Propriedades químicas de um latossolo vermelho distrófico de cerrado sob diferentes usos e manejos

Na fazenda experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP), no estado do Mato Grosso do Sul, foi realizado um estudo com o objetivo de avaliar as modificações de propriedades químicas de um Latossolo Vermelho distrófico sob vegetação de cerrado, para diferentes condições de uso e manejo da terra. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com seis tratamentos e 10 repetições, constando dos seguintes usos e manejos: plantio direto com culturas anuais; preparo convencional com culturas anuais; cultivo mínimo com culturas anuais; vegetação natural (cerrado); área com pastagem e área com cultura de seringueira. Foram analisadas as seguintes propriedades químicas: cálcio, magnésio, potássio e alumínio trocáveis, fósforo extraível, pH em CaCl2, matéria orgânica, soma de bases (S) e CTC efetiva, nas profundidades de 0,0-0,1; 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m. Os sistemas plantio direto e cultivo mínimo levaram a acúmulos significativos de matéria orgânica, fósforo, potássio, magnésio e cálcio no solo. Foram verificadas, nesses sistemas, elevação do pH, maior CTC efetiva, soma de bases e diminuição no teor de alumínio, em relação aos demais sistemas. Os sistemas pastagem e seringueira apresentaram reduções nos teores de matéria orgânica, fósforo, potássio, magnésio, cálcio, diminuição do pH, menor CTC efetiva, soma de bases e aumento do teor de alumínio, quando comparados à vegetação natural. Os sistemas plantio direto e cultivo mínimo apresentaram melhores condições de qualidade ao solo, pois, além da melhoria nas condições químicas do solo, a matéria orgânica manteve-se em níveis similares aos do sistema natural.

Propriedades biológicas em agregados de um Latossolo Vermelho-Escuro sob plantio convencional e direto no Cerrado

As distribuições do carbono da biomassa microbiana (CBM), da atividade enzimática e do C mineralizável foram avaliadas em agregados, coletados na profundidade de 0-0,05 m, de um Latossolo Vermelho-Escuro argiloso, sob vegetação nativa de Cerrado e sob sistemas de plantio direto (PD) e convencional com arado de discos (PC), estabelecidos há 21 anos. A separação dos agregados foi realizada por via úmida. As classes de 8,00-2,00 mm; 0,50-0,25 mm e 0,25-0,106 mm e amostras denominadas soma de agregados foram selecionadas para as determinações biológicas. Em relação à área nativa, os sistemas cultivados causaram quebra de macroagregados e perda de CBM. A aplicação localizada de adubos, o menor revolvimento do solo e os maiores teores de matéria orgânica no PD favoreceram, em relação ao PC, a ocorrência de maiores níveis de fosfatase ácida e arilsulfatase nos agregados e nas amostras que representavam a soma de agregados. Os microagregados e a soma dos agregados do PD também apresentaram maiores teores de CBM, comparativamente ao PC. As maiores atividades da beta-glucosidase foram observadas nos macro e microagregados do PD. Os sistemas de manejo (PD e PC) influenciaram a distribuição das propriedades biológicas nos agregados. A atividade das enzimas beta-glucosidase, fosfatase ácida e arilsulfatase foi maior em macroagregados do PD apesar da distribuição semelhante do CBM nas três classes de agregados avaliadas. No PC, apenas beta-glucosidase apresentou distribuição diferenciada entre macro e microagregados.

Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica

Os estoques de matéria orgânica do solo e seus compartimentos são importantes na disponibilidade de nutrientes, agregação do solo e no fluxo de gases de efeito estufa entre a superfície terrestre e a atmosfera. Os objetivos deste estudo foram: (a) avaliar os efeitos de sistemas de produção de milho sob adubação orgânica e mineral nos estoques totais de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) e de compartimentos de carbono (C) orgânico, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, e (b) estimar a contribuição desses sistemas no seqüestro ou emissão de CO2 atmosférico. Os sistemas de produção, durante 16 anos, constaram de combinações entre dois níveis (0 e 1) de composto orgânico, nas doses de 0 e 40 m³ ha-1 (AO), e três níveis (0, 1 e 2) de adubo mineral, nas doses de 0, 250 (AM1), e 500 kg ha-1 (AM2) da fórmula 4-14-8. Uma área sob Floresta Atlântica (FA) adjacente ao experimento foi amostrada e usada como referência de um estado de equilíbrio. Os sistemas de produção em que o composto orgânico foi adicionado apresentaram maiores estoques de COT, NT, carbono da fração leve (C FL) e carbono lábil (C L) do que os sistemas sem adubação ou apenas com adubação mineral, o que confirma a adubação orgânica como estratégia de manejo importante para a melhoria da qualidade do solo. No entanto, no solo sob FA, os estoques de COT, NT e dos compartimentos de C foram maiores do que aqueles observados nos sistemas de produção. Em virtude da maior sensibilidade, os estoques dos compartimentos do C FL e do C L foram reduzidos em maior intensidade do que os estoques de COT, razão por que podem ser usados como indicadores da interferência antrópica ou das mudanças no manejo sobre o estado da matéria orgânica do solo.

