Natural fertility and intrinsic fragility of soils in the Brazilian Cerrado

Palavras-chave: Tropical soils, Soil quality, Ivinhema hydrographic basin, Soil conservation, Principal component analysis

Resumo

This study aimed to evaluate the attributes of natural fertility and intrinsic fragility of the soils of Ivinhema River Basin (BHI), to subsidize agricultural development projects and environmental control and monitoring bodies. For this purpose, 62 soil samples were collected, at a depth of 0 to 20 cm, in areas of native vegetation belonging to the state of Mato Grosso do Sul – Brazil. The characteristic climate of the study area is of the humid mesothermal subtype (Cfa) without drought. The predominant vegetation is of the Cerrado type and the geological substrate is predominantly composed of the Serra Geral and Caiuá Formation. The samples were air-dried and the physical attributes (sand, silt, and clay) and chemical variables (pH H2O, CaCl2, KCl, ∆pH, Al3+, m%, H + Al, Ca2+, Mg2+, K+, CEC, SB, V%, OC, P, Cu, Fe, Mn, and Zn) were determined according to methodologies in Embrapa's soil analysis methods manual. The data obtained were evaluated by descriptive statistics and principal component analysis. The results showed a great variety of soils inside the basin, whose natural fertility was high for the Leptsol, Regosol, and Nitisol soils, and low for the Argiluvic Plinthosol, Petroplinthic Plinthosol, and Planosol soils. The sandy soils showed lower levels of organic carbon and negative surface loads, which shows less capacity to retain cations essential to plant nutrition and less retention of environmental contaminants if any. Regarding the textural fragility of the soils of BHI, it was possible to verify the high sensitivity of the soil to erosion and susceptibility to the contamination of groundwater or infiltrated water. The data shown in research can fill the gaps of knowledge and/or for adapting conservation practices of agricultural soils that are more susceptible to erosive processes, as well as for environmental control and monitoring bodies and/or studies of area recovery and maintenance of soil fertility.

Biografia do Autor

Cleidimar João Cassol, Universidade Federal da Grande Dourados - UFGD
Doutorando no Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados (MS), Brasil.
Eduardo José de Arruda, Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Doutor em Engenharia de Processos Bioquímicos/Biotecnologia pela Universidade Estadual de Campinas (FEQ/UNICAMP), Campinas (SP), Brasil.
Alessandra Mayumi Tokura Alovisi, Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Doutora em Ciência do Solo pela Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras (MG), Brasil.
Elaine Reis Pinheiro Lourente, Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Doutora em Agronomia pela Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados (MS), Brasil.
Cleiton Messias Rodrigues Abrão, Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Doutor em Geografia pela Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados (MS), Brasil.

Referências

ALOVISI, A. A.; CASSOL, C. J.; ALOVISI, A. M. T.; de SOUZA, L. C. F.; de ARRUDA, E. J.; da SILVA, R. S. Atributos de fertilidade dos solos sob vegetação nativa do bioma Cerrado. RICA, v. 12, n. 7, 2021.

ALOVISI, A. M. T.; CASSOL, C. J.; NASCIMENTO, J. S.; SOARES, N. B.; da SILVA JUNIOR, I. R. da SILVA, R. S.; da SILVA, J. A. M. Soil factors affecting phosphorus adsorption in soils of the Cerrado, Brazil. Geoderma Regional, v. 22, n. 298, p. 1-7, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00298

ALTHAUS, D.; GIANELLO, C.; TEDESCO, M. J.; SILVA, K. J. BISSANI, C. A.; FELISBERTO, R. Natural Fertility and Metals Contents in Soils of Rio Grande do Sul (Brazil). Rev. Bras. Ciênc. Solo, v. 42, e0160418, p. 1-15, 2018. DOI: https://doi.org/10.1590/18069657rbcs20160418

