Please use this identifier to cite or link to this item: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/21839
Tipo do documento: Tese
Title: Estoques de carbono e nitrogênio e frações húmicas em solos com elevados teores de matéria orgânica na parte alta do Parque Nacional de Itatiaia (RJ)
Other Titles: Stocks of carbon and nitrogen and humic substances in soils with high levels of organic matter in the upper part of Itatiaia National Park (RJ)
Authors: Ziviani, Melania Merlo
Orientador(a): Anjos, Lúcia Helena Cunha dos
Primeiro coorientador: Pereira, Marcos Gervasio
Primeiro membro da banca: Anjos, Lúcia Helena Cunha dos
Segundo membro da banca: Lima, Erica Souto Abreu
Terceiro membro da banca: Santos, Walbert Júnior Reis dos
Quarto membro da banca: Fontana, Ademir
Quinto membro da banca: Balieiro, Fabiano de Carvalho
Keywords: Horizontes hísticos;FPT;Organossolos;Frações húmicas;Carbono lábil;SiBCS;Histic horizons;Histosols;Humic fractions;Labile carbon
Área(s) do CNPq: Agronomia
Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 24-Jul-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: ZIVIANI, Melania Merlo. Estoques de carbono e nitrogênio e frações húmicas em solos com elevados teores de matéria orgânica na parte alta do Parque Nacional de Itatiaia (RJ). 2024. 85 f. Tese (Doutorado em Agronomia - Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2024.
Abstract: Na parte alta do Parque Nacional de Itatiaia (PNI) são encontrados solos com elevados teores de matéria orgânica nos horizontes superficiais, muitos deles classificados como Organossolos e outras classes com horizontes hísticos, no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Esses solos apresentam elevada fragilidade ambiental diante de alterações climáticas e ações antrópicas. O objetivo geral do estudo foi estimar estoques de C e N em solos com alto teor de matéria orgânica, bem como avaliar frações orgânicas da MOS, e propor critérios relevantes para diferenciar esses solos e classificá-los em níveis taxonômicos inferiores no SiBCS. No primeiro capítulo foram avaliados horizontes superficiais de solos com altos teores de matéria orgânica, objetivou-se: i) utilizar funções de pedotransferência (FPTs) desenvolvidas por Beutler et al. (2017) para estimar a densidade do solo (Ds); e ii) avaliar os estoques de C e N desses solos. No segundo capítulo foram avaliados perfis de Organossolos visando: i) quantificar os teores de carbono orgânico lábil nos horizontes orgânicos; ii) quantificar os teores de C e N das substâncias húmicas (SH); iii) avaliar as relações entre o C e N das SH com base na razão estequiométrica (C/N); e iv) propor critérios de classificação para os níveis categóricos inferiores dos Organossolos Fólicos e Háplicos no SiBCS. Os resultados no Capítulo I mostraram conteúdo de C entre 50 a 150 g kg-1 e de N superiores a 10,0 g kg-1 nos solos. Para a Ds foi observado incremento em profundidade, com valores próximos a 0,50 Mg m-3 nos horizontes superficiais e maiores que 0,75 Mg m-3 a partir dos 30 cm de profundidade no perfil. As FPTs (Beutler et al., 2017) permitiram estimar a Ds nas amostras de horizontes, desta forma, foi possível quantificar os estoques de C e o N nos solos estudados na parte alta do PNI. Considerando a área ocupada pelas três ordens de solos com horizontes hísticos na parte alta do PNI (Costa, 2019) de 16.403,7 hectares, os estoques de C alcançam valores de cerca de 3.269,9 Gg de C e 204,3 Gg de N. Desta área total, 10.254,44 ha correspondem aos Cambissolos, com estoque de 830,4 Gg de C e 53,1 Gg de N. Para os Organossolos, a área ocupada é de 4.148,4 ha e o estoque de 2.241,9 Gg de C e 13,78 Gg de N. A área de Neossolos é de 1347,7 ha e foi quantificado o estoque de 196,6 Gg de C e 13,4 Gg de N. Os resultados obtidos no capítulo II, mostraram ampla variação nos teores de C e N total desses solos. Os índices das relações entre o o C e N das frações de ácidos húmicos (AH) e ácidos fúlvicos (AF) (médias de CAH/CAF = 1,61 e NAH/NAF = 1,05), C e N do extrato alcalino e humina (HUM) (médias de CAE/CHUM = 0,71 e NEA/NHUM = 0,38), C e N do extrato alcalino e C total e N total (médias de CEA/CT = 0,28 e NEA/NT = 0,19) mostraram-se bons indicadores do grau de humificação da MOS. Este resultado indica que podem ser adotados na definição de classes no nível de família em Organossolos Fólicos e Háplicos no SiBCS, por terem uma relação direta com propriedades químicas desses solos. Da mesma forma, esses indicadores são recomendados para avaliar o grau de mineralização ou humificação da matéria orgânica desses solos podendo contribuir para o monitoramento de processos de alteração diante de mudanças climáticas ou ações antrópicas e para preservação desses solos. Estes resultados ressaltam a importância da proteção desses solos para a unidade de conservação (PNI) e pelos serviços ecossistêmicos prestados.
