Efecto de la deforestación ribereña sobre la materia orgánica particulada gruesa en quebradas con influencia ganadera de la región Andina de Colombia / Effect of riparian deforestation on coarse particulate organic matter in streams with livestock influence in the Andean region of Colombia

Introducción: La materia orgánica particulada gruesa originada en la vegetación ribereña es la fuente principal de energía en muchas cuencas de cabecera. Sin embargo, la transferencia de dicha materia es alterada por la destrucción de los bosques. Objetivo: Evaluar diferencias en la materia orgánica en quebradas con bosques y con pastizales. Métodos: Comparar las entradas, el almacenamiento y la exportación de esta materia orgánica en el cauce de quebradas con bosques y con pastizales, en la región central de los Andes de Colombia. En cada quebrada, se midieron los aportes verticales y laterales de hojarasca con canastas; hojarasca del lecho de las quebradas con cuadrantes, y la exportación de material con redes de deriva, con un alcance de 100 m. Resultados: Las quebradas con bosques ribereños recibieron un promedio anual de 915 g m-2 de materia orgánica particulada gruesa, exportando un total de 334 g m-3 y almacenando 732 g m-2, valores que fueron significativamente más altos que en quebradas con pastizales, donde los valores correspondientes fueron: 125.4 g m-2; 128 g m-3 y 205.5 g m-2. Conclusiones: La remoción de cobertura boscosa de la zona ribereña reduce la materia orgánica en estas cuencas de cabecera en Colombia.

Introduction: Coarse particulate organic matter originated in riparian vegetation is the main source of energy in many headwater streams. However, the transfer of such material is altered by the destruction of forests. Objective: To assess flow differences of this organic matter in streams with forests and grasslands. Methods: We compared input, storage and export of this organic matter in the riparian belts of streams with forests, and streams with grasslands, in the central Andean region of Colombia. For each stream, we measured vertical and lateral litter with baskets; stream bed litter with a quadrant, and matter export with drift nets, in a 100 m reach. Results: The streams with riparian forest received an average of 915 g m-2 of coarse particulate organic matter annually, exported a total of 334 g m-3 and stored 732 g m-2, values that were significantly higher than in grassland streams, where the corresponding values were: 125.4 g m-2; 128 g m-3 and 205.5 g m-2. Conclusions: The removal of tree cover from the riparian zone reduced the organic matter in these headwater streams of Colombia.

Transport of Organic Matter Across a Tropical Mountain Stream of Sierra Nevada De Santa Marta (Colombia) / Transporte de materia orgánica a lo largo de un río tropical de montaña en la sierra nevada de santa marta (colombia)

En los ríos tropicales, la materia orgánica es la principal fuente de energía para las comunidades que allí habitan. Las principales proporciones de materia orgánica se encuentra la materia orgánica particulada gruesa (MOPG) y la materia orgánica particulada fina (MOPF). Por lo anterior, en este trabajo se evaluó el transporte de la MOPG, la MOPF y su relación con algunas variables físicas y químicas en tres tramos de un gradiente altitudinal de los 50 msnm hasta los 1700 msnm durante un ciclo diario en el río Gaira (Sierra Nevada de Santa Marta). Para lo cual se realizaron muestreos mensuales entre los meses de marzo a junio del 2008. Se detectaron diferencias significativas en la deriva de MOPG entre las estaciones, siendo la estación 2 (parte media) durante el primer muestreo, la que registró los valores más altos reportados para todo el estudio (474 kg m-3) y la estación 3 mostró la menor biomasa derivante (0.26 kg m-3). La MOPF registró valores similares durante todos los muestreos (0.58 - 6.34 g m-3). Sin embargo, se detectaron diferencias significativas en los muestreos tres y cuatro. Con el aumento de las lluvias, descendió el transporte de MOPG. Una relación inversa entre la velocidad del agua y el transporte de MOPG (rs = -0,70; n = 12; p < 0,05) se registró, mientras que la MOPF, presentó valores constantes. Los resultados de este trabajo coinciden parcialmente con lo registrado en la literatura, lo cual indica que las dinámicas de transporte de MO están relacionadas con las variaciones ambientales locales.