ANDRADE, E. M.; AQUINO, D. N.; CRISÓSTOMO, L. A.; RODRIGUES, J. O.; LOPES, F. B. Nitrogen and chloride impacto on water table under irrigated condition. Cienc. Rural, v. 39, p. 88-95, 2009. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782009000100014

BALBINO, L. C.; CORDEIRO, L. A. M.; PORFÍRIO‑DA‑SILVA, V.; MORAES, A. de; MARTÍNEZ, G. B.; ALVARENGA, R. C.; KICHEL, A. N.; FONTANELI, R. S.; SANTOS, H. P. dos; FRANCHINI, J. C.; GALERANI, P. R. Evolução tecnológica e arranjos produtivos de sistemas de integração lavoura‑pecuária‑floresta no Brasil. PAB, v. 46, p. 1‑12, 2011. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2011001000001

BALDOTTO, M. A.; VELLOSO, A. C. X. Eletroquímica de solos modais e de sua matéria orgânica em ambientes tropicais. Rev. Ceres, v. 61, n. 6, p. 1012-1021, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/0034-737X201461060018

BENÍCIO, L. P. F.; CONSTANTINO, V. R. L.; PINTO, F. G.; VERGÜTZ, L.; TRONTO, J.; COSTA, L.M. Layered double hydroxides: new technology in phosphate fertilizers based on nanostructured materials. ACS Sustainable Chem. Eng., v. 5, n. 1, p. 399–409, 2017. DOI: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b01784

BIONDI, C. M.; NASCIMENTO, C. W. A.; FABRICIO NETA, A. B.; RIBEIRO, M. R. Teores de Fe, Mn, Zn, Ni e Co em solos de referência de Pernambuco. Rev. Bras. Ciênc. Solo, v.35 n.3, p. 1057-1066, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832011000300039

BOCARDI, J. M. B.; PLETSCH, A. L.; ROCHA, A. S.; QUINAIA, S. P. Parâmetros físicos e químicos em solos de Unidades de Conservação Florestal da Bacia do Paraná 3, Brasil. Rev. Bras. Geogr. Fis., v. 11, n. 1, p. 99-113, 2018.DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v10.6.p099-113

DUARTE, A. C.; CACHADA, A.; ROCHA-SANTOS, T.; Soil Pollution: From Monitoring to Remediation. In: CACHADA, A.; ROCHA-SANTOS, T.; DUARTE, A. Soil and Pollution: An Introduction to the Main Issues. Academic Press, 2018. p. 1-28. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-849873-6.00001-7

CARDOSO, E. L.; SILVA, M. L. N.; CURY, N.; FERREIRA, M. M.; FRANÇA, D. A. F. Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no Pantanal Sul-Mato-Grossense. Rev. Bras. Ciênc. Solo, v. 35, n. 2, p. 613-622, 2011.

CARVALHO, E. M.; PEREIRA, N. S.; ANSILAGO, M.; GUIMARÃES, F. J. Estudo parcial do plano de manejo do parque estadual das Várzeas do Rio Ivinhema como subsídio para ações estratégicas. Braz. J. of Develop., v. 5, n. 9, p. 14740-14760, 2019. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv5n9-3151

CASSOL, C. J.; PLETSCH, A. L.; COSTA JÚNIOR, I. L.; BOCARDI, J. M. B.; ALOVISI, A. M. T. A.; FRONZA, F. L. Natural metal levels in basaltic soils in western Paraná, Brazil. Rev. Bras. Cienc. Agrar., v. 15, n. 2, p. 1-7, 2020. DOI: https://doi.org/10.5039/agraria.v15i2a6992

COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS. Mapa geológico do estado de Mato Grosso do Sul. [Brasília]: CPRM, 2006. Escala 1:1.000.000. Disponível em: http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc/10217/2/mapa_ms.pdf. Acesso em: 18 de maio de 2020.

