Comportamento do carbono orgânico e de atributos químicos, físicos e microbiológicos de um solo arenoso em área de conversão pastagem - Eucalipto

Abstract

O solo é considerado, na atualidade, o mais importante reservatório e o mais eficiente estabilizador de carbono orgânico. Por outro lado, a agricultura é considerada a segunda maior emissora de carbono, atrás apenas da emissão gerada por combustíveis fósseis. O carbono orgânico (CO) introduzido nos solos, em sua maior parte via matéria orgânica, tem papel relevante em vários atributos e destacada importância ainda mais em solos arenosos. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar as alterações nos teores e no estoque de CO, a influência deste carbono sobre atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo, em áreas de conversão pastagem-eucalipto, de reflorestamento com eucalipto e de cerrado conservado, na região leste do Estado de Mato Grosso do Sul. As coletas de solo foram realizadas nos meses de agosto e setembro de 2014, em campo, nas camadas de 0,0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,30 m. Em função do objetivo proposto foram realizadas análises de fertilidade do solo (P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn, e Zn), carbono orgânico total e o cálculo do Estoque de Carbono (EstC). Avaliaram-se também os atributos estabilidade de agregados, densidade (Ds), macro e microporosidade, porosidade total (PT), velocidade de infiltração da água no solo, infiltração acumulada de água, resistência mecânica do solo à penetração (RP), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (C-CO2) e quociente metabólico (qCO2) do solo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos inteiramente casualizados, composto por 4 blocos, com 9 repetições por bloco, totalizando 36 pontos amostrais por sistema de manejo a ser avaliado. Neste caso foram comparadas, uma área de pastagem degradada (PAST), uma área de conversão pastagem degradada-eucalipto, ocorrida há 2 anos (EU2), uma área de conversão pastagem degradada-reflorestamento com eucalipto (EU15), e uma área sob cerrado conservado (CC), considerada como controle. Ao final observou-se que a conversão do CC em áreas de cultivo comercial acelera o processo de perda do CO e da qualidade física do solo, sendo a pastagem responsável pela maior degradação do solo, apresentando resistência do solo à penetração, em nivel de restrição ao desenvolvimento da vegetação. Nestes solos, por sua textura arenosa, a análise da estabilidade de agregados necessita ser acompanhada de uma avaliação morfológica, pois este tipo de solo pode apresentar grãos de areia isolados com tamanho de macroagregados. Após 15 anos de introdução do eucalipto em área de pastagem, observam-se sinais de recuperação de alguns atributos físicos do solo, como redução na densidade e aumento na porosidade, o que não ocorre para PAST e EU2. O CC apresenta maiores conteúdos de MO, com diferenças significativas em relação aos Sistemas de Manejo (SM) em avaliação, apenas na profundidade de 0,00-0,05m, reforçando a importância da deposição de material vegetal à superfície. O comportamento da fertilidade do solo, entre os sistemas de manejo e CC, foi semelhante quanto ao teor de MO, com redução do teor de nutriente em profundidade, apontando a relação da matéria orgânica com a fertilidade e sua importância em suprir o solo, mostrando que a textura arenosa apresenta reduzida capacidade para retenção de cátions, consequentemente apresenta alto potencial de lixiviação. O estoque de carbono, também, diminui em profundidade em todos sistemas avaliados. No entanto, o CO na profundidade 0,10 a 0,30 m não apresentou influência do uso imputado ao solo, sinalizando desta forma a possibilidade de sua permanência no solo por maiores períodos. Os sistemas de uso do solo avaliados reduziram o CO e o EctC, indicando degradação do solo quando comparado ao CC. O CBM, C-CO2 liberado e qCO2 foram influenciados pelos sistemas de manejo. A liberação de C-CO2, decorrente da atividade microbiana do solo indica o CC e PAST como os SM de melhor desempenho, comprovando a influência da cobertura vegetal, do sistema radicular e da adição de dejetos bovinos sobre a atividade dos microrganismos. O estudo sugere que a integração silvopastoril seja adotada nestas areas de baixa fertilidade para preservar a qualidade dos solos.

The soil is, in nowadays, considered the most important carbon pool and effective carbon stabilizer. On the other hand, the agriculture is considered the second largest carbon emitting, after fossil fuels. This organic carbon (CO) introduced into the soil, mainly via organic matter, has an important role in soil formation and properties, besides detached importance for sandy soil. This study aimed to verify changes in the organic carbon, amounts and storage, the influence of this on some soil physical properties, on areas of conversion pasture-eucalyptus (EU2), pasture-eucalyptus reforestation (EU15) compared to pasture (PAST) and natural vegetation (CC), in the Mato Grosso do Sul State, eastern region. The soil was sampled with four replications, in the depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10 and 0.10 - 0.30 m. Due to the proposed objective it was carried out soil fertility analysis ( P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn), total organic carbon, made if the calculation of carbon stock (EstC), it was determined aggregate stability, bulk density (BD), macro and microporosity, total porosity (TP), water infiltration rate in the soil, accumulated water infiltration , mechanical resistance soil penetration (RP) , microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (C-CO2) and metabolic quotient (qCO2). The experimental design was a randomized block consisting of 4 blocks, with nine replicates per block, totaling 36 sampling points per management system to be assessed in this case a degraded pasture area (PAST), a grassland conversion of degraded area - eucalipto, which occurred two years before (EU2), a degraded pasture conversion, reforestation area with eucalyptus (EU15), and an area under kept closed (CC) considered as control. At the end it was found that the conversion of DC in commercial farming areas accelerates CO loss process and the physical quality of the soil, with the pasture responsible for the higher degradation, because it presents the soil resistance behavior of the penetration, for example, restrictions on the development of vegetation. These soils, in sandy texture, analysis of aggregate stability needs to be accompanied by a morphological evaluation, as this type of soil can provide sand grains isolated with macroaggregates size. After 15 years of introduction of eucalyptus in pasture area, they observe signs of recovery of some soil physical properties, such as reduction in density and increased porosity, which does not occur to PAST and EU2. The CC had higher OM content, with significant differences from Management Systems (MS) evaluation, only the depth of 0,00-0,05m , reinforcing the importance of the deposition of plant material on the surface . The soil fertility behavior among management systems and the CC, was similar to the OM, with a reduction in depth, confirming the relationship of organic matter with fertility, its importance in supplying the soil and showed that the sandy texture, in fact, has reduced capacity for cation retention, consequently has a high potential for leaching. The carbon stock, as expected, decreased in depth in all systems studied. However CO found in depth from 0,10 to 0,30 m did not influence attributed to the use soil, thereby indicating the possibility of residence of the soil for longer periods of time, into the carbon sequestration field is indeed this period extend for tens or hundreds of years. The land use systems have reduced both the CO and the EctC indicating soil degradation when compared to CC. The CBM, released C-CO2 and qCO2 were influenced by SM. The release of C- CO2, due to the soil microbial activity points to the CC and PAST treatments as better performance of them, proving that management systems, vegetation cover, root system and cattle manure has influenced the activity of microorganisms.