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Previous issue date: 2011-03-31 / Agricultural practices, among others, contribute to reduce the environment quality,
through the unbalance between the CO2 fixation and emission to the atmosphere.
The importance of soil carbon stocking surpasses the matter of carbon sequestration
in itself, since the kinds of soil management that rise their stocks in soils also have a
positive effect on their quality as a whole. The soil carbon stocks evolution in a
specific site as a function of its past and future uses can be studied through
mathematical models as Century. The linking of this model with Remote Sensing and
Geographical Information Systems makes it possible to analyze and model the
carbon stocks spatial distribution and variability in a certain geographic area. In this
study a catchment basin (Piraizinho stream, Rio Grande do Sul State) located in the
Brazilian Pampas, traditionally exploited with cattle grazing on native grassland, was
selected to analyze and model the soil carbon stocks changes due to other land uses
that have arisen in the region in the last twenty years. In order to achieve this, a
semi-detailed soil survey was performed, followed by a spatial and temporal analysis
of the land uses, based on aerial photographs and satellite images as well as field
survey and interviews with landowners and technicians. To establish the parameters
and validate the model, a soil sampling was performed based on the soil units and
different types of land uses. The data spatial modeling was done on a GIS base
using the soil units map and relief in a such a way as to point model the carbon stock
through the erosion variable, where to each pixel it was assigned a soil loss using the
USLE. Regosols (RReh and RLd units), Acrisols (PVd unit), Luvisols (TXo1, TXo2,
TXp, TCo units), Chernozems (MEo unit), Vertisols (VEo unit), and Gleysols (GMve
unit) were mapped in an average gently rolling landscape. In 1967 98,75% of the
area was used solely by extensive cattle grazing on native grassland, by 2009 this
was reduced to 82,67%, due to rice and soybeans crops as well as eucalyptus and
acacia foresting. The topsoil carbon stocks varied as a function of the soil units and
kinds of use. The largest carbon stocks under traditional grazing simulated to the
year 1990 were found on soil units MEo (89,04 Mg ha-1 C) and TCo (79,87 Mg ha-1
C), while soil units RLd (27,48 Mg ha-1 C) and PVd (41,73 Mg ha-1 C) were
responsible for the lowest stocks. The simulations also indicate that the no till system
with soybeans in summer and rye in winter is not able to maintain the carbon stocks
in any of the soil units modeled. The continuous use of this system for 50 years can
lead to the consumption of 35% of the carbon stocked in the topsoils (without
considering VEo and GMve soil units that were not simulated). The Voisin rational
grazing system, that has been adopted by 45 years in a property in the area, showed
a higher potential than the traditional system without fire to accumulate carbon in the
soils. / As práticas agrícolas, entre outros, contribuem para a redução da qualidade do
ambiente, através do desequilíbrio entre fixação e emissão de CO2 para a atmosfera.
A importância da estocagem de C no solo extrapola a questão do sequestro em si,
uma vez que manejos que intensificam o aumento dos seus estoques no solo
também possibilitam a melhoria da sua qualidade como um todo. A evolução pontual
dos estoques de carbono do solo em função dos usos passados e futuros pode ser
estudada através de modelos matemáticos como o Programa Century. A associação
desse com o Sensoriamento Remoto (SR) e Sistemas de Informações Geográficas
(SIG) torna possível a análise e a modelagem da sua distribuição e variabilidade
espacial em áreas geográficas definidas. Nesse estudo foi selecionada uma bacia
hidrográfica (do Arroio Piraizinho, Bagé, RS), situada no Pampa Gaúcho,
tradicionalmente utilizada com pecuária extensiva em campo nativo, para analisar e
modelar a evolução dos estoques de carbono do solo em função de alterações no
uso do solo através de uma nova matriz produtiva que está começando a se
implantar na região. Para tal, inicialmente foi realizado um levantamento semidetalhado
dos solos da bacia hidrográfica; após, uma análise espacial e temporal
dos usos do solo através de fotos aéreas e imagens de satélite, apoiada por
levantamentos de campo e entrevistas com proprietários de terras e técnicos da
região. Para modelagem dos cenários de carbono, com base nas unidades de solos
e nos usos existentes, foi realizada uma coleta de amostras de solo para
parametrizar e validar o modelo Century 4.0. A espacialização dos dados foi feita
montando uma base SIG com o mapa de solos e do relevo de forma a modelar
ponto a ponto o estoque de carbono através da variável erosão, onde em cada pixel
foi atribuída uma perda de solo calculada através da USLE. Foram encontrados na
área unidades de mapeamento de Neossolos (RReh, RLd), Argissolos (PVd),
Luvissolos (TXo1, TXo2, TXp, TCo), Chernossolos (MEo), Vertissolos (VEo) e
Gleissolos (GMve), com relevo em média suave ondulado. Até o ano de 1967
98,75% da área da BHP era utilizada somente com pecuária extensiva em campo
nativo, que foi reduzida a 82,67% em 2009, com a entrada das culturas de arroz,
soja, eucalipto e acácia. Os estoques de C na camada arável dos solos da BHP são
afetados de modo variável em função do uso do solo e da unidade de mapeamento.
Os maiores estoques de C sob campo nativo com pastoreio tradicional simulados em
1990 ocorreram nas unidades MEo (89,04 Mg ha-1 C) e TCo (79,87 Mg ha-1 C),
enquanto que os solos das unidades RLd (27,48 Mg ha-1 C) e PVd (41,73 Mg ha-1 C)
produziram as menores capacidades de armazenamento de C. A simulação indica
também que o sistema com plantio direto de soja no verão e aveia preta no inverno
não mantém os níveis de C dos solos estudados, mostrando um consumo dos
estoques em todas as unidades de mapeamento. A manutenção deste tipo de uso
por 50 anos pode significar o consumo de 35% dos estoques de C dos solos nas
unidades de mapeamento simuladas (todas à exceção da VEo e GMve). O sistema de pastoreio racional Voisin apresentou uma capacidade superior à do pastoreio
tradicional sem queima em promover o acúmulo de C nos solos estudados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/2463 |
| Date | 31 March 2011 |
| Creators | Santos, Fioravante Jaekel dos |
| Contributors | CPF:17443334087, http://lattes.cnpq.br/8988116488239858, Fernandes, Flavia Fontana, Pauletto, Eloy Antonio |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Solos, UFPel, BR, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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