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UFRRJ
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
Tese
“
Acúmulo do Carbono e Nitrogênio em Latossolo sob pastagem de
Brachiaria spp. com diferentes idades
”.
RENATO SÉRGIO MOTA DOS SANTOS
2005
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II
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
“
Acúmulo do Carbono e Nitrogênio em Latossolo sob pastagem de
Brachiaria spp. com diferentes idades
”.
RENATO SÉRGIO MOTA DOS SANTOS
Sob a Orientação do Professor
Segundo Urquiaga
Tese submetida como requisito
parcial para obtenção do grau de
Doutor em Ciências, Fitotecnia.
Seropédica, RJ
Fevereiro de 2005
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III
633.202
S237a Santos, Renato Sérgio Mota dos, 1968-
T Acúmulo do carbono e nitrogênio em latossolo sob
pastagem de Brachiaria spp. com diferentes idades / Renato
Sérgio Mota dos Santos. – 2005.
65 f. : il., graf., tab.
Orientador: Segundo Sacramento Urquiaga Caballero,
1950 -
Tese (doutorado) - Universidade Federal Rural do Rio
de Janeiro, Instituto de Agronomia.
Bibliografia: 48-55.
1. Pastagem – Latossolo – Teses. 2. Carbono – Acúmulo
– Teses. 3. Nitrogênio – Acúmulo – Teses. I. Urquiaga
Caballero, Segundo Sacramento. II. Universidade Federal
Rural do Rio de Janeiro. III. Título.
IV
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
RENATO SÉRGIO MOTA DOS SANTOS
Tese submetida ao Curso de Pós-Graduação em Fitotecnia, área de concentração
Produção vegetal, como requisito parcial para a obtenção do grau de Doutor em
Ciências, Fitotecnia.
TESE APROVADA em 24 /02 /2005
__________________________________________________________
Segundo Urquiaga Caballero
PhD. Pesquisador, Embrapa Agrobiologia
___________________________________________________________
Robert Michael Boddey
PhD. Pesquisador, Embrapa Agrobiologia
____________________________________________________________
Alexander Silva de Resende
Dr. Pesquisador, Embrapa Agrobiologia
____________________________________________________________
Antonio Carlos Abboud
PhD. Professor, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
________________________________________________________
Raul de Lucena Duarte Ribeiro
PhD. Professor, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
V
Aos meus pais,
Edecy, Luizinha e irmãos,
estímulo e pela confiança que
sempre me dedicaram.
VI
AGRADECIMENTOS
A Deus...
A EMBRAPA/Agrobiologia e a Universidade Federal Rural de Rio de Janeiro,
pela oportunidade de realização do curso.
Ao professor Segundo Urquiaga pela, orientação e realização deste trabalho.
Aos professores Robert Boddey e Bruno Alves pelas e sugestões na realização
deste trabalho e pela amizade.
A FAPERJ pela bolsa de estudos.
Aos Funcionários da EMBRAPA/Agrobiologia, pelo apoio que contribuíram na
realização deste trabalho: Altiberto, Roberto Grégio, Selmo, Roberto Andrade e Naldo.
Aos Professores, Funcionários e Estudantes do Departamento de Fitotecnia, pelo
cordial convívio durante estes anos de curso.
A Universidade Federal de Goiás pela disponibilidade da área para estudo desse
trabalho.
Ao pesquisador Dr. Itamar P. Oliveira da EMBRAPA/Arroz e feijão pelas
sugestões, amizade e participação nas avaliações.
A todos os funcionários da EMBRAPA-Arroz e Feijão que de forma direta ou
indireta contribuíram para este trabalho.
Aos bolsistas: Ana Paula, Cláudia, David, Diego, Daivis, Elvino, Edinaldo,
Juliana, Lincon, Polidoro, Raimundo, Rafael, Roberta, Sérgio, pela convivência e
amizade.
Ao amigo Ricardo Tarré, meu respeito e reconhecimento sincero, pelo apoio,
confiança na realização deste trabalho.
Ao Robert Macedo e Rogério Xavier, meus agradecimentos pela amizade.
Aos componentes da banca examinadora, que possibilitaram uma melhora
significativa no resultado final deste trabalho.
VII
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO GERAL..................................................................................................................1
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.........................................................................................................2
2.1 CARACTERÍSTICA DO BIOMA CERRADO.............................................................................2
2.2 PASTAGENS NO CERRADO......................................................................................................4
2.3 DEGRADAÇÃO
DE PASTAGENS..............................................................................................5
2.4 INDICADORES DE DEGRADAÇÃO..........................................................................................5
2.5 COMPACTAÇÃO DO SOLO.......................................................................................................6
2.6 NUTRIÇÃO DE PLANTAS FORRAGEIRAS .............................................................................7
2.7 RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS............................................................................................9
2.8 ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO.......................................................................................10
2.9 ISÓTOPOS DO CARBONO .......................................................................................................12
3 MATERIAL E MÉTODOS ...........................................................................................................15
3.1 DESCRIÇÃO DAS ÁREAS AVALIADAS................................................................................15
3.2 PROCEDIMENTOS GERAIS QUE FORAM UTILIZADOS NAS ÁREAS DE PASTAGENS
.......................................................................................................................................................19
3.3 AMOSTRAGENS REALIZADAS E PARÂMETROS AVALIADOS NOS COMPONENTES
DA PARTE AÉREA E RAÍZES DAS PASTAGENS DE B
RACHIARIA
DE DIFERENTES
IDADES APÓS A REFORMA COMO INDICADORES DE PRODUTIVIDADE....................19
3.3.1 Parte aérea da forrageira...................................................................................................19
3.3.2 Liteira .................................................................................................................................19
3.3.3 Estoque de raízes................................................................................................................20
3.4 PREPARO DAS AMOSTRAS VEGETAIS................................................................................21
3.5 ANÁLISES DO MATERIAL VEGETAL...................................................................................21
3.5.1 Nitrogênio total ..................................................................................................................21
3.6 AMOSTRAGENS REALIZADAS NAS VARIÁVEIS EDÁFICAS COMO INDICADORES DE
UNIFORMIDADE DAS ÁREAS SOB VEGETAÇÃO DE CERRADO E PASTAGENS DE
B
RACHIARIA
. ..................................................................................................................................21
3.6.1 Amostragem e preparo das amostras do solo.....................................................................22
3.6.2 Densidade do solo ..............................................................................................................22
3.7 ANÁLISES DAS AMOSTRAS DE SOLO.................................................................................22
3.7.1 Análise de rotina de fertilidade do solo..............................................................................22
3.7.2 Nitrogênio total ..................................................................................................................22
3.7.3 Carbono total (C
T
)..............................................................................................................23
3.7.4 Densidade do solo ..............................................................................................................23
3.7.5 Análise Granulométrica .....................................................................................................23
3.8 CÁLCULOS DO ESTOQUE DE CARBONO E NITROGÊNIO NO PERFIL DO SOLO SOB
OS TRATAMENTOS..................................................................................................................23
3.9 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISES ESTATÍSTICAS...................................25
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO....................................................................................................26
4.1 COMPONENTES DA PARTE AÉREA E RAÍZES DAS PASTAGENS DE B
RACHIARIA
DE
DIFERENTES IDADES APÓS A REFORMA COMO INDICADORES DE
PRODUTIVIDADE. ....................................................................................................................26
4.2 VARIÁVEIS EDÁFICAS COMO INDICADORES DE UNIFORMIDADE DAS
ÁREAS SOB
VEGETAÇÃO DE CERRADO E PASTAGENS DE B
RACHIARIA
..............................................32
4.2.1 Parâmetros químicos..........................................................................................................32
4.2.2 Granulometria ....................................................................................................................34
4.2.3 Densidade aparente do solo ...............................................................................................35
4.2.4 Abundância natural de
13
C do solo.....................................................................................36
4.2.5 Concentração e Estoque de Nitrogênio no perfil do solo sob pastagem com diferentes
idades..................................................................................................................................39
4.2.6 Concentração e Estoque de Carbono no perfil do solo sob pastagem com diferentes
idades..................................................................................................................................42
4.2.7 Relação C/N do solo ...........................................................................................................45
IX
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1. Identificação das áreas avaliadas.................................................................... 16
Tabela 2. Taxa de rebrota na forragem em oferta durante 28 dias em pastagens de
Brachiaria sp. com diferentes idades de reforma em Latossolo Vermelho Escuro,
Goiânia (GO) no período chuvoso do ano de 2003. Média de 6 repetições........... 27
Tabela 3. Teores de Nitrogênio e Fósforo (g kg
-1
) da parte aérea de pastagens de
Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no período chuvoso de
2003. Media de 6 repetições................................................................................... 28
Tabela 4. Deposição de liteira (kg ha
-1
) em pastagens de Brachiaria sp. com diferentes
idades de reforma em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no período
chuvoso do ano de 2003. Média de 6 repetições.................................................... 29
Tabela 5. Quantidade de nitrogênio na liteira existente e depositada em sete dias nas
pastagens de Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no período
chuvoso de 2003. Média de 6 repetições................................................................ 29
Tabela 6. Quantidade de nitrogênio (g. m
-2
de MS) na liteira existente e depositada em
sete dias nas pastagens de Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia
(GO) no período chuvoso de 2003. Média de 6 repetições. ................................... 30
Tabela 7. Produção de raízes (kg ha
-1
) no perfil do solo em quatro diferentes sítios com
pastagens de Brachiaria sp. de diferentes idades de reforma em Latossolo
Vermelho escuro, Goiânia (GO) no o período chuvoso do ano de 2003. Media de 6
repetições................................................................................................................ 31
Tabela 8. Ranking de produtividade e contribuição relativa dos indicadores de
produtividade.......................................................................................................... 31
Tabela 9. Parâmetros químicos do solo sob vegetação de Cerrado e sob pastagem de
Brachiaria spp no campo experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, na profundidade de 0 a 100 cm, no ano de 2003. ............................. 33
Tabela 10. Concentração de Nitrogênio no perfil do solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002. ............................. 40
Tabela 11. Valores de estoque de Nitrogênio no perfil do solo (0-30 e 0-100 cm) sob
vegetação de Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental
da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.......................... 41
Tabela 12. Concentração de Nitrogênio no perfil do solo (0 a 100 cm) sob pastagem
com 1 e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de
Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002. ..................................................................... 41
Tabela 13. Estoque de Nitrogênio no perfil do solo (0-30 e 0-100 cm) sob pastagem com
1 e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, no ano de 2002.................................................................................. 42
Tabela 14. Concentração de Carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob vegetação de
Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002. ............................. 43
Tabela 15. Estoque de carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob vegetação de Cerrado e
pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal
de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.................................................................. 43
X
Tabela 16. Concentração de Carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob pastagem com 1
e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, no ano de 2002.................................................................................. 44
Tabela 17. Estoque de carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob pastagem com 1 e 20
anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, no ano de 2002.................................................................................. 44
XI
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Mapa do Bioma Cerrado, Brasil ........................................................................ 3
Figura 2 Croqui com a distribuição das áreas de pastagens de Brachiaria e da área de
Mata na Universidade Federal de Goiás- Goiânia/GO........................................... 17
Figura 3. Percentual de silte+argila no perfil de solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e sob pastagem de Brachiaria de diferente idade após a reforma. no campo
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.... 35
Figura 4. Densidade aparente no perfil (0-100cm) do solo sob vegetação de Cerrado e
sob pastagens de Brachiaria com diferentes idades após a reforma no campo
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.... 36
Figura 5. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
vegetação de Cerrado e as áreas sob pastagem de Brachiaria na área experimental
da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.......................... 37
Figura 6. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
vegetação de Cerrado e áreas sob pastagem com 9 anos após a reforma na área
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.... 38
Figura 7. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
pastagem com 1 e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade
Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002..................................................... 39
Figura 8. Valores de relação C/N no perfil do solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e áreas sob pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002. ............................. 45
Figura 9. Valores de relação C/N no perfil do solo (0 a 100 cm) sob pastagem com 1 e
20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, no ano de 2002.................................................................................. 46
XII
RESUMO
SANTOS, Renato Sérgio Mota dos. Acúmulo do Carbono e Nitrogênio
em Latossolo sob pastagem de Brachiaria spp. com diferentes idades.
Seropédica: UFRRJ, 2005. 65 p. (Tese, Doutorado em Fitotecnia, Instituto
de Agronomia)
O objetivo do presente estudo foi avaliar a produção de componentes da parte aérea e
raízes totais das pastagens de Brachiaria, de diferentes idades, após a reforma, bem
como os estoques de C e N do perfil do solo sob estas e a vegetação de cerrado. Foram
amostradas quatro áreas sob pastagens de Brachiaria, além de uma área sob vegetação
de Cerrado. Três pastagem eram de Brachiaria brizantha após 1, 7 e 9 anos da reforma
pelo sistema Barreirão; e uma outra pastagem de Brachiaria decumbens, após 20 anos
de reforma, por meio de sistema convencional. Essas pastagens foram reformadas
quando as mesmas se encontravam em estágio avançado de degradação. As áreas estão
localizadas dentro do campus Samambaia na Universidade Federal de Goiás, Goiânia-
GO e em uma área vizinha,. Com resultados obtidos observou-se que a pastagem mais
nova (1 ano) apresentou uma taxa 197 % superior na produtividade em relação a
pastagem com 20 anos de idade. Com o aumento da idade das pastagens, houve um
decréscimo da produção nas taxas de rebrota em decorrência do processo de
degradação, que por sua vez foi atribuído ao manejo inadequado dessas áreas ao longo
do tempo. Tal fato pode ser observado no desenvolvimento do sistema radicular, uma
vez que a produtividade total de raízes até 100 cm de profundidade diminuiu com o
aumento das idades, 9145, 4874 e 2898 kg ha
-1
para as pastagens de 7, 9 e 20 anos após
a reforma, respectivamente. Por outro lado, como a pastagem com 1 ano estava em fase
de estabelecimento, não observou-se uma grande contribuição radicular. Como a rebrota
da pastagem foi dependente da disponibilidade de N no sistema, a produção de liteira
mostrou ser um parâmetro indicador do grau de degradação de pastagens refletindo na
ciclagem do nitrogênio no sistema. O estoque de nitrogênio até 100 cm de profundidade
das pastagens com 1, 20 anos foram de 7,54 e 9,47 Mg ha
-1
respectivamente, sendo
muito inferiores aos encontrados para mata (11,2 Mg ha
-1
) e pasto com 9 anos (14,2 Mg
ha
-1
). Somente na pastagem de 9 anos o estoque de C no solo (185,9 Mg ha
-1
) foi
reposto ao sistema pela forrageira e aumentou com o passar do tempo, superando o
estoque da mata nativa (151,2 Mg ha
-1
).
Palavras-chave: Degradação de pastagens, Nitrogênio, Carbono
XIII
ABSTRACT
SANTOS, Renato Sérgio Mota dos. Evaluation of soil carbon stocks in
relationship of Brachiaria sp pasture productivity in Cerrado
ecosystem.. Seropédica: UFRRJ, 2005. 65 p. (Doctorate Thesis, Instituto
de Agronomia, UFRRJ)
The objective of the present study was to evaluate the production of components of the
aboveground biomass and total root stock of pastures of Brachiaria of different ages
after reform, as well as the stocks of C and N in the profile of the soil under these
different pastures and the Cerrado native vegetation. The samples were taken from four
areas under Brachiaria pastures, as well as a neighbouring area under Cerrado
vegetation. Three pastures were of Brachiaria brizantha 1, 7 and 9 years after the
reform using the Barreirão system; and the other was pasture of Brachiaria decumbens
20 years after reform using a conventional system. Those pastures were reformed they
were found to be in advanced stage of degradation. The areas were located inside of the
Samambaia campus in the Federal University of Goiás, Goiânia - GO and in a closely
neighboring area. The results observed of newest pasture (1 year) showed the greater
productivity, of 197%, than relation to pasture with 20 years of age. With increasing of
age of the pastures, there was a decrease of the production in the growth rate due to the
degradation process, that was attributed to the inadequate management of those areas
over time. This can be observed in the development of the root system, because the total
root productivity to 100 cm depth declined with the increase of the ages areas, 9145,2,
4874,0 and 2898,6 kg ha
-1
for the pastures of 7, 9 and 20 years of reform, respectively.