Abstract: In the upper part of the Itatiaia National Park (INP), soils with high organic matter content are found in the surface horizons, many of which are classified as Organossolos (equivalent to Histosols) and other classes with histic horizons in the Brazilian Soil Classification System (SiBCS). These soils show high environmental fragility in the face of climate change and anthropic actions. The general objective of the study was to estimate C and N stocks in the soils with high organic matter content, as well as to evaluate the organic fractions of SOM, and to propose criteria to differentiate these soils and to classify them in lower taxonomic levels of the SiBCS. In the first chapter, surface horizons of soil classes with high organic matter content were evaluated, aiming to: i) use the pedotransfer functions (PTFs) developed by Beutler et al. (2017) to estimate the bulk density (Bd); and ii) evaluate the C and N stocks of these soils. In the second chapter, profiles of Organossolos (Histosols) were evaluated aiming to: i) quantify the labile organic carbon content in the organic horizons; ii) quantify the C and N contents of the humic substances (HS); iii) evaluate the relationships between C and N of the HS based on the stoichiometric ratio (C/N); and iv) propose soil classification criteria for the lower categorical levels of Organossolos Fólicos and Háplicos in the SiBCS. The results obtained in Chapter I showed C content between 50 to 150 g kg-1 and N content higher than 10.0 g kg-1 in the soils. For Bd, an increase with profile depth was observed, with values close to 0.50 Mg m-3 in the surface horizons and greater than 0.75 Mg m-3 from 30 cm depth. The PTFs (Beutler et al., 2017) allowed estimating Ds in the horizon samples, thus making it possible to quantify the C and N stocks in the soils studied in the upper part of the PNI. Considering the area occupied by the three soil orders with histic horizons in the upper part of the PNI (Costa, 2019) of 16,403.7 hectares, the C stocks reach values of about 3,269.9 Gg of C and 204.3 Gg of N. Of this total area, 10,254.44 ha correspond to Cambissolos (Inceptisols), with a stock of 830.4 Gg of C and 53.1 Gg of N. For Organossolos, the area is of 4,148.4 ha and the stock 2,241.9 Gg of C and 13.78 Gg of N. The area of Neossolos (Entisols) is 1,347.7 ha and the stock was quantified at 196.6 Gg of C and 13.4 Gg of N. The results obtained in Chapter II showed a wide variation in the total C and N contents of these soils. The indices of the relationships between C and N of the humic acid (HA) and fulvic acid (FA) fractions (mean CAH/CAF = 1.61 and NAH/NAF = 1.05), C and N of the alkaline extract and humin (HUM) (mean CAE/CHUM = 0.71 and NEA/NHUM = 0.38), C and N of the alkaline extract and total C and total N (mean CEA/CT = 0.28 and NEA/NT = 0.19) proved to be good indicators of the degree of SOM humification. This results show that they could be adopted as to define classes at the family level in the SiBCS, for Organossolos Fólicos and Háplicos, as they have a direct relationship with the chemical properties of these soils. Similarly, these indicators are recommended to evaluate the degree of mineralization or humification of the organic matter of these soils, which can contribute to monitoring alteration processes in the face of climate change or anthropic actions and to preserving these soils. These results highlight the importance of protecting these soils for the conservation unit (PNI) and for the ecosystem services they provide.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/21839
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