa da parte aérea do E. pellita (71,9 Mg ha-1) foi superior à das demais espécies. Em todas as espécies, a maior porção de biomassa foi alocada no tronco (87,92 %). Em geral, as maiores quantidades de N, P e K foram encontradas no lenho e as de Ca e Mg, na casca. O Ca foi o nutriente de maior acumulação na parte aérea. As espécies pouco se diferenciaram na acumulação de nutrientes. Entretanto, o E. pellita foi a espécie que mostrou maior eficiência de uso de nutrientes. Os resultados evidenciam que as espécies de eucalipto distinguem-se marcadamente na intensidade de ciclagem bioquímica e biogeoquímica e no balanço de nutrientes.

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.

Ciclagem de nutrientes via precipitação pluvial total, interna e escoamento pelo tronco em sistema agroflorestal com Gliricidia sepium

A deposição de nutrientes contidos na água de chuva que passa pela copa das árvores e que escoa pelo tronco até o solo pode constituir uma via importante da ciclagem biogeoquímica em sistemas agroflorestais de baixo uso de insumos externos. Todavia, não há informação disponível sobre esses processos em agroecossistemas da região semi-árida do Nordeste brasileiro. O presente trabalho foi conduzido em um sistema agroflorestal de cultivo em aléias, com gliricídia e milho, em Esperança, PB, e teve como objetivo quantificar: a proporção da água de chuva que escoa através da copa das árvores, ou pelo tronco, ou que é interceptada pela copa; e as entradas de N, P e K contidos na água escoada através da copa ou pelo tronco, bem como na água de chuva em áreas sem árvores. Na área experimental, foram delimitadas quatro parcelas, onde foram instalados coletores a 0,50 m de distância do tronco das árvores de gliricídia e coletores tipo ´colarinho´ acoplados ao redor do tronco destas. Paralelamente, foram instalados coletores em áreas adjacentes, sem árvores, para quantificação da precipitação pluvial total. Da precipitação pluvial total, 67 % escoou através da copa , 0,74 % escoou pelo tronco e 32 % foi interceptada pela copa das árvores. As concentrações de N e P foram similares nas amostras da água escoada através da copa ou pelo tronco, porém estas foram cerca de 300 % maiores do que na água de chuva. A concentração de K na água escoada pelo tronco foi cerca de 100 e 600 % maior do que na água escoada através da copa e na água de chuva, respectivamente. Em média, os aportes de N, P e K ao solo foram de 5, 1 e 24 kg ha-1 na água de chuva; 9, 2 e 62 kg ha-1 na água escoada através da copa; e 0,12, 0,02 e 1 kg ha-1 na água escoada pelo tronco, respectivamente. Os resultados demonstram a importância da adoção de sistemas agroflorestais para a sustentabilidade de sistemas agrícolas de baixo uso de insumos externos, como os da região semi-árida do Nordeste.

DISPONIBILIDADE E RECUPERAÇÃO DE NUTRIENTES DE RESÍDUOS CULTURAIS EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO Os resíduos de culturas agrícolas aportados sobre a superfície do solo, além da proteção física, podem liberar quantidades significativas de nutrientes ao solo pela decomposição deles; porém, a disponibilidade desses nutrientes às plantas é um fator pouco estudado. Avaliaram-se os teores totais de C orgânico e N, o pH e a disponibilidade e taxa de recuperação dos macronutrientes provenientes da ciclagem biogeoquímica de diferentes resíduos culturais ao longo do tempo, em solos com texturas construídas. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 × 4 × 5, composto por seis tratamentos no primeiro fator, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes, e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação, após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias; utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O tipo de resíduo, a textura do solo e o tempo de incubação influenciaram os teores totais de C orgânico e N, o pH, a disponibilidade e a taxa de recuperação de P, K, Ca, Mg e S. Os teores totais de C orgânico e N nos solos diminuíram ao longo da incubação. Os resíduos de braquiária e estilosantes acidificaram o solo. O resíduo de braquiária apresentou-se como potencial fonte de K; e o de feijão, de S. O resíduo de milho apresentou as maiores taxas de recuperação de P em solos de textura média e argilosa.

Modeling storm events to investigate the influence of the stream¿catchment interface zone on stream biogeochemistry

We formulate a new mixing model to explore hydrological and chemical conditions under which the interface between the stream and catchment interface (SCI) influences the release of reactive solutes into stream water during storms. Physically, the SCI corresponds to the hyporheic/riparian sediments. In the new model this interface is coupled through a bidirectional water exchange to the conventional two components mixing model. Simulations show that the influence of the SCI on stream solute dynamics during storms is detectable when the runoff event is dominated by the infiltrated groundwater component that flows through the SCI before entering the stream and when the flux of solutes released from SCI sediments is similar to, or higher than, the solute flux carried by the groundwater. Dissolved organic carbon (DOC) and nitrate data from two small Mediterranean streams obtained during storms are compared to results from simulations using the new model to discern the circumstances under which the SCI is likely to control the dynamics of reactive solutes in streams. The simulations and the comparisons with empirical data suggest that the new mixing model may be especially appropriate for streams in which the periodic, or persistent, abrupt changes in the level of riparian groundwater exert hydrologic control on flux of biologically reactive fluxes between the riparian/hyporheic compartment and the stream water.

