ESTOQUES DE CARBONO LÁBIL E TOTAL EM SOLO SOB INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA-FLORESTA NA REGIÃO DE TRANSIÇÃO CERRADO/AMAZÔNIA

Autores

  • Elaine Cristina Casula Isernhagen elainecasula@gmail.com
    Universidade Federal de Mato Grosso
  • Renato de Aragão Ribeiro Rodrigues renato.rodrigues@embrapa.br
    Embrapa Solos
  • Débora Diel debora_diel@hotmail.com
    Universidade Federal de Mato Grosso
  • Eduardo da Silva Matos eduardo.matos@embrapa.br
    Embrapa Agrossilvipastoril http://orcid.org/0000-0002-4861-703X
  • Marcela Cardoso Guilles da Conceição marcelaguilles.clima@gmail.com
    Universidade Federal Fluminense

DOI:

10.31413/nativa.v5i7.4581

Resumo

Objetivou-se comparar o sistema de integração lavoura-pecuária-floresta com sistemas exclusivos quanto à assimilação e manutenção do carbono orgânico total (COT) e carbono lábil (CL), após o segundo ano de estabelecimento. Os tratamentos constituíram os seguintes sistemas de produção: floresta de eucalipto (EUC), pastagem com Brachiaria brizantha (PAST), lavoura de soja-milho consorciada com B. brizantha (LAV) e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF). Uma área de fragmento florestal nativo (Mata) e uma de pousio (Pousio) foram utilizadas como referência. A área sob cultivo de EUC obteve o menor teor de COT na camada 0-5cm, enquanto LAV e PAST apresentaram os maiores teores. Por sua vez, os teores de COT para o sistema ILPF, na camada 0-5cm, ficou em uma posição intermediária aos demais. A conversão da vegetação nativa para em cultivo agrícola e florestal contribuiu para a redução dos estoques de COT no solo em 20% na camada de 0-30 cm, representando uma perda de 17,4 Mg ha-1. O efeito do componente florestal na distribuição horizontal do estoque de COT dentro do ILPF foi favorecido no sentido sul, tendência não verificada para CL. Em curto prazo, os impactos dos sistemas conservacionistas sobre os teores de COT e CL do solo foram identificados apenas na camada superficial.

Palavras-chave: agrossilvipastoril; permanganato de potássio; matéria orgânica do solo

 

LABILE AND TOTAL CARBON POOLS IN SOIL UNDER INTEGRATED CROP-LIVESTOCK-FOREST SYSTEM IN THE CERRADO/AMAZONIA ECOTONE

 

ABSTRACT:

The aim of this experiment was to evaluate the carbon assimilation and maintenance among an integrated crop-livestock-forest system and nonintegrated systems through the pools of total soil organic carbon (COT) and labile carbon (CL) after the second year of establishment. Treatments comprised the following production systems: eucalyptus forest (EUC), Brachiaria brizantha pasture (PAST), soybean-corn tillage intercropping with B. brizantha (LAV) and integrated crop-livestock-forest system (ILPF). An area of native forest fragment (Mata) and a fallow area (Pousio) were used as references. The effects of the forest component on the COT and CL pools in the ILPF were also evaluated. The area under EUC had the lowest concentration of COT in 0-5cm layer, while LAV and PAST showed higher concentrations. Conversion of natural vegetation to cultivated systems reduced soil C stock by 20% in the 0-30 cm layer which corresponded to 17.4 Mg ha-1. The results suggest that the effect of forest component in the horizontal distribution of the TOC stock was favored in the south face of the ILPF, but this trend was not observed for CL. In a short term, the effects of ILPF on COT and CL pools were not statistically detectable.

Keywords: agrosilvopastoral, soil organic matter, potassium permanganate.

 

DOI: http://dx.doi.org/10.5935/2318-7670.v05nespa09

Biografia do Autor

Eduardo da Silva Matos, Embrapa Agrossilvipastoril

Possui graduação em Agronomia e mestrado em Solos e Nutrição de Plantas pela Universidade Federal de Viçosa e Doutorado em Ciências Naturais pela Brandenburgische Technische Universität (Alemanha). Pesquisador "A" da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa Agrossilvipastoril onde atuou como Secretário Executivo do CTI de 2011 a 2015 e como Chefe Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento de 2015 a 2016. Coordenou a elaboração e implantação do Plano Diretor da Unidade e na sequência a elaboração da Agenda de Prioridades, além disso foi responsável pela implantação da linha de pesquisa em Dinâmica do Carbono no Solo e pela Instrumentação Científica para a pesquisa em Ciência do Solo da Unidade. Professor orientador do Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Mato Grosso. Atua em diversos projetos de pesquisa avaliando os efeitos dos diferentes sistemas de manejo sobre a dinâmica do carbono no solo, tais como sistema plantio direto, rotação de culturas, sistemas agroflorestais, pastagens, restauração florestal e integração lavoura-pecuária-floresta