Balanço de nutrientes e da fitomassa em um Argissolo Amarelo sob floresta tropical amazônica após a queima e cultivo com arroz

O sistema de agricultura migratória constitui um dos principais modelos de agricultura praticados na região Amazônica. Este trabalho teve por objetivo avaliar o balanço de nutrientes no ecossistema florestal após a derrubada da vegetação primária e sua queima. Após a retirada e queima da mata, foi instalado um experimento para comparar áreas queimadas sem cultivo (queimado) e áreas queimadas com cultivo de arroz (cultivado). Estas áreas ainda foram contrastadas com uma área de vegetação primária (mata), considerada como referência. O procedimento da queimada consumiu 36,3 % da biomassa inicial e originou 5,5 Mg ha-1 de cinzas com significativas quantidades de nutrientes, principalmente Ca, Mg e K. A prática da queima como meio de limpeza do terreno apresentou baixa eficiência, uma vez que apenas um pequeno percentual da fitomassa inicial foi convertido em cinzas e grande parte dessa biomassa permaneceu na área na forma de resíduos. Mesmo com a reposição de nutrientes, como Ca, Mg, K, pelas chuvas da região, houve uma considerável remoção de N, P, K, Ca, Mg e S, seja pela ação direta do fogo e do vento sobre as cinzas, seja pela remoção pela cultura. No balanço final, a área queimada sem cultivo apresentou maior perda de nutrientes do que a queimada e cultivada, denotando a importância da cobertura do solo na manutenção de elementos no sistema. Ao final do ciclo da cultura, ainda se verificou o efeito residual das cinzas no sistema, evidenciado pelos valores de P, K, Ca e Mg superiores aos do controle (mata).

Nodulação e micorrização em Anadenanthera peregrina var. falcata em solo de cerrado autoclavado e não autoclavado

Anadenanthera peregrina var. falcata (angico-do-cerrado), uma leguminosa arbórea, forma associações simbióticas com bactérias fixadoras de nitrogênio (rizóbios) e com fungos micorrízicos arbusculares. Com o objetivo de avaliar a eficiência da inoculação de fungos micorrízicos e rizóbios no crescimento inicial de plantas de angico-do-cerrado, crescidas em solo autoclavado e em solo não autoclavado com e sem inoculação, foi desenvolvido um experimento em casa de vegetação, utilizando raízes micorrizadas de milho e uma mistura de isolados de rizóbios como inoculantes. O crescimento das plantas foi influenciado positivamente pela concomitante inoculação do fungo micorrízico e do rizóbio, tendo as plantas desse tratamento apresentado biomassa cerca de 60 % maior do que o controle no décimo mês. A inoculação de apenas um dos microssimbiontes, entretanto, não provocou diferença na produção de biomassa das plantas. A percentagem de colonização micorrízica foi significativamente mais alta e o número de nódulos maior nas raízes das plantas crescidas no solo não autoclavado, ocasionados pela população de fungos e rizóbios nativos. Nesse tratamento, houve pequeno acúmulo de matéria no xilopódio, provavelmente em virtude do dreno fotossintético por parte dos microssimbiontes, e a concentração de P na parte aérea e xilopódio dessas plantas foi cerca de 1,2 e 8 vezes maior, respectivamente, por causa da colonização micorrízica.