Simulação dos efeitos das mudanças do uso da terra na dinâmica de carbono no solo na bacia do rio Piracicaba

Neste trabalho teve-se como objetivo testar o modelo CENTURY para simular os efeitos das mudanças de uso da terra nos teores de carbono no solo e na produção primária líquida na bacia do rio Piracicaba, SP. O modelo foi parametrizado e as simulações foram realizadas considerando-se áreas de florestas, pastagens e cana-de-açúcar, dada a sua importância econômica. Os resultados obtidos indicaram que a alteração do uso/cobertura do solo provoca a diminuição do estoque de carbono do solo. As simulações realizadas na transição de uma floresta para cana-de-açúcar indicaram um decréscimo de 28% no estoque de carbono nos primeiros 12 anos, e diminuição de 42% com 50 anos de cultivo do solo com essa gramínea. Na simulação da transição de uma floresta para pasto, seguida do cultivo da cana-de-açúcar, verificou-se que na primeira mudança (floresta-pastagem) a perda de carbono foi de 24%, enquanto na segunda alteração (pastagem-cana) a perda foi de 22%. Com relação à produção primária, os resultados obtidos de floresta (6,6 t ha-1 ano-1), cana-de-açúcar (77, 82, 80 t ha-1 ano-1) e pasto (6,5 t ha-1 ano-1), mostraram-se similares aos valores observados no campo por outros autores.

Composição química do sedimento e de folhas das espécies do manguezal do estuário do Rio São Mateus, Espírito Santo, Brasil

As concentrações de nutrientes das folhas e do sedimento e a capacidade de acumulação de elementos químicos dos tecidos foliares das espécies Avicennia germinans (L.) Stearn., Avicennia schaueriana Staft & Leechm., Laguncularia racemosa (L.) Gaertn. f. e Rhizophora mangle L. foram analisadas em quatro estações de estudo no manguezal do estuário do Rio São Mateus, no Estado do Espírito Santo. De modo geral, os elementos determinados no sedimento seguiram a ordem: Mg > Ca > Fe > K > Mn > P > Zn > Cu, apresentando variações inter e intraespecíficas. No tecido foliar, as espécies de Avicennia apresentaram maiores teores de N, K e Mg e menores concentrações de Ca. Rhizophora mangle exibiu maior concentração de Mn e Laguncularia racemosa, maior teor de Fe em relação às demais espécies. Os resultados demonstraram que a concentração de nutrientes do sedimento refletiu a influência da granulometria neste compartimento. O acúmulo de nutrientes nas folhas variou de acordo com a espécie e estação de estudo, mas não refletiu as concentrações do sedimento. Os dados confirmaram o papel do manguezal como barreira biogeoquímica ao trânsito de metais pesados. Entretanto, torna-se desejável uma amostragem periódica para um melhor entendimento da dinâmica de nutrientes.

Trace elements biogeochemistry in high mountain lake catchments: identifying anthropogenic versus natural components from the atmospheric contamination legacy in remote natural areas

Human activities have been interfering with the natural biogeochemical cycles of trace elements since the ancient civilizations. Although they are inaccessible and remote, high mountain lake catchments are irrefutably trace-element contaminated by anthropogenic emissions, which can travel by long-range atmospheric transport before they are deposited. This has been revealed by several natural archives. High mountain lake catchments are thus excellent sentinels of long-range contamination. Continuous accumulation can lead to a build up of potentially toxic trace elements in these remote, or relatively remote, ecosystems. The thesis focuses on the biogeochemistry of a suite of trace elements of environmental concern (Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd and Pb) in Pyrenean lake catchments, with special emphasis on discerning the “natural” components from the “anthropogenic” contributions. Five other metallic elements (Al, Fe, Ti, Mn and Zr) have also been studied to trace natural fluxes and biogeochemical processes within the lake catchment systems.