Referências

ALCÂNTARA NETO, F.; LEITE, L. F. C.; ARNHOLD, E.; MACIEL, G. A.; CARNEIRO, R. F. V. Compartimentos de carbono em Latossolo Vermelho sob cultivo de eucalipto e fitofisionomias de cerrado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 35, n. 3, p. 849-856, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832011000300019

ARAUJO, R. A.; COSTA, R. B.; FELFILI, J. M.; GONCALVEZ, I. K.; SOUZA, R. A. T. M.; DORVAL, A. Florística e estrutura de fragmento florestal em área de transição na Amazônia Matogrossense no município de Sinop. Acta Amazônica, Manaus, v. 39, n. 4, p. 865-878, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672009000400015

BATLLE-BAYER, L.; BATJES, N. H.; BINDRABAN, P. S. Changes in organic carbon stocks upon land use conversion in the Brazilian Cerrado: A review. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 37, n. 1-2, p. 47–58, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2010.02.003

BERNOUX, M.; ARROUAYS, D.; CERRI, C. C.; BOURENNANE, H. Modelling vertical distribution of carbon in Oxisols of the Western Brazilian Amazon (Rondônia). Soil Science, v. 163, n. 163, p. 941-951, 1998.

BLAIR, G. J.; LEFROY, R. D. B.; LISLE, L. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation and the development of a carbon management index for agricultural systems. Australian Journal of Agricultural Research, v. 46, n. 7, p. 1459–1466, 1995. DOI: https://doi.org/10.1071/AR9951459

CAMPOS, L. P. Dinâmica do carbono e do nitrogênio em um Latossolo Amarelo sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Cerrado do Piauí. 2010. 79f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Universidade Federal do Piauí, Bom Jesus, 2010.

CARVALHO, J. L.; RAUCCI, G. S.; CERRI, C. E. P.; BERNOUX, M.; FEIGI, B. J.; WRUCK, F. J.; CERRI, C. C. Impact of pasture, agriculture and crop-livestock systems on soil C stocks in Brazil. Soil & Tillage Research, v. 110, n. 1, p. 175-186, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2010.07.011

CERETTA, C. A.; BASSO, C. J.; HERBES, M. G.; POLETTO, N.; SILVEIRA, M. J. Produção e decomposição de fitomassa de plantas invernais de cobertura de solo e milho, sob diferentes manejos da adubação nitrogenada. Ciência Rural, Santa Maria, v. 32, n. 1, p. 49-54, 2002. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782002000100009

COSTA JUNIOR, C.; PICCOLO, M. C.; NETO, M. S.; CAMARGO, P. B.; CERRI, C. C.; BERNOUX, M. Carbono total e 13C em agregados do solo sob vegetação nativa e pastagem no bioma cerrado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 35, n. 4, p. 1241-1252, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832011000400017

DON, A.; SCHUMACHER, J.; FREIBAUER, A. Impact of tropical land-use change on soil organic carbon stocks – a meta-analysis. Global Change Biology, v. 17, n. 4, p. 1658–1670, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2486.2010.02336.x

INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Brasília, DF: INMET, 2013. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home2/index>. Acesso em: 16 fev 2014.

LAL, R. Forest soils and carbon sequestration. Forest Ecology and Management, v. 220, n. 1-3, p. 242-258, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2005.08.015

LAL, R. Enhancing crop yields in the developing countries through restoration of the soil organic carbon pool in agricultural lands. Land Degradation & Development, v. 17, n. 2, p. 197-209, 2006. DOI: https://doi.org/10.1002/ldr.696

LEITE, L. F. C.; MENDONÇA, E. S.; NEVES, J.C.L.; MACHADO, P.L.O.A.; GALVÃO, J. C. C. Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 27, n. 5, p. 821-832, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832003000500006

LEMAIRE, G.; FRANZLUEBBERS, A.; CARVALHO, P. C. F.; DEDIEU, B. Integrated crop-livestock systems: Strategies to achieve synergy between agricultural production and environmental quality. Agriculture, Ecosystem and Environment, v. 190, p. 4-8, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.08.009

LUO, Z.; WANG, E.; SUN, O. J. Can no-tillage stimulate carbon sequestration in agricultural soils? A meta-analysis of paired experiments. Agriculture, Ecosystem and Environment, v. 139, p. 224–231, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2010.08.006

OLIVEIRA, V. A.; AMARAL FILHO, Z. P.; VIEIRA, P. C. Pedologia. In: Projeto Radam Brasil. Folha SD. 21, Cuiabá: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação, uso potencial da terra. Rio de Janeiro: Ministério das Minas e Energia, 1982.