CORINGA, E. A. O.; WEBER, O. L. dos S. Ponto de efeito salino nulo de Latossolos da microbacia Chico Nunes, Mato Grosso. Rev. Bras. Ciênc. Solo, v. 32, n. 1, p. 441-448, 2008. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832008000100042

CORRÊA, R. M; NASCIMENTO, C. W. A.; ROCHA, A. T. Adsorção de fósforo em dez solos do Estado de Pernambuco e suas relações com parâmetros físicos e químicos. Acta Scientiarum Agronomy. v. 33, n. 1, p. 153-159, 2011. http://dx.doi.org/10.4025/actasciagron.v33i1.3129.

COSTA, H. T. D. Concentração de metais pesados nos solos utilizados para agricultura urbana na cidade de Lisboa. 2015. 141 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia do Ambiente) – Universidade de Lisboa, Lisboa, 2015.

COSTA, J. J. F.; SILVA, E. S.; COELHO, F. F.; TIECHER, T.; BISSANI, C. A.; FILIPPI, D. Atributos químicos relacionados à acidez e capacidade de troca de cátions de solos do Rio Grande do Sul com diferentes graus de intemperização. Acta Iguazu, v. 8, n. 2, p. 81-100, 2019.

DECHEN, A. R.; NACHTIGALL, G. R.; CARMELLO, Q. A. de C.; SANTOS, L. A.;

SPERANDIO, M. V. L. Micronutrientes. In: FERNANDES, M. S.; SOUZA, S. R. de;

SANTOS, L. A. (ed.). Nutrição mineral de plantas. Viçosa, 2018. 670 p.

DONAGEMMA, G. K.; FREITAS, P. L.; BALIEIRO, F. C.; FONTANA, A.; Spera, S. T.; LUMBRERAS, J. F.; VIANA, J. H. M.; ARAUJO FILHO, J. C.; SANTOS, F. C.; ALBUQUERQUE, M. R.; MACEDO, M. C. M.; TEIXEIRA, P. C.; AMARAL, A. J.; BORTOLON, E.; BORTOLON, L. Caracterização, potencial agrícola e perspectivas de manejo de solos leves no Brasil. PAB, v. 51, n. 9, p. 1003-1020, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X201600090000.

FAQUIN, V. Nutrição Mineral de Plantas. Lavras-MG: Universidade Federal de Lavras/FAEPE, 2005. 186 p.

FERNANDES, C. H. S.; TEJO, D. P.; ARRUDA, K. M. A. Desenvolvimento do Sistema de Plantio Direto no Brasil: Histórico, Implantação e Culturas Utilizadas. UNICIÊNCIAS, v. 23, n. 2, p. 83-88, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.17921/1415-5141.2019v23n2p83-88

FERREIRA, R. M.; LINO, E. N. da S. Expansão agrícola no cerrado: o desenvolvimento do agronegócio no estado de Goiás entre 2000 a 2019. Caminhos de Geografia, v. 22, n. 79, p. 01-17, 2021. DOI: https://doi.org/10.14393/RCG227951217

GONÇALVES, M. A.; TELLES, T. S.; CAVIGLIONE, J. H.; URBANO, A.; FILHO, J. T. Diferenciação dos solos em duas topossequências sobre rochas basálticas no norte-central paranaense. Semina: Ciências Agrárias, v. 34, n. 6, p. 2777-2792, 2013. DOI: 10.5433/1679-0359.2013v34n6p2777

HUGEN, C.; MIQUELLUTI, D. J.; CAMPOS, M.L.; LMEIDA, J.A.; FERREIRA, É.R.N.C.; POZZAN, M. Teores de Cu e Zn em Perfis de Solos de Diferentes Litologias em Santa Catarina. Rev. bras. eng. agríc. ambient. v.17, n. 6, p. 622–628, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662013000600008.

IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources (WRB), sistema universal reconhecido pela International Union of Soil Science (IUSS) e FAO. Disponível em: http://www.fao.org/3/a-i3794e.pdf.