Dinâmica do carbono dissolvido no Rio Acre: variações espaciais e sazonais

Este trabalho teve como principal objetivo estudar a dinâmica do carbono dissolvido ao longo de um trecho do rio Acre, avaliando a influência da área urbana da cidade de Rio Branco, e da descarga de três de seus tributários (Riozinho do Rola, igarapé Judia, igarapé São Francisco), bem como a influência das mudanças hidrológicas sazonais. Foram realizadas campanhas de campo mensais, entre dezembro de 2006 e setembro de 2007, em cinco sítios no rio Acre e um sítio na foz de cada um dos três tributários. A cada amostragem 1 litro de amostra de água era submetida a filtração e dividida em alíquotas para as análises de carbono orgânico dissolvido (COO), carbono inorgânico dissolvido (CIO) e íons maiores (Ca² + , Mg² + , K + , Na + , NH 4 + , HCO 3 -, Cl¯, SO 4 ²¯, NO 3 - , NO 2 - , e PO 4 3-) . Além das coletas foram medidos in situ os parâmetros físico-químicos pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido e temperatura da água. O pH médio anual no rio Acre variou de 6,46 a 6,54 entre os sítios e a condutividade elétrica apresentou valores médios anuais entre os sítios que variam de 69,93 a 77,84 µS cm¯¹. Nos tributários, os valores médios anuais de pH variaram de 6,10 a 6,51 e a condutividade elétrica apresentou valores médios anuais que variaram entre 54,08 e 153,03 S cm¯¹. Os cátions predominantes no rio Acre e nos tributários foram o Na + e o Ca 2+ e os ânions foram o cr e o sol-. A concentração média anual de COD no rio Acre variou de 4,62 a 5,17 mg l¯¹, sem diferenças significativas entre os sítios de amostragem. Nos tributários as médias anuais, de COD variaram de 3,55 a 6,55 mg r1. As concentrações foram, significativamente maiores no período de cheia, com médias que variaram de 6,26 a 6,39 mg l¯¹ nos sítios do rio Acre. O igarapé São Francisco foi o único tributário que não apresentou diferenças entre os períodos sazonais. O CID teve uma concentração média anual no rio Acre que variou de 527,91 a 598,18 µM, sem diferenças significativas entre os sítios de amostragem. As maiores concentrações foram observada na seca, quando as concentrações médias variaram de 816,31 a 998,52 µM. Nos tributários as concentrações médias anuais de CID variaram de 248,54 a 986,50 µM.Quanto a pressão parcial do CO2 (pCO 2 ) , os sítios no rio Acre apresentam valores médios anuais variando entre 3559 e 4059 ppm, sem diferenças entre os sítios e com os maiores valores ocorrendo no período de cheia. Com base nos resultados, pode-se concluir que a dinâmica do carbono dissolvido no rio Acre não apresenta variações significativas decorrentes das descargas dos tributários nem do lançamento de esgotos. Por outro lado, as mudanças hidrológicas sazonais são os maiores responsáveis pelas alterações nesta dinâmica.

Avaliação da exposição congênita ao mercúrio sobre o peso de recém-nascidos em Porto Velho-Rondônia

Foram estudadas 100 mães com seus RN, em três maternidades da cidade de Porto Velho-RO, para a avaliação da exposição pré-natal ao mercúrio, através da verificação dos níveis de mercúrio total ao nascimento em amostras de cabelo da mãe e de recém-nascidos, sangue materno, cordão umbilical e placenta. As mães responderam a um questionário, com a finalidade de identificar fatores de risco para contaminação mercurial e todas as crianças foram submetidas ao exame físico de rotina. A análise laboratorial do mercúrio foi realizada no Laboratório de Biogeoquímica Ambiental da UNIR, pela técnica de espectrofotometria de absorção atômica; os resultados mostraram significante correlação entre as concentrações de mercúrio total na placenta e cordão umbilical, cabelo do RN, sangue materno e cabelo materno. Concluímos que ocorreu exposição congênita; que os níveis de concentração deste metal observados no estudo, não repercutiram diretamente sobre a idade gestacional; mas, apresentaram correlação significante entre a concentração mercurial e peso do RN, confirmados pelos valores encontrados no cabelo do RN.

Carbon and nitrogen stock and fluxes in coastal Atlantic Forest of southeast Brazil: potential impacts of climate change on biogeochemical functioning

The Atlantic Forest is one of the most important biomes of Brazil. Originally covering approximately 1.5 million of km(2), today this area has been reduced to 12% of its original size. Climate changes may alter the structure and the functioning of this tropical forest. Here we explore how increases in temperature and changes in precipitation distribution could affect dynamics of carbon and nitrogen in coastal Atlantic Forest of the southeast region of Brazil The main conclusion of this article is that the coastal Atlantic Forest has high stocks of carbon and nitrogen above ground, and especially, below ground. An increase in temperature may transform these forests from important carbon sinks to carbon sources by increasing loss of carbon and nitrogen to the atmosphere. However, this conclusion should be viewed with caution because it is based on limited information. Therefore, more studies are urgently needed to enable us to make more accurate predictions.