POST, W. M.; KWON, K. C. Soil carbon sequestration and land-use change: processes and potential. Global Change Biology, v. 6, n. 3, p. 317–327, 2000. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2000.00308.x

PURAKAYASTHA, T. J.; RUDRAPPA, L.; SINGH, D.; SWARUP, A.; BHADRARAY, S. Long-term impact of fertilizers on soil organic carbon pools and sequestration rates in maize– wheat–cowpea cropping system. Geoderma, v. 144, n. 1-2, p. 370–378, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2007.12.006

SALTON, J. C.; MIELNICZUK, J.; BAYER, C.; FABRÍCIO, A. C.; MACEDO, M. C. M.; BROCH, D. L. Teor e dinâmica do carbono no solo em sistemas de integração lavoura-pecuária. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 46, n. 10, p. 1349-1356, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2011001000031

SANTOS, H. P. dos; FONTANELI, R. S.; SPERA, S. T.; TOMM, G. O. Efeito de sistemas de produção integração lavoura-pecuária (ILP) sobre a fertilidade do solo em plantio direto. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v. 31, n. 4, p. 719-727, 2009. DOI:http://dx.doi.org/10.4025/actasciagron.v31i4.925

SHANG, C.; TIESSEN, H. Organic matter lability in a tropical oxisol: evidence from shifting cultivation, chemical oxidation, particle size, density, and magnetic fractionations. Soil Science Society of America Journal, v. 162, n. 11, p. 795-807, 1997.

SILVA, E. F.; LOURENTE, E. P. R.; MARCHETTI, M. E.; MERCANTE, F. M.; FERREIRA, A. K. T.; FUJII, G. C. Frações lábeis e reclacitrantes de matéria orgânica em solos sob integração lavoura-pecuária. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 46, n. 10, p. 1321-1331, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2011001000028

SILVA, E. A.; SILVA, C. A.; SILVA, I. R.; MARQUES, J. J. G. S. M.; ARAÚJO, E. F.; CARVALHO, S. A.; SILVA, S. H. G.; CURI, N. Frações de carbono em topossequências de solos sob eucalipto com diferentes históricos de uso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Voçisa, v. 36, n. 4, p. 1167-1178, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832012000400011

SILVA, D. S.; AMADO, T. J. C.; FERREIRA, A. O.; ASSMANN, J. M.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P. C. F. Soil carbon indices as affected by 10 years of integrated crop–livestock production with different pasture grazing intensities in Southern Brazil. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 190, p. 60–69, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.12.005

SISTI, C. P. J.; SANTOS, H. P.; KOHHANN, R.; ALVES, B. J. R.; URQUIAGA, S.; BODDEY, R. M. Change in carbon and nitrogen stocks in soil under 13 years of conventional or zero tillage in southern Brazil. Soil & Tillage Research, v. 76, n. 1, p. 39-58, 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2003.08.007

SOUZA, E. D. de; COSTA, S. E. V. G. de A.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P. C. de F.; ANDRIGUETI, M.; CAIO, E. Estoque de carbono orgânico e de nitrogênio no solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 33, n. 6, p. 1829-1836, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832009000600031.

VERGUTZ, L.; NOVAIS, R. F.; SILVA, I. R; BARROS, N. F.; NUNES, T. N.; PIAU, A. A. M. Mudanças na matéria orgânica do solo causadas pelo tempo de adoção de um sistema agrossilvopastoril com eucalipto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 34, n. 1, p. 43-57, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832010000100005

WANG, K.; SONG, C.; WANG, X.; SONG, Y. Changes in labile soil carbon fractions in wetland ecosystems along a latitudinal gradient in Northeast China. Catena, v. 96, p. 83-89, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2012.03.009

Downloads

Publicado

2018-01-23

Como Citar

Isernhagen, E. C. C., Rodrigues, R. de A. R., Diel, D., Matos, E. da S., & Conceição, M. C. G. da. (2018). ESTOQUES DE CARBONO LÁBIL E TOTAL EM SOLO SOB INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA-FLORESTA NA REGIÃO DE TRANSIÇÃO CERRADO/AMAZÔNIA. Nativa, 5(7), 515–521. https://doi.org/10.31413/nativa.v5i7.4581

Edição

v. 5 (2017): (Esp.) Produtos da Amazônia

Seção

Ciências Ambientais / Environmental Sciences

Licença

Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são do autor, com direitos de primeira publicação para a revista. Em virtude de a aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais.

 A artigos publicados nessa revista, podem ser reproduzidos parcialmente ou utilizados como referência por outros autores, desde que seja cita a fonte, ou seja, a Revista Nativa.

 

Copyright for articles published in this journal are the authors, with first publication rights granted to the journal. The journal shows open access, and articles are free to use, with proper attribution, in educational and non-commercial.

The articles published in this journal may be reproduced in part or used as a reference by other authors, provided that the source is quoted.