On the other hand, the newest pasture (1 year), that was in establishment period, showed
lower root stocks. The growth of Brachiaria in the pasture was foudn to be dependent
on the N availability in the system, the litter production showed to be good indicator of
the degree of degradation of pastures. The nitrogen stock to 100 cm of depth of the
pastures with 1, 7 and 20 years were of 7,54, 8,70 and 9,47 Mg ha
-1
, respectively, being
much lower than that found under the forest (11,2 Mg ha
-1
) and pasture with 9 years
after reform (14,2 Mg ha
-1
). Only under the 9 year-old pasture was the C stock in the
soil (185,9 Mg ha
-1
) was restored to levels of that of the stock under the native
vegetation and it increased in the course of time, finally exceeding the stock below the
native forest (151,2 Mg ha
-1
).
Palavras-chave: Pasture degradation, Nitrogen, Carbon
1
1 INTRODUÇÃO GERAL
A baixa capacidade produtiva das pastagens da região dos Cerrados é apontada
com o principal problema econômico e ecológico da pecuária regional, sendo agravado
ainda mais pela baixa capacidade de investimento dos produtores. Foram desenvolvidas
inúmeras alternativas para restabelecer a capacidade produtiva dessas pastagens, por
meio de fertilização e cultivos anuais associados com gramíneas forrageiras. As
principais limitações destas recomendações são a necessidade de investimento ou
dependência de máquinas e implementos de preparo do solo e plantio, a falta de tradição
dos pecuaristas em cultivar grãos, os riscos de frustração de safra por fenômenos
climáticos e a necessidade de capital de giro necessário à implantação dos cultivos
anuais. Soma-se a estes problemas o fato de extensas áreas de pastagens cultivadas
estarem implantadas em solos marginais para agricultura, devido a declividade
associada a texturas de solos mais arenosos e, conseqüentemente, mais suscetíveis a
erosão. Uma vez recuperada a capacidade produtiva da pastagem, existe a necessidade
de adoção de um manejo periódico, de reposição sistemática de fertilizantes,
especialmente os nitrogenados. Considerando a grande extensão da área com problemas
de perda da capacidade produtiva, a aplicação adequada de fertilizante nitrogenado fica
inviabilizada.
Desta forma, diante do manejo de pastagens cultivadas, é preciso encontrar
combinações do crescimento da planta, utilização e desempenho animal, para alcançar
máxima eficiência e adequada reciclagem de nutrientes, com especial atenção ao
nitrogênio, uma vez corrigida a deficiência dos outros elementos essenciais. Neste
sentido uma das vias mais importante de reciclagem de nutriente é a queda de folhas e
talos da planta, juntamente com os resíduos de origem animal que passam a ser vitais
para o bom funcionamento do sistema, constituindo o alimento da população macro e
microbiana, que se encontra na interface entre o solo e a parte externa. Assim através do
manejo periódico das pastagens é possível manter uma cobertura constante do solo,
folhedo, um balanço favorável de C e N e um sistema radicular eficiente das plantas
forrageiras.
Como a sustentabilidade dos ecossistemas agrícolas depende fundamentalmente
da manutenção do equilíbrio do ciclo do carbono e da matéria orgânica no solo. A
hipótese desse trabalho foi avaliar se nas Pastagens degradadas os estoques de carbono
são menores que nas pastagens produtivas. E como objetivo foi avaliar a produção da
parte aérea e de raízes de braquiária em pastagens reformadas pelo sistema Barreirão e
sistema convencional, após diferentes períodos de tempo e também a fertilidade,
composição isotópica do
13
C no solo e o acúmulo de C e N do perfil do solo em relação
à mata nativa sob vegetação de Cerrado.
2
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 CARACTERÍSTICA DO BIOMA CERRADO
O Cerrado é considerado como um dos mais importantes ecossistemas
brasileiros, tanto sob o aspecto econômico, como o ambiental (LONGO & ESPÍNOLA,
1997).
Recentemente, foi classificado como uma das 25 áreas prioritárias (hotspots)
mundiais para conservação da biodiversidade, com base em dois critérios: número de
espécies endêmicas (ou seja, só ocorrem nesta região, principalmente espécies de
plantas) e grau de ameaça, em virtude de pressões antrópicas (MYERS et al., 2000).
Localiza-se principalmente na região central do Brasil, incluindo a parte sul do
Mato Grosso, todo o estado de Goiás, Tocantins, Mato Grosso do Sul, oeste da Bahia,
oeste de Minas Gerais e o Distrito Federal. Estende-se para fora do Brasil Central em
penínsulas, cobrindo o sul do Maranhão e o norte do Piauí, para o oeste como uma parte
fina através de Rondônia, e para o sul como uma série de áreas descontínuas cobrindo
um quinto do estado de São Paulo (Figura 1). Também ocorre com áreas pequenas e
descontínuas em certas partes do Nordeste, encravadas no meio da Caatinga ou ao longo
da borda entre a Caatinga e a Mata Atlântica (EITEN, 1990 citado por ASSAD, 1997).
O bioma Cerrado, normalmente refere-se a uma grande região, ou província geográfica.
Mas em escalas espaciais menores é formado por diferentes fisionomias (RATTES et
al., 1997) que variam desde a vegetação baixa com várias espécies de gramíneas (campo
limpo), até formações florestais fechadas com 20 a 30 metros de altura (mata ciliares e
de galeria) (RATTER et al., 1997). Uma análise mais extensiva dessa vegetação
(RATTER et al., 1996), baseada em 98 pontos de coleta distribuídos por todo o bioma,
confirma a heterogeneidade de composição, mas revela também que ela está bastante
estruturada geograficamente, com diferentes composições de espécies ocorrendo em
diferentes partes do bioma. Nenhuma das 534 espécies de árvores e grandes arbustos
estudados, que compõem o total de espécies conhecidas para o bioma, está presente em
todas as 98 localidades e 30% delas ocorrem apenas em uma única localidade analisada.
Apenas 28 espécies (5,2%) ocorrem em mais de 50% das localidades. Essa estruturação
espacial está ligada ao regime de precipitação (duração e intensidade da estação seca), à
altitude e ao tipo de solo. Além disso, o fogo representa um importante fator de
estruturação das comunidades na região (MIRANDA et al., 2002), que deve inclusive
ser levado em consideração em programas de manejo de fauna e flora (SILVEIRA et al.,
1999).
A média de chuva anual da região que compreende o Cerrado varia de 900 a
1800 mm, distribuídas em duas estações bem definidas, uma chuvosa de setembro a
abril, na qual se concentram 80% da chuva e uma estação seca, de maio a agosto.
Períodos secos, que ocorrem de uma a três semanas, conhecidos como “veranicos”
podem ocorrer durante a estação chuvosa, especialmente nos meses de janeiro e/ou
fevereiro. A temperatura média anual varia de 18 a 25 ºC (ADÁMOLI et al., 1986).
Os solos sob esse ecossistema são naturalmente ácidos e de baixa fertilidade
natural. As classes de solos dominantes são Latossolos e as Areias Quartzosas.
(GOEDERT et al., 1985; ADÁMOLI et al., 1986).
3
Figura 1 Mapa do Bioma Cerrado, Brasil
Os Latossolos ocupam 43,7% nesse bioma e são altamente intemperizados, não
hidromórficos, profundos (normalmente superiores a 2 m) e bem drenados, com
topografia variando de plana à suave ondulada. Os teores de argila variam de 15 a 80 %.
São solos de alta permeabilidade, com capacidade de água disponível até 2 m de
profundidade, de 500 a 700 mm para textura muito argilosa, 300 a 500 mm para textura
argilosa e 260 a 330 mm para textura média. Mais de 95 % dos Latossolos nesta região
são distróficos e álicos (GOEDERT et al., 1985; KLUTHCOUSKI & STONE, 2003).
Em relação às areias quartzosas, estas são a segunda classe de solo mais importante
nesse bioma, sendo, geralmente, profundas e com, no máximo, 15 % de argila. São
solos muito porosos, excessivamente drenados e com capacidade de água disponível até
2 m de profundidade, variando de 700 a 200 mm (GOEDERT et al., 1985;
KLUTHCOUSKI & STONE, 2003).
O manejo agrícola inadequado tem ocasionado a degradação ambiental, com a
ocorrência de erosão, compactação e desestruturação do solo, enquanto a ausência ou
subdosagem de adubação tem ocasionado baixos rendimentos médios, tanto em áreas de
lavouras como pecuária (AIDAR & KLUTHCOUSKI, 2003)
Embora existam limitações de ordem física ou química do solo, e as chuvas
sejam mal distribuidas, é possível o desenvolvimento e desempenho sustentável da
agricultura nos Cerrados, quando são utilizadas técnicas adequadas direcionadas para
estas condições.
Cerrado
202 milhões ha
4
2.2 PASTAGENS NO CERRADO
Na região do Cerrado, com uma área de 202 milhões de hectares (YOKOYAMA
et al., 1995), os programas de exploração agropecuária iniciaram-se pelos incentivos
instituídos a partir da década de 60. Os principais foram o Polocentro e o Programa de
Seguridade agrícola (WAGNER, 1986; COUTO, 1997). Neste período, a região foi
ocupada principalmente por pecuaristas latifundiários, imigrantes de diferentes regiões
do país e agricultores vindos principalmente das regiões sul e sudeste.
Até a década de 60, as áreas de Cerrado natural foram convertidas ou
substituídas por cultivos de arroz de sequeiro, feijão, milho e mandioca. Esta ocupação
aconteceu inicialmente em pequenas áreas férteis, e o principal destino da produção era
a subsistência familiar. Da mesma forma, a pecuária, de caráter eminentemente
extrativista, era explorada nas pastagens nativas da região (AIDAR &
KLUTHCOUSKI, 2003). Com o tempo, o cultivo principalmente da cultura de arroz,
por um ou até três anos sucessivos, precedeu grande parte das pastagens estabelecidas.
Até início da década de 70 predominava pastagens de capim-gordura (Melinis
minutiflora), colonião e guiné (Panicum maximum), Jaraguá (Hyparrhenia rufa) e
angola (Brachiaria mutica) que apresentavam ganho pequeno de produtividade. Com a
introdução das braquiárias, notadamente a espécie Brachiaria decumbens, na referida
década, estabeleceu-se o marco inicial de transformação desta atividade. A partir dos
anos 80, outras forrageiras foram introduzidas nos Cerrados, destacando-se a B.
brizantha, cv. Marandu, capim andropogon (Andropogon gayanus) e variedades de
Panicum maximum, como Mombaça, Tanzânia, Tobiatã, dentre outras. Esta revolução,
no entanto, ocorreu muito mais relacionada à ampliação das áreas com pastagem e
rebanho bovino. A área com pastagem cultivada cresceu de 12 milhões de hectares, em
1970, para 32 milhões de hectares, em 1985 (COUTO, 1997), e 45 milhões de hectares,
em 1996 (BARCELLOS, 1996). Simultaneamente, havia também um grande
aproveitamento das pastagens nativas dos Cerrados, que somavam mais de 70 milhões
de hectares (YOKOYAMA et al., 1995).
Atualmente, nestas pastagens cultivadas, aproximadamente 85 % das espécies de
gramíneas forrageiras pertencem ao gênero Brachiaria spp. (MIRANDA et al., 1995).
Dentro desse gênero, Brachiaria decumbens representa mais de 50% da área de
pastagem cultivada. Outra espécie de grande importância é a Brachiaria brizantha, cv.
Marandu, com desenvolvimento cespitoso, (não produz estolões), possui crescimento
vigoroso e se adapta bem às condições da região de Cerrados. Estas características
permitiram o aumento nas taxas de lotação animal das pastagens, passando de 0,3 para
1,0 UA/ha. Além disso o ganho de peso animal aumentou em média, de 2-3 vezes em
relação aos ganhos de origem das pastagens nativa. Mesmo com boa adaptabilidade,
com altas produções de fitomassa e elevado vigor nos primeiros anos após a
implantação, observa-se um processo de declínio dessas pastagens após 4 a 10 anos de
pastejo. Este processo é conhecido como degradação das pastagens (MACEDO, 1995),
e afeta o desempenho reprodutivo e produtivo do rebanho manejado em sistema
extensivo, que depende basicamente do suprimento a pasto.
5
2.3 DEGRADAÇÃO DE PASTAGENS
MACEDO & ZIMMER (1993), definem degradação de pastagens como um
processo de perda de vigor vegetativo, de produtividade, de capacidade de recuperação
natural das pastagens para sustentar os níveis de produção e qualidade exigida pelos
animais, assim como, o de superar os efeitos nocivos de pragas, doenças e invasoras,
culminando com a degradação avançada dos recursos naturais, em razão de manejos
inadequados.
Segundo NASCIMENTO Jr et al. (1994), alguns estágios de degradação podem
ser facilmente identificados e são característicos da maioria das pastagens degradadas;
(1) distúrbio fisiológico da espécie dominante; (2) mudança na composição botânica;
(3) invasão de novas espécies (STODDART et al., 1975). Esses três primeiros estágios
são marcados pela redução em qualidade e em quantidade de forragem produzida pelo
pasto.
De modo geral a degradação das pastagens está associada a fatores ligados ao
estabelecimento da forrageira e o seu respectivo manejo. As causas mais importantes da
degradação das pastagens são de acordo com MACEDO & ZIMMER (1993):
Germoplasma inadequado ao local;
Má formação inicial- causada pela ausência ou mau uso de alguns dos itens:
- práticas de conservação e de preparo do solo;
- correção da acidez e/ou de adubação;
- sistemas e métodos de plantio;
- manejo animal na fase de formação;
Manejo e práticas culturais:
- uso do fogo como rotina;
- métodos, épocas e excesso de roçagens;
- ausência ou uso inadequado de adubação de manutenção;
Ocorrência de pragas, doenças e plantas invasoras;
Manejo animal:
- excesso de lotação;
- sistemas inapropriados de pastejo;
Ausência ou aplicação incorreta de práticas de conservação do solo após o uso
relativo ou prolongado de pastejo.
2.4 INDICADORES DE DEGRADAÇÃO
Na literatura, diversas formas de perceber a degradação das pastagens vem sendo
propostas, tais como:
Produção de matéria seca - considerado indicador (NASCIMENTO JÚNIOR
et al., 1994) por estes autores. Entretanto, esta produção de forragem não é bem
definida, pois representa apenas a quantidade de matéria seca existente no momento da
avaliação, e não a produção primária líquida da parte aérea, que está diretamente
relacionada com o vigor da pastagem (BODDEY et al., 1998a).
Parâmetros químicos - As análises de fertilidade e matéria orgânica do solo
6
são uma ferramenta básica para avaliar-se a condição de um determinado solo em
favorecer a produção vegetal.
Produção de raízes - O estoque de raízes dos solos sob pastagens no Cerrado
brasileiro, geralmente pobres em matéria orgânica e em nitrogênio total, pode assim
representar um importante fator na ciclagem do nitrogênio (BROWN et al., 1994) e no
estoque de carbono no sistema de pastagem tropical (TRUMBORE et al., 1995).
Entretanto, devido às dificuldades metodológicas envolvidas na quantificação das raízes
no perfil do solo (VAN NOORDWIJK et al., 1993), freqüentemente este reservatório de
carbono e nutrientes tem sido desconsiderado ou mal avaliado (NEPSTAD et al., 1994;
FISHER et al., 1994).