Análise de componentes principais de atributos físicos, químicos e mineralógicos de solos do bioma cerrado

Com o intuito de avaliar diferenças de comportamento entre solos das superfícies geomórficas Sul-Americana e Velhas da região dos Cerrados, todos sob uso atual de cobertura vegetal nativa, foram realizadas caracterizações físicas, químicas e mineralógicas, bem como feitas análises de componentes principais desses atributos. Com os solos referenciados por sub-região e pela superfície geomórfica que representam, três agrupamentos foram constituídos: Grupo 1: solos de textura argilosa a muito argilosa e hipo a mesoférricos; Grupo 2: solos de textura média a arenosa e hipoférricos; e Grupo 3: solos de textura argilosa a muito argilosa e férricos. A retenção de água dos horizontes superficiais dos solos estudados foi positivamente correlacionada com os teores de argila e carbono orgânico. Os solos do Grupo 3 apresentaram a maior oferta de bases trocáveis dos horizontes superficiais, o que foi relacionado, em grande parte, com a maior reciclagem imposta pela formação florestal local, quando comparada à da formação de cerrado, presente em 31 dos 33 perfis de solos dos Grupos 1 e 2. O Grupo 3, diferenciado pelos elevados teores de Fe herdados do material de origem, é o grupo mais homogêneo em termos mineralógicos, com todos os perfis hematíticos. Os Grupos 1 e 2 apresentam sobreposição de composição mineralógica, sendo o Grupo 1, em termos médios, mais gibbsítico do que o Grupo 2. A maior eficácia do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, relativamente ao Soil Taxonomy, em discriminar os solos estudados é resultante do uso do caráter férrico concomitantemente a outros atributos comuns aos dois sistemas. A análise de componentes principais auxiliou no entendimento das diferenças e similaridades dos ambientes pedológicos separados no campo.

Mineralogia, morfologia e análise microscópica de solos do bioma cerrado

As características macro e micromorfológicas dos horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais de Latossolos e Neossolos Quartzarênicos das superfícies Sul-Americana e Velhas foram estudadas em perfis sob cobertura de vegetação nativa, visando estabelecer um referencial para futuras comparações com áreas similares sob constante intervenção antrópica em termos de sustentabilidade. Com os solos referenciados por sub-região e pela superfície geomórfica que representam, três agrupamentos foram constituídos: Grupo 1: solos de textura argilosa a muito argilosa e hipo a mesoférricos; Grupo 2: solos de textura média a arenosa e hipoférricos, e Grupo 3: solos de textura argilosa a muito argilosa e férricos. O horizonte Bw dos Latossolos argilosos e muito argilosos estudados (Grupos 1 e 3), com relações cauliníticas/(caulinita + gibbsita) variando de 0,27 a 0,77, apresentaram grande coincidência de estrutura e microestrutura, respectivamente, forte muito pequena granular e de microagregados. Os solos do Grupo 2, Latossolos de textura média e um Neossolo Quartzarênico, apresentaram o plasma preferencialmente como películas aderidas aos grãos que dominam o fundo matricial. A presença marcante de agregados na fração areia, resistentes ao tratamento para dispersão da terra fina, se deu apenas nos Latossolos argilosos e muito argilosos do Grupo 3 (com caráter férrico) e em parte do Grupo 1 (naqueles mais gibbsíticos). No leste de Goiás, o horizonte Bw dos perfis de G2, Latossolos Amarelos de mineralogia gibbsítica e isenta de hematita, apresentaram feições observadas em lâmina delgada de cor vermelha e agregados residuais da fração areia com hematita detectada pela difração de raios-X, aspectos que corroboram a hipótese de um pedoambiente mais úmido dessa posição na paisagem relativamente à posição G1, com perfis de Latossolos Vermelhos.

Carbono, nitrogênio e atividade da biomassa microbiana em diferentes estruturas de serapilheira de uma floresta natural

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da qualidade nutricional e orgânica sobre a atividade C e N da biomassa microbiana em diferentes estruturas da serapilheira de uma mata atlântica montana no entorno do Parque Estadual do Desengano-RJ. As amostras de serapilheira foram coletadas em setembro de 1999. Realizou-se a separação das estruturas em: folhas, galhos e raízes superficiais; mistura de material mais fragmentado (estrutura F) e matéria orgânica menor que 2 mm (estrutura H). A qualidade nutricional e orgânica da serapilheira influenciou a atividade da biomassa microbiana. Das estruturas, as folhas apresentaram uma biomassa microbiana mais eficiente na imobilização de C e N. O qCO2 foi um indicador de condições de estresse, presença de celulose e polifenol, para a biomassa microbiana nas diferentes estruturas. Utilizando a técnica de agrupamento de Tocher, observou-se a formação de três grupos distintos. Um constituído pelas raízes superficiais e estrutura H; o segundo pelas folhas e o terceiro grupo pela estrutura F. Por meio da contribuição relativa dos caracteres para a divergência entre as estruturas, a variável que mais contribuiu foi a relação polifenol: N, seguida do carbono da biomassa microbiana, polifenol, celusose e relação lignina: N.