In tropical streams organic matter is the principal source of energy for the communities in the river. Main components of organic matter are coarse-particulate organic matter (CPOM) and fine particulate organic matter (FPOM). Therefore, transport of CPOM and FPOM and its relationship with some physical and chemical variables was evaluated, on three sections of an altitudinal gradient from 50 to 1700 masl during a daily-cycle at Gaira river. Samples were taken monthly from March to June 2008.-It was observed significant differences in drift of CPOM between stations. Station 2 (middle part), first sample, recorded the highest value (474 kg m-3) and station 3 showed the lowest lower value of drift biomass (0.26 kg m-3) during the study. FPOM showed similar values during all the sampling (0.58 - 6.34 g m-3). However, significant differences were detected between sampling three and four. Transport of FPOM decreased with the increase of precipitation. A inverse relationship between water velocity and transport of CPOM was observed, while the FPOM, showed constant values. These results are partiality similar to reported in the literature, because the dynamic of transport of OM is relationship with local variations environmental.

Recuperação de carbono obtida por três métodos em frações da matéria orgânica de latossolo, sob consórcio milho-forrageiras, no cerrado / Carbon recovery obtained by three methods in organic matter fractions of latosol under maize-grass intercropping in the cerrado

A dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser melhor compreendida após identificadas suas frações lábeis (> 53 µm) e estáveis (< 53 µm). Diante da importância crescente do uso de técnicas de fracionamento físico da MOS, torna-se necessário avaliar se a recuperação de carbono nessas frações é influenciada pelos métodos utilizados para sua determinação. O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores de carbono, por três métodos, em diferentes frações da matéria orgânica, num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico sob consórcio milho-forrageiras e em sistema solteiro. Foram determinados os teores de carbono das frações: (i) particulada da matéria orgânica (COP) e naquela (ii) associada aos minerais da matéria orgânica (COM). Determinou-se ainda, o teor de (iii) carbono orgânico total do solo (COT) na matéria orgânica não fracionada. Três métodos de determinação do carbono orgânico do solo foram utilizados: (i) Walkley & Black modificado, (ii) Mebius modificado, e (iii) combustão via seca, em analisador elementar (CHN). Foram utilizadas amostras de solos de três sistemas de manejo dispostos em delineamento em blocos casualizados, com três repetições para determinação do carbono orgânico do solo: (i) milho solteiro; (ii) milho consorciado com capim colonião (Panicum maximum cv. Aruana); e (iii) milho consorciado com braquiária (Brachiaria humidicola). As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0 ­ 5 cm. O método Walkley & Black apresentou menores valores de COT em relação ao CHN nos sistemas de manejo milho/braquiária e milho solteiro, e mostrou valores de COP semelhantes àqueles obtidos pelo CHN nos sistemas de manejo milho solteiro e milho/braquiária. Valores de COT, COP e COM obtidos pela metodologia de Mebius modificado foram semelhantes àqueles obtidos pelo analisador elementar, para todos os sitemas de manejo. O COP, quando avaliado pelas metodologias de Mebius e CHN, mostrou-se significativamente mais sensível às alterações de manejo em relação ao COT e COM.

Soil organic matter alterations can be better understood when it is fractionated for the identification of its labile (> 53 µm) and stable (< 53 µm) fractions. Because of the increasing and important use of soil organic matter fractionation techniques, it becomes necessary to evaluate if the carbon recovery in these fractions is influenced by methods used for its determination. The aim of this work was to evaluate the content of organic carbon in soil organic matter fractions, by three different methods, under maize-grass intercropping and sole maize in a dystrophic Red-Yellow Latosol (Oxisol). The following carbon contents were determined from the fractions: (i) of the particulate soil organic matter (POM) and from that (ii) of mineral-associated soil organic matter (MOC). The content of total organic carbon (TOC) was also determined in the non-fractionated soil organic matter. Three methods for the determination of soil organic carbon were used: (i) Walkley & Black modified, (ii) Mebius modified, and (iii) dry combustion in a CHN elemental analyzer. The experimental design was a randomized block design with three replications. Soil samples were collected from three management systems: (i) sole corn; (ii) maize-Panicum maximum intercropping; and (iii) maize- Brachiaria humidicola intercropping. Soil samples were collected from the depth of 0 ­ 5 cm. Lower TOC were found in the Walkley & Black method in relation to the CHN elemental analyzer, under the management systems sole maize and maize-Panicum maximum intercropping. However, the Walkley & Black method showed similar POM in relation to CHN analyzer method, under the management systems sole maize and maize-Brachiaria humidicola intercropping. TOC, POM and MOC obtained from the Mebius modified method were similar to those obtained from the elemental analyzer, under the three management systems. The POM when evaluated by the Mebius and CHN methods, showed to be more sensible to soil management alterations.

Carbono e frações granulométricas da matéria orgânica do solo sob sistemas de produção orgânica / Carbon and granulometry fractions of soil organic matter under organic production system

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.