Burning and soil use in microbial activity and biomass

DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2021v14Supl.2.e8742
Keywords: Biological indicators, Soil management, Soil quality

Abstract

Biomass and microbial activity in different soil uses are evaluated. Soil samples were collected in different usage areas: experimental area in a farm (AEF), agriculture-forest system (SAF), burnt area (AQ) and forest (MT), in Piroás, municipality of Redenção CE Brazil. Soil depths were 0-10; 10-20; 20-30 cm. Basal respiration (RBS), carbon of microbial biomass (C-BMS) and the metabolic (qCO2) and microbial (qMIC) quotients were calculated. Interaction occurred between factors used and soil depth only for qCO2. Basal respiration had a greater rate in the burnt area (31%) and in the forest (29%). There was no difference between areas for microbial biomass carbon. Higher rates in RBS and C-BMS of soil occurred at depth 0-10 cm. Forest area had a higher qMIC rate, with significant difference to the burnt area. Microbial quotient was the variable that identified the effect of burning in the soil.

Author Biographies

Rosemery Alesandra Firmino dos Santos, Universidade Federal de Viçosa - UFV
Doutoranda em Ciência do Solo, Departamento de Ciência do Solo, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - Universidade de São Paulo/ ESALQ-USP, Piracicaba (SP), Brasil.
Stallone da Costa Soares, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ
Doutorando em Agronomia - Ciência do Solo, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica (RJ), Brasil.
Tiago Cavalcante da Silva, Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE
Doutorando em Ciência do Solo, Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFPE), Recife (PE), Brasil.
Daniela Queiroz Zuliani, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira - UNILAB
Professor(a) do Instituto de Desenvolvimento Rural da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-brasileira (UNILAB), Redenção (CE), Brasil.
Susana Churka Blum, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira - UNILAB
Professor(a) do Instituto de Desenvolvimento Rural da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-brasileira (UNILAB), Redenção (CE), Brasil.

References

ALEF, K.; NANNIPIERI, P. Methods in applied soil microbiology and birochemistry. London, San Diego: Academic Press, 1995. 576p.

ANDERSON, T. H.; DOMSCH, K. H. Application of eco-physiological quotients (qCO2 and qD) on microbial biomasses from soils of different cropping histories. Soil Biology and Biochemistry, v. 22, n. 2, p. 251-255, 1990.

ANDERSON, T. H.; DOMSCH, K. H. The metabolic quocient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such as pH, on the microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, v. 25, n. 3, p. 393-395, 1993.

ARAÚJO, A. S. F.; MONTEIRO, R. T. R. Indicadores biológicos de qualidade do solo. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 66-75, 2007.

ARAÚJO, J. L. Artrópodes e atributos microbiológicos do solo em cultivo de fruteiras no Vale do Curu-CE. 2014. 79f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.

AREF, I. M.; ATTA, H. A.; GHAMADE, A. R. Effect of forest fires on tree diversity and some soil properties. International Journal of Agriculture and Biology, v. 13, n. 5, p. 659-664, 2011.

BANNING, N. C.; GRANT, C. D.; JONES, D. L.; MURPHY, D. V. Recovery of soil organic matter, organic matter turnover and nitrogen cycling in a post-mining forest rehabilitation chronosequence. Soil Biology and Biochemistry, v. 40, n. 8, p. 2021-2031, 2008.

CARDOSO, E. L.; SILVA, M. L. N.; CURI, N.; FERREIRA, M. M.; FREITAS, D. A. F. Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no pantanal Sul Mato-Grossense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 35, n. 2, p. 613-622, 2011.

DICK, D. P.; MARTINAZZO, R.; DALMOLIN, R. S. D.; JACQUES, A. V. Á.; MIELNICZUK, J.; ROSA, A. S. Impacto da queima nos atributos químicos e na composição química da matéria orgânica do solo e na vegetação. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 43, n. 5, p. 633-640, 2008.

EVANGELISTA, C. R.; PARTELLI, F. L.; FERREIRA, E. P. B.; PIRES, F. R. Atributos microbiológicos do solo na cultura de cana-de-açúcar sob manejo orgânico e convencional. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 34, n. 4, p. 1549-1562, 2013.

FREITAS, I. D. C.; SANTOS, F. C. V.; CUSTÓDIO FILHO, R. O.; CORRECHEL, V.; SILVA, R. B. Agroecossistemas de produção familiar da Amazônia e seus impactos nos atributos do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n. 12, p. 1310-1317, 2013.

JENKINSON, D. S.; LADD, J. N. Microbial biomass in soil: measurement and turnover. In: PAUL, E. A.; LADD, J. N. (ed.). Soil Biochemistry. New York: Marcel Dekker, 1981. v. 5. p. 415-471.

KASCHUK, G.; ALBERTON, O.; HUNGRIA, M. Three decades of soil microbial biomass studies in Brazilian ecosystems: lessons learned about soil quality and indications for improving sustainability. Soil Biology and Biochemistry, Oxford, v. 42, n. 1, p. 1-13, 2009.

LOURENTE, E. R. P.; MERCANTE, F. M.; ALOVISI, A. M. T.; GOMES, C. F.; GASPARINI, A. S.; NUNES, C. M. Atributos microbiológicos, químicos e físicos de solo sob diferentes sistemas de manejo e condições de cerrado. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 41, n. 1, p. 20-28, 2011.

MENDONZA, H. N. S.; LIMA, E.; ANJOS, L. H. C.; SILVA, L. A.; CEDDIA, M. B.; ANTUNES, M. V. M. Propriedades químicas e biológicas de solo de tabuleiro cultivado com cana-de-açúcar com e sem queima da palhada. Revista Brasileira Ciência do Solo, Viçosa, v. 24, n. 1, p. 201-207, 2000.

MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras: UFLA, 2006.

MOURA, E. G. Agroambientes de transição avaliados numa perspectiva da agricultura familiar. In: MOURA, E. G. (org.). Agroambientes de transição entre o trópico úmido e o semi-árido do Brasil. São Luís: UEMA, p. 15-51, 2004.

NUNES, L. A. P. L.; ARAÚJO FILHO, J. A.; MENEZES, R. I. Q. Impacto da queimada e do pousio sobre a qualidade de um solo sob caatinga no semiárido nordestino. Revista Caatinga, Mossoró, v. 19, n. 2, p. 200-208, 2006.

NUNES, L. A. P. L.; ARAÚJO FILHO, J. A.; MENEZES, R. I. Q. Impacto da queimada e de enleiramento de resíduos orgânicos em atributos microbiológicos de solo sob caatinga no semiárido nordestino. Revista Caatinga, v. 22, n. 1, p. 131-140, 2009.

OLIVEIRA, M.; SILVA, I. L. Efeitos do fogo sobre o solo. Floresta e Ambiente, p. 142-145, 1994.

PAREDES JUNIOR, F. P.; PORTILHO, I. I. R.; MERCANTE, F. M. Atributos microbiológicos de um latossolo sob cultivo de cana-de-açúcar com e sem queima da palhada. Semina: Ciências Agrárias, v. 36, n. 1, p. 151-164, 2015.

PINTO, C. R. O. Efeito do uso do solo sobre seus atributos na microrregião de Chapadinha-MA. 2014. 85 f. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, 2014.

RAU, B. M.; JOHNSON, D. W.; BLANK, R. R.; CHAMBERS, J. C. Soil carbon and nitrogen in a Great Basin pinyon-juniper woodland: influence of vegetation, burning, and time. Journal of Arid Environments, v. 73, n. 4, p. 472-479, 2009.

SANTOS, H. G. et al. Sistema brasileiro de classificação de solos. 5. ed. rev. e ampl. Brasília: Embrapa, 2018.

SIGNOR, D.; CZYCZA, R. V.; MILORI, D. M. B. P.; CUNHA, T. J. F.; CERRI, C. E. P. Atributos químicos e qualidade da matéria orgânica do solo em sistemas de colheita de cana-de-açúcar com e sem queima. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n. 9, p. 1438-1448, 2016.

SILVA, I. R.; MENDONÇA, E. S. Matéria orgânica do solo. In: NOVAIS, R. F.; ALVAREZ V. V. H.; BARROS, N. F.; FONTES, R. L. F.; CANTARUTTI, R. B.; NEVES, J. C. L. (ed.). Fertilidade do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p. 275-357, 2007.

SILVA, R. R.; SILVA, M. L. N.; CARDOSO, E. L.; MOREIRA, F. M. S.; CURI, N.; ALOVISI, A. M. T. Biomassa e atividade microbiana em solo sob diferentes sistemas de manejo na região fisiográfica Campos das Vertentes-MG. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 34, n. 5, p. 1585-1592, 2010.

SILVA, T. C. Alterações nos atributos químicos de um argissolo vermelho amarelo sob diferentes sistemas de manejo no maciço de Baturité, Ceará. 2018. 63 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.

SIMON, C. A.; RONQUI, M. B.; ROQUE, C. G.; DESENSO, P. A. Z.; SOUZA, M. A. V.; KUHN, I. E.; CAMOLESE, H. S.; SIMON, C. P. Efeitos da queima de resíduos do solo sob atributos químicos de um Latossolo vermelho distrófico do cerrado. Nativa, Sinop, v. 4, n. 4, p. 217-221, 2016.

SOARES, S. da C.; SOUSA, G. G.; SILVA, T. C.; SANTOS, R. A. F.; BLUM, S. C.; VIANA, T. V. A. Atributos químicos de um argissolo vermelho-amarelo influenciado pela queimada após 9 anos de pousio no nordeste brasileiro. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, v. 9, n. 3, 2019.

SOUZA, E. D.; COSTA, S. E. V. G. A.; ANGHINONI, I.; LIMA, C. V. S.; CARVALHO, P. C. F.; MARTINS, A. P. Biomassa microbiana do solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira Ciência do Solo, Viçosa, v. 34, n. 1, p. 79-88, 2010.

SPARLING, G. P.; WEST, A. W. A direct extraction method to estimate soil microbial C: calibration in situ using microbial respiration and 14C labelled cells. Biology and Biochemistry, v. 20, n. 3, p. 337-343, 1988.

TAVARES FILHO, J.; FERREIRA, R. R. M.; FERREIRA, V. M. Fertilidade química de solo sob pastagens formadas com diferentes espécies nativas e com Brachiaria decumbens manejadas com queimadas anuais. Semina: Ciências Agrárias, v. 32, p. 1771-1782, 2011.

VANCE, E. D.; BROOKES, P. C.; JENKINSON, D. S. An extraction method for measuring soil microbial biomass-C. Soil Biology and Biochemistry, v. 19, n. 6, p. 703-707, 1987.

VIEIRA, A. C.; MELLONI, R.; MELLONI, E. G. P.; GUIMARÃES, M. C.; FREITAS, M. S.; PECORARO, D. Fogo e seus efeitos na qualidade do solo de pastagem. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 9, n. 6, p. 1703-1711, 2016.

WARDLE, D. A. Metodologia para quantificação de biomassa microbiana do solo. In: HUNGRIA, M.; ARAÚJO, R. S. (ed.). Manual de métodos empregados em estudos de microbiologia agrícola. Brasília: EMBRAPA, 1994. p. 419-436.

Published
2021-12-01
Issue
Vol 14 No Supl. 2 (2021): dez. Supl. 2 - Meio Ambiente
Section
Environment
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