Estoque de carbono e emissão de CO2 em áreas manejadas e nativa na Região Cone-Sul de Mato Grosso do Sul

Palavras-chave: Avaliação ambiental, Conservação do solo, Dinâmica do carbono orgânico total

Resumo

A grande demanda de alimento, fibras e energia impulsionaram a modificação de áreas nativas em sistemas de produção, que ao longo do tempo comprometeram os atributos do solo, além do estoque de carbono. Diante disso o estudo objetivou avaliar a dinâmica do carbono orgânico total (COT) do solo em diferentes sistemas de manejo conduzidos ao longo do tempo, no município de Mundo Novo, Mato Grosso do Sul. Foram avaliadas duas áreas manejadas: pastagem permanente de coast-cross (Cynodon dactylon), (pastagem - PA) e uma área que se encontrava com as mesmas condições da área de PA, porém em março de 2016 foi isolada, efetuando-se plantio de espécies arbóreas nativas, (área em recuperação - AR), além de uma área de referência (mata nativa - MN). Foram realizadas 3 coletas de solo nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,1 e 0,1-0,2 m, sendo: a primeira no momento da implantação da recuperação, a segunda com seis meses e a terceira com doze meses após a implantação da recuperação. Foram determinados densidade do solo (Ds), carbono orgânico total (COT), índice de estratificação (IE), estoque de carbono (EstC), variação no EstC (ΔEstC) e carbono mineralizável (C-CO2). A área de PA apresentou maior Ds, chegando a 1,72 Mg m-3. A AR teve teores superiores de COT, com aumento (17,31, 18,70 e 22,67 g kg-1) no tempo 0, 6 e 12 meses, respectivamente, e consequente aumento do IE e maiores EstC após 12 meses. As áreas de AR e PA apresentaram valores positivos de ΔEstC em relação à área de MN. Houve maior atividade biológica representada pela emissão de C-CO2 na AR até seis meses após o isolamento da área, com consequente diminuição após 12 meses. As práticas de isolamento e reflorestamento AR contribuíram para a melhoria da qualidade do ambiente edáfico em função do tempo em relação à fração orgânica do solo.

Biografia do Autor

Thais Melissa Dias dos Santos, Universidade Federal da Grande Dourados - UFGD
Doutoranda do programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados (MS), Brasil.
Jefferson Matheus Barros Ozório, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
Doutorando do programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais – Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Dourados (MS), Brasil.
Jean Sérgio Rosset, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
Professor adjunto IV do curso de Tecnologia em Gestão Ambiental, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Mundo Novo (MS), Brasil.
Luan Soares Bispo, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
Graduando em Tecnologia em Gestão Ambiental, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Mundo Novo (MS), Brasil.
Elias Faria, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
Graduando do curso de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Mundo Novo (MS), Brasil.
Selene Cristina de Pierri Castilho, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
Professor adjunto IV do curso de Tecnologia em Gestão Ambiental, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Mundo Novo (MS), Brasil.

Referências

ADKINS, J.; JASTROW, J. D.; MORRIS, G. P.; SIX, J.; GRAAFF, M. Effects of switchgrass cultivars and intraspecific differences in root structure on soil carbon inputs and accumulation. Geoderma, v. 262, p. 147-154, 2016.

ARAUJO FILHO, R. N.; FREIRE, M. B. G. S.; WILCOX, B. P.; WEST, J. B.; FREIRE, F. J.; MARQUES, F. A. Recovery of carbon stocks in deforested caatinga dry forest soils requires at least 60 years. Forest Ecology and Management, v. 407, p. 210-220, 2018.

ASSUNÇÃO, S. A.; PEREIRA, M. G.; ROSSET, J. S.; BERBARA, R. L. L.; GARCÍA, A. C. Carbon input and the structural quality of soil organic matter as a function of agricultural management in a tropical climate region of Brazil. Science of the Total Environment, v. 658, n. 1, p. 901-911, 2019.

BAYER, C.; MARTIN-NETO, L.; MIELNICZUK, J.; SAAB, S. C.; MILORI, D. M. B. P.; BAGNATO, V. S. Tillage and cropping system effects on soil humic acid characteristics as determined by electron spin resonance and fluorescence spectroscopies. Geoderma, v. 105, n. 1, p. 81-92, 2002.

