Índice de manejo de carbono do solo em sistemas agroflorestais (1)

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1 1 Índice de manejo de carbono do solo em sistemas agroflorestais (1) Fabiane Pereira Machado Dias (2) ; Fagner Taiano dos Santos Silva (3) ; Flávia de Jesus Nunes (4) ; Felipe Torres Sampaio (5) ; Júlio César Azevedo Nóbrega (6). (1) Trabalho executado com apoio da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia e da Chácara Bocaiúva Orgânicos. (2) Doutoranda em agronomia; Universidade Federal de Goiás; Goiânia, Goiás; fabianemachadodias@hotmail.com; (3) Doutorando em Ciência do Solo; Universidade do Estado de Santa Catarina; (4) Mestranda em Solos e Qualidade de Ecossistemas; Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB); (5) Graduando em Engenharia Florestal; UFRB (6) Professor Associado I; UFRB. RESUMO: Os teores de matéria orgânica do solo têm sido amplamente utilizados como um sensível indicador da qualidade do solo. Contudo, os índices de manejo de carbono (IMC) têm sido uma ferramenta mais adequada para mensurar o nível de degradação ou qualidade do solo. Objetivou-se avaliar o IMC em sistemas agroflorestais sob diferentes usos. O estudo foi desenvolvido na Chácara Bocaiúva, Feira de Santana - BA. As áreas selecionadas sob diferentes usos foram: (CAF) cultivo de café, (REF) área sob reflorestamento, (PUP) cultivo de pupunha, (AÇA) cultivo de açaí. Como referência utilizou-se uma área de mata nativa (MN). Os teores totais de carbono orgânico do solo (COT) foram determinados por oxidação via úmida, empregando solução de K 2 Cr 2 O 7 em meio ácido, com fonte externa de calor. O teor de C lábil foi determinado utilizando-se diferentes graus de oxidação com H 2 SO 4. Considerou-se como C lábil a fração 1 e o carbono não lábil, a fração obtida por diferença entre o COT e o C lábil. O IMC foi calculado conforme a expressão: IMC = ICC x IL x 100. A partir desse índice foi possível medir as alterações provocadas pelo manejo, comparando com um sistema de referência, tendo-a como condição adequada (IMC=100). Entre os tratamentos, o sistema AÇA foi o único que apresentou valores de IMC inferiores ao MN na camada de 0,10-0,20 m. Os dados demonstraram que a diversidade dos sistemas agroflorestais, com exceção, do tratamento com a cultura do açaí, contribuem para o aumento dos índices de manejo de carbono. Termos de indexação: Reflorestamento; matéria orgânica; semiárido. INTRODUÇÃO Vários são os impactos gerados pela produção agrícola através dos diferentes sistemas de manejo. Assim, sistemas conservacionistas visam reduzir esses impactos, que vão desde a redução dos teores de matéria orgânica e nutrientes, com consequente degradação do solo, até a emissão de CO 2 para a atmosfera (Loss et al., 2011). Os índices de manejo de carbono (IMC) visa inferir sobre o grau de qualidade ou de degradação do solo gerado pelos diferentes sistemas de manejo. São utilizados como referência, geralmente, áreas de mata nativa que não sofreram intervenção antrópica, por entender ser a condição original desses solos, no entanto, podem ser adotadas também referências negativas, a exemplo das áreas degradadas (Conceição et al., 2014). Os sistemas agroflorestais têm sido considerados como uma alternativa viável para reduzir impactos ambientais, por utilizarem combinações de espécies arbóreas com culturas anuais o que promovem o aumento da diversidade local, sobretudo, no semiárido nordestino, onde a agricultura convencional ainda é dominante, o que consequentemente promove aumento das perdas de matéria orgânica devido as grandes áreas descobertas (Nogueira et al., 2008). O presente estudo foi desenvolvido a partir da hipótese de que os sistemas agroflorestais são capazes de manter ou aumentar os teores de carbono orgânico do solo quando comparados a condição natural (mata nativa). Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os teores e estoques de carbono orgânico, bem como o IMC em sistemas agroflorestais manejados sob cultivo orgânico de produção. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado na Chácara Bocaiúva localizada no distrito de Humildes, Feira de Santana, Estado da Bahia. As coordenadas geográficas são 12º16'00" de latitude Sul e 38º58'00" de longitude Oeste, e altitude de 234 metros. O clima da região é classificado como semiárido quente com precipitações médias anuais de 848 mm, passando por longos períodos de seca. O solo das áreas selecionadas sob diferentes usos foi classificado como um Argissolo Amarelo de textura franco arenosa (areia = 770, silte = 100 e argila = 130 g kg -1 ). Foram avaliados quatro sistemas de uso, a saber: (CAF) cultivo de café, (REF) área sob reflorestamento, (PUP) cultivo de pupunha, (AÇA) área sob cultivo de açaí. Para efeito de comparação foi avaliado também uma área sob sistema mata nativa (MN). Todas essas áreas estão sendo manejadas dentro de diferentes

