RESUMO
Histosols are a natural reservoir of C in the soil, and their drainage followed by other farming practices leads to subsidence and soil organic matter transformations. The objective of this study was to evaluate the influence of use and management of Histosols, by means of: characterizing chemical and physical properties, and the content of SOM and humic fractions; and quantifying C and N stocks. In addition, to obtain preliminary data on greenhouse gas emissions (CO2, N2O) in Histosol areas with different agricultural practices. Three areas were selected with similar soil and environment, two in Macaé municipality, under pasture, and with bean annual crop rotation, and the third in Santa Cruz, Rio de Janeiro city, cultivated with cassava (Manihot esculenta). The attributes evaluated were: physical - bulk density (BD), particle density (Dp), organic matter density (OMD), mineral matter (MM), mineral residue (MR), aggregate stability; and chemical - pH, exchangeable cations, soil organic matter (SOM), carbon in the humin (HUM-C), humic acid (HAF-C) and fulvic acid (FAF-C) fractions; stocks of C and N; and flux of CO2 and N2O. In general, the area cultivated with cassava had the highest values for exchangeable cations, as a result of fertilizer and soil management practices. The cassava site showed the highest values of BD and Dp; total volume of pores; MM, MR and OMD and higher degree of transformation of SOM; indicating higher alteration of Histosols properties under this usage. In all sites, the C levels indicated dominance of humin fraction. The SOM and C and N stocks were highest in the pasture, indicating preservation of organic matter, with values from 115.92 to 99.35Mg ha-1 of C e 8.35 to 4.45 Mg ha-1 for N. The values of CO2-C flux were within the range proposed by the IPCC, where the highest emission was 0.09 Mg CO2 ha-1 day-1 in the pasture site. The values of N2O-N flux were lower than proposed by the IPCC, with the highest value (270 g N2O-N m-2 day-1) in the area under beans (crop rotation). In general, the multivariate analyses discriminated the sites and the pasture was the usage that least affected the Histosols properties.
Os Organossolos são reservatório natural de C no solo e sua drenagem seguida por práticas agrícolas leva a subsidência e transformações na matéria orgânica do solo. O objetivo do estudo é avaliar a influencia do uso e manejo de Organossolos, através da: caracterização de propriedades químicas e físicas, conteudo de matéria orgânica do solo e frações húmicas; e quantificação de estoques de C e N. Ainda, obter dados preliminares sobre emissão de gases de efeito estufa (CO2, N2O) em áreas de Organossolos com diferentes usos agrícolas. Foram selecionadas três áreas com solos e ambientes semelhantes, duas no município de Macaé, sob pastagem e feijão com rotação de lavouras, e a terceira em Santa Cruz na cidade do Rio de Janeiro, com mandioca (Manihot esculenta). Os atributos avaliados foram: físicos - densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), densidade de matéria orgânica (DMO), material mineral (MM), resíduo mineral (RM), estabilidade de agregados; químicos - pH, cátions trocáveis, matéria orgânica do solo (MOS), carbono nas frações humina (HUM-C), ácido húmico (FAH-C) e ácido fúlvico (FAF-C); estoques de C e N; e fluxo de CO2 e N2O. A área de mandioca apresentou maiores valores de cátions trocáveis como resultado das práticas de adubação e manejo do solo. A área de mandioca apresentou Ds e Dp, volume total de poros, e valores de MM e RM e DMO mais elevados, e maior grau de transformação da matéria orgânica, indicando maior alteração das propriedades do Organossolo com esse uso. Em todas as áreas, os teores de C indicaram predomínio da humina. Os valores de MOS e estoques de C e N foram maiores na pastagem, indicando melhor preservação da matéria orgânica, com valores variando de 115,92-99,35Mg ha-1 de C e 8,35-4,45 Mg ha-1para N. Os valores de fluxo de CO2 estão de acordo com o IPCC, sendo o mais elevado de 0,09 mg de CO2 ha-1 dia- 1 na pastagem. Para N2O os fluxos foram menores que o proposto pelo IPCC, com o maior valor de 270 g N2O -N m-2 dia-1 na área com feijão. Em geral, a análise multivariada discriminou as áreas e a pastagem foi o uso que menos afetou as propriedades dos Organossolos.