Imobilização de nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré-semeadura ou cobertura na cultura de milho, no sistema plantio direto

Sulfato de amônio (SA) e uréia (U) marcados com 15N foram aplicados na cultura do milho, em sucessão à aveia preta (Avena strigosa Schieb.), no sistema plantio direto, 43 dias antes e 31 dias depois da semeadura, na dose de 80 kg ha-1 de N, incorporados a 5-7 cm de profundidade, em sulcos espaçados de 0,8 m, nas entrelinhas do milho. O objetivo foi quantificar o N dos fertilizantes imobilizado no solo (15N-orgânico), no sulco de adubação, e o N-recuperado na planta nos estádios de 5-6 folhas, 11-12 folhas, florescimento e maturação fisiológica. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram constituídas das fontes U e SA, e as subparcelas, das épocas de aplicação de N. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase cerrado subcadocifólio, na Fazenda Floresta do Lobo-Pinusplan, em Uberlândia (MG). Na aplicação em pré-semeadura, a máxima imobilização foi observada aos 19 dias da aplicação do SA (13,3 kg ha-1 ou 16,6 % do N-aplicado) e aos 40 dias da aplicação da U (13,7 kg ha-1 ou 17,1 % do N-aplicado). A maior quantidade de N fertilizante assimilado pela planta ocorreu entre os estádios de 5-6 e 11-12 folhas (44,1 e 23,4 % do N-SA e N-U, respectivamente). Na aplicação em cobertura, a imobilização do N-SA foi inferior a 3,5 % do N-aplicado, enquanto a imobilização do N-U foi de 9,9 kg ha-1 e 7,9 kg ha-1, respectivamente, nos estádios de 11-12 folhas e florescimento. Até o estádio de maturação fisiológica da cultura, 61,8 % do N-SA e 42,0 % do N-U foram recuperados pelo milho. Em média, nos estádios de 11-12 folhas e de florescimento, para cada kg de N-SA imobilizado, as plantas de milho recuperaram 8,0 e 16,7 kg ha-1 de N fertilizante em pré-semeadura e cobertura, respectivamente. Nos tratamentos com U, a média foi de 3,1 kg ha-1, independentemente da época de aplicação. As produtividades de grãos obtidas com SA e U, independentemente da época de aplicação, foram de 7.824 kg ha-1 e 6.977 kg ha-1, respectivamente. Na adubação em pré-semeadura do milho, o SA apresentou maior rapidez na ciclagem do N imobilizado-mineralizado ("turnover"), em relação a U, e, conseqüentemente, causou maior assimilação do N pela cultura. Em cobertura, no sulco de adubação, somente houve imobilização do N-U, retardando a sua assimilação pela planta.

Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de cobertura em um solo de cerrado

A produção de massa seca, a taxa de decomposição e a liberação de nitrogênio (N) foram avaliadas em um experimento com sete tipos de cobertura vegetal: milheto pérola (Pennisetum americanum sin. tiphoydes), braquiária (Brachiaria brizantha), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária juncea (Crotalarea juncea) e aveia-preta (Avena strigosa Schreb), em pousio e em área de cultivo convencional (testemunha), em solo de cerrado, em Uberaba, região do Triângulo Mineiro. Dentre as coberturas avaliadas, o milheto e a crotalária foram as que apresentaram a maior produção de massa seca, maior acúmulo e a maior liberação de N. A braquiária foi a cobertura que apresentou a maior taxa de decomposição. Todas as coberturas apresentaram a maior taxa de liberação de N até 42 dias após dessecação.

