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Tipo do documento: Tese
Title: Acúmulo e persistência de carbono e nitrogênio no solo em experimentos com diferentes sistemas de manejo
Other Titles: Accumulation and persistence of carbon and nitrogen in soil in experiments with different soil management systems
Authors: Soares, Stallone da Costa
Orientador(a): Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga
Primeiro coorientador: Alves, Bruno José Rodrigues
Segundo coorientador: Boddey, Robert Michael
Primeiro membro da banca: Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga
Segundo membro da banca: Pinheiro, Érika Flávia Machado
Terceiro membro da banca: Pereira, Marcos Gervasio
Quarto membro da banca: Vezzani, Fabiane Machado
Quinto membro da banca: Maia, Stoecio Malta Ferreira
Keywords: Mudanças climáticas;Manejo do solo;Fracionamento da matéria orgânica do solo;Climate change;Soil management;Fractionation of soil organic matter
Área(s) do CNPq: Agronomia
Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 23-May-2024
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citation: SOARES, Stallone da Costa. Acúmulo e persistência de carbono e nitrogêªnio no solo em experimentos com diferentes sistemas de manejo. 2024. 115 f. Tese (Doutorado em Agronomia, Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2024.
Abstract: A mudança de uso da terra ocasionada pela substituição de extensas áreas de cobertura original no território brasileiro em área produtivas, envolvendo desmatamento e queimadas, vem ocorrendo num ritmo acelerado nos últimos anos, contribuindo para o aumento da quantidade de CO2 na atmosfera. As alternativas para este problema seria a adoção de sistema de manejo conservacionista com potencial de sequestrar carbono no solo. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivos: I- avaliar o efeito de diferentes rotações de culturas no acúmulo de carbono e nitrogênio no solo e das frações da matéria orgânica (matéria orgânica particulada e associada aos minerais),) sob plantio direto e convencional, após 22 anos de condução de experimento; II - analisar o estoque de carbono e a estabilização da matéria orgânica do solo por meio das frações particuladas (MOP) e associadas aos minerais (MOAM), sob diferentes sistemas de uso da terra, após 32 anos de experimento no Cerrado brasileiro; III - analisar o efeito de diferentes sistemas de manejos de solo na estabilização e perda de carbono orgânico do solo após 32 anos de condução de experimento. Para atingir estes objetivos, o estudo foi realizado em dois experimentos, um em Londrina-PR e outro em Planaltina-DF. Em Londrina O experimento foi estabelecido em 1991, tem como tratamento áreas de pastagens, cultivo mínimo, plantio direto, integração lavoura/pecuária e uma área de cerrado nativo. Em todos os sistemas foram coletadas amostras de solo para análise da densidade do solo, teores de carbono, nitrogênio total, abundância isotópica de 13C e fracionamento físico da matéria orgânica. Os resultados destes experimentos de longo prazo nos mostram que sistemas com maior perturbação do solo apresentam menor conteúdo de C e N no solo. Os resíduos das gramíneas em função da sua quantidade e maior relação C/N apresentam uma grande importância no acúmulo de C e N no solo, superando até em alguns casos, a adoção de sistemas de manejo mais conservacionistas. A adoção de sistemas que favorecem a diversidade de plantas proporciona aumento nos estoques de carbono, nitrogênio e nas frações da matéria orgânica do solo e se tornam uma alternativa no combate às mudanças climáticas, garantindo a produção de alimentos e a sustentabilidade dos ecossistemas. Os agregados do solo desempenham um papel importante na preservação do carbono no solo. A análise dos atributos do solo, como atividade enzimática e teor de carbono lábil nas diferentes classes de agregados, são índices muito sensíveis que podem ser utilizados para monitorar o uso da terra e mitigar as mudanças climáticas. No entanto, o uso e manejo do solo frequentemente podem potencializar ou retardar esses processos.
Abstract: The change in land use resulting from the replacement of extensive areas of original forest cover in Brazilian territory with productive areas, involving deforestation and fires, has been occurring at an accelerated pace in recent years, contributing to the increase in the amount of CO2 in the atmosphere. Alternatives to this problem would be the adoption of conservation management systems with the potential to sequester carbon in the soil. In this sense, the present work aims to: I- evaluate the effect of different crop rotations on the accumulation of C and N in the soil and organic matter fractions (POM and MAOM) under no-tillage and conventional tillage, after 22 years of conducting experiment; II - analyze the carbon stock and the stabilization of soil organic matter through particulate (POM) and mineral-associated (MAOM) fractions, under different land use systems, after 32 years of experiment in brazilian Cerrado; III - analyze the effect of different soil management systems on the stabilization and loss of soil organic carbon after 32 years of conducting an experiment. To achieve these objectives, the study was carried out in two experiments, one in Londrina-PR and the other in Planaltina-DF. In Londrina, the experiment was installed in 1997, and consisted of crop rotation systems with species used in the South Region, cultivated in no-tillage and conventional tillage. In Planaltina, the experiment was established in 1991, its treatment areas are pastures, minimum cultivation, no-tillage, crop/livestock integration (CLI) and an area of native Cerrado. In all systems, soil samples were collected to analyze soil density, carbon content, total nitrogen, 13C isotopic abundance and physical fractionation of organic matter. The results of these long-term experiments demonstrate that management practices involving greater soil disturbance, as observed in this case, result in lower carbon and nitrogen content in the soil. However, crop residues, owing to their quantity and quality, play a significant role in the accumulation of carbon and nitrogen in the soil, sometimes surpassing the adoption of more conservationist management systems. The adoption of systems that promote plant diversity, such as CLI, enhances carbon and nitrogen stocks in the soil, primarily in the most stabilized form, offering an alternative in the fight against climate change while ensuring food production and ecosystem sustainability. The results of these long-term experiments demonstrate that systems with greater soil disturbance have lower soil C and N content. Grass residues, due to their quantity and higher C/N ratio, are of great importance in the accumulation of C and N in soil, sometimes surpassing the adoption of more conservationist management systems. The adoption of systems that promote plant diversity enhances soil carbon, nitrogen, organic matter fractions, offering an alternative in combating climate change while ensuring food production and ecosystem sustainability. Soil aggregates play an important role in soil carbon preservation. The analysis of soil attributes, such as enzymatic activity and labile carbon content in different aggregate classes, are highly sensitive indicators that can be used to monitor land use and mitigate climate change. However, soil use and management often enhance or delay these processes.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20009
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