Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-21T20:00:44Z
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2016_ArnoldoMarcílioGonçalvesdosSantos.pdf: 2455780 bytes, checksum: 6d43c13b926dd47d8034462025135333 (MD5) / A definição do uso e do manejo sustentável dos solos depende de suas propriedades físicas, químicas e biológicas. O monitoramento de mudanças nessas propriedades permite a avaliação de alterações na qualidade do solo. Este trabalho, realizado no Campo Experimental Confiança - Embrapa - RR, teve por finalidade avaliar o efeito dos diversos sistemas de uso da terra, implantados na região de floresta, no estado de Roraima, nas variáveis físicas, químicas e biológicas do solo, tendo a floresta nativa como testemunha. Foram avaliados solos de oito sistemas de uso da terra, coletados em parcelas de 50 x 50 m em áreas de Floresta nativa (FLO), Capoeira (CAP), Floresta Plantada com Acacia mangium (SFP), Sistema Agroflorestal com Baixo Insumo (SA1), Sistema Agroflorestal com Alto Insumo (SA2), Pastagem Manejada (PA1), Pastagem Alterada (PA2) e Cultivo de Pupunha (PUP). Para coleta das amostras de solo, foi estabelecido, em cada parcela, um transecto na diagonal do terreno onde foram determinados quatro pontos amostrais distante 10 m um do outro ao longo do transecto. Em cada ponto, o solo foi coletado com um trado, nas profundidades de 0 - 5 cm, 5 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm, 30 - 40 cm e 40 - 60 cm, no período de outubro de 2013 a junho de 2014. Determinaram-se, em cada amostra: densidade, porosidade, textura, pH; teores de N, P, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+, C, MO e calcularam-se: acidez potencial, capacidade de troca catiônica efetiva, saturação por bases e saturação por alumínio. Outras cinco amostras foram para as análises biológicas nos mesmos transectos, distante oito metros uma da outra, nos meses de janeiro e agosto de 2014, que correspondem às estações seca e chuvosa na região, respectivamente. As amostras para análises biológicas (solo e serapilheira) foram coletadas com o com auxílio de uma sonda de 7 x 7 cm, introduzida no solo a 5 cm de profundidade. A mesofauna foi separada do solo utilizando-se funil de Berlese-Tullgren. Os dados das análises físicas e químicas foram submetidos à análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. A mesofauna foi separada em grupos taxonômicos e foram calculados os índices de diversidade de Shannon e de uniformidade de Pielou. As principais variáveis foram submetidas à análise de componentes principais, complementada com análise de agrupamento. Para todas as variáveis estudadas, as maiores variações foram observadas na camada superficial do solo. A densidade e a porosidade tiveram comportamento inverso com menores densidades nas camadas superficiais (0 - 5 e 5 – 10 cm), e com aumento da densidade à medida que se aumenta a profundidade dos solos, sob o efeito do teor mais elevado da matéria orgânica. Não se observaram diferenças na textura dos solos nas diferentes profundidades e tratamentos. O solo sob PA2, em decorrência do intenso pisoteio do gado, apresentou a maior densidade entre os solos dos sistemas de uso da terra estudados. Para os sistemas de pastagem na região, a densidade e a porosidade do solo, variáveis diretamente relacionadas, representaram bons indicadores de qualidade. As diferenças nos teores de nutrientes, observadas entre os sistemas de uso da terra, foram decorrentes da incorporação de nutrientes, via adubação mineral, ou à adição de matéria orgânica. O SA1 apresentou baixos teores de nutrientes, que podem ser limitantes para a produção sustentável. O pousio, realizado na PA1, não foi suficiente para diferenciá-lo em relação aos teores de nutrientes no solo da PA2. A mesofauna do solo apresentou alta diversidade de ordens entre os solos dos diferentes sistemas de uso da terra, com destaque ao solo sob PUP, que apresentou a maior diversidade e quantidade. A diversidade da mesofauna é uma variável que pode, potencialmente, diagnosticar a qualidade do solo. A comunidade da mesofauna mostrou-se sensível ao manejo da vegetação, com aumento progressivo da densidade de alguns grupos em relação aos estádios sucessionais. A época da coleta afetou a densidade, a distribuição espacial e a riqueza média da mesofauna tanto na estação seca quanto na chuvosa. A diversidade total da fauna foi similar nos solos sob os sistemas de usos da terra estudados; no entanto, a frequência e a diversidade de Collembola são potenciais bioindicadores da qualidade dos solos pela diversidade de espécie coletadas e suas atividades funcionais. As análises de componentes principais e de agrupamento permitiram formar três grupos de sistemas de uso do solo: sistemas florestais (FLO, CAP e SFP); sistemas agrícolas ou agroflorestais (PUP, SA1 e SA2) e pastagens (PA1 e PA2) com afinidades nas variáveis físicas, químicas e biológicas. A CAP, em estágio avançado de recuperação, assemelha-se a FLO, indicando a importância do pousio para a recuperação do solo em sistemas de produção na região. A SFP, com Acacia mangium, requer cuidados na estrutura ecológica do sistema com indícios de mal manejado com perda da diversidade. Os sistemas agrícolas ou agroflorestais agropecuários não são sustentáveis e necessitam adições