IVASKO JÚNIOR, S.; MASTELLA, A. D. F.; TRES, A.; TETTO, A. F.; WENDLING, W. T.; SOARES, R. V. Classificação do estado de Mato Grosso do Sul segundo sistema de zonas de vida de Holdridge. RBClima. v. 26, n. 16 p. 629-645, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v26i0.61843

JOLLIFFE, I. T, CADIMA, J. Principal component analysis: a review and recent developments. Phil. Trans. R. Soc. v. 364, n. 2065, p. 1-16, 2016. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2015.0202

KABATA-PENDIAS, A. Oligoelementos em solos e plantas. 4th ed. Boca Raton: CRC Press, 2011.

KASEMODEL, M. C.; RODRIGUES, V. G. S. Geological and Geotechnical Characterization of the Basal Soil Portion at a Former Mining Waste Disposal. EJGE, v. 20, n. 1, p. 369-384, 2015.

KOCHIAN, L.V.; PIÑEROS, M. A.; LIU J.; MAGALHAES J. V. Plant adaptation to acid soils: the molecular basis for crop aluminum resistance. Annu Rev Plant Biol., v. 66, p. 571-598, 2015. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-043014-114822

KYZIOL, J. TWARDOWSKA, I.; SCHMITT-KOPPLIN, P. The role of humic substances in chromium sorption onto natural organic matter (peat). Chemosphere, v. 63, n. 11, p.1974-1982, 2006. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.09.042

NEISSE, A. C.; HONGYU, K. Aplicação de Componentes Principais e Análise Fatorial a Dados Criminais de 26 Estados dos Eua. E&S - Engineering and Science, v. 2, n. 5, p. 105-115, 2016. DOI: 10.18607/ES20165064

MALUF, H. J. G. M.; SILVA, C. A.; CURI, N.; NORTON, L. D.; ROSA, S. D. Adsorption and availability of phosphorus in response to humic acid rates in soils limed with CaCO3 or MgCO3. Ciênc. Agrotec., v. 42, n. 1, p. 7-20, 2018 https://doi.org/10.1590/1413-70542018421014518

MINEROPAR. Minerais do Paraná S.A. Levantamento Geoquímico Multielementar do Estado do Paraná. Geoquímica de solo - Horizonte B: Relatório final de projeto - Volume 2. Curitiba. Mineropar, 2005. 408 p.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Balanço de execução: PPCDAm e PPCerrado 2016-2020. Brasília, 2019. 107 p. Disponível em: http://combateaodesmatamento.mma.gov.br/images/Doc_ComissaoExecutiva/Balano-PPCDAm-e-PPCerrado_2019_aprovado.pdf

NDUWUMUREMYI, A. Soil acidification and lime quality: sources of soil acidity, its effects on plant nutrients, efficiency of lime and liming requirements. RRJAAS, v. 2, n. 4, p.26-34, 2013.

NOGUEIRA, A. M.; TOCANTINS, N.; SALOMÃO, F. X. T. Degradação de áreas com processo de Arenização na Bacia do Córrego Guanabara, município de Reserva do Cabaçal –MT. Rev. Bras. Geogr. Fis., v. 12, n. 3, p. 722-737, 2019. https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.3.p722-737

OLIVEIRA, F. C.; BENETT, C. G. S.; BENETT, K. S. S.; SILVA, L. M.; VIEIRA, B. C. Diferentes doses e épocas de aplicação de zinco na cultura da soja. Revista de Agricultura Neotropical, v. 4, n.5, p. 28-35, 2017. DOI: https://doi.org/10.32404/rean.v4i5.2188

PAYE, H. S.; MELLO, J. W. C. V.; ABRAHÃO, W. A. P.; FERNANDES FILHO, E. I. DIAS, L. C. P.; CASTRO, M. L. O.; MELO, S. B.; FRANÇA, M. M. Valores de referência de qualidade para metais pesados em solos no Estado do Espírito Santo. Rev. Bras. Ciênc. Solo, v. 34, n. 6, p. 2041-2051, 2010. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832010000600028