FISHER et al. (1994) enfatizaram a capacidade de pastagens tropicais de
seqüestrar carbono nas raízes, estimando que entre 100 e 500 milhões de toneladas de
carbono são estocados anualmente pelas raízes de pastagens tropicais na América do
Sul, o que representaria um grande dreno de CO
2
atmosférico, responsável em parte
pelo chamado efeito estufa.
2.5 COMPACTAÇÃO DO SOLO
A compactação do solo acarreta uma série de mudanças nas relações solo-ar-
água, principalmente nos processos dinâmicos, tais como: movimento da água, ar e
nutriente; crescimento radicular das plantas e na difusibilidade térmica ao longo do
perfil (CANALLI & ROLOFF, 1997). As características físicas do solo são interligadas
e com isto, a modificação de uma delas, normalmente leva à modificação de todas as
demais (VIEIRA, 1985).
Um exemplo das conseqüências da compactação do solo no desenvolvimento da
planta foi observado por PHILIPS & KIRKHAM (1962) onde a presença da camada
compactada reduz em até 25% a absorção de N, P e K pelas plantas de milho. BORGES
et al. (1988) concluíram que a compactação do solo reduziu o acúmulo de P, K, Ca e
Mg na parte aérea de plantas de soja. Para os três primeiros nutrientes, o acúmulo foi
máximo até a massa específica do solo da ordem de 1,0 Mg m
-3
. Algumas leguminosas,
como o feijão-de-porco e feijão bravo, também mostraram redução no acúmulo de Ca,
K e P em solo compactado (ALVARENGA et al., 1995).
Os valores de densidade do solo variam desde menos de 1,0 g cm
-3
, até valores
maiores que 1,7 g cm
-3
(CASSEL & BAVER, 1975). Assim, a compactação do solo
representa a redução do espaço poroso que é provocado pelo aumento da densidade do
solo. No ambiente de pastagens WATKIN & CLEMENTS (1978), caracterizaram, que
essas áreas são aquelas efetivamente pisoteadas pelos bovinos, e dependem do
comportamento dos animais em resposta ao clima, disponibilidade de forragem, do seu
estado fisiológico e demanda nutricional. Eles estimaram que 0,1 ha da área é pisoteada
por dia por animal, admitindo que um bovino provoca com o pisoteio de 8.000-10.000
impactos por dia, tendo cada impacto uma área de 90 cm
2
.
7
2.6 NUTRIÇÃO DE PLANTAS FORRAGEIRAS
A limitação nutricional é um dos fatores mais importantes no processo de
degradação e, neste contexto, tem sido demonstrado que o nitrogênio é o elemento que
mais limita a produção de forragens em solos dos Cerrados (OLIVEIRA et al., 1997).
Para MARTINS (1996), a principal causa de degradação das pastagens é o
empobrecimento do solo, em razão do esgotamento de nutrientes perdidos no processo
de exploração, incorporados no tecido animal e perdidos através dos processos de
erosão, lixiviação, volatilização, fixação em argilas e acúmulo nos malhadores e que
não foram repostos ao longo dos anos de exploração. O somatório dessas perdas pode
chegar a mais de 40 % do total de nutrientes absorvidos pela pastagem em um ano de
crescimento, o que provoca o empobrecimento contínuo do solo e a redução no
crescimento das pastagens a uma taxa de aproximadamente 6% ao ano.
O nitrogênio (N) é um elemento importante para o crescimento das gramíneas
forrageiras, pois acelera a formação e crescimento de novas folhas, melhora o vigor de
rebrota - incrementando a sua recuperação após o corte - e resulta em maior produção e
capacidade de suporte das pastagens (CECATO, 1996). Entretanto, a eficiência do
nitrogênio tem se mostrado variável, de 7 a 53,9 %. Tal amplitude de variação pode ser
atribuída a diversas razões: espécie forrageira, condições de solo e clima, intervalo de
cortes ou pastejos, fórmulas e doses de adubação (GOMIDE, 1993).
O nitrogênio não é um componente da rocha matriz, a qual é a fonte da maioria
dos nutrientes minerais. Além do mais, a grande quantidade de N
2
na atmosfera não está
disponível para as plantas. Assim, a reciclagem de nitrogênio no ecossistema é um
importante regulador das produções primárias e secundárias das pastagens (KEPHART
et al., 1995).
Os solos na região dos Cerrados são extremamente pobres em P. Sendo um
nutriente não-volátil, de difícil lixiviação, de baixa mobilidade no solo, e, por isso, não é
perdido significativamente no sistema solo-planta (GOEDERT et al., 1985). Ao
contrário, as perdas do nitrogênio no sistema solo-planta são relevantes, destacando-se
as perdas gasosas por desnitrificação, oxidação das formas nítricas para nitrosas,
volatilização da amônia da matéria orgânica do solo (MOS) e dos excretas animais,
aliadas às perdas por lixiviação de nitrato (altamente solúvel e móvel na solução do
solo). Além disso, as chances de deficiência de nitrogênio nas regiões tropicais são
maiores uma vez que os solos, muito intemperizados, apresentam baixos teores de
matéria orgânica, considerada o maior reservatório de nitrogênio no solo.
No manejo de pastagens cultivadas é preciso encontrar a melhor combinação do
crescimento da planta, utilização e desempenho animal, para alcançar máxima eficiência
e a reciclagem de nutrientes, com especial atenção ao nitrogênio, uma vez corrigida a
deficiência dos outros elementos essenciais.
O melhor manejo para maximizar a produção animal por área é aquele que
otimiza o processo de captura da energia solar, a eficiência da colheita, e a eficiência da
conversão dentro do sistema (NASCIMENTO Jr., 1998). A captura inicial da energia
solar pela vegetação, a eficiência da utilização da vegetação pelos animais e a eficiência
com que a energia ingerida é convertida em tecido animal, formam o principal processo
de transferência no sistema de pastejo. Nas pastagens tropicais, sob regime de
exploração extensiva, a utilização do pasto pelos animais (consumo) varia de 5 a 30%
da produção primária das forrageiras, de forma que, somente o conteúdo de N contido
em 30% da matéria seca em oferta são consumidos pelos animais e destes; 80-90% são
excretados, (BODDEY et al., 1995).
8
O pastejo altera a distribuição do N no solo, proveniente das excretas, acelera a
sua ciclagem, aumentando a vulnerabilidade da pastagem às perdas de N. A excreção
animal pode acelerar a reciclagem de nutrientes aumentando assim a produtividade
(BUSCHBACHER, 1987). Por outro lado, a natureza concentrada e móvel das
excreções aumenta o potencial para lixiviação e volatilização de NH
3
, aumentando a
perda de nutrientes do ecossistema da pastagem, principalmente N, fato este que, em
longo prazo afeta a sua sustentabilidade.
As razões para a taxa de mineralização relativamente lenta do N no solo sob
pastagens tropicais, são complexas (MYERS & ROBBINS, 1991). Primeiro, a
proporção de N orgânico no compartimento passivo do solo é alta, particularmente
quando o teor de argila é alto. Como a mineralização do N do solo é lenta, a maior parte
do N necessário ao desenvolvimento da planta deve vir da reciclagem dentro da planta
ou através de seus resíduos (liteira).
TARRÉ (2001), em uma investigação feita em pastagem de Brachiaria
humidicola, no sul da Bahia, na quantificação da liteira depositada sobre o solo,
observou que a quantidade de nitrogênio depositada não se alterava nas pastagens com
taxas de 2 e 3 animais bovinos e esta quantidade de nitrogênio, era sensivelmente
reduzida nas pastagens com 4 animais.
CORSI & MARTHA Jr. (1997), comentam que parece ser muito simples o
processo de manutenção da fertilidade do solo desde que se utilizem, de análises
freqüentes, dos níveis de suficiência dos nutrientes no solo. No entanto, quando o
animal é considerado no complexo solo-planta-animal, as alterações da fertilidade ficam
menos previsíveis devido à introdução de novas variáveis, tais como, pressão de pastejo,
taxa de lotação etc. O animal em pastejo remove somente uma pequena quantidade de
nutrientes da pastagem na forma de produto animal o restante é excretado. A retenção
do nutriente consumido varia de 5 a cerca de 30%, com o menor valor retido no corpo
animal e o maior no leite. Os mesmos autores afirmam que em um ganho de 500 kg de
peso vivo, 12 kg de N, 4 kg de P e 1 kg de K são removidos do sistema. Segundo
GERRISH, citado por ROHWEDER & ALBRECHT (1995), os animais concentram
suas excreções em locais de descanso ou nos currais. Foram observados níveis de
potássio numa ordem 10 vezes superior às demais área da pastagem, e fósforo, 4-5
vezes maiores. Os condicionantes que favorecem esses gradientes de nutrientes são as
aguadas, saleiros, cochos, etc.
CORSI & MARTHA Jr. (1997), calcularam o balanço do nitrogênio em sistemas
de produção com diferentes níveis de produtividade da planta forrageira. Admitindo-se
uma produtividade inicial de 9 Mg ha de MS, calculou-se uma perda de mais de 40% na
produtividade em quatro anos. A taxa de lotação passou de 1 UA ha
-1
para 0,5 UA/ha
neste período. Os teores de nitrogênio nos resíduos depositados no solo influenciaram
significativamente na mineralização do carbono orgânico (relação C/N). Desta forma,
pode-se pensar que o incremento no teor de matéria orgânica poderia representar um
aumento no potencial de fertilidade do solo uma vez que a matéria orgânica produzida
recicla nutrientes da camada inferior do solo para a superfície. No entanto, em
pastagens, a taxa de mineralização pode ser diminuída devido a alteração da relação
C/N, isto porque a liberação de nutrientes do tecido vegetal depende da decomposição
da matéria orgânica. Para ocorrer esta decomposição, os microrganismos do solo
dependem de nitrogênio proveniente do ambiente seja do solo ou através de fixação
biológica, onde estudos já realizados pela EMBRAPA-Agrobiologia utilizando a técnica
de diluição isotópica de
15
N demonstraram que várias pastagens nas regiões tropicais e
subtropicais do Brasil, como B. decumbens, B. humidicola e P. maximum, também são
9
capazes de obter contribuições significativas de nitrogênio pela fixação biológica de
nitrogênio (BODDEY & VICTORIA, 1986).
Nesse sentido, quando existe muito carbono, o nitrogênio do ambiente é
disputado para consumo dos microrganismos e não ocorre a decomposição da matéria
orgânica e liberação de nutrientes. Neste caso a mineralização fica prejudicada (CORSI
& MARTHA Jr., 1997). Daí o aparente contra-senso descrito por MACEDO (1995):
"com o tempo sobem os teores totais de matéria orgânica no solo, mas não ha N
suficiente disponível para manter a produtividade, principalmente em pastagens de
gramíneas puras". Neste estágio, torna-se necessário fazer as correções de fertilidade
para liberar nitrogênio em maiores quantidades e na velocidade apropriada para garantir
a sustentabilidade do sistema. A resposta na produção animal à fertilização por
nitrogênio resulta de aumentos na produção de forragem e/ou maior qualidade (BERG
& SIMS, 1995).
Neste sentido, SPAIN & SALINAS (1985), mencionam que pastagens tropicais,
constituídas de gramíneas e leguminosas adaptadas ao meio, têm potencial de serem
extremamente eficientes na utilização e conservação da fertilidade natural e adições de
nutrientes ao sistema sendo, portanto, uma estratégia para áreas de agricultura de baixos
insumos e de solos inférteis dos trópicos.
2.7 RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS
Os métodos a serem escolhidos na renovação ou recuperação de pastagens
devem ser cuidadosamente escolhidos pelos produtores, visto que os custos são muito
variáveis e dependem do grau de degradação da pastagem.
Existem várias técnicas de recuperação/renovação de pastagens degradadas,
dentre elas pode-se citar (MACEDO, 2001):
Recuperação direta - a recuperação direta deve ser adotada em áreas onde não se
quer substituir a espécie forrageira existente havendo a possibilidade de uso de práticas
mecânicas e químicas, como a escarificação, sub-solagem, aração, gradagem, adubações
e ou correções, etc.
Renovação direta – a renovação direta é o mesmo processo da recuperação
direta, porém, há a substituição da espécie existente por outra, revertendo assim o
processo de degradação.
Recuperação indireta – a recuperação indireta é aquela onde se utiliza uma outra
cultura (pastagem anual ou lavoura) por um período de tempo, a fim de revigorar a
forrageira existente pelo aproveitamento do efeito residual da adubação aplicada.
Renovação indireta – a renovação indireta é o mesmo processo da recuperação
indireta, só que com a troca da espécie forrageira existente por outra geralmente de
melhor valor nutritivo.
Cada uma dessas tecnologias aplica-se a casos específicos, no que se refere às
condições sócio-econômicas e de aptidão do produtor e independentemente da
tecnologia utilizada, o período mais indicado para a recuperação da pastagem é o verão
(época das chuvas).
O Sistema Barreirão é uma tecnologia de recuperação/renovação de pastagens
em consorcio com culturas anuais. Consorciam-se o arroz de sequeiro, o milho, o sorgo
e o milheto com forrageiras principalmente do gênero Brachiaria e Andropogon e/ou
10
com leguminosas forrageiras, como Stylozanthes sp, Calopogonium mucunoides e
Arachis pintoi (KLUTHCOUSKI et al., 1991)
Este sistema foi inicialmente implantado na Fazenda Barreirão, na região do
cerrado goiano do município de Piracanjuba, e por isso passou a ser conhecido como
Sistema Barreirão. Além da redução dos custos, a adubação residual e o preparo
profundo do solo propiciam a implantação de uma pastagem com alta capacidade
produtiva. Porém, a necessidade de máquinas e implementos agrícolas para a utilização
de tal consórcio (YOKOYAMA et al., 1995; EMBRAPA-CNPAF, 1995; OLIVEIRA et
al., 1996) é um fator limitante à adoção do sistema pelos pecuaristas. Eventualmente, o
produtor pode até mesmo ter lucro, dependendo do sucesso na produção e na
comercialização, e ainda obter a reforma do pasto a custo zero (OLIVEIRA et al., 1998)
OLIVEIRA et al. (1996) mostraram em quatro safras agrícolas (1990 a 1994)
que o Sistema Barreirão é economicamente viável, sem considerar os ganhos com as
melhorias das condições físico-químicas do solo que resultam em maior produtividade
da B. brizantha e, consequentemente, em maior produção de carne. A aplicação de 104
kg ha
-1
de N em três anos agrícolas (1987-1989) em adubação de plantio e cobertura em
pastagens de Brachiaria brizantha, em Latossolo vermelho escuro no cerrado do norte
de São Paulo, também mostrou-se econômica, conforme FERNANDES et al. (1991).
2.8 ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO
A sustentabilidade dos ecossistemas agrícolas depende fundamentalmente da
manutenção do equilíbrio do ciclo do carbono e da matéria orgânica no solo (BODDEY
et al., 1996; MYERS et al., 1991). A dinâmica do ciclo de carbono nos solos tropicais é
controlada por diversos fatores, como clima, solo, planta e manejo, onde esses fatores
não atuam separadamente um do outro. Dentre esses fatores, o manejo é o que pode ser
mais facilmente modificado pelo homem, que pode inclusive vir a alterar a quantidade e
a qualidade da espécie vegetal conforme suas necessidades, que por sua vez vão
determinar se ocorrerá acúmulo ou perda de carbono do solo. Por isso, as práticas de
manejo possuem uma grande importância, pois esses fatores podem regular tanto a
síntese como a decomposição da matéria orgânica do solo. Para se avaliar este
problema, são necessários estudos de longo prazo para o ciclo do carbono em pastagens
(TARRÉ et al., 2001; FISHER et al., 1994) e o uso de ferramentas como modelagem
matemática (PARTON et al., 1994).
Os estudos de carbono em pastagens têm enfatizado a parte aérea das plantas e o
solo. Entretanto, pouca importância tem sido dada ao carbono e demais nutrientes
armazenados nas raízes de pastagens tropicais (Fisher et al., 1994), que podem ser muito
abundantes e profundas (NEPSTAD et al., 1994), representando uma reserva de carbono
armazenada no solo que pode ser até 50% maior do que a quantidade estocada acima do
solo pelas savanas nativas, chegando a valores de 237 Mg ha
-1
de carbono (FISHER et
al., 1994).
