ORGANIC MATTER LABILE FRACTIONS AND CARBON STOCKS IN A TYPIC QUARTZIPSAMMENT CULTIVATED WITH SUGARCANE HARVESTED WITHOUT BURNING
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n103rcKeywords:
Light organic matter. Particulate organic carbon. Sandy soil.Abstract
The permanence of sugarcane straw on the soil surface, in systems without the pre-harvest straw burning practice, directly affects the soil organic matter dynamics. The objective of this work was to evaluate the changes in total organic carbon (TOC), carbon in the light organic matter (CLOM) and particulate organic carbon (POC), and their carbon stocks in a typic Quartzipsamment cultivated for nine years with sugarcane crops, which were conducted without the pre-harvest straw burning practice, in Paraipaba, State of Ceará, Brazil. Disturbed and undisturbed soil samples were collected at depths of 0.0-0.025, 0.025-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m, in the sugarcane crop area and in an adjacent native forest area, in order to quantify the TOC, CLOM and POC, as well as the carbon stocks accumulated in the layer 0.0-0.30 m related to these fractions (TOCSt, CLOMSt and POCSt). TOC content changes after nine years of sugarcane crops, conducted without pre-harvest straw burning, were found only in the layers 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m. The CLOM varied only in the layer 0.025-0.05 m. The POC content changes were more noticeable than the changes in TOC and CMOL. The CLOM of the sugarcane crop area presented high similarity with TOC, which may affect their quantification in studies related to the soil organic matter dynamics. The sugarcane crop increased the TOCSt, POCSt and CLOMSt in the layer 0.0-0.30 m, compared with the adjacent native forest area.Downloads
Download data is not yet available.
References
ANDERSON, J. M.; INGRAM, J. S. I. Tropical soil biology and fertility: a handbook of methods. Wallingford: CAB International, 1989. 171 p.
ANDRADE, R. L. et al. Deposição de serrapilheira em área de caatinga na RPPN Fazenda Tamanduá, Santa Teresa – PB. Revista Caatinga, Mossoró, v. 21, n. 2, p. 223-230, 2008.
BAYER, C. et al. Armazenamento de carbono em frações lábeis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n. 7, p. 677-683, 2004.
BLAIR, N. Impact of cultivation and sugar cane green trash management on carbon fractions and aggregate stability for a Chromic Luvisol in Queensland, Australia. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 55, n. 3, p. 183-191, 2000.
CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: cana-de-açúcar, segundo levantamento. Disponível em: < http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/14_08_28_08_52_35_boletim_cana_portugues_-_2o_lev_-_2014-15.pdf>. Acesso em: 15 set. 2014.
CAMBARDELLA, C. A.; ELLIOTT, E. T. Particulate soil organic – matter changes across a grassland cultivation sequence. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 56, n. 3, p. 777–783, 1992.
CERRI, C. C. et al. Effect of sugarcane harvesting systems on soil carbon stocks in Brazil: an examination of existing data. European Journal of Soil Science, Malden, v. 62, n. 1, p. 23-28, 2011.
CONCEIÇÃO, P. C. et al. Qualidade do solo em sistemas de manejo avaliada pela dinâmica da matéria orgânica e atributos relacionados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 29, n. 5, p. 777-788, 2005.
COSTA, C. C. A. et al. Produção de serapilheira na caatinga da Floresta Nacional do Açú – RN. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, n. 1, p. 246-248, 2007.
DICK, P. D. et al. Química da matéria orgânica do solo. In: MELLO, V. F; ALLEONI, R. F (Eds.). Química e mineralogia do solo. 1. ed. Viçosa: SBCS, 2009, v. 2, cap. 1, p. 1-55.
FRAZÃO, L. A. et al. Estoques de carbono e nitrogênio e fração leve da matéria orgânica em Neossolo Quartzarênico sob uso agrícola. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 45, n. 10, p. 1198-1204, 2010.