BENBI, D. K.; BRAR, K.; TOOR, A. S.; SINGH, P. Total and labile pools of soil organic carbon in cultivated and undisturbed soils in northern India. Geoderma, v. 237, p. 149-158, 2015.

CLAESSEN, M. E. C. Manual de métodos de análise de solo. 2ª ed. Rio de Janeiro: Embrapa, 1997. 212p.

COLOMBO, G. A.; LOPES, M. B. S.; DOTTO, M. C.; CAMPESTRINI, R.; LIMA, S. O. Atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico sob diferentes sistemas de manejo no cerrado tocantinense. Campo Digital, v. 12, n. 1, p. 21-29, 2017.

CRUZ, C. D. Programa genes: biometria. Viçosa: UFV, 2006. 382p.

DENARDIN, L. G. D. O.; CARMONA, F. D. C.; VELOSO, M. G.; MARTINS, A. P.; DE FREITAS, T. F. S.; CARLOS, F. S.; MARCOLIN, E.; CAMARGO, F. A. O.; ANGHINONI, I. No-tillage increases irrigated rice yield through soil quality improvement along time. Soil and Tillage Research, v. 186, p. 64-69, 2019.

ELLERT, B. H.; BETTANY, J. R. Calculation of organic matter and nutrients stored in soils under contrasting management regimes. Canadian Journal Soil Science, v. 75, n. 4, p. 529-538, 1995.

FERREIRA, C. R.; GUEDES, J. N.; ROSSET, J. S.; ANJOS, L. H. C.; PEREIRA, M. G. Diversity of the edaphic macrofauna in areas managed under no-tillage for different periods. Semina: Ciências Agrárias, v. 40, n. 2, p. 599-610, 2019.

FERREIRA, C. R.; SILVA NETO, E. C.; PEREIRA, M. G.; GUEDES, J. N.; ROSSET, J. S.; ANJOS, L. H. C. Dynamics of soil aggregation and organic carbon fractions over 23 years of no-till management. Soil & Tillage Research, v. 198, p. 1-9, 2020.

FRANZLUEBBERS, A. J. Soil organic matter stratification ratio as an indicator of soil quality. Soil & Tillage Research, v. 66, n. 2, p. 95-106, 2002.

GAO, X.; LI, H.; ZHAO, X.; MA, W.; WU, P. Identifying a suitable revegetation technique for soil restoration on water-limited and degraded land: Considering both deep soil moisture deficit and soil organic carbon sequestration. Geoderma, v. 319, p. 61-69, 2018.

GHOSH, A.; BHATTACHARYYA, R.; MEENA, M. C.; DWIVEDI, B. S.; SINGH, G.; AGNIHOTRI, R.; SHARMA, C. Long-term fertilization effects on soil organic carbon sequestration in an Inceptisol. Soil & Tillage Research, v. 77, p. 134-144, 2018.

HURISSO, T. T.; CULMAN, S. W.; ZONE, P.; SHARMA, S. Absolute values and precision of emerging soil health indicators as affected by soil sieve size. Communications in Soil Science and Plant Analysis, v. 49, n. 15, p. 1934-1942, 2018.

KEESSTRA, S. D.; BOUMA, J.; WALLINGA, J.; TITTONELL, P.; SMITH, P.; CERDA, A.; MONTANARELLA, L.; QUINTON, J. N.; PACHEPSKY, Y.; VAN DER PUTTEN, W. H.; BARDGETT, R. D.; MOOLENAAR, S.; MOL, G.; JANSEN, B.; FRESCO, L. O. A importância dos solos e da ciência do solo para a realização dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, Soil & Tillage Research, v. 2, p. 111-128, 2016.

KOVEN, C. D.; HUGELIUS, G.; LAWRENCE, D. M.; WIEDER, W. R. Higher climatological temperature sensitivity of soil carbon in cold than warm climates. Nature Climate Change, v. 7, n. 11, p. 817, 2017.

LAL, R. Digging deeper: A holistic perspective of factors affecting soil organic carbon sequestration in agroecosystems. Global Change Biology, v. 24, p. 3285-3301, 2018.