Um experimento realizado na Austrália, de 22 anos sob pastejo, numa pastagem
de P. maximum (BRUCE et al., 1965), mostrou que os teores de matéria orgânica no
solo diminuíram, variando os teores de carbono de 4,7 a 3,2 %, e do nitrogênio de 4,2 a
2,2%, na camada superficial (0-7,5 cm) do solo, fato esse que pode ser atribuído à
espécie utilizada que é considerada de grande exigência em nutrientes. No entanto, um
estudo realizado nas savanas nativas da Colômbia com pastagens de Brachiaria,
11
FISHER et al. (1994) verificaram que a quantidade de carbono “seqüestrado” pelas
gramíneas forrageiras tropicais, ou seja estocado em proporções superiores à vegetação
nativa do ecossistema em estudo, pode resultar em um acréscimo de até 27% a mais de
carbono no solo até 1 metro de profundidade, quando comparado com as savanas
nativas. Os dados apresentados por FISHER et al. (1994) indicam que a relação C/N das
raízes da Brachiaria spp. é superior a da vegetação das Savanas nativas dos Llanos
orientais da Colômbia, havendo assim uma menor taxa de decomposição dos resíduos
da Brachiaria spp. em relação às Savanas nativas, provocando assim um acúmulo maior
de carbono no solo sob pastagens.
FEIGL et al. (1995) estudaram o conteúdo de C sob 6 pastagens de Panicum
maximum e Brachiaria brizantha, com idades de 2 a 80 anos, numa Fazenda (Nova
Vida) em Rondônia, 250 km ao Sul de Porto Velho. Estes autores estudaram somente a
concentração de C na camada superficial (0 a 10 cm) do solo sob estas pastagens em
comparação com a floresta nativa adjacente e encontraram que a concentração do C no
solo aumentou de 12 g kg
-1
de C, sob a floresta, para 12, 17, 15, 14, 16 e 21 g kg
-1
de C
sob as pastagens com idades de 2, 4, 8, 11, 19 e 80 anos, respectivamente.
TRUMBORE et al. (1995) utilizaram não somente análises da abundância
natural do isótopo estável
13
C mas também do isótopo radioativo
14
C num estudo na
Fazenda Vitória (Paragominas, PA). Estes autores analisaram amostras de solo,
retiradas em 1992, de três sítios na floresta, de duas pastagens degradadas estabelecidas
em 1969 com P. maximum e subseqüentemente B. humidicola, e de duas pastagens com
a mesma história até 1987, quando foram reformadas com a passagem de um arado de
discos e adubadas com fósforo e replantadas com B. brizantha. A vegetação das
pastagens degradadas na época da amostragem era dominada por arbustos e pequenas
árvores, mas nas pastagens reformadas não se encontraram plantas lenhosas. As
amostras foram retiradas de camadas de 10 cm de espessura, em profundidades de 0 a
10, 25, 50, 75, 100, 300, 500 e 800 cm, e analisadas para C total e abundância natural
dos isótopos
13
C e
14
C. Quando o conteúdo de C no solo na camada de 0 a 10 sob as
pastagens foi corrigido para a compactação devido a tração animal, foi detectada uma
diferença significativa entre o estoque de C sob a floresta (2,6 kg m
-2
de C) e aqueles
sob as pastagens, indicando uma perda de 15 % do C (0,4 kg m
-2
de C) nesta camada.
Entretanto, os autores destacaram o fato de que a floresta foi derrubada com ajuda de
tratores de esteira que poderiam ter removido até 5 cm do solo original, o que
prejudicaria a comparação entre a floresta, com solo não perturbado, com as áreas de
pastagens. Não foram detectadas diferenças significativas nos estoques de C em
qualquer camada abaixo de 10 cm, mas os autores comentaram que devido aos erros na
amostragem e na análise do C (especialmente em camadas mais profundas de 3 m onde
a concentração de C era sempre menor que 0,2 %) somente grandes diferenças reais em
estoques do C entre os sistemas seriam detectadas. Por exemplo, seria necessária uma
diferença de mais do que 11 % no conteúdo do C para ser detectado na camada de 10 a
100 cm. Os dados da abundância de
13
C indicaram que depois de 23 anos de pastagem
(P. maximum, B. humidicola, e finalmente B. brizantha no caso da pastagem
reformada), somente entre 16 e 21 % do C na camada de 0 a 10 cm foi derivado da
Brachiaria, tanto na pastagem degradada (agora dominada por plantas C
3
), como na
pastagem reformada de B. brizantha.
Na região dos Cerrados, mesmo após a derrubada da sua vegetação original para
implantação de pastagens bem manejadas, há um aumento nos teores de carbono do solo
com o passar dos anos (FISHER et al., 1994; TARRÉ, 2001). Já em ecossistema, como
o da Floresta Amazônica e o Pantanal, a substituição da vegetação nativa por pastagens
melhoradas geralmente implica inicialmente em redução dos teores de carbono a um
12
nível menor de equilíbrio (CORSI & MARTHA JÚNIOR, 1997); porém existem relatos
de que a substituição da floresta nativa na Amazônia por B. humidicola não reduziu os
teores de C após oito anos de implantação da pastagem (CERRI et al., 1989).
BROSSARD et al. (1997) e CHAPUIS LARDY et al. (2002) estudaram os
estoques de carbono sob os diferentes tipos de vegetação nativa do Cerrado em
Latossolos de tipos diferentes na Reserva da Biosfera do IBGE, no Distrito Federal, há
aproximadamente 20 km do sul de Brasília. Os estoques de C (0–100cm) sob a
vegetação do Cerradão e Cerrado stricto sensu, em Latossolos Vermelhos, variam entre
140 e 150 Mg ha
-1
de C e significativamente menores (p < 0,05) do que os estoques do
C no mesmo intervalo de profundidade sob Campo sujo e Campo limpo num Latossolo
Amarelo Vermelho e Latossolo Vermelho, respectivamente (ambos aproximadamente
200 Mg ha
-1
de C). Estes resultados não foram esperados porque os solos sob o
Cerradão e Cerrado stricto sensu mostraram um maior conteúdo de argila, uma maior
CTC e uma menor saturação de bases em comparação com os solos sob o Campo sujo e
o Campo limpo. Neste trabalho também foram amostradas duas áreas adjacentes no
campo experimental da Embrapa Cerrados (Planaltina, DF) de Cerrado nativo
(perturbado por pastejo de bovinos) e de uma pastagem de Brachiaria brizantha,
formada há 12 anos. Neste caso não houve uma diferença significativa em estoques do
C do solo até 100 cm entre as duas áreas, mas os estoques até 20 cm de profundidade
foram maiores sob a pastagem de B. brizantha. Os autores calcularam as quantidades de
C em cada intervalo de 10 cm de profundidade utilizando os valores de densidade
aparente, mas parece que não corrigiram os estoques do C no solo para a mesma massa
de solo. Apesar do fato que as áreas foram adjacentes, só separadas por uma estrada, o
solo sob a vegetação nativa do Cerrado mostrou maiores teores de argila e menores
valores de densidade aparente até uma profundidade de 2 m. Portanto, deste estudo não
é possível concluir se a pastagem de B. brizantha provocou uma aumento, ou
decréscimo, no estoque do C comparado com aquele sob a vegetação nativa.
2.9 ISÓTOPOS DO CARBONO
O emprego dos isótopos de C são de grande importância para o estudo dos
processos da dinâmica de nutrientes e da matéria orgânica do solo. A matéria orgânica
do solo (MOS) é formada principalmente pela decomposição de restos vegetais que se
encontram na superfície do solo, que por sua vez irão exercer grande influência na
composição isotópica da vegetação que lhe deu origem.
Existem dois isótopos do C que são estáveis e se encontram na natureza em suas
devidas proporções. O
12
C é o mais leve e apresenta a maior proporção em relação ao
total de C na natureza (98,89 %) e o
13
C conta com apenas 1,11 % do total
(FARQUHAR et al., 1989).
Os valores de
13
C do CO
2
atmosférico variam em tempo e lugar, devido à
queima de combustíveis fósseis que liberam para a atmosfera CO
2
empobrecido em
13
C
(MOOK et al., 1983 ). A abundância de
13
C em plantas é inferior à do CO
2
atmosférico,
indicando que ocorre uma discriminação contra o
13
C durante os processos de
incorporação do carbono à biomassa vegetal (FARQUHAR et al., 1989).
As análises de composição isotópicas de C são baseadas no padrão internacional
para o carbono que vem de um fóssil encontrada em uma formação geológica
denominada Pee Dee Belemnite, na Carolina do Norte, EUA, cuja abreviação é PDB, e
13
tem uma relação molar de
13
C/
12
C (R) de 0,01124, e o resultado é expresso em partes
por mil (δ
13
C ‰) (CRAIG, 1957 ) (Equação 1).
Equação 1:
δ
13
C‰ = {[(
13
C/
12
C )amostra / (
13
C/
12
C )PDB ] – 1}x 1000
O CO
2
atmosférico é incorporado pelas plantas através da fotossíntese. Durante
este processo se observa uma significativa discriminação isotópica contra o isótopo
mais pesado (
13
C) que ocorre com intensidades diferentes entre plantas de ciclo
fotossintético diferentes. Plantas de ciclo C
3
(ciclo de Calvin) discriminam mais
intensamente o
13
C pois fixam o CO
2
atmosférico principalmente pela enzima Rubisco
(Ribulose bifosfato carboxilase/oxigenase) e por isso apresentam variações na
abundância isotópica de
13
C que variam de -20 a -34 ‰ (média de -27 ‰). Já as plantas
de ciclo fotossintético C
4
discriminam menos o
13
C pois fixam CO
2
através da enzima
PEP carboxilase (fosfoenolpiruvato carboxilase), com isso apresentam valores que
variam de -9 a -17 ‰ (média de -13 ‰) (SMITH & EPSTEIN, 1971).
Nas regiões tropicais do mundo, por diversos anos seus solos estiveram cobertos
por florestas cujas espécies predominantes são do ciclo fotossintético C
3
, ao substituir-
se à vegetação inicial por uma outra que tenha um ciclo fotossintético diferente C
4
,
teremos uma marcação natural do C desse solo (CERRI et al., 1989). Ou seja, ao
substituí-se uma floresta de clima tropical (ciclo fotossintético C
3
) por uma cobertura
vegetal de gramíneas como: Brachiaria spp., (ciclo fotossintético C
4
), a matéria
orgânica do solo, formada com resíduos vegetais da floresta, que deverá apresentar uma
composição isotópica inicial em torno de -27‰ δ
13
C, passará a receber um carbono
enriquecido em
13
C da gramínea de ciclo C
4
(aproximadamente -13‰
13
C), terá sua
composição isotópica modificada (CERRI et al., 1989)
A composição isotópica da matéria orgânica do solo varia também conforme a
sua idade. Durante o processo de decomposição do material orgânico ocorre uma
discriminação contra o
13
C do material, resultando assim que a MOS mais velha tende a
ser enriquecida em
13
C em relação a MOS jovem (VITORELLO et al., 1989; MARTIN
et al., 1990). Por esta razão, geralmente observa-se um aumento de δ
13
C em
profundidade que corresponde a um aumento da idade da matéria orgânica. Outras
possibilidades que levariam a um enriquecimento em
13
C na MOS em profundidade
seria a preservação diferencial das frações da liteira com alto
13
C ou iluviação de
material orgânico enriquecido em
13
C em profundidade (VITORELLO et al., 1989).
Contudo, às vezes o aumento em δ
13
C observado em profundidade é pouco significativo
(NADELHOFER & FRY, 1988), e às vezes até mesmo um decréscimo é observado,
devido possivelmente à presença de MOS empobrecida em
13
C resistente à
decomposição e que sofreu lixiviação (GERZABEK et al., 1991; MARTIN et al., 1990).
ROSCOE et al. (2001a) usando essa metodologia mostrou como a incidência de
fogo na região do Cerrado provocou um aumento na proporção dos resíduos de
gramíneas C
4
no solo. Após 21 anos o solo sob duas áreas com crescente incidência de
fogo não mostrou diferenças nos estoques de MOS até 100 cm de profundidade, mas a
abundância de
13
C no perfil foi radicalmente alterada em comparação com a Mata de
Cerrado (stricto sensu) de baixa incidência de fogo.
Em um estudo recente sobre o acúmulo de MOS sobre pastagens de Brachiaria
humidicola no sul da Bahia, amostras do solo (0-100 cm) sob floresta ao redor das
pastagens foram analisadas para sua abundância natural de
13
C (Tarré et al., 2001). Os
resultados mostraram que houve um gradual enriquecimento no isótopo mais pesado
14
(
13
C) com profundidade no perfil, sendo –27,5 ‰ no intervalo 0-5 cm e –24,8 ‰ no
intervalo 80-100 cm.
Um outro estudo recente realizado por CAMPOS (2003) em uma
cronosseqüência de três áreas no estado do Espírito Santo, constituída de uma área de
mata original, a segunda área foi no local onde a mata (C
3
) foi removida e substituída há
20 anos por Brachiaria decumbens (C
4
), e a terceira área onde a mata foi removida e
substituída há 20 anos com B. decumbens e após oito anos de pastagem foi substituída
por cana de açúcar (C
4
). Os resultados mostraram que após 20 anos de pastagem houve
um aumento significativo no estoque (0-100 cm) de C do solo (8,8 Mg ha
-1
de C) em
comparação com a mata original (62,0 Mg ha
-1
de C ), já na área que foi de pastagem
por 8 anos seguida de mais 12 anos com a cultura de cana-de-açúcar, o estoque de C do
solo foi de 50,9 Mg ha
-1
de C, sendo 18 % menor daquele sob a mata original. Dos
dados da abundância de
13
C foi possível avaliar a dinâmica do C derivado da floresta e
da Brachiaria e cana-de-açúcar nesta cronosseqüência. Sob a pastagem, em 20 anos o C
derivado da floresta diminui em 9 %, mas onde o solo foi revolvido para a cultura de
cana, a quantidade do C derivado da mata original diminui por 35 %.
15
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 DESCRIÇÃO DAS ÁREAS AVALIADAS
Para o presente estudo, foram amostradas quatro áreas sob pastagens de
Brachiaria spp e uma sob vegetação de Cerrado. Essas áreas estão localizadas no
campus Samambaia na Universidade Federal de Goiás, Goiânia- GO e em uma área
vizinha. (16º35'12" latitude sul, 49º21'14" longitude oeste e a 730 m de altitude do nível
do mar). O solo predominante da área é classificado como Latossolo vermelho escuro, de
acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solo (EMBRAPA, 1999).
As áreas estão inseridas na região pertencente ao Agroecossistema de domínio do
Cerrado do Planalto Central Goiano. Esta região é caracterizada por uma precipitação
média anual de 1200 mm, com meses secos de abril a setembro (60 mm/mês ou menos),
e ocorrência de veranicos, tipicamente no mês de janeiro. A amplitude observada deste
fenômeno é de dez dias seguidos sem precipitação, podendo acontecer até duas vezes no
mesmo mês. A temperatura média anual é de 26
o
C.
A vegetação de Cerrado que predominava nas áreas antes da implantação das
pastagens variava entre os tipos Cerradão e Cerrado stricto sensu. As áreas atualmente
sob pastagens utilizadas neste estudo foram desmatadas entre os anos de 1960 e 1968.
Para o estudo do estoque de carbono e nitrogênio do solo foi amostrada uma área
sob um fragmento de vegetação natural de Cerrado preservado. Pela característica da
composição florística, a vegetação foi caracterizada como de Cerradão. Esta área foi
denominada de Mata.