2 2 arranjos de sistemas agroflorestais. Para cada sistema de uso foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,0-0,10 e 0,10-0,20 m em quatro repetições. As coletas foram realizadas no mês de março de 2015 estabelecendo-se transectos em cada área selecionada. Em cada transecto foram estabelecidos quatro pontos para a coleta das amostras que foram acondicionadas em sacos plásticos, em seguida transportadas para o laboratório, onde foram secas ao ar e passadas em peneira com malha de 2,0 mm para obtenção da TFSA. Os teores totais de carbono orgânico do solo (COT) foram determinados por oxidação via úmida, empregando solução de K 2 Cr 2 O 7 em meio ácido, com fonte externa de calor (Yeomans & Bremner, 1988). O teor de carbono lábil foi determinado utilizando-se diferentes concentrações de H 2 SO 4 segundo método adaptado por Chan et al. (2001). Os teores de carbono foram determinados por titulação com sulfato ferroso amoniacal. Considerouse como carbono lábil a fração 1 e o carbono não lábil a diferença entre o C total e o C lábil. O IMC foi calculado conforme a expressão: IMC = ICC x IL x 100 descrita por Blair et al. (1995). A partir desse índice é possível medir as alterações provocadas pelo manejo, comparando com um sistema de referência, tendo-a como condição adequada (IMC=100). O IMC é calculado com base nas mudanças no COT e CL, entre um sistema de referência (mata nativa) e um sistema de manejo sob exploração agrícola. Para obter os valores do índice de compartimento de carbono (ICC) e o índice de labilidade (IL) utilizou-se, respectivamente, as seguintes expressões: ICC=COT sistema de manejo/cot sistema de referência e IL=L sistema de manejo/l sistema de referência (em que, L = CL/CNL). Os resultados obtidos no experimento foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Scott-Knott a 5% de probabilidade. As análises foram realizadas com auxílio do Programa ASSISTAT 7.7 (Silva & Azevedo, 2006). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores médios de COT e os estoques de carbono obtidos estão representados na figura 1. Todos os tratamentos diferiram do sistema de referência (MN) com exceção do sistema PUP, o que indica que o manejo do solo nos demais sistemas e o aporte de resíduos na superfície do solo não estão sendo suficientes para a manutenção dos teores e estoques de carbono orgânico do solo. Os valores observados no sistema PUP, semelhantes a MN, podem ser explicados pela capacidade de sequestro e acumulação de carbono nas diversas espécies florestais ser diferente uma das outras (Gama-Rodrigues et al., 2008). Para os IMC (Figura 2) verifica-se que os sistemas diferiram significativamente do sistema de referência (MN), principalmente na camada de 0,10-0,20 m. O sistema AÇA foi o único que apresentou valores inferiores a MN na camada de 0,10-0,20 m, indicando baixos teores de carbono, sobretudo, lábil ou ainda maior oxidação da matéria orgânica, já que o PUP diferiu da MN, o que reflete não só a capacidade desse sistema em manter os teores de carbono ao nível da MN como de aumentar a labilidade da matéria orgânica do solo. Na camada de 0,10-0,20 m todos os sistemas avaliados com exceção do AÇA, apresentaram valores superiores a MN, diferindo significativamente, indicando o potencial dos sistemas agroflorestais em superar a qualidade do solo do sistema de referência. Conceição et al. (2014) considera o IMC como uma ferramenta eficiente para avaliar a qualidade do solo em função dos sistemas agrícolas. De modo geral, os sistemas agroflorestais demonstraram promover baixo impacto a qualidade do solo quando comparada ao sistema MN. De acordo com Gama-Rodrigues et al. (2008), os sistemas agroflorestais apresentam estrutura similar aos sistemas sob vegetação original ou nativa, assim, os dados obtidos no presente estudo ratificam que esses sistemas otimizam o processo de ciclagem da matéria orgânica do solo. CONCLUSÕES Dentre as espécies arbóreas utilizadas nos diferentes sistemas agroflorestais estudados apenas a pupunha manteve os teores e estoques de carbono orgânico total nos níveis do sistema de referência. A diversidade dos sistemas agroflorestais, com exceção do tratamento com cultura do açaí, contribuem para o aumento dos índices de manejo de carbono, o que indica que estes sistemas aumentam os teores de matéria orgânica do solo, sobretudo, as frações de maior labilidade. AGRADECIMENTOS À Chácara Bocaiúva pela concessão da área de estudo e ao apoio técnico-logístico durante a condução das atividades no campo. Os autores agradecem também a Fundação de Amparo à