GALDOS, M. V.; CERRI, C. C.; CERRI, C. E. P. Soil carbon stocks under burned and unburned sugarcane in Brazil. Geoderma, Amsterdam, v. 153, n. 3, p. 347-352, 2009.
HE, Y. et al. Using light fraction and macroaggregate associated organic matters as early indicators for management-induced changes in soil chemical and biological properties in adjacent native and plantation forests of subtropical Australia. Geoderma, Amsterdam, v. 147, n. 3, p. 116-125, 2008.
IPECE. Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará. Perfil básico municipal de Paraibapa, Disponível em: < http://www.ipece.ce.gov.br/perfil_basico_municipal/2013/Paraipaba.pdf>. Acesso em: 15 set. 2014.
JANZEN, H. H. et al. Light-fraction organic matter in soils from long-term crop rotations. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 56, n. 6, p. 1799-1806, 1992.
LEITE, L. F.C. et al. Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 27, n. 5, p. 821-832, 2003.
LOSS, A. et al. Carbono, matéria orgânica leve e frações oxidáveis do carbono orgânico sob diferentes sistemas de produção orgânica. Comunicata Scientiae, Teresina, v. 1, n. 1, p. 57–64, 2010.
LUCA, E. F. et al. Avaliação de atributos físicos e estoques de carbono e nitrogênio em solos com queima e sem queima do canavial. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, n. 2, p. 789-800, 2008.
MUJURU, L. et al. Land use and management effects on soil organic matter fractions in Rhodic Ferralsols and Haplic Arenosols in Bindura and Shamva districts of Zimbabwe. Geoderma, Amsterdam, v. 209, n. 5, p. 262-272, 2013.
NASCENTE, A. S.; LI, Y. Y.; CRUSCIOL, C. A. C. Cover crops and no-till effects on physical fractions of soil organic matter. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 130, n. 1, p. 52-57, 2013.
PEREIRA, M. G. et al. Carbono, matéria orgânica leve e fósforo remanescente em diferentes sistemas de manejo do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 45, n. 5, p. 508–514, 2010.
PINHEIRO, E. F.M. et al. Impact of pre-harvest burning versus trash conservation on soil carbon and nitrogen stocks on a sugarcane plantation in the Brazilian Atlantic Forest region. Plant Soil, Netherlands, v. 333, n. 1, p. 71-80, 2010.
RESENDE, A. S. et al. Efeito da queima da palhada da cana-de-açúcar e de aplicações de vinhaça e adubo nitrogenado em características tecnológicas da cultura. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, n. 6, p. 937-941, 2006.
ROSCOE, R.; MACHADO, P. L. O. A. Fracionamento físico do solo em estudos da matéria orgânica. 1. ed. Dourados, MS: Embrapa Agropecuária Oeste; 2002. 86 p.
ROSSI, C. Q. et al. Frações lábeis da matéria orgânica em sistemas de cultivo com palha de braquiária e sorgo. Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43, n. 1, p. 38-46, 2012.
SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 3. ed. Brasília, DF: EMBRAPA, 2013. 353 p.
SILVA, F. A. S.; AZEVEDO, C. A. V. Versão do programa computacional Assistat para o sistema operacional Windows. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 4, n. 1, p. 71-78, 2002.
SILVA, F. C. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2. ed. Brasília, DF: EMBRAPA, 2009, 627 p.
SILVA NETO, H. F. et al. Produção de palhada por cultivares de cana-de-açúcar RB e CTC e potencial controle de plantas daninhas. Revista de Biologia e Ciências da Terra, São Cristóvão, v. 13, n. 1, p. 116-120, 2013.
SOUZA, E. D. et al. Alterações nas frações do carbono em um Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes sistemas de uso do solo. Acta Scitiarum Agronomy, Maringá, v. 28, n. 3, p. 305-311, 2006.