De maneira geral, três áreas de pastagens foram reformadas pelo sistema
Barreirão (OLIVEIRA et al., 1998), quando as mesmas se encontravam em estágio
avançado de degradação e uma área por sistema convencional. A diferença entre estas, é
justamente a idade em que se encontravam após a reforma dos pastos. As áreas foram
identificadas como:
Pasto 1 ano : Pastagem de Brachiaria brizantha, após 1 ano da reforma;
Pasto 7 anos : Pastagem de Brachiaria brizantha, após 7 anos da reforma;
Pasto 9 anos : Pastagem de Brachiaria brizantha após 9 anos da reforma;
Pasto 20 anos : Pastagem de Brachiaria decumbens após 20 anos da reforma.
A distribuição destas áreas no campus encontram-se representada na Figura 2, e
a área total dos tratamentos avaliados encontram-se na Tabela 1.
16
Tabela 1. Identificação das áreas avaliadas.
Identificação Descrição Área (ha)
Mata
Vegetação nativa tipo Cerradão; 20
Pasto 1 ano
Pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu 4
Pasto 7 anos
Pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu 4
Pasto 9 anos
Pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu 10
Pasto 20 anos
Pastagem de Brachiaria decumbens cv. Basilisk 10
17
Figura 2 Croqui com a distribuição das áreas de pastagens de Brachiaria e da área de
Mata na Universidade Federal de Goiás- Goiânia/GO
A seguir encontram-se informações sobre o manejo utilizado nas áreas de
pastagem.
Pasto com 1 ano após a reforma: essa pastagem foi formada com Brachiaria
brizantha. O atual manejo dessa área é sistematizado por piquetes com pastejo rotativo e
controle da disponibilidade de forragem. É utilizado para criação de bovinos para
produção de leite.
Pasto com 7 anos após a reforma: essa pastagem foi formada por Brachiaria
brizantha. A área experimental é utilizada para criação de bovino de corte mestiço (com
predominância da raça Nelore) e com manejo dos animais pelo sistema rotacional de
piquetes e controle do suporte forrageiro disponível. Nessa pastagem encontra-se
algumas ervas daninhas e uma pequena população de cupinzeiro de montículo,
caracterizando uma pastagem em estágio inicial de degradação.
Pasto com 9 anos após a reforma: o manejo da pastagem é contínuo, com
exploração extensiva de bovino de corte mestiço azebuados. Nesta área a pastagem tem
sido utilizada sob intensa pressão de pastejo, onde observa-se uma baixa capacidade de
Agronomia
Veterinária
Biblioteca central
Pasto 20 anos
Pasto 1 ano
Pasto 9 anos
Pasto 7 anos
5
5
2
3
4
1
18
suporte animal, grande quantidade de cupinzeiro de montículo e várias espécies de ervas
daninhas, caracterizando assim uma pastagem em estágio moderado de degradação.
Pasto com 20 anos após a reforma: essa pastagem foi reformada com
Brachiaria decumbens. O sistema de manejo de pastejo é contínuo, com exploração
extensiva de bovino de corte mestiço com predominância da raça Zebu. Nessa área é
observado um avançado estágio de degradação, resultante do manejo de extração ao
longo dos anos, sendo caracterizada pela perda de vigor, baixa produtividade e baixa
capacidade de recuperação natural.
Estas pastagens foram utilizadas para realização dos estudos:
Nos parâmetros avaliados nos componentes da parte aérea e raízes das pastagens
de Brachiaria de diferentes idades após a reforma como indicadores de produtividade.
Nas variáveis edáficas como indicadores de uniformidade das áreas sob
vegetação de cerrado e pastagens de Brachiaria.
19
3.2 PROCEDIMENTOS GERAIS QUE FORAM UTILIZADOS NAS ÁREAS
DE PASTAGENS
Nas pastagens com idade de 1, 7 e 9, anos após a reforma, foram utilizados os
procedimentos de reforma preconizados no Sistema Barreirão (OLIVEIRA et al., 1996).
Esta tecnologia envolve os seguintes procedimentos:
a) Uma passagem no solo com grade pesada 30 dias antes do período chuvoso;
b) Aração profunda (35-40 cm) com arado de aiveca, no início do período
chuvoso;
c) Passagem de grade niveladora com até sete dias após a aração profunda;
d) Adubação recomendada para a cultura e semente da forrageira misturada ao
adubo, colocada a uma profundidade de aproximadamente 8 a 10 cm no solo;
Normalmente, a exemplo para a cultura de arroz, que é a mais utilizada nesse consorcio,
são aplicados 15, 90 e 45 kg ha
-1
de N, P
2
O
5
e K
2
O, respectivamente, e mais 20 kg ha
-1
de sulfato de zinco e 30 kg de FTE-BR 12.
e) Plantio da cultura a uma profundidade de 3 a 5 cm no solo.
f) Após a colheita da cultura principal, não deve ser permitido o acesso dos
animais por um período de 60 dias, para que a forrageira possa repovoar a área,
garantido uma boa pastagem.
3.3 AMOSTRAGENS REALIZADAS E PARÂMETROS AVALIADOS NOS
COMPONENTES DA PARTE AÉREA E RAÍZES DAS PASTAGENS DE
Brachiaria DE DIFERENTES IDADES APÓS A REFORMA COMO
INDICADORES DE PRODUTIVIDADE.
3.3.1 Parte aérea da forrageira
A produção e o vigor de crescimento da pastagem foram avaliados através das
amostragens da parte aérea através da taxa de rebrota das forrageiras, em dezembro de
2003. Em cada pastagem avaliada foram demarcadas seis áreas de 1,00 x 1,00 m, sem a
necessidade de proteção, pois não existiam animais nas áreas experimentais durante o
período de avaliação. A Brachiaria foi cortada a uma altura de 5 cm do solo e após 28
dias de rebrota este corte foi novamente repetido. Todas as amostras foram secas em
estufa com ventilação forçada a 65
o
C até peso constante e pesadas. Alíquotas foram
retiradas e enviadas à Embrapa Agrobiologia para análise química do tecido vegetal, (N
e P) conforme metodologia descrita em EMBRAPA (1999).
3.3.2 Liteira
Liteira ou serrapilheira é composto por todos material vegetal seco que estejam
desvinculado da planta e depositado sobre o solo.
Os parâmetros de acúmulo, produção e desaparecimento de liteira, foram
avaliados em dezembro de 2003.
20
A liteira existente nas pastagens corresponde ao total de matéria seca de
forragem presente na superfície do solo no momento da amostragem. Foram
determinados em seis quadrantes fixos de 0,25 m
2
(0,5 x 0,5 m), dispostos
aleatoriamente dentro de cada área de pastagem. No momento da colheita, toda a liteira
existente dentro deste quadrante (0,25 m
2
) foi retirada manualmente da superfície do
solo. Este material foi deixado em estufa de ventilação forçada à 65
o
C por 72 horas. Foi
retirado o solo aderido ao material, antes da obtenção do peso seco dos resíduos, e o
material foi moído e retirou-se uma pequena parte análise de nitrogênio total (ALVES et
al., 1994; BREMNER & MULVANEY, 1982).
Sete dias após a colheita da liteira existente, a nova liteira depositada sobre a
superfície do solo foi coletada no mesmo ponto do quadrante já empregado para avaliar
a liteira existente, previamente demarcada com uma estaca de ferro. Toda liteira
depositada na área (0,5 x 0,5m) do quadrante foi colhida e chamada de liteira depositada
em sete dias, tempo necessários para se acumular liteira suficiente para a estimativa da
deposição, parte da liteira que vem se depositando pode decompor, e dados disponíveis
na literatura mostram que a taxa de decomposição "in situ" pode ser muito expressiva
(REZENDE et al., 1999).
Todo material foi encaminhado para análise de matéria seca e conteúdo de N
total.
3.3.3 Estoque de raízes
Para amostragem de raízes nas pastagens, foram coletadas amostras de solo de
duas faces opostas do perfil em quatro trincheiras, em cada área. Foram obtidas oito
amostras simples para cada profundidade nas áreas estudadas. Foram cortados
monólitos de solo em cada intervalo de profundidade avaliado. Os intervalos foram: 0-5,
5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-80 e 80-100 cm. Sempre procurou-se obter
amostras com pelo menos 3 kg de solo.
As amostras contendo solo e raízes foram identificadas e encaminhadas ao
laboratório de solos da EMBRAPA Arroz e Feijão (Santo Antônio de Goiás, GO). As
raízes foram separadas por peneiramento sendo posteriormente secas em estufas com
ventilação forçada a 65 ºC até obterem peso constante. Após a secagem, as amostras
foram pesadas, homogeneizadas e moídas em moinho modelo Wiley de 40 mesh
(SCHUURMAN & GOEDEWWGEM, 1971).
O solo total (peneirado e torrões residuais) foi pesado e armazenado em um
galpão da EMBRAPA Arroz e feijão (Santo Antônio de Goiás, GO), sendo retirada uma
subamostra da terra fina seca ao ar (TFSA) utilizada “Variáveis edáficas como
indicadores de uniformidade das áreas sob vegetação de cerrado e pastagens de
Brachiaria.”
21
3.4 PREPARO DAS AMOSTRAS VEGETAIS
As amostras de planta fresca foram, pesadas em balança analítica com precisão
de 0,1g, sendo posteriormente secas em estufas com ventilação forçada a 65 ºC, até
obterem peso constante. Após a secagem, as amostras foram pesadas, homogeneizadas e
moídas em moinho modelo Wiley 40 mesh.
3.5 ANÁLISES DO MATERIAL VEGETAL
3.5.1 Nitrogênio total
Para a análise de N total foram pesadas 200 mg da amostra seca e moída de
planta e analisadas empregando-se o método semi-micro Kjeldahl (BREMNER &
MULVANEY, 1982), digerindo-se as amostras com ácido sulfúrico concentrado e
catalisadores (CuSO
4
.7 H
2
O, K
2
SO
4
.7 H
2
O
e Se, 100:10:1) a 150 ºC por 1 hora e depois
300 ºC por mais 3 horas (ou até o clareamento da solução). Após a digestão, as amostras
foram alcalinizadas com 20 ml de NaOH 50%, destiladas em arraste a vapor e tituladas
com uma solução alcoólica de ácido bórico + azul metil + vermelho metil em um
destilador automático Kjeltec Auto-analyzer modelo 1030 (TECATOR, Höganäs,
Sweden). Em cada bloco digestor, contendo 40 amostras, foram analisadas duas
amostras-padrão (padrões de laboratório) de planta como referência da análise conforme
descrito por LIMA et al. (1987).
3.6 AMOSTRAGENS REALIZADAS NAS VARIÁVEIS EDÁFICAS COMO
INDICADORES DE UNIFORMIDADE DAS ÁREAS SOB VEGETAÇÃO
DE CERRADO E PASTAGENS DE Brachiaria.
Nos estudos com o objetivo de quantificar o estoque de C e N no solo após o
tempo da aplicação de cada manejo, cuidados especiais devem ser levados em
consideração, especialmente no que diz respeito a definir o perfil de solo que será
empregado como referência.
Muitas vezes os solos sob as áreas de vegetação nativa usadas como referência
podem não representar as condições originais dos solos sob uso agrícola de interesse,
pois muitas vezes estas foram deixadas isoladas ou sem uso direto por possuírem
justamente solos marginais, de maior pendente ou de características menos favoráveis
para uso agrícola, mesmo que pela classificação taxonômia possam “pertencer” a
mesma classe de solo. Os resultados derivados de experimentos onde não houve o
adequado rigor na seleção de áreas que foram utilizadas como referência podem
conduzir a interpretações e/ou recomendações erradas no potencial do solo no seqüestro
de C no solo.
Assim, é necessário avaliar primeiro se o solo sob vegetação natural é o mesmo
sob os tratamentos em avaliação, baseando-se em características pedogenéticas,
químicas e físicas do solo. No presente estudo, foi realizada a análise de diferentes
parâmetros para avaliar se a área que foi utilizada como referência representa a
condição anterior à instalação dos tratamentos agrícolas. Este foi chamado de validação
22
das áreas estudadas, visando quantificação dos estoques de C e N do solo, onde serão
analisados e comparados diferentes parâmetros nas camadas do perfil do solo como:
parâmetros químicos, granulometria, densidade do solo e abundância natural de
13
C
do solo.
3.6.1 Amostragem e preparo das amostras do solo
A amostragem do solo foi realizada em dezembro de 2003 em todas as quatro
áreas de pastagens e na mata. Dentro de cada área foram abertas quatro trincheiras no
solo com dimensões de 1,0 x 1,0 x 1,20 m em locais representativos. Para cada
tratamento foram retiradas quatro amostras compostas por profundidade no perfil do
solo a 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-80, 80-100 cm de profundidade.
As amostras foram identificadas e encaminhadas ao Centro Nacional de Pesquisa de
Agrobiologia em Seropédica, RJ, onde foram preparadas e analisadas.
As amostras de solo foram secas ao ar, destorroadas e peneiradas em peneira de
2,0 mm de malha, obtendo-se assim a terra fina seca ao ar (TFSA). Para análise de
carbono total por combustão seca as amostras foram finamente moídas (<270 mesh) em
moinho de rolos (SMITH & MYUNG, 1990).
3.6.2 Densidade do solo
Em todas as trincheiras, foram retiradas quatro amostras simples de cada camada
do perfil, em todas as faces, antes da retirada dos monólitos de solo para avaliação das
raízes. Essas amostras indeformadas de solo foram coletadas para o cálculo da
densidade do solo pelo método do anel volumétrico (EMBRAPA, 1979). Vale ressaltar
que essas amostras foram coletadas em todos os sítios avaliados (pastagens e mata).
3.7 ANÁLISES DAS AMOSTRAS DE SOLO
3.7.1 Análise de rotina de fertilidade do solo
As análises de N no tecido vegetal e as análises de rotina de fertilidade do solo
(pH em água, Al
+3
, Ca
+2
, Mg
+2
, P, K) foram realizadas conforme a metodologia descrita
pela EMBRAPA (1979). As análises de nitrogênio e carbono totais do solo foram
realizadas na Embrapa Agrobiologia, conforme descrito a seguir.
3.7.2 Nitrogênio total
Para a análise de N total foram pesadas 1000 mg de cada amostra seca de solo
moído em moinho tipo rolo, e analisada conforme metodologia já descrita no estudo do
compartimento planta (SMITH & MYUNG 1990).
23
3.7.3 Carbono total (C
T
)
Aproximadamente 200 mg de cada amostra superficial do perfil do solo e 250
mg de cada amostra de solo do restante do perfil, foram pesadas com precisão em
cápsulas de estanho e analisadas pelo método da combustão seca (Dumas) a 950 ºC em
um analisador de carbono, nitrogênio e hidrogênio marca LECO modelo CHN-600
(LECO CORP., St. Joseph, MI, USA). O teor de carbono foi medido pela absorção de
radiação infravermelha pelo CO
2
liberado na combustão. A cada 15 amostras o aparelho
era calibrado com amostras-padrão de solo do laboratório.
3.7.4 Densidade do solo
De todas as áreas sob as pastagens e da mata, foram coletadas amostras de solo
de todos os perfis de cada trincheira, formando-se quatro amostras indeformadas de solo
por profundidade com um anel de Kopeck de cinco centímetros de diâmetro interno e
volume de 100 cm
3
, para o cálculo da densidade do solo pelo método do anel
volumétrico (EMBRAPA, 1979). As amostras foram secas em estufa a 110
o
C por 72
horas e pesadas.
3.7.5 Análise Granulométrica
Nas amostras de solo foram determinadas as porcentagens de areia e silte+argila.