3 3 Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB) pela concessão das bolsas de pós-graduação. REFERÊNCIAS 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, p , CHAN, K. Y; BOWMAN, A & OATES, A. Oxidizible organic carbon fractions and soil quality changes in an oxic paleustalf under different pasture leys. Soil Science, v. 166, n.1, p.61-67, CONCEIÇÃO, P. C.; BAYER, C.; DIEKOW, J., et al. Fracionamento físico da matéria orgânica e índice de manejo de carbono de um Argissolo submetido a sistemas conservacionistas de manejo. Ciência rural. v. 44, n. 5, p , GAMA-RODRIGUES, A. C. da; GAMA-RODRIGUES, E. F. da & BARROS, N. F. de. Balanço de carbono e nutrientes em plantio puro e misto de espécies florestais nativas no sudeste da Bahia. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, n.3, p , LOSS, A.; PEREIRA, M. G.; SCHULTZ, N., et al. Frações orgânicas e índice de manejo de carbono do solo em diferentes sistemas de produção orgânica. Idesia (Arica), v. 29, n. 2, p , NOGUEIRA, R. D. S.; DE OLIVEIRA, T. S.; TEIXEIRA, A. D. S., et al. Redistribuição de carbono orgânico e fósforo pelo escoamento superficial em sistemas agrícolas convencionais e agroflorestais no semi-árido cearense. Ceres, v. 55, n. 4, p , SILVA, F. A. S. & AZEVEDO, C. A. V. A. New Version of The Assistat-Statistical Assistance Software. In: World Congress on Computers in Agriculture; July 24 to 26th, 2006; Orlando-FL-USA; Orlando-FL-USA. Anais... Orlando: American Society of Agricultural and Biological Engineers, p , YEOMANS, J. C. & BREMNER, J. M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbon in soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, v. 19, n. 13, p , Figura 1. Valores médios de teor e estoque de carbono orgânico do solo em diferentes sistemas de uso do solo, na camada de 0,0--0,20 m de profundidade. (MN) mata nativa; (CAF) cultivo de café, (REF) área sob reflorestamento, (PUP) cultivo de pupunha, (AÇA) área sob cultivo de açaí. Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a 5% de probabilidade.

4 Figura 2. Índices de manejo de carbono (IMC) em diferentes sistemas de uso do solo, nas camadas de 0,0-0,10 e 0,10-0,20 m de profundidade. (CAF) cultivo de café, (REF) área sob reflorestamento, (PUP) cultivo de pupunha, (AÇA) área sob cultivo de açaí. Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a 5% de probabilidade. Barras verticais indicam o erro-padrão da média. 4

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