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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2006.tde-12072006-165002
Documento
Autor
Nome completo
João Luis Nunes Carvalho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2006
Orientador
Banca examinadora
Cerri, Carlos Clemente (Presidente)
Favarin, Jose Laercio
Melo, Wanderley José de
Título em português
Conversão do Cerrado para fins agrícolas na Amazônia e seus impactos no solo e no ambiente
Palavras-chave em português
Cerrado
desmatamento
efeito estufa
impactos ambientais
manejo do solo
matéria orgânica do solo
química do solo
uso do solo
Resumo em português
Condições de topografia e clima fazem do Cerrado a fronteira agrícola mais promissora do mundo. A derrubada e queima da vegetação natural, seguida do cultivo convencional do solo resulta na diminuição do estoque de matéria orgânica do solo (MOS) e aumento da emissão dos gases do efeito estufa. Práticas conservacionistas, tal como o sistema de plantio direto (SPD), podem ser estratégias eficientes de mitigação desses efeitos. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações nas características químicas e na MOS nas principais fases de conversão do Cerrado da Amazônia em área agrícola, envolvendo cultivo convencional e SPD. O estudo foi realizado na Fazenda União em Vilhena (RO). O solo avaliado foi um Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico típico muito argiloso. As amostragens de solos e de gases foram realizadas em julho de 2004 e janeiro de 2005 em seis situações: Cerrado (CE), áreas sob cultivo convencional (1PC e 2PC) e áreas sob plantio direto (1PD, 2PD e 3PD), após o período de dois anos cultivado com a cultura do arroz em cultivo convencional. O delineamento foi inteiramente casualizado e com cinco repetições. As amostras de solo foram seccionadas nas seguintes camadas 0-5, 5-10,10-20 e 20-30 cm. As amostras de gases foram submetidas à análise de CO2, N2O e CH4. O SPD associado à mudança de uso da terra aumentou pH e reduziu a acidez potencial do solo. Obtiveram-se somente valores negativos de ∆pH, e estes foram maiores nas camadas mais profundas. Os maiores valores de CTC potencial foram obtidos nas situações sob SPD e no Cerrado, onde também se observaram maiores teores de carbono total. O plantio direto associado á aplicação de fertilizantes fosfatados no sulco de plantio, aumentou os teores de P disponível do solo, entretanto, foi observada grande variabilidade espacial. Observaram-se maiores teores de bases trocáveis nas situações sob SPD, no entanto, somente na situação 3PD foi obtida a saturação por bases desejada. Após a conversão do Cerrado em agricultura observou-se tendência de aumento da densidade aparente do solo. O aumento do estoque de carbono no solo correlacionou positivamente com aumento do estoque de P disponível, do estoque de bases trocáveis, do pH do solo, da CTC potencial, da saturação por bases e com redução da acidez potencial do solo. A conversão do Cerrado em área agrícola em sistema de plantio direto resultou em taxa anual de acúmulo positiva nos estoques de carbono e nitrogênio do solo. Praticamente todo N mineral obtido, nas duas épocas de amostragem, estava na forma de N-NH4 +. Na estação chuvosa a quantidade de N mineral obtida foi de 2 a 4 vezes maior do que na estação seca. Na estação seca ocorreu mineralização do N no solo enquanto que na chuvosa foi verificada imobilização do N no solo pela biomassa microbiana do solo. Nas situações sob SPD foram obtidas as menores taxas de emissões de CO2 e as maiores emissões de N2O para atmosfera. Ocorreu absorção de CH4 em todas as situações avaliadas. No Cerrado ocorreu equilíbrio entre as taxas de emissão e consumo em C-equivalente, pois os valores de emissão de N2O foram semelhantes aos de absorção de CH4 em C-equivalente. Subtraindo a quantidade de Cequivalente emitido do estoque de carbono total do solo, com exceção 1PC, nas demais situações verificou-se ocorrência de seqüestro de carbono no solo, e este carbono seqüestrado corresponde ao somatório de várias fontes. A mudança do uso terra associada aos sistemas de manejo do solo, reduziu a quantidade de carbono e nitrogênio microbiano do solo. Nas situações sob plantio direto foram obtidas as menores quantidades de biomassa microbiana do solo.
Título em inglês
Conversion of the Cerrado into agricultural land in the Amazon and its impacts in the soil and the environmen
Palavras-chave em inglês
Cerrado
chemical properties
greenhouse effect
soil organic matter
Resumo em inglês
Topographic and climatic conditions make the Cerrado the more promising agricultural frontier of the world. The slash-and-burn of natural vegetation followed by conventional tillage of the soil results in the reduction of the soil organic matter (SOM) stocks and in an increase in greenhouse gas emissions. Conservational practices, such as the no-till system (NTS), can be efficient mitigation strategy of these effects. The objective of this study was to evaluate the changes in the chemical characteristics and the SOM in the main stages of the Amazon Cerrado conversion into agricultural land, involving conventional tillage and NTS. The study was carried out at the União Farm, in the city of Vilhena, Rondonia State, Brazil. The studied soil was an Oxisol (very clayed Red Yellow Dystrofic typic Latosol). The soil and gas sampling were carried through in July of 2004 and January of 2005 in six situations: Cerrado (CE), two areas under conventional tillage cultivated with rice for 1 year (1 PC) and 2 years (2PC), and 3 areas under no-till system cultivated with soybean for 1 (1PD), 2 (2PD) and 3 years (3PD) after a 2-year period of rice crop cultivated under conventional tillage. At each site samples were taken randomly with five replications. The soil samples were taken in the following layers: 0-5, 5- 10,10-20 and 20-30 cm. The gas samples were analyzed for CO2, N2O and CH4. The NTS, associated with the land use change, increased pH and reduced the potential acidity of the soil. The ∆pH was generally negative and showed increasing values with depth at all sites. The highest values of potential CEC, as well as the highest total carbon content, were observed in the situations under NTS and the Cerrado. The no-till system, associated with phosphate fertilizer application in the planting furrow, led to increased levels of available P in the soil. However, there was high spatial variability. The situations under NTS had a higher content of exchangeable bases. Nevertheless, the targeted base saturation was only obtained in the 3PD situation. There was a trend for a gradual increase in the soil bulk density after the conversion of the Cerrado into agricultural land. The increase in soil carbon stocks were positively correlated to increases in available P stocks, exchangeable base stocks, soil pH, potential CEC, base saturation and to the reduction of the soil potential acidity. The conversion of Cerrado into agricultural land under the no-till system resulted in positive annual accumulation rates of soil carbon and nitrogen stocks. Practically all the mineral N in the soil, in both samplings, was in the N-NH4 + form. The amount of mineral N determined in the soil was 2 to 4 times higher in the rainy season than in the dry season. The soil N mineralization was observed in the dry season, while soil N immobilization by the microbial biomass was observed in the rainy season. There were lower CO2 emission rates and higher N2O emission rates in the situations under no-till system. There was CH4 absorption in all the evaluated situations. Moreover, there was a balance in emission and consumption rates in C-equivalent in the Cerrado, since the values of N2O emission were similar to the ones of CH4 absorption in C-equivalent. Deducting the amount of C-equivalent emitted from the total soil carbon stocks, there was soil carbon sequestration - with exception of the first year after conversion of the Cerrado into agricultural land (1PC). This sequestered carbon can be originated from several sources. The land use change, associated with the soil management systems, reduced the amount of soil microbial carbon and nitrogen. The soil microbial biomass amounts were smaller in the situations under the no-till system.
 
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JoaoCarvalho.pdf (607.78 Kbytes)
Data de Publicação
2006-07-31
 
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