Para cada amostra de solo seco de 10 g, foi adicionado a 50 ml de água destilada e 10
ml de solução normal de hidróxido de sódio. Todo conteúdo colocado em um ellemeyer
permanecendo por 12 horas em uma mesa agitadora com rotação de 230 RPM. Após a
agitação para dispersão das partículas, o conteúdo foi passado através da peneira de 20
cm de diâmetro e malha de 0,053 mm (nº 270 Mesh), e o material retido na peneira foi
lavado com jato forte de água de torneira e com auxílio de uma pisseta, permanecendo
na peneira somente areia. Em seguida a fração areia foi transferida para uma placa de
petri de peso conhecido, eliminado o excesso de água e em seguida colocado na estufa a
105 ºC (três a cinco horas), esperando em seguida esfriar para pesagem (EMBRAPA,
1979 ).
3.8 CÁLCULOS DO ESTOQUE DE CARBONO E NITROGÊNIO NO PERFIL
DO SOLO SOB OS TRATAMENTOS.
Ao longo do tempo as práticas agrícolas de manejo do solo, aliadas ao tráfego de
máquinas na área de cultivo, causam um adensamento na camada superficial de solo em
relação às áreas naturais sob vegetação de mata nativa, devido a redução nos espaços
vazios do solo. Diante dessa situação, normalmente o solo sofre compactação (a
densidade aumenta), e por isso uma camada com uma maior densidade contém,
relativamente, mais massa de solo. Isso não aumenta a concentração do C (g kg solo
-1
),
mas como se tem mais solo na camada compactada, a quantidade de C nesta camada é
24
maior. Para se comparar estoques de C num experimento de longo prazo, ou numa
cronosseqüência, é necessário calcular a quantidade do C em massas equivalentes de
solo por metro quadrado, ou por hectare. A forma de realizar este cálculo foi explicada
por TRUMBORE et al. (1995), ANGERS et al. (1997), NEILL et al.(1997) e SISTI et
al. (2001)
Assim, quando os solos sob uma Mata nativa e um agrossistema de pastagem são
amostrados até a mesma profundidade (ex. 100 cm), e se a atividade agrícola resultou
numa compactação do solo, teria mais massa de solo no intervalo 0 a 100 cm sob o
sistema agrícola do que sob a mata. Para corrigir para esta massa de solo adicional, seria
necessário multiplicá-la pelo teor de C da camada mais profunda e subtrair a quantidade
de C encontrada do total de C calculado para o perfil.
Para comparar os estoques de carbono e nitrogênio no perfil do solo; avaliado na
condição de vegetação nativa e os sistemas agrícolas, foram feitos ajustes nas
quantidades de solo em todos os tratamentos até as profundidades de 0-40 cm e de 0-
100 cm avaliadas. As quantidades de solo avaliadas até 40 e 100 cm de profundidade,
nos perfis de solo da área sob vegetação nativa, foram consideradas como a condição
inicial do solo da área agrícola (campo com espécies nativas), e serviram assim como a
quantidade de solo referencial a ser utilizada para todos os tratamentos.
Este procedimento foi inicialmente recomendado por VALLIS (1972), e
presume-se que as compactações decorrentes das operações mecânicas são mais
significativas nas camadas superficiais do perfil do solo. Assim o estoque de carbono e
nitrogênio nos tratamentos agrícolas é calculado subtraindo-se da camada mais profunda
(80-100 cm) o conteúdo de C e N totais contidos na massa extra desta profundidade
(NEILL et al., 1997).
Esta correção pode ser matematicamente expressa como:
n
n
i
n
i
iin
n
i
i
s
T
11
STT
1
1
T
CMMMCC
−+=
∑∑∑
==
−
−
=
Equação
Onde: Cs é o estoque de carbono total (Mg ha
-1
de C) no solo em uma
profundidade onde a massa de solo seja a mesma daquela observada no perfil utilizado
como referência,
∑
−
=
1
1
T
C
n
i
i
é a soma do conteúdo de carbono total (Mg ha
-1
) na camada 1
(superfície) a camada ‘n –1’ (penúltima) no perfil do solo sob o tratamento,
∑
=
n
i
i
1
Ms
é a
soma da massa de solo (Mg ha
-1
) na camada 1 (superfície) a ‘n’ (última camada) no
perfil do solo referência,
∑
=
n
i
i
1
T
M
é a soma da massa de solo (Mg ha
-1
) na camada 1
(superfície) a ‘n’ (última camada) no perfil do tratamento, M
Tn
e C
Tn
são
respectivamente a massa de solo (Mg C Mg solo
-1
) e concentração de carbono na última
camada do perfil do solo sob tratamento.
A condição ideal para a utilização deste procedimento é aquela em que o perfil
do solo utilizado como referência seja de uma vegetação nativa próxima aos tratamentos
agrícolas avaliados. Mas em casos onde não exista esta condição, ou o histórico da área
não é bem conhecido, pode-se utilizar uma área ou tratamento (preferencialmente com a
massa de solo menor no perfil) que melhor represente as condições do solo antes da
instalação dos tratamentos.
25
3.9 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISES ESTATÍSTICAS
Devido às comparações feitas entre ambiente natural (mata) e ambiente
antropizado (pastagens) não constituírem um modelo de desenho experimental clássico,
optou–se pelo o uso do teste de comparação de médias denominado, teste t Bonferroni
(P<0,05) por ser mais rigoroso.
26
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 COMPONENTES DA PARTE AÉREA E RAÍZES DAS PASTAGENS DE
Brachiaria DE DIFERENTES IDADES APÓS A REFORMA COMO
INDICADORES DE PRODUTIVIDADE.
Foram selecionadas pastagens de diferentes idades após a reforma para validar
se esta cronosseqüencia corresponderia a um gradiente de produtividade, ou seja, se as
pastagens mais antigas produzem menos.
Foi comparada a produção de biomassa da parte aérea e raízes de Brachiaria spp
em condições de campo, avaliando-se a taxa de rebrota, produção de liteira e produção
de raízes em pastagens de diferentes idades a partir da reforma em Latossolo vermelho
escuro do Cerrado de Goiânia (GO).
Nessas áreas, a disponibilidade média de produção de forragem após o corte foi
influenciada principalmente pela idade da reforma das pastagens onde, em 28 dias, a
pastagem mais nova (1 ano) apresentou uma taxa de produtividade de197 % superior
em relação à pastagem com 20 anos de idade. A taxa de rebrota da pastagem com um
ano de reforma foi cerca de 38 kg ha
-1
dia
-1
, o que representaria uma oferta de forragem
aos animais no período chuvoso de dezembro a março (120 dias) de cerca de 4,5 Mg ha
-
1
, equivalente a uma capacidade de suporte animal superior a quantidade de consumo de
três Unidade Animal (UA) ha
-1
(1 UA consome cerca de 360 kg de matéria seca/mês, ou
seja 1440 kg de matéria seca em 120 dias). Já as pastagens com sete e nove anos
suportariam apenas uma UA ha
-1
e na de vinte não haveria disponibilidade suficiente de
matéria seca de forragem para suprir uma UA ha
-1
no período chuvoso de quatro meses,
acarretando provavelmente em perda de peso animal (Tabela 2). Esta menor capacidade
de suporte da pastagem com vinte anos após a reforma pode estar relacionada aos
baixos teores de Fósforo (Tabela 9), no perfil de 0
a 100 cm de profundidade no solo.
27
Tabela 2. Taxa de rebrota na forragem em oferta durante 28 dias em pastagens de
Brachiaria sp. com diferentes idades de reforma em Latossolo Vermelho
Escuro, Goiânia (GO) no período chuvoso do ano de 2003. Média de 6
repetições.
Rebrota na forragem após 28 dias
Forragem em oferta Rebrota
Tratamentos
----------------------------kg.ha
-1
-------------------------
B. brizantha
1 ano 4141 a 1056 a
B. brizantha
7 anos 4574 a 613 b
B. brizantha
9 anos 1280 b 385 bc
B. decumbens
20 anos 854 b 356 c
CV (%) 18,4 21,6
Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
Apesar das pastagens mais velhas (9 e 20 anos) terem uma produção de
forragem em oferta da rebrota após 28 dias, inferiores às demais pastagens (Tabela 2),
os teores de nitrogênio no material em oferta (11,7 e 11,8 g kg
-1
) e da rebrota, (18,1 e
19,3 g kg
-1
) foram maiores (Tabela 3). Isto pode ser explicado pelo fato que a produção
da forragem pode ter sido limitada por um fator não identificado neste estudo.
Mesmo apresentando teores de fósforo total no tecido vegetal (Tabela 3), dentro
da faixa adequada deste nutriente (0,8-3,0 g kg
-1
de P)
para Brachiaria decumbens e
Brachiaria brizantha (VAN RAIJ et al., 1996). Alem de baixo teores de fósforo
disponível no solo (< 2 mg dm
-3
Mehlich I) em todas as pastagens estudadas, o que
coloca esse nutriente o mais limitante nesse solo (Tabela 9). A baixa disponibilidade de
fósforo nos solos de Cerrados deve-se principalmente à alta fixação deste nutriente
pelos óxidos de Al e Fe, presentes nas argilas predominantes em latossolos (ADÁMOLI
et al., 1986).
Considerando-se que o nível crítico de fósforo disponível para as braquiárias,
em solos argilosos, é de aproximadamente 12 mg dm
-3
(ADÁMOLI et al., 1986), os
valores abaixo da faixa ideal encontrados aqui não deveriam ser suficientes para manter
as produções vegetais observadas, ainda que as braquiárias não sejam exigentes em
fósforo (WERNER, 1997). Apesar de os teores de fósforo no tecido vegetal em todas as
pastagens estava dentro do nível adequado, pode-se dizer que este nutriente não estava
limitando a produção vegetal. Resultado semelhamente foi encontrado por OLIVEIRA
et al. (2004) avaliando indicadores de degradação em pastagens de Brachiaria no
Cerrado.
28
Tabela 3. Teores de Nitrogênio e Fósforo (g kg
-1
) da parte aérea de pastagens de
Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no período
chuvoso de 2003. Media de 6 repetições.
Parte aérea
N P
g kg
-1
Tratamentos
Forragem
em oferta
Rebrota
28 dias
Forragem em
oferta
Rebrota
28 dias
B. brizantha
1 ano 10,5 a 14,2 b 0,7 b 1,7 b
B. brizantha
7 anos 5,0 b 14,3 b 0,8 ab 2,0 a
B. brizantha
9 anos 11,7 a 18,1 a 1,2 a 2,0 a
B. decumbens
20 anos 11,8 a 19,3 a 0,7 b 1,4 b
Coeficiente de variação(%) 17,3 11,6 22,6 15,3
Médias seguidas de mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
Na produção de folhas e colmo residual dessas forrageiras, a maior quantidade
de liteira existente, foi observada na pastagem de Brachiaria com sete anos de idade,
que apesar da idade, é manejada em sistema de pastejo rotativo com intervalos de
descanso de 30 dias desde a época da sua reforma. Entretanto esperava-se um resultado
de maior produção de liteira na pastagem com um ano de idade, mas devido a sua
formação recente, pelo Sistema Barreirão onde o plantio é feito em linhas, há ainda
presença de áreas limpas entre as faixas de plantio que serão cobertas pela gramínea
somente ao longo do tempo, após a ressemeadura natural. Já pastagens com idade de
nove e vinte anos a baixa produtividade de forragem refletiu-se também no acúmulo de
liteira embora não havendo diferença estatística significativa, entre elas. Essa baixa
produção pode ser também atribuída ao manejo extensivo da área (Tabela 4). A média
de deposição de liteira do pasto com 20 anos foi maior que aquela dos pastos com um e
nove anos de idade. Isso pode ser atribuído à composição de liteira que ao ser
processada apresentava uma maior porcentagem de talos grossos em relação a folhas
senescidas (Tabela 4).
A liteira existente é o resultado liquido entre a quantidade de liteira depositada e
a quantidade de material que sofre decomposição pela microbiota do solo (REZENDE
et al., 1999).
29
Tabela 4. Deposição de liteira (
kg ha
-1
)
em pastagens de Brachiaria sp. com diferentes
idades de reforma em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no período
chuvoso do ano de 2003. Média de 6 repetições.
Liteira
Existente Depositada
Tratamentos
kg ha
-1
B. brizantha
1 ano 1592 b 129 bc
B. brizantha
7anos 2604a 369a
B. brizantha
9 anos 796 b 109 c
B. decumbens
20 anos 1580 b 232 b
Coeficiente de variação (%) 32,0 28,9
Médias seguidas de mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
Considerando-se desprezíveis as perdas de liteira por erosão, as avaliações de
produção de liteira em sete dias após a coleta de material existente, período insuficiente
para que ocorra uma decomposição significativa do material depositado na superfície do
solo (REZENDE et al 1999, TARRÉ et al., 2001), mostram que a ciclagem de N (g kg)
através da liteira segue uma tendência decrescente na taxa de deposição de liteira com o
aumento da idade das pastagens (Tabela 5). Já com os dados calculados em m
2
de massa
de liteira seguiu a mesma proporção da produção da mesma tanto para existente como
para a depositada (Tabela 6). Essa mesma tendência foi encontrada por OLIVEIRA et
al. (2004) avaliando esse indicador.
Tabela 5. Quantidade de nitrogênio na liteira existente e depositada em sete dias nas
pastagens de Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro, Goiânia (GO) no
período chuvoso de 2003. Média de 6 repetições
Médias seguidas de mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
Pastagens Liteira
g kg
-1
de MS
Existente Depositada
B. brizantha
1 ano 8,6 a 6,8 a
B. brizantha
7 anos 4,1 c 4,5 b
B. brizantha
9 anos 6,2 b 6,7 a
B. decumbens
20 anos 6,2 b 5,7 ab
Coeficiente Variação (%) 13,9 14,2
30
Tabela 6. Quantidade de nitrogênio (g. m
-2
de MS) na liteira existente e depositada em
sete dias nas pastagens de Brachiaria em Latossolo Vermelho Escuro,
Goiânia (GO) no período chuvoso de 2003. Média de 6 repetições.
Pastagens Liteira
g m
-2
de MS
Existente Depositada
B. brizantha
1 ano 1,30 a 0,08 bc
B. brizantha
7 anos 1,10 a 0,16 a
B. brizantha
9 anos 0,40 b 0,07 c
B. decumbens
20 anos 0,90 ab 0,13ab
Coeficiente Variação (%) 29,7 29,2
Médias seguidas de mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
As raízes das plantas de Brachiaria foram avaliadas em todos os sítios. Embora
as pastagens fossem manejadas sob diferentes intensidades de pastejo, a distribuição das
raízes nas pastagens segue uma tendência similar à produção de forragem baseada na
rebrota. Os valores totais da produção radicular ficaram em 4.702, 9.145, 4.874 e 2.898
kg ha
-1
nas pastagens com um, sete, nove e vinte anos de idade respectivamente.
Embora o maior valor de estoque radicular foi apresentado pela pastagem de sete anos,
provavelmente ocasionado pelo resultado de ineficiente decomposição dos resíduos pela
deficiência de nitrogênio mineral disponível aos microrganismos do solo, resultando em
uma menor ciclagem de nutrientes e aumentando a imobilização de nitrogênio pela
biomassa microbiana do solo (Tabela 7).
Para o menor valor de forragem, a pastagem com vinte anos foi a que obteve a
menor produção ocasionada pelo manejo intensivo com alto pastoreio.
Na pastagem com um ano após a reforma esperava-se um destaque na
produtividade do sistema radicular, mas como o plantio é feito em linha e ocasiona no
inicio do desenvolvimento da forrageira, uma baixa densidade de plantas por metro
quadrado esse efeito pode ter refletido nessa produção.
Na tabela (8), está apresentado o ‘ranking’geral dos indicadores de
produtividade com respectiva contribuição relativa de cada variável. Onde a soma da
produção relativa do capim rebrotado + produção de liteira + estoque de raízes, obteve-
se, classificação de qual pastagem foi realmente mais produtiva. Onde os maiores
valores de produtividade foram apresentados pela pastagem com 7 anos e em segundo,
semelhantes entre si foram as pastagens com 1 e 9 anos seguido da pastagem de 20 anos
com o menor valor de produção.