LIANG, A.; ZHANG, Y.; ZHANG, X.; YANG, X.; MCLAUGHLIN, N.; CHEN, X.; TANG, J. Investigations of relationships among aggregate pore structure, microbial biomass, and soil organic carbon in a Mollisol using combined non-destructive measurements and phospholipid fatty acid analysis. Soil & Tillage Research, v. 185, p. 94-101, 2019.

LOSS, A.; PEREIRA, M. G.; BEUTLER, S. J.; PERIN, A.; ANJOS, L. H. C. Carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio em macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano. Semina: Ciências Agrárias, v. 34, n. 5, p. 2153-2168, 2013.

LOSS, A.; SANTOS JUNIOR, E.; SCHMITZ, D.; VEIGA, M.; KURTZ, C.; COMIN, J. J. Atributos físicos do solo em cultivo de cebola sob sistemas de plantio direto e preparo convencional. Revista Colombiana de Ciências Hortícolas, v. 11, n. 1, p. 105-113, 2017.

MACINTOSH, K. A.; DOODY, D. G.; WITHERS, P. J.; MCDOWELL, R. W.; SMITH, D. R.; JOHNSON, L. T.; BRUULSEMA, T. W.; O`FLAHERTY, V.; MCGRATH, J. W. Transforming soil phosphorus fertility management strategies to support the delivery of multiple ecosystem services from agricultural systems. Science of the total environment, v. 649, p. 90-98, 2019.

MENDONÇA, E. S.; MATOS, E. S. Matéria orgânica do solo: métodos de análises. Ponte Nova: D & M Gráfica e Editora Ltda, 2005. 107p.

MERTEN, G. H.; ARAÚJO, A. G.; BISCAIA, R. C. M.; BARBOSA, G. M. C.; CONTE, O. No-till surface runoff and soil losses in southern Brazil. Soil Tillage Research, v. 152, p. 85-93, 2015.

NUNES, M. R.; PAULETTO, E. A.; DENARDIN, J. E.; SUZUKI, L. E.; VAN ES, H. M. Dynamic changes in compressive properties and crop response after chisel tillage in a highly weathered soil. Soil and Tillage Research, v. 186, p. 183-190, 2019.

OZÓRIO, J. M. B.; ROSSET, J. S.; SCHIAVO, J.; PANACHUKI, E.; SOUZA, C. B. S.; MENEZES, R. S.; XIMENES, T. S.; CASTILHO, S. C. P.; MARRA, L. M. Estoque de carbono e agregação do solo sob fragmentos florestais nos biomas Mata Atlântica e Cerrado. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, v. 3, n. 53, p. 97-116, 2019.

PATRA, S.; JULICH, S.; FEGER, K. H.; JAT, M. L.; JAT, H.; SHARMA, P. C.; SCHWÄRZEL, K. Soil hydraulic response to conservation agriculture under irrigated intensive cereal-based cropping systems in a semiarid climate. Soil and Tillage Research, v. 192, p. 151-163, 2019.

QIU, K.; XIE, Y.; XU, D.; POTT, R. Ecosystem functions including soil organic carbon, total nitrogen and available potassium are crucial for vegetation recovery. Scientific reports, v. 8, n. 1, p. 7607, 2018.

REGO, A. A. R. M.; OLIVEIRA, P. S. R.; PIANO, J. T.; ROSSET, J. S.; EGEWART, J. F.; MATTEI, E.; SAMPAIO, M. C.; HERRERA, J. L. Organic matter fractions and carbon management index in Oxisol under integrated agricultural production systems. Journal of Agricultural Studies, v. 8, n. 3, p. 237-256, 2020.

ROSA, R.; SANO, E. E.; ROSENDO, J. S. Estoque de carbono em solos sob pastagens cultivadas na bacia hidrográfica do Rio Paranaíba. Sociedade & Natureza, v. 26, n. 2, p. 333-351, 2014.

ROSSET, J. S.; LANA, M. C.; PEREIRA, M. G.; SCHIAVO, J. A.; RAMPIM, L.; SARTO, M. V. M. Organic matter and soil aggregation in agricultural systems with different adoption times. Semina: Ciências Agrárias, v. 40, n. 6, suplemento 3, p. 3443-3460, 2019.