Assuntos
Solo , Dióxido de Carbono , Pastagens , Gases de Efeito Estufa , Matéria Orgânica , Substâncias Húmicas , ManihotRESUMO
Diferentes sistemas de uso e manejo do solo modificam o sinal isotópico do 13C e 15N do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a abundância natural de 13C e 15N no perfil do solo em áreas com diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado goiano. Foram avaliados dois sistemas com rotação de culturas: integração lavourapecuária - ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja) e sistema plantio direto - SPD (girassol/milheto/soja/milho). Uma área de Cerrado natural (Cerradão) foi tomada como condição original do solo. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0,0-10,0; 10,0-20,0; 20,0-30,0; 30,0-40,0; 40,0-50,0; 50,0-60,0; 60,0-80,0 e 80,0-100,0 cm e mensurados o 15N e 13C do solo por meio de espectrômetro de massa. Em relação ao 13C, verificou-se predomínio de plantas C3 no Cerrado e influência das plantas C4 nas áreas de SPD e ILP. Os valores de 15N apresentaram um enriquecimento isotópico de acordo com o aumento da profundidade, com maiores valores de 15N observados nas áreas cultivadas. A substituição da vegetação original de Cerradão para implantação de SPD e ILP acarretou mudanças no sinal 13C, ou seja, após 17 anos de cultivo, a incorporação de carbono das gramíneas nestas áreas proporcionou um aumento do sinal de 13C. A análise isotópica de 15N indicou maior mineralização da matéria orgânica do solo com o aumento da profundidade do solo e com maiores taxas nas áreas cultivadas.
Different land use systems and soil management modify the isotopic signal of soil 13C and 15N. The objective of this study was to evaluate the natural abundance the 13C and 15N in the soil profile in areas with different land use systems in the Cerrado of Goias State, Brazil. We evaluated two systems with crop rotation: croplivestock integration - CLI (corn + brachiaria/beans/cotton/soybean) and no-tillage system - NTS (sunflower/millet/soybean/corn). An area of natural Cerrado (Cerradão) was taken as the original condition of the soil. Soil samples were collected in layers of 0.0 to 10.0, 10.0 to 20.0, 20.0 to 30.0, 30.0 to 40.0, 40.0 to 50.0, 50.0 to 60.0, 60.0 to 80.0 and 80.0 to 100.0 cm, and the measured the 15N and 13C of the soil by mass spectrometer. Regarding 13C, it was found predominantly in the C3 plant Cerrado influence plant and C4 in the areas of NTS and CLI. The values presented 15N an isotopic enrichment according to the increase in depth, with higher values of 15N observed in cultivated areas. The replacement of the original vegetation of Cerrado for implantation of NTS and CLI led to changes in 13C, i.e., after 17 years of cultivation, the incorporation of carbon from grasses in these areas resulted in an increase in 13C signal.. Isotopic analysis of 15N indicated greater mineralization of soil organic matter with increasing soil depth and with higher rates in cultivated areas.
Assuntos
Produção Agrícola , Usos do Solo , Pradaria , Matéria OrgânicaRESUMO
Florestas de borda têm características de estádios iniciais de sucessão. No entanto, essas florestas em estádio inicial produzem folhas de decomposição mais difícil e tem uma menor diversidade de invertebrados do solo que participam da decomposição da serrapilheira. Assim, é provável que a decomposição da camada de serrapilheira e a fauna do solo sejam influenciadas por características da borda em fragmentos recém criados. O objetivo desse estudo foi avaliar a decomposição da serrapilheira e a comunidade de invertebrados do solo em um fragmento de floresta Atlântica localizado em Pinheiral, RJ. Litter bags e armadilhas pittfall foram instaladas na borda e no interior do fragmento para avaliar a perda de massa da serrapilheira e a fauna do solo, respectivamente. A serrapilheira se decompôs de maneira mais lenta na borda, onde houve menor diversidade da fauna do solo e maior expressão de invertebrados micrófagos. Já no interior, onde houve maior diversidade da fauna do solo e maior atividade de invertebrados saprófago-predadores, a decomposição da serrapilheira mostrou tendência de ser mais rápida. Nesse sentido, a fragmentação em florestas secundárias pode retardar a dinâmica de decomposição da serrapilheira e, dessa forma, influenciar na ciclagem dos nutrientes na camada superficial do solo.