31
Tabela 7. Produção de raízes (kg ha
-1
) no perfil do solo em quatro diferentes sítios com
pastagens de Brachiaria sp. de diferentes idades de reforma em Latossolo
Vermelho escuro, Goiânia (GO) no o período chuvoso do ano de 2003. Media
de 6 repetições.
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste Bonferroni
(P<0,05)
Tabela 8. Ranking de produtividade e contribuição relativa dos indicadores de
produtividade
Pasto
Rebrota
Contr.
Relativa
Liteira
Contr.
Relativa
Raiz
Contr.
Relativa
kg ha
-1
rebrota kg ha
-1
liteira kg ha
-1
raiz
Total
Contr.
Relativa
1 ano 1056 0,44 129 0,15 4702,78 0,22 0,81
7 anos 613 0,25 369 0,44 9145,25 0,42 1,11
9 anos 385 0,16 109 0,13 4874,06 0,23 0,52
20 anos 356 0,15 232 0,28 2898,57 0,13 0,56
∑
2410 1 839 1 21621 1
Produção de Raízes
Anos após a reforma da pastagem
1 7 9 20 CV (%) Profundidade
(cm)
..............................................kg ha
-1
....................................
0-5 1684,9 b 3320,7 a 2032,6 ab 925,9 b 29,7
5-10 470,5 b 1187,3 a 474,3 b 303,3 b 26,2
10-20 655,0 ab 934,9 a 593,7 b 385,6 b 22,3
20-30 307,7 a 584,6 a 471,2 a 287,4 a 48,2
30-40 342,7 ab 737,3 a 431,0ab 159,5 b 56,5
40-50 178,5 a 297,0 a 305,6 a 148,9 a 58,9
50-60 224,7 a 367,9 a 147,5 a 173,5 a 47,9
60-80 407,6 b 927,4 a 186,5 b 280,8 b 36,2
80-100 421,7 b 788,1 a 231,7 b 233,7 b 28,7
Total 4702,8b 9145,5a 4874,1b 2898,6b 24,5
32
4.2 VARIÁVEIS EDÁFICAS COMO INDICADORES DE UNIFORMIDADE
DAS ÁREAS SOB VEGETAÇÃO DE CERRADO E PASTAGENS DE
Brachiaria.
3.11.14.2.1 Parâmetros químicos
Os resultados dos parâmetros químicos do solo tanto na área sob Mata de
Cerrado, quanto nas áreas de pastagens encontram-se na Tabela 9. Os resultados da
camada superficial sob os tratamentos demonstram o efeito da aplicação de fertilizantes
e calcário para a correção da fertilidade. Assim, para se avaliar se as áreas em estudo
são semelhantes resolveu-se comparar os resultados abaixo da camada de 40-50 cm de
profundidade. Os resultados de pH e Al foram parecidos em todas as áreas. Os valores
de Ca + Mg observados sob Mata foram semelhantes apenas com aqueles observados na
área sob a pastagem de 9 anos após a reforma, enquanto nas demais áreas de pastagens
foram observados valores menores, mas muito próximos entre estas áreas. Os valores
de P na área da Mata e na pastagem de 20 anos após a reforma foram muito baixos. Já
os valores de K sob Mata foram maiores que as demais áreas de pastagens. Estes
resultados, nos diferentes parâmetros de fertilidade do solo sob as áreas estudadas, não
definiram uma semelhança, o que indica que a análise de fertilidade como critério para
definir a área referência não é um procedimento recomendável. OLIVEIRA et al.
(2004), estudando no mesmo bioma de cerrado encontrou resultados semelhantes onde
não foi possível atribuir a fertilidade como parâmetro indicativo de degradação das
pastagens.
33
Tabela 9. Parâmetros químicos do solo sob vegetação de Cerrado e sob pastagem de
Brachiaria spp no campo experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, na profundidade de 0 a 100 cm, no ano de 2003.
Análise Química do Solo
Áreas Prof. pH (água) Al Ca+ Mg P K
Avaliadas cm 1:2,5 cmol
c
dm³ mg dm
-3
0-5 5,20 0,10 2,93 1,00 62,67
5-10 5,20 0,15 2,58 0,50 69,50
10-20 5,10 0,18 1,38 0,50 49,75
20-30 5,13 0,15 1,28 0,00 35,00
30-40 5,15 0,08 1,10 0,25 29,25
40-50 5,20 0,00 0,98 0,25 19,25
50-60 5,18 0,00 1,08 0,25 18,25
60-80 5,25 0,00 1,10 0,25 13,75
Mata
Nativa
Cerrado
80-100 5,25 0,00 0,98 0,25 13,75
0-5 5,20 0,00 1,40 2,00 81,00
5-10 5,10 0,20 0,80 1,00 40,00
10-20 5,10 0,20 0,60 2,00 16,00
20-30 5,20 0,00 0,50 1,00 12,00
30-40 5,40 0,00 0,50 1,00 9,00
40-50 5,30 0,10 0,70 1,00 4,00
50-60 5,30 0,00 0,60 1,00 2,00
60-80 5,40 0,00 0,60 1,00 1,00
B. brizantha
Com um
ano
após
reforma
80-100 6,10 0,00 0,43 2,00 1,00
0-5 5,50 0,00 0,40 1,00 42,00
5-10 5,30 0,00 1,00 1,00 33,00
10-20 5,40 0,00 1,00 1,00 18,00
20-30 5,50 0,00 1,30 1,00 14,00
30-40 5,50 0,00 0,70 1,00 6,00
40-50 5,30 0,00 0,60 1,00 4,00
50-60 5,30 0,00 0,70 1,00 3,00
60-80 5,30 0,00 0,80 1,00 6,00
B. brizantha
com sete
anos
após
reforma
80-100 5,30 0,00 0,70 1,00 0,00
0-5 5,80 0,00 3,50 2,00 44,00
5-10 5,70 0,00 2,80 1,00 30,00
10-20 5,90 0,00 2,40 2,00 19,00
20-30 5,90 0,00 2,40 1,00 14,00
30-40 5,80 0,00 2,00 1,00 11,00
40-50 5,80 0,00 1,70 1,00 19,00
50-60 5,90 0,00 1,90 2,00 7,00
60-80 5,90 0,00 2,20 1,00 9,00
B. brizantha
com nove
anos
após
reforma
80-100 6,40 0,00 1,70 1,00 5,00
0-5 5,70 0,00 1,80 1,00 46,00
5-10 5,60 0,00 1,50 0,00 28,00
10-20 5,40 0,10 1,20 0,00 20,00
20-30 5,20 0,20 0,70 0,00 3,00
30-40 5,20 0,00 0,60 0,00 0,00
40-50 5,20 0,00 0,70 0,00 0,00
50-60 5,50 0,00 0,50 1,00 9,00
60-80 5,40 0,00 0,50 0,00 5,00
B.
decumbens
com vinte
anos
após
reforma
80-100 5,40 0,00 0,50 0,00 5,00
34
4.2.2 Granulometria
O percentual de silte+argila determinado em todas as camadas do perfil de solo
encontra-se na Figura 1. Comparando-se os resultados obtidos em todas as áreas,
observa-se que a área sob a pastagem de 7 anos apresentou um percentual de
argila+silte maior do que aqueles observados nas demais áreas em todo o perfil. A
textura do solo tem influência em características importantes como fertilidade e
crescimento das plantas, mas este parâmetro também afeta diretamente a estabilidade da
MOS. Sob condições adequadas de drenagem e umidade, os solos argilosos apresentam
maiores conteúdos de MOS, e este fenômeno está associado com a característica
protetora da argila da degradação dos compostos orgânicos nitrogenados e por sua vez a
MOS (BRADY, 1989). Dentre os principais mecanismos destaca-se a adsorção dos
compostos orgânicos pela fração mineral do solo, principalmente relacionado com o
conteúdo de argila (BALESDENT et al., 1988). O estudo de ROSCOE et al. (2001b)
demonstra claramente que o aumento no conteúdo de C orgânico de um solo de Cerrado
(Latossolo vermelho escuro, Typic Haplustox) esteve associado com o aumento no
conteúdo da fração argila, descrito por um modelo quadrático. Este fenômeno está
associado com o efeito protetor dos colóides minerais do solo da MOS, o que dá
estabilidade à mesma, como ficou demonstrado pela relação negativa entre a taxa de
decomposição da MOS e os teores de sesquióxidos de Fe e caulinita do solo (Podzólico
vermelho escuro, Typic Paleudult) observado por BAYER et al., (2001). BALESDENT
et al. (1988) também faz referência a importância da co-precipitação com Fe como um
importante mecanismo de proteção física da MOS. Um bom exemplo de tudo isto são os
Andissolos, ou solos derivados de cinzas vulcânicas, com intensa atividade de cargas
variáveis, que são os que mais acumulam MOS. Além da formação de complexos
organo-minerais que protegem a MOS, um outro mecanismo esta relacionado com a
ação das argilas na diminuição da atividade das enzimas responsáveis pela
decomposição da MOS (BRADY, 1989). Assim, os estudos indicam que a MOS
associada a fração mineral, cujas características físico-químicas, como a capacidade de
troca de cátions (CTC), mais estáveis, estaria mais associada com a qualidade do solo.
35
Figura 3. Percentual de silte+argila no perfil de solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e sob pastagem de Brachiaria de diferente idade após a reforma. no
campo experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano
de 2002.
Com os resultados encontrados na área sob pastagem após 7 anos de reforma e
pelas razões discutidas acima, pode-se dizer que esta área tem um comportamento
diferenciado quanto a dinâmica da MOS o que não permitiria estabelecer comparações
de estoque de C e N com as demais áreas.
4.2.3 Densidade aparente do solo
Os valores de densidade aparente do solo determinado em todas as camadas do
perfil encontram-se na Figura 4. Nas camadas entre 0-50 cm de profundidade, os
valores observados sob as áreas sob pastagens foram significativamente maiores que
aqueles observados sob a Mata, como já era esperado, devido ao pisoteio dos animais
durante o pastejo nestas áreas. Na camada de 60-80 cm de profundidade, a área de
pastagem com 9 anos, apresentou valor de densidade maior que o valor observado na
Mata. Embora nestas camadas não se espere diferenças significativas, principalmente se
as áreas tiverem um histórico anterior. Pode-se observar também que os resultados
indicam que a área de Mata pode servir como uma referência das condições físicas do
solo anterior a instalação das pastagens.
Silte + Argila (%)
0 20406080100
Profundidade (cm)
0-5
5-10
10-20
20-30
30-40
40-50
50-60
60-80
80-100
Mata
Pasto 1
Pasto 7
Pasto 9
Pasto 20
36
A
Densidade aparente (g cm
3
)
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
Profundidade (cm)
0
20
40
60
80
100
Cerrado
1 ano
9 anos
20 anos
Figura 4. Densidade aparente no perfil (0-100cm) do solo sob vegetação de Cerrado e
sob pastagens de Brachiaria com diferentes idades após a reforma no campo
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de
2002.
4.2.4 Abundância natural de
13
C do solo
Os resultados das análises de abundância natural de
13
C da MO do solo
observados na área sob Mata nativa e nas áreas sob pastagens são representados na
Figura 5. A análise deste parâmetro destacou a importância de se avaliar criteriosamente
as áreas a serem utilizadas em estudos da MOS. Embora todas as áreas estejam
localizadas próximas entre si, o que poderia indicar que a vegetação anterior à
implantação da pastagem fosse homogênea e semelhante àquela observada na Mata
nativa, os resultados observados em profundidade demonstram que a composição
isotópica de
13
C da MO do solo é diferente entre algumas áreas (Figura 5).
Em estudos que avaliam a composição isotópica de
13
C da MO do solo em
experimentos de curto a médio prazo de tempo (<50 anos), e que pressupõe o
atendimento de todas as características necessárias para estes estudos, os valores
observados em camadas mais profundas do perfil de solo na área sob manejo agrícola
não diferem daqueles observados sob a Mata (TARRÉ et al, 2001).
No presente estudo, pode-se observar que apenas a área com 9 anos sob
pastagem apresentou esta característica, o que possibilita diferenciar a fração do C da
MOS derivado da mata nativa, utilizando-se o modelo de mistura simples
(BALESDENT et al. 1990). As áreas sob pastagem com 1 e 20 anos, apresentam
valores que indicam um histórico com vegetação , “Cerrado sujo”, que é comum a
mistura de gramíneas e espécies herbáceas. Mas estas duas áreas (1 e 20 anos)
apresentaram características semelhantes em todos os parâmetros avaliados
anteriormente.
37
δ
13
C (‰)
-30-28-26-24-22-20-18-16-14
Profundidade (cm)
0
20
40
60
80
100
Cerrado
1 ano
9 anos
20 anos
Figura 5. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
vegetação de Cerrado e as áreas sob pastagem de Brachiaria na área
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de
2002.
Nestas condições descritas acima, a utilização da técnica desenvolvida por
BALESDENT et al.(1990) permite determinar as proporções de carbono da matéria
orgânica derivado da vegetação original e aquela derivada dos resíduos das culturas sob
os diferentes tratamentos experimentais, assumindo assim, que a abundância natural de
13
C dão C derivado da vegetação nativa seja estável com a profundidade. Nesse caso
atribuiu-se como área de referência a pastagem que apresentou características lineares
nos valores de
13
C em profundidade.
A abundância isotópica de carbono no solo sob as pastagens com 1 e 20 anos
após a reforma, apresentou valores de 13C em superfície até 10 cm de profundidade
semelhantes, com valores oscilando de –16,1 até –17,5‰. A partir dessa profundidade
houve uma diminuição de
13
C nos pastos com o aumento da profundidade até 30-40 cm,
sendo que a partir dessa profundidade houve uma tendência no aumento dos valores de
13
C chegando próximo aos valores de
13
C em superfície (Figura 5).
A abundância isotópica de carbono no solo sob a pastagem com 9 anos após a
reforma, foi –15,5 ‰ na camada de 0- 5 cm e com diminuição dos valores de
13
C até a –
21,8‰ na profundidade de 0-100 cm no solo (Figura 6). A partir da camada de 30-40
cm de profundidade houve um comportamento linear nos valores de
13
C em torno de –
21‰ mantendo esse valor até a camada de 80-100 cm de profundidade.
Apesar dos valores de
13
C da mata e do pasto com 9 anos após a reforma não
terem se sobreposto na última camada, os valores não diferem daqueles que identificam
a origem da área anterior à formação da pastagem, ou seja, esse resultado demonstra
que esse indicador confere que os resíduos da mata nativa sejam iguais àqueles
registrados para o mesmo intervalo de profundidade com a área reformada
BALESDENT et al.(1990) Figura 6.
38
δ
13
C (‰)
-30-28-26-24-22-20-18-16-14
Profundidade (cm)
0
20
40
60
80
100
Mata nativa
9 anos
Figura 6. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
vegetação de Cerrado e áreas sob pastagem com 9 anos após a reforma na
área experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de
2002.
A abundância isotópica de carbono no solo sob Mata do Cerrado mostrou o
predomínio de plantas de ciclo fotossintético C
3
, com valores de enriquecimento de
13
C
no solo iniciando em –27,2‰ na camada de 0-5 cm e oscilando até –28,7 ‰ na camada
de 10-20 cm. Dessa camada em diante houve aumento de
13
C com a profundidade de –
28,7‰ na camada de 10-20 cm para -23,2‰ na camada de 80-100 cm (Figura 6). Este
mesmo comportamento também foi observado por outros autores (BALESDENT et al.,
1988; VITORELLO et al., 1989) atribuído, entre outros fatores, ao maior grau de
humificação dos colóides orgânicos do solo, que favorece um maior acúmulo de
12
C no
solo, tornando o delta do solo menos negativo com o aumento da sua profundidade.
Apenas em alguns casos, em especial quando temos uma vegetação nativa não
perturbada pelo homem, ou seja, que está presente há muitos anos no sistema, não
observamo-se um aumento na abundância de
13
C do solo com o aumento da
profundidade (O’BRIEN & STOUT, 1978; BALESDENT et al., 1990), pois a
abundância isotópica do
13
C é largamente conservada durante o processo de
decomposição e humificação da MOS (CERRI et al., 1985; BALESDENT et al., 1988).