Épocas e formas de aplicação de nitrogênio no milho sob plantio direto em solo de cerrado

O nitrogênio é o nutriente mineral requerido em maior quantidade pelo milho e o que mais influencia a produtividade de grãos. Com o objetivo de avaliar a melhor época e forma de aplicação do N na cultura do milho no sistema plantio direto, em solo de cerrado, foi realizado um experimento na Fazenda Vargem Grande, localizada no município de Montividiu (GO), em Latossolo Vermelho distrófico no ano agrícola 1996/97. A área experimental apresentava um histórico de 16 anos com plantio convencional e cinco anos de plantio direto com culturas anuais, sendo no último ano agrícola cultivada com soja, sucedida por aveia preta na entressafra. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições, e os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro épocas de aplicação do N (120 kg ha-1): 20 dias antes da semeadura do milho, todo na semeadura, 15 dias após a emergência (DAE) e 35 DAE; duas formas de aplicação do N: superficial a lanço e incorporado na entrelinha da cultura; e dois tratamentos adicionais, correspondentes ao manejo do N predominantemente utilizado na região (16 kg ha-1 de N na semeadura + 90 kg ha-1 aos 35 DAE, a lanço em superfície), e no sistema-padrão da fazenda experimental (24 kg ha-1 de N na linha de semeadura + 102 kg ha-1, incorporado na entrelinha). A época e o modo de aplicação do N influenciaram a produtividade do milho, sendo os melhores resultados obtidos com a incorporação do fertilizante na semeadura ou 15 DAE. O sistema de manejo da adubação nitrogenada predominantemente utilizado na região, 16 kg ha-1 de N na semeadura + 90 kg ha-1 em superfície aos 35 DAE, proporcionou menor produtividade de grãos de milho. A aplicação do N em pré-semeadura do milho, 20 dias antes, demonstrou não ser recomendável para as condições edafoclimáticas estudadas.

Atributos químicos de um Latossolo de cerrado sob plantio direto, de acordo com doses e formas de aplicação de calcário

Em áreas cultivadas em sistema plantio direto, a incorporação de calcário não é desejável. Com isso, o corretivo é aplicado sobre a superfície e concentra-se nos primeiros centímetros do solo. Para avaliar a correção da acidez de camadas mais profundas do perfil, com o passar do tempo, estudou-se o efeito de doses de calcário dolomítico (2,0, 4,9 e 7,8 t ha-1), aplicadas em superfície ou incorporadas, nos atributos químicos de um Latossolo Vermelho distrófico de cerrado. Amostras de terra foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, aos seis, 18 e 30 meses da aplicação do corretivo. Após seis meses, a calagem superficial promoveu aumento nos valores de pH, na saturação por bases e nos teores de Ca e Mg trocáveis, bem como diminuição nos teores de Al trocável e da acidez potencial (H + Al) somente na camada de 0-5 cm. Aos 18 e 30 meses da aplicação do calcário, tais efeitos estenderam-se até 10 cm. A incorporação do calcário proporcionou correção da acidez do solo até 20 cm de profundidade, a partir de seis meses após a sua aplicação. A calagem na superfície ou com incorporação não influenciou a correção da acidez do subsolo (20-40 cm). A saturação por bases na profundidade de 0-20 cm ficou abaixo da estimada pelo cálculo da dose do corretivo, mesmo com a incorporação do calcário, após 30 meses. A aplicação de calcário reduziu os teores de Mn e Fe no solo até à profundidade de 10 cm, quando realizada na superfície, e até 20 cm, quando incorporada, em conseqüência do aumento do pH proporcionado pela calagem. Mesmo assim, os teores de Mn e Fe no solo mantiveram-se acima dos limites considerados baixos.

Fontes e modos de aplicação de fósforo para o milho em solo cultivado da região do Cerrado