POLESSO, A. M.; SPAGNOLLO, E.; BARETTA, C. R. D. M. Levantamento da fertilidade do solo de propriedades rurais do munícipio de Chapecó - SC: um estudo de caso. Acta Ambiental Catarinense, v. 18, n. 01, p. 72-86, 2021. DOI: https://doi.org/10.24021/raac.v18i1.5296

RAMPIM, L.; LANA, M. C.; FRANDOLOSO, J. F. Fósforo e enxofre disponível, alumínio trocável e fósforo remanescente em latossolo vermelho submetido ao gesso cultivado com trigo e soja. Semina: Ciências Agrárias, v. 34, n. 4, p. 1623-1638, 2013. http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2013v34n4p1623

RIBEIRO, A. P.; FERREIRA, M. L.; ALVES, A. B.; SILVA, L. F. 2019. Poluição dos Solos: Um Inimigo Oculto In: ZABOTTO, A. R. Estudos sobre impactos ambientais: uma abordagem contemporânea. FEPAF. Botucatu, Brasil. p. 108-127.

RONQUIM, C. C. Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais. Embrapa Monitoramento por Satélite. Campinas: [s.n.], 2010. (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 8). Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/31004/1/BPD-8.pdf. Acessado em 06 de março de 2020.

SAATH, K. C. de O.; FACHINELLO, A. L. Crescimento da demanda mundial de alimentos e restrições do fator terra no Brasil. Revista Economia Sociologia Rural, v. 56, n. 2, p. 195-212, 2018. http://dx.doi.org/10.1590/1234-56781806-94790560201

SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; ANJOS, L. H. C.; OLIVEIRA, V. A.;

LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. A.; ARAUJO FILHO, J. C.; OLIVEIRA, J. B.; CUNHA, T. J. F. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2018. Disponível em: http://www.embrapa.br/solos/sibcs. Acessado em 23 de fevereiro de 2020.

SOUSA, D. M. G.; LOBATO, E. (Ed.). Cerrado: correção do solo e adubação 2. ed. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2004. 416 p.

SPARKS, D. L. Environmental soil chemistry. 2nd. Academic Press, 2003. 352p.

TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (2017) - Manual de métodos de análise do solo. 3. ed. Brasília: Embrapa, 573 p. Disponível em: http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1085209. Acessado em 12 de agosto de 2019.

UNITED NATIONS ORGANIZATION (ONU). World Population prospects 2019. Department of Economic and Social Affairs Population Dynamics. Disponível em: https://population.un.org/wpp/Download/Standard/Population/. Acessado em 22 de novembro de 2019.

VENDRAME, P. R. S.; BRITO, O. R.; QUANTIN, C.; BECQUER, T. Disponibilidade de cobre, ferro, manganês e zinco em solos sob pastagens na região do cerrado. PAB, v. 42, n. 6, p. 859-864, 2007. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2007000600013

VIANA, J. S.; TENÓRIO BARROS, C.; BORGES, J. P. G. da S.; SILVA, M. B. G.; GONÇALVES, E. P.; MOURA, M. F. de. Condicionantes para cultivo de soja tolerante ao déficit hídrico no Semiárido Nordestino. Research, Society and Development, v. 10, n. 4, p. 1-10, 2021. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.13980

WATER Resources Plan for the Ivinhema River Basin. Campo Grande – MS, abril de 2015. Available in: http://www.servicos.ms.gov.br/imasuldownloads/planosdebacia/PLANOIVINHEMA.pdf. Accessed November 5, 2019.

YANG, S.; JANSEN, B.; ABSALAH, S.; HALL, R. L. V.; KALBITZ, K.; CAMMERAAT, E. L. H. Lithology- and climate-controlled soil aggregate-size distribution and organic carbon stability in the Peruvian Andes. Soil, v. 6, n. 1 p. 1–15, 2020. https://doi.org/10.5194/soil-6-1-2020

Publicado
2023-06-30
Seção
Meio Ambiente