regulares de corretivos de acidez e adubação. Os sistemas com pastagens (PA1 e PA2), apesar de serem os mais comuns na região, também não se mostraram sustentáveis, mesmo no sistema manejado, com solos baixo nível nutricional para suporte de pastagem com carga animal. ___________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Soils use and sustainable management depends on their physical, chemical and biological properties. Monitoring changes in these properties enables the soil quality assessment. The present work conducted at Campo Experimental Confiança - Embrapa - RR, aims to evaluate the effect of the different land use systems, in the state of Roraima, on the physical, chemical and biological soil variables, compared to the natural forest.. We evaluated soils samples collected in 50 x 50 m plots from eight different land use systems: Native Forest area (FLO), Secondary Forest (CAP), Planted Forest (SFP), Low Input Agroforestry System (SA1), High Input Agroforestry System (SA2), Managed Pasture (PA1), Degraded Pasture (PA2) and Pupunha heart cultivation (PUP). A diagonal transect was established in each plot, where four soil samples were collected. An auger was utilized at each site to collect soil samples from 0 - 5 cm, 5 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm, 30 - 40 cm and 40 - 60 cm deep, from October 2013 to June 2014. In each sample we determined: density, porosity, texture, pH, N, P, K+, Ca2+, Mg2+, , Al3+, C, , MO contents and calculated: potential acidity, effective CTC, saturation by bases and saturation by aluminum. Five other samples were for biological analysis in the same transect, eight meters apart from each other, in January and August 2014, which corresponded to the dry and rainy seasons, respectively. The samples for biological analyses (soil and litter) were collected with the aid of a 7 x 7 cm probe, introduced 5 cm deep into the soil. The mesofauna was separated from the soil utilizing a Berlese-Tullgren funnel. Physical and chemical analyses data were submitted to analysis of variance and means were compared by Scott-Knott test at 5 % probability. The mesofauna was separated into taxonomic groups and Shannon diversity and Pielou uniformity indexes calculated. The main variables were submitted to main components analysis, complemented with cluster analysis. The soil surface layer exhibited the highest values of the studied variables. The density and porosity have opposite behavior at lower densities in the surface layer (0 - 5, and a 5 - 10) and increased with increasing depth of the soil, due to its higher organic matter content. Distinct depths and treatments showed no soil texture differences. The soil under PA2, presented the highest density amongst the studied land use systems, due to the intense cattle trampling. The directly related variables, soil density and porosity, showed to be good quality indicators for the region’s grazing systems. The nutrient concentration differences observed among land use systems were due the nutrients incorporation, via mineral fertilizer or the addition of organic matter. The SA1 presented low nutrient concentration which may be limiting for sustainable production. The fallow held in PA1, showed not to be enough to differentiate it from PA2 in regards to the nutrient content in the soil. Soil mesofauna showed high order diversity between different land use systems soils, especially the one under PUP with the highest diversity and quantity. Mesofauna diversity shows to be a variable that can, potentially, diagnose the quality of the soil. The mesofauna community showed to be sensitive to vegetation management, progressively increasing the density of some groups in relation to successional stages. Collecting time affected mesofauna density, distribution and mean richness both in dry and rainy season. Total fauna diversity was similar in soils under the studied land use systems, however, Collembola frequency and diversity are potential soil quality bioindicators on account of the collected species diversity and functional activities. Cluster and key components analyses enabled us to form three groups of land use systems: forestry systems (FLO, CAP and SFP); agricultural or agroforestry systems (PUP, SA1 and SA2) and pastures (PA1 and PA2) with physical, chemical and biological variables affinities. CAP at an advanced stage of recovery resembles forestry systems to FLO indicating the fallow’s importance for the soil recovery in the production systems in the region. SFP, with Acacia mangium, requires cares to be taken with the ecological structure of the system, which exhibits diversity loss due to have evidence of badly management. The systems with agriculture or agroforestry and cattle raising are not sustainable and need limestone and chemical fertilizers additions. Systems with pastures (PA1 and PA2), despite being the most common ones in the region, showed not to be sustainable either, even in the managed system with low nutritional-level soils to raise healthy animals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/21865 |
| Date | 16 June 2016 |
| Creators | Santos, Arnoldo Marcílio Gonçalves dos |
| Contributors | Gatto, Alcides |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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