O uso eficiente de fertilizantes fosfatados nos solos da região tropical ainda constitui um desafio, principalmente considerando o manejo de longo prazo. Com base nas respostas acumuladas de três cultivos sucessivos de milho, compararam-se alternativas de fornecimento de P, combinando fontes e modos de aplicação, num Argissolo Vermelho adubado em épocas passadas. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com quatro repetições, num esquema fatorial 4 x 3 + 1, envolvendo quatro fontes de P, na dose de 180 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato triplo - ST, termofosfato magnesiano Yoorin - TM, fosfato reativo de Arad - FR e fosfato natural de Araxá - FA), três formas de aplicação (a lanço em área total no primeiro ano, localizada no sulco de plantio no primeiro ano e parcelada anualmente no sulco) e uma testemunha (sem aplicação de P), como tratamento adicional. O P foi fornecido, considerando os teores totais do nutriente nas fontes. Ao final dos três cultivos de milho, foram totalizados a produção de biomassa e de grãos e o acúmulo de P na parte aérea e nos grãos. Determinaram-se os teores de P residual no solo ao final do experimento. Foram calculados índices de eficiência agronômica e econômica. Foram detectadas mais diferenças em termos de absorção de P do que de produtividade de grãos. A maioria dos tratamentos proporcionou incrementos de produção semelhantes, o que, em parte, foi atribuído ao residual de adubações passadas e à eficiência genotípica do milho a P. As fontes mais solúveis, ST e TM, apresentaram desempenho similar. Para o FR, maior produção foi obtida com a aplicação parcelada no sulco, o que não se verificou no caso do FA. O parcelamento da dose total das fontes em aplicações anuais no sulco não comprometeu a produtividade do milho e propiciou maior efeito residual. Os tratamentos com maior eficiência agronômica (ST e TM) não corresponderam aos de maior eficiência econômica. Os dois fosfatos naturais (FR e FA) apresentaram relação benefício/custo mais compensadora.

Efeito da colheita seletiva de madeira sobre algumas características físicas de um latossolo amarelo sob floresta na Amazônia Central

A colheita seletiva de madeira pode vir a ser uma forma sustentável de uso da terra para ecossistemas florestais da Amazônia, uma vez que permite a manutenção de parte considerável da biomassa florestal, diminuindo, assim, a perturbação nas áreas exploradas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da exploração seletiva de madeira sobre as características físicas de um Latossolo Amarelo. A área de estudo localiza-se a cerca de 80 km ao norte de Manaus e a vegetação é do tipo Floresta Ombrófila Densa. O número de árvores retiradas com um trator de esteiras D6, por arraste, em 1993, variou de sete a dez árvores/ha (DAP > 55 cm). O delineamento experimental foi do tipo blocos ao acaso, com três repetições. Seis tratamentos foram avaliados, equivalendo às seguintes classes de perturbação identificadas na área: trilha de trator, centro de clareira, borda da clareira/floresta, borda da floresta/clareira, floresta remanescente e floresta-controle. A colheita seletiva de madeira provocou modificações nas características físicas do solo, principalmente nas trilhas de trator, e representou, em média, 13,8 % da área total explorada. Os valores de densidade do solo e resistência à penetração foram maiores para o solo sob estas áreas, enquanto a macroporosidade e o volume de água disponível para as plantas apresentaram-se menores do que nas demais classes de perturbação. Estas classes foram menos afetadas, não se estabelecendo diferenças significativas para as características físicas do solo entre estas e a floresta-controle, indicando, assim, a colheita seletiva como uma prática de menor impacto para o solo dos ecossistemas florestais da Amazônia.

Geoecological drivers of cerrado heterogeneity and 13C natural abundance in oxisols after land-use change

The 13C natural abundance technique was applied to study C dynamics after land-use change from native savanna to Brachiaria, Pinus, and Eucalyptus in differently textured Cerrado Oxisols. But due to differences in the d13C signatures of subsoils under native savanna and under introduced species, C substitution could only be calculated based on results of cultivated soils nearby. It was estimated that after 20 years, Pinus C had replaced only 5 % of the native C in the 0-1.2 m layer, in which substitution was restricted to the top 0.4 m. Conversely, after 12 years, Brachiaria had replaced 21 % of Cerrado C to a depth of 1.2 m, where substitution decreased only slightly throughout the entire profile. The high d13C values in the subsoils of the cultivated sites led to the hypothesis that the natural vegetation there had been grassland rather than Cerrado sensu stricto, in spite of the comparable soil and site characteristics and the proximity of the studied sites. The hypothesis was tested using aerial photographs of 1964, which showed that the cultivated sites were located on a desiccated runoff head. The vegetation shift to a grass-dominated savanna formation might therefore have occurred in response to waterlogging and reduced soil aeration. A simple model was developed thereof, which ascribes the different Cerrado formations mainly to the plant-available water content and soil aeration. Soil fertility is considered of minor significance only, since at the studied native savanna sites tree density was independent of soil texture or nutrient status.