Baseado nos resultados da análise do δ
13
C da matéria orgânica do solo foi
evidenciado que a vegetação da Mata de Cerrado não foi a vegetação predominante da
área onde estão implantadas as pastagens de 1 e 20 anos após a reforma, significando
que anos atrás, a mata junto à área experimental não seria a vegetação que deu origem a
matéria orgânica do solo nessas pastagens (Figura 5).
Dessa forma a comparação das pastagens (1 e 20 anos após a reforma) foi devido
ao fato de os valores
13
C serem semelhantes na camada de 0-100 cm. de profundidade
validando portanto essa metodologia (Figura 7).
39
δ
13
C (‰)
-30-28-26-24-22-20-18-16-14
Profundidade (cm)
0
20
40
60
80
100
1 ano
20 anos
Figura 7. Valores de abundância natural de
13
C no perfil do solo (0 a 100 cm) sob
pastagem com 1 e 20 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
4.2.5 Concentração e Estoque de Nitrogênio no perfil do solo sob pastagem com
diferentes idades.
Os valores da concentração de nitrogênio total do solo na mata nativa de cerrado
e as pastagens de 1, 9 e 20 anos após a reforma, estão apresentados nas Tabelas 10 e 12,
onde se observa que os valores obtidos apresentam maiores concentrações na superfície
dos solos, diminuindo progressivamente com o aumento da profundidade.
40
Tabela 10. Concentração de Nitrogênio no perfil do solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Concentração de Nitrogênio
Mata Pasto de
Nativa 9 anos Profundidade
(cm)
g kg
-1
CV (%)
0-5 2,12
(0,19)
a 2,00
(0,04)
a 13,5
5-10 1,70
(0,17)
a 1,80
(0,03)
a 10,7
10-20 1,22
(0,18)
a 1,57
(0,14)
a 13,3
20-30 1,20
(0,10
)a 1,22
(0,15)
a 20,4
30-40 1,00
(0,17)
a 1,20
(0,07)
a 30,1
40-50 0,67
(0,17)
a 1,30
(0,18)
a 54,0
50-60 0,80
(0,29)
a 1,07
(0,16)
a 51,6
60-80 0,75
(0,23
)a 0,90
(0,13)
a 61,6
80-100 0,62
(0,23)
a 0,65
(0,18)
a 65,5
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
As pastagens com 1 e 20 anos após a reforma foram as que apresentaram uma
menor concentração de nitrogênio total em todas as profundidades (Tabela 12) em
relação à pastagem de 9 anos após a reforma e a mata nativa de cerrado (Tabela 10).
Com os valores de densidade e a concentração de nitrogênio do solo, estimou-se
o estoque de nitrogênio no perfil do solo de 0-30 cm e 0-100 cm de profundidade
(Tabelas 11 e 13).
Na Tabela 11 estão os valores de estoques de N total do solo da mata nativa e
pastagem com 9 anos após reforma até 30 cm de profundidade foram estimados em 5,07
e 6,47 Mg ha
-1
de N, respectivamente; esses valores foram significativamente maiores
em relação ao valor encontrado no solo sob a mata vizinha ao experimento, onde pode-
se verificar um aumento de 27% no estoque de N. Este fato está relacionado com a alta
densidade do solo sob a pastagem em comparação ao solo da mata nativa, devido
principalmente ao pisoteio ocasionado pelos animais durante os 9 anos de pastejo.
Quando avaliado na profundidade de 0-100 cm o estoque de N na mata e na
pastagem foram de 11,2 e 14,2 Mg ha
-1
de N, respectivamente, a pesar de não
significativo houve um aumento de aproximadamente 27% no estoque de N da
pastagem em relação a mata nativa, o que equivale a 3 Mg ha
-1
de N (Tabela 11).
41
Tabela 11. Valores de estoque de Nitrogênio no perfil do solo (0-30 e 0-100 cm) sob
vegetação de Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de
2002.
Estoque de Nitrogênio
Mata Pasto de
Nativa 9 anos
CV (%)
Profundidade
(cm)
Mg ha
-1
0-30 5,07
(0,15)
b 6,48
(0,31)
a 9,2
0-100 11,2
(1,87)
a 14,2
(1,09)
a 20,1
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Tabela 12. Concentração de Nitrogênio no perfil do solo (0 a 100 cm) sob pastagem
com 1 e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade
Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Concentração de Nitrogênio
Idade de reforma da pastagem
1 ano 20 anos
CV (%)
Profundidade
(cm)
g kg
-1
0-5 1,40
(0,11)
a 1,62
(0,06)
a 7,9
5-10 1,17
(0,06)
b 1,50
(0,09)
a 12,3
10-20 1,00
(0,06)
b 1,32
(0,09)
a 10,4
20-30 0,75
(0,06)
a 0,82
(0,09)
a 15,3
30-40 0,57
(0,02)
a 0,71
(0,02)
a 10,9
40-50 0,42
(0,02)
b 0,60
(0,04)
a 13,2
50-60 0,45
(0,03)
a 0,52
(0,02)
a 13,9
60-80 0,37
(0,03)
a 0,47
(0,03)
a 12,4
80-100 0,30
(0,01)
b 0,36
(0,03)
a 10,5
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Na avaliação do estoque de N nas pastagens de 1e 20 anos após a reforma
(Tabela 13) nos perfis de 0-30 e 0-100 cm de profundidade a pastagem de 20 anos foi
significativamente superior à de 20 anos.
42
Tabela 13. Estoque de Nitrogênio no perfil do solo (0-30 e 0-100 cm) sob pastagem com
1 e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de
Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Estoque de Nitrogênio
Idade de reforma da pastagem
Profundidade
(cm)
1 ano 20 anos
CV (%)
Mg ha
-1
0-30 4,24
(0,13)
b 5,17
(0,24)
a 7,2
0-100 7,54
(0,15)
b 9,47
(0,24)
a 5,5
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Todos os valores encontrados para o estoque de N de 0-100 cm de profundidade
na mata e em todas as pastagens foram superiores aos valores encontrados por TARRÉ
et al., (2001) trabalhando em bioma de mata Atlântica.
4.2.6 Concentração e Estoque de Carbono no perfil do solo sob pastagem com
diferentes idades.
Nas Tabelas 14 e 16 estão apresentados os valores da concentração de C no
perfil do solo até 100 cm de profundidade para a mata nativa e pastagens com 1, 9 e 20
anos após a reforma.
Observando os dados da concentração de C da mata em relação ao pasto com 9
anos praticamente em todas as profundidades avaliadas a concentração de C não teve
diferença significativa entre elas com uma exceção apenas para a profundidade de 20-30
cm de profundidade (Tabela 16). Da mesma forma quando avaliaram-se as pastagens de
1, e 20 anos a concentração de C não difere na profundidade entre as pastagens,
havendo somente uma diferença significativa para a pastagem de 1 ano na profundidade
de 50-80 cm.
Com os valores de densidade do solo e a concentração de carbono no solo
estimou-se o estoque de carbono no perfil dos solos em estudo de 0-30 cm e 0-100 cm
de profundidade (Tabelas 14 e 16)
43
Tabela 14. Concentração de Carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob vegetação de
Cerrado e pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Concentração de Carbono
Mata Pasto de
Nativa 9 anos Profundidade
(cm)
g kg
-1
CV (%)
0-5 26,9
(2,5)
a 25,8
(0,8)
a 17,0
5-10 22,9
(2,6)
a 22,3
(0,8)
a 18,8
10-20 16,7
(0,9)
a 18,9
(2,0)
a 20,8
20-30 14,9
(1,0)
b 17,5
(0,9)
a 16,2
30-40 12,9
(1,1)
a 16,9
(1,1)
a 15,3
40-50 12,1
(1,6)
a 14,3
(1,2)
a 27,0
50-60 11,1
(2,4)
a 14,3
(2,9)
a 48,7
60-80 9,3
(2,1)
a 11,2
(2,2)
a 49,3
80-100 9,2
(2,4)
a 11,7
(0,4)
a 33,4
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Os valores de estoque de carbono no perfil do solo da mata nativa e pasto com 9
anos após a reforma foram de 65,4 e 151,2 Mg ha
-1
de C para a profundidade de 0-30
cm e 84,4 e 185,9 Mg ha
-1
de C para 0-100 cm de profundidade respectivamente
(Tabela 15). Os aumentos do estoque da pastagem de 9 anos em relação a mata foram
de 29 e 23% para as profundidades de 0-30 e 0-100 cm, respectivamente.
Tabela 15. Estoque de carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob vegetação de Cerrado e
pastagem com 9 anos após a reforma na área experimental da Universidade
Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Estoque de Carbono
Mata Pasto de
Nativa 9 anos
CV (%)
Profundidade
(cm)
Mg ha
-1
0-30 65,4
(3,8)
a 84,4
(4,1)
a 13,1
0-100 151,2
(17,)
a 185,9
(9,2)
a 16,8
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
44
Tabela 16. Concentração de Carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob pastagem com 1
e 20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de
Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
Concentração de Carbono
Idade de reforma da pastagem
1 ano 20 anos
CV (%)
Profundidade
(cm)
g kg
-1
0-5 19,5
(1,5)
a 21,8
(1,1)
a 5,6
5-10 17,9
(0,9)
a 20,1
(0,5)
a 6,3
10-20 15,3
(0,6)
a 16,8
(0,6)
a 7,5
20-30 11,3
(0,3)
a 12,8
(1,0)
a 15,2
30-40 8,6
(0,1)
a 9,8
(0,5)
a 9,1
40-50 7,1
(0,4)
a 8,3
(0,4)
a 18,7
50-60 6,5
(0,3)
b 7,7
(0,4)
ab 11,3
60-80 5,7
(0,5)
b 7,6
(0,4)
a 4,2
80-100 5,9
(0,3)
a 6,7
(0,3)
a 7,1
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Tabela 17. Estoque de carbono no perfil do solo (0-100 cm) sob pastagem com 1 e 20
anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de Goiás,
Goiânia-GO, no ano de 2002.
Estoque de Carbono
Idade de reforma da pastagem
1 ano 20 anos
CV (%)
Profundidade
(cm)
Mg ha
-1
0-30 63,2
(1,9)
a 70,0
(2,6)
a 5,8
0-100 116,3
(3,0)
b 134,0
(4,4)
a 3,8
Médias seguidas de mesma letra nas linhas não diferem entre si pelo teste
Bonferroni (P<0,05).
( )
erro padrão da média.
Em todas as pastagens, em ambas as profundidades, não houveram diferença
significativa para o estoque de carbono do solo (Tabela 17). O estoque de carbono
encontrado nas pastagens de 1 e 20 anos após a reforma para a profundidade de 0-30 cm
de profundidade foram de 63,2 e 70,0 Mg ha
-1
deC, respectivamente. Apesar de não
significativo, a pastagem com 20 anos teve um aumento em média de 6,8 e 5,5 Mg ha
-1
de C, em relação as pastagens de 1 ano.
Já na avaliação do estoque no perfil de 0-100 cm a pastagem de 20 anos tive um
aumento não significativo de 18 Mg ha
-1
de C respectivamente em relação a pastagem
de 1 ano após a reforma
Os estoques de carbono total do solo das pastagens com 1 e 20 anos após a
reforma até 100 cm de profundidade foram estimados em 116,3 e 134,0 Mg ha
-1
de C,
45
respectivamente (Tabela 17); esses valores foram considerados baixos em relação aos
valores encontrados no solo sob a mata nativa vizinha ao experimento (151,2 Mg ha
-1
de
C) e a pastagem com 9 anos após a reforma (185,9 Mg ha
-1
de C).
4.2.7 Relação C/N do solo
Os valores de relação C/N para mata de cerrado e as pastagens estão
demonstrados nas Figuras 8 e 9, onde se observa uma mesma distribuição dos valores
de relação C/N ao longo do perfil do solo com os menores valores na superfície,
aumentando de acordo com o aumento da profundidade.
Relação C/N
10 12 14 16 18 20
Profundidade (cm)
0 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 40
40 - 50
50 - 60
60 - 80
80 - 100
Mata
Pasto após 9 anos
Figura 8. Valores de relação C/N no perfil do solo (0 a 100 cm) sob vegetação de
Cerrado e áreas sob pastagem com 9 anos após a reforma na área
experimental da Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, no ano de
2002.
Quando se avalia a relação C/N no perfil da mata e do pasto com 9 anos após a
reforma (Figura 8), os valores de relação C/N oscilaram de 11 a 16. Apesar de não
diferir significativamente, a pastagem apresentou uma maior relação C/N em superfície
mostrando que o resíduo vegetal que está sendo depositado sobre a superfície do solo
apresenta uma maior relação C/N em relação aos resíduos depositados pela mata. Fato
esse que também foi observado por TARRÉ et al. (2001) trabalhando com Brachiaria
no bioma de Mata Atlântica.
Na Figura 9 quando se avalia- individualmente as pastagens de 1 e 20 anos após
a reforma, observa-se que na pastagem com 20 anos seus valores de relação C/N foi
inferiores à pastagem com 1 ano, em todas as profundidades, havendo somente uma
exceção na profundidade de 60-80 cm, onde os valores foram muito superiores aos
46
encontrados nas demais pastagens. Já as pastagens de 1 anos apresentaram
comportamento semelhantes até 40 cm de profundidade.
Relação C/N
10 12 14 16 18 20
Profundidade (cm)
0 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 40
40 - 50
50 - 60
60 - 80
80 - 100
pasto de 1 ano
Pasto de 20 anos
Figura 9. Valores de relação C/N no perfil do solo (0 a 100 cm) sob pastagem com 1 e
20 anos após a reforma na área experimental da Universidade Federal de
Goiás, Goiânia-GO, no ano de 2002.
47
5 CONCLUSÕES
Com o aumento da idade das pastagens, observou-se um decréscimo da
produção nas taxas de rebrota em decorrência do processo de degradação que é
atribuído ao manejo inadequado dessas áreas ao longo do tempo, que conseqüentemente
interferiu também na expansão do sistema radicular. A rebrota da pastagem foi
dependente da disponibilidade de N no sistema, sendo esta disponibilidade de N critica,
quando a forrageira sofre cortes freqüentes, necessitando deste nutriente em maior
quantidade para a reposição do N das folhas removidas pelo pastejo.
A produção comparativa de liteira bem como seus teores de N mostraram ser
parâmetro adequado para se estimar o grau de degradação de pastagens dentro de uma
mesma região.
Com os resultados obtidos nos diferentes parâmetros de fertilidade do solo nas
áreas estudadas, mata e pastagens, não foi possível atribuir a fertilidade do solo como
bom indicador de degradação das pastagens.
A granulometria do solo pode servir como ferramenta de determinação da
homogeneidade entre áreas estudadas devido à sua lenta modificação ao longo dos anos.
Nas pastagens de 1 e 20 anos não foi possível identificar um ganho no estoque
de carbono do solo em profundidade.
O estoque de nitrogênio até 100 cm de profundidade das pastagens com 1 e 20
anos foram de 7,54 e 9,47 Mg ha
-1
respectivamente, sendo muito inferiores aos
encontrados para mata (11,2 Mg ha
-1
) e pasto com 9 anos (14,2 Mg ha
-1
).
A relação C/N na pastagem de 9 anos e da mata foram menores (11 à 16) que os
encontrados nas demais pastagens (12 à 20).
48
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ADÁMOLI, J.; MACEDO, J.; AZEVEDO, L.G.; MADEIRA NETTO, J.
Caracterização da região dos Cerrados. In: GOEDERT, W.J. (Ed.). Solos dos cerrados:
tecnologias e estratégias de manejo. São Paulo: Nobel; Planaltina: EMBRAPA-CPAC,
1986. p.33-74.
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