The vegetation of the forests edge shows characteristics of early succession stages. However, this initial stage forest produce leaves that are hard to decompose and have a lower diversity of the soil invertebrates that participate in litter decomposition. Thus, it is likely that the litter decomposition and soil fauna are influenced by the newly created fragments border characteristics. The aim of this study was to evaluate the litter decomposition and soil invertebrates in a Atlantic Rain Forest fragment located in Pinheiral, RJ, Brazil. Litter bags and pitfall traps were installed at the edge and in the interior of the forest to assess the loss of litter mass and the soil fauna, respectively. The litter decomposed more slowly on the edge, where the soil fauna was less diverse and with more expression of bacteria and fungi predators. On the forest interior, with greater soil fauna diversity and higher activity of decomposers and predators invertebrates, litter decomposition showed a tendency to be faster. Accordingly, the fragmentation in secondary forests may slow the dynamic of litter decomposition and, thus, alter the nutrient cycling in the upper soil layer.
Assuntos
Biodiversidade , Floresta Úmida , InvertebradosRESUMO
Os resultados do fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo (MOS) podem contribuir para o entendimento da sua dinâmica em áreas com sistemas de manejo orgânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações granulométricas da MOS e o carbono orgânico total em áreas submetidas a manejo orgânico sob diferentes sistemas de uso do solo. As áreas selecionadas apresentavam os seguintes sistemas: preparo convencional (PC, milho/feijão), plantio direto (PD, beringela/milho), consórcio maracujá - Desmodium sp, uma área cultivada com figo e um sistema agroflorestal (SAF). As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 5-10cm) e duas épocas (verão - 17 de novembro de 2005 e inverno - 23 de junho de 2006-). Foi medido o carbono orgânico total (COT), calculado seu estoque e realizado o fracionamento granulométrico da MOS, obtendo-se o carbono orgânico particulado (COp) e o carbono orgânico associado aos minerais (COam). As áreas com figo e beringela/milho apresentaram os maiores teores de COT e estoques de COT na estação do verão. No inverno, os sistemas com rotação de culturas (PD e PC) foram mais eficientes no estoque de COT que os demais sistemas avaliados. Maiores variações foram observadas nos teores de COT na profundidade de 5-10cm, decorrentes dos sistemas de manejo adotados. Pelos valores de COp foi possível identificar diferenças entre todos os sistemas de uso avaliados na estação do verão e na profundidade de 0-5cm, destacando-se a área em plantio direto com os maiores valores, nas duas estações. O COp mostrou-se mais eficiente que o COT no verão para evidenciar diferenças entre os sistemas avaliados na profundidade de 0-5cm. As diferenças observadas entre os sistemas de manejo para o COam foram atribuídas ao uso constante da adubação orgânica.
The soil organic matter (SOM) granulometry fractioning can contribute to the understanding of the SOM dynamics in areas under organic production systems. The objective of this study was to evaluate the granulometry fractions of SOM and total organic carbon in areas with organic management systems and under different soil usages. The selected areas presented the following systems: conventional tillage (CT, corn/beans), no tillage (NT, eggplant/corn), passion fruit and Desmodium sp consortium, fig grove, and agroforest system (AFS). Soil samples were taken in two depths (0-5 and 5-10cm) and two periods of the year (17/11/2005 - summer and 23/06/2006 - winter). The total organic carbon (TOC) was evaluated, and calculated the TOC stocks. The SOM was granulometrically fractioned, obtaining the particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated to minerals (OCam). The fig grove and eggplant/corn areas presented the highest TOC and TOC stocks in the summer season. In the winter the crop rotation (NT and CT) systems were more efficient in the stocking of TOC that the other systems. There were observed highest TOC variations in the 5-10cm depth, resulting from the management systems adopted. From the POC values it was possible to identify differences among all systems evaluated, in the summer season and in the 0-5cm depth, standing out the area with no tillage, which showed the highest values, in the two seasons. The POC was more efficient than the TOC, in the summer, to evidence differences among the evaluated soil usage systems, in the 0-5cm depth. The differences observed among the production systems for OCam were attributed to the constant usage of organic manure.