THORBURN, P. J. et al. Changes in soil carbon sequestration, fractionation and soil fertility in response to sugarcane residue retention are site-specific. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 120, n. 1, p. 99-111, 2012.
VELDKAMP, E. Organic carbon turnover in three tropical soils under pasture after deforestation. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 58, n. 1, p. 175-180, 1994.
XAVIER, F. A. S. et al. Biomassa microbiana e matéria orgânica leve em solos sob sistemas agrícolas orgânico e convencional na chapada da Ibiapaba – CE. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, n. 2, p. 247–258, 2006.
YEOMANS, J. C.; BREMNER, J. M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbonic in soil. Comunicata Soil Science Plant Analisys, New York, v. 19, n. 13, p. 1476–1476, 1988.
ANDRADE, R. L. et al. Deposição de serrapilheira em área de caatinga na RPPN Fazenda Tamanduá, Santa Teresa – PB. Revista Caatinga, Mossoró, v. 21, n. 2, p. 223-230, 2008.
BAYER, C. et al. Armazenamento de carbono em frações lábeis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n. 7, p. 677-683, 2004.
BLAIR, N. Impact of cultivation and sugar cane green trash management on carbon fractions and aggregate stability for a Chromic Luvisol in Queensland, Australia. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 55, n. 3, p. 183-191, 2000.
CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: cana-de-açúcar, segundo levantamento. Disponível em: < http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/14_08_28_08_52_35_boletim_cana_portugues_-_2o_lev_-_2014-15.pdf>. Acesso em: 15 set. 2014.
CAMBARDELLA, C. A.; ELLIOTT, E. T. Particulate soil organic – matter changes across a grassland cultivation sequence. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 56, n. 3, p. 777–783, 1992.
CERRI, C. C. et al. Effect of sugarcane harvesting systems on soil carbon stocks in Brazil: an examination of existing data. European Journal of Soil Science, Malden, v. 62, n. 1, p. 23-28, 2011.
CONCEIÇÃO, P. C. et al. Qualidade do solo em sistemas de manejo avaliada pela dinâmica da matéria orgânica e atributos relacionados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 29, n. 5, p. 777-788, 2005.
COSTA, C. C. A. et al. Produção de serapilheira na caatinga da Floresta Nacional do Açú – RN. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, n. 1, p. 246-248, 2007.
DICK, P. D. et al. Química da matéria orgânica do solo. In: MELLO, V. F; ALLEONI, R. F (Eds.). Química e mineralogia do solo. 1. ed. Viçosa: SBCS, 2009, v. 2, cap. 1, p. 1-55.
FRAZÃO, L. A. et al. Estoques de carbono e nitrogênio e fração leve da matéria orgânica em Neossolo Quartzarênico sob uso agrícola. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 45, n. 10, p. 1198-1204, 2010.
GALDOS, M. V.; CERRI, C. C.; CERRI, C. E. P. Soil carbon stocks under burned and unburned sugarcane in Brazil. Geoderma, Amsterdam, v. 153, n. 3, p. 347-352, 2009.
HE, Y. et al. Using light fraction and macroaggregate associated organic matters as early indicators for management-induced changes in soil chemical and biological properties in adjacent native and plantation forests of subtropical Australia. Geoderma, Amsterdam, v. 147, n. 3, p. 116-125, 2008.
IPECE. Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará. Perfil básico municipal de Paraibapa, Disponível em: < http://www.ipece.ce.gov.br/perfil_basico_municipal/2013/Paraipaba.pdf>. Acesso em: 15 set. 2014.
JANZEN, H. H. et al. Light-fraction organic matter in soils from long-term crop rotations. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 56, n. 6, p. 1799-1806, 1992.
LEITE, L. F.C. et al. Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 27, n. 5, p. 821-832, 2003.
LOSS, A. et al. Carbono, matéria orgânica leve e frações oxidáveis do carbono orgânico sob diferentes sistemas de produção orgânica. Comunicata Scientiae, Teresina, v. 1, n. 1, p. 57–64, 2010.