ROSSET, J. S.; LANA, M. C.; PEREIRA, M. G.; SCHIAVO, J. A.; RAMPIM, L.; SARTO, M. V. M.; SEIDEL, E. P. Carbon stock, chemical and physical properties of soils under management systems with different deployment times in western region of Paraná, Brazil. Semina: Ciências Agrárias, v. 35, n. 6, p. 3053-3072, 2014.

ROSSET, J. S.; LANA, M. C.; PEREIRA, M. G.; SCHIAVO, J. A.; RAMPIM, L.; SARTO, M. V. M. Frações químicas e oxidáveis da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de manejo, em Latossolo Vermelho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n. 9, p. 1529-1538, 2016.

SALES, A.; SILVA, A. R.; VELOSO, C. A. C.; CARVALHO, E. J. M.; MIRANDA, B. M. Carbono orgânico e atributos físicos do solo sob manejo agropecuário sustentável na Amazônia Legal. Colloquium Agrariae, v. 14, n. 1, p. 1-15, 2018.

SALTON, J. C.; MIELNICZUK, J.; BAYER, C.; BOENI, M.; CONCEIÇÃO, P. C.; FABRÍCIO, A. C.; MACEDO, M. C. M.; BROCH, D. L. Agregação e estabilidade de agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, n. 1, p. 11-21, 2008.

SANTOS, C. A.; REZENDE, C. D. P.; PINHEIRO, É. F. M.; PEREIRA, J. M.; ALVES, B. J.; URQUIAGA, S.; BODDEY, R. M. Changes in soil carbon stocks after land-use change from native vegetation to pastures in the Atlantic forest region of Brazil. Geoderma, v. 337, p. 394-401, 2019.

SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; ANJOS, L. H. C.; OLIVEIRA, V. A.; LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. A.; CUNHA, T. J. F.; OLIVEIRA, J. B. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 3ª ed. Brasília: Embrapa, 2013. 353p.

SEMADE - Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Econômico. Estudo da Dimensão Territorial do Estado de Mato Grosso do Sul: Regiões de Planejamento. Governo do Estado de Mato Grosso do Sul. Campo Grande, 2015. 91p.

SIGNOR, D.; DEON, M. D. I.; CAMARGO, P. B. D.; CERRI, C. E. P. Quantity and quality of soil organic matter as a sustainability index under different land uses in Eastern Amazon. Scientia Agrícola, v. 75, n. 3, p. 225-232, 2018.

SILVA, R. H.; ROSOLEM, C. A. Crescimento radicular de espécies utilizadas como cobertura decorrente da compactação do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 25, n. 2, p. 253-260, 2001.

SILVA, S. R.; BARROS, N. F.; COSTA, L. M. Atributos físicos de dois Latossolos afetados pela compactação do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 10, n. 4, p. 842-847, 2006.

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.

SMITH, S. W.; ROSS, K.; KARLSSON, S.; BOND, B.; UPSON, R.; DAVEY, A. Going native, going local: revegetating eroded soils on the Falkland Islands using native seeds and farmland waste. Restoration ecology, v. 26, n. 1, p. 134-144, 2018.

WADE, J.; CULMAN, S. W.; HURISSO, T. T.; MILLER, R. O.; BAKER, L.; HORWATH, W. R. Sources of variability that compromise mineralizable carbon as a soil health indicator. Soil Science Society of America Journal, v. 82, p. 243-252, 2017.

WARD, S. E.; SMART, S. M.; QUIRK, H.; TALLOWIN, J. R. B.; MORTIMER, S. R.; SHIEL, R. S.; WILBY, A.; BARDGET, R. D. Legacy effects of grassland management on soil carbon to depth. Global Change Biology, v. 22, n. 8, p. 2929-2931, DOI: 10.1111/gcb.13246, 2016.

YEOMANS, A.; BREMNER, J. M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbon in soil. Communication Soil Science Plant Analysis, v. 19, n. 13, p. 1467-1476, 1988.

Publicado
2021-03-26
Seção
Meio Ambiente