LUCA, E. F. et al. Avaliação de atributos físicos e estoques de carbono e nitrogênio em solos com queima e sem queima do canavial. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, n. 2, p. 789-800, 2008.
MUJURU, L. et al. Land use and management effects on soil organic matter fractions in Rhodic Ferralsols and Haplic Arenosols in Bindura and Shamva districts of Zimbabwe. Geoderma, Amsterdam, v. 209, n. 5, p. 262-272, 2013.
NASCENTE, A. S.; LI, Y. Y.; CRUSCIOL, C. A. C. Cover crops and no-till effects on physical fractions of soil organic matter. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 130, n. 1, p. 52-57, 2013.
PEREIRA, M. G. et al. Carbono, matéria orgânica leve e fósforo remanescente em diferentes sistemas de manejo do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 45, n. 5, p. 508–514, 2010.
PINHEIRO, E. F.M. et al. Impact of pre-harvest burning versus trash conservation on soil carbon and nitrogen stocks on a sugarcane plantation in the Brazilian Atlantic Forest region. Plant Soil, Netherlands, v. 333, n. 1, p. 71-80, 2010.
RESENDE, A. S. et al. Efeito da queima da palhada da cana-de-açúcar e de aplicações de vinhaça e adubo nitrogenado em características tecnológicas da cultura. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, n. 6, p. 937-941, 2006.
ROSCOE, R.; MACHADO, P. L. O. A. Fracionamento físico do solo em estudos da matéria orgânica. 1. ed. Dourados, MS: Embrapa Agropecuária Oeste; 2002. 86 p.
ROSSI, C. Q. et al. Frações lábeis da matéria orgânica em sistemas de cultivo com palha de braquiária e sorgo. Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43, n. 1, p. 38-46, 2012.
SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 3. ed. Brasília, DF: EMBRAPA, 2013. 353 p.
SILVA, F. A. S.; AZEVEDO, C. A. V. Versão do programa computacional Assistat para o sistema operacional Windows. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 4, n. 1, p. 71-78, 2002.
SILVA, F. C. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2. ed. Brasília, DF: EMBRAPA, 2009, 627 p.
SILVA NETO, H. F. et al. Produção de palhada por cultivares de cana-de-açúcar RB e CTC e potencial controle de plantas daninhas. Revista de Biologia e Ciências da Terra, São Cristóvão, v. 13, n. 1, p. 116-120, 2013.
SOUZA, E. D. et al. Alterações nas frações do carbono em um Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes sistemas de uso do solo. Acta Scitiarum Agronomy, Maringá, v. 28, n. 3, p. 305-311, 2006.
THORBURN, P. J. et al. Changes in soil carbon sequestration, fractionation and soil fertility in response to sugarcane residue retention are site-specific. Soil and Tillage Research, Amsterdam, v. 120, n. 1, p. 99-111, 2012.
VELDKAMP, E. Organic carbon turnover in three tropical soils under pasture after deforestation. Soil Science Society of American Journal, Madison, v. 58, n. 1, p. 175-180, 1994.
XAVIER, F. A. S. et al. Biomassa microbiana e matéria orgânica leve em solos sob sistemas agrícolas orgânico e convencional na chapada da Ibiapaba – CE. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, n. 2, p. 247–258, 2006.
YEOMANS, J. C.; BREMNER, J. M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbonic in soil. Comunicata Soil Science Plant Analisys, New York, v. 19, n. 13, p. 1476–1476, 1988.
Downloads
Published
02-12-2016
Issue
Section
Agronomy
License
Os Autores que publicam na Revista Caatinga concordam com os seguintes termos:
a) Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons do tipo atribuição CC-BY, para todo o conteúdo do periódico, exceto onde estiver identificado, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista, sem fins comerciais.
b) Os Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Os Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
