TOTAL AND PARTICULATE CONTENTS AND VERTICAL STRATIFICATION OF ORGANIC CARBON IN AGROFORESTRY SYSTEM IN CAATINGA

Authors

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252021v34n220rc

Keywords:

Organic fertilizer application. Carbon fractions. Soil quality.

Abstract

The objective of this work was to evaluate the variation in total and particulate organic carbon contents, carbon vertical stratification, and sensitivity index of organic matter fractions in soils with organic residues arranged in alleys in an agroforestry system, with and without use of fire, in the Caatinga biome, in Brazil. The experiment was conducted in a split-plot arrangement with four replications, with the factor fire in the plots, and the factor organic residues in the subplots. The organic residues used consisted of Gliricidia sepium plants; G. sepium plants and carnauba processing residue; G. sepium plants and bio-compost; and G. sepium plants, carnauba processing residue, and bio-compost, which were evaluated in three soil layers. The alleys with carnauba processing residue, G. sepium plants, and bio-compost presented a better maintenance of particulate, and mineral-associated organic carbon contents. Thus, the agroforestry management in alleys using these three residues was efficient for the maintenance of labile and recalcitrant organic matter compartments. Particulate organic carbon was more sensitive to changes in soil management than total organic matter content, in all alleys, presenting higher sensitivity indexes.

 

Downloads

Download data is not yet available.

References

ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22: 711–728, 2014.

ARAÚJO, A. D. M. Estoque de carbono em um latossolo amarelo com cronosequência de cultivos sob sistema plantio direto no sudeste paraense. 2019. 37 f. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental e Energias Renováveis) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2019.

BANGER, K. et al. Soil organic carbono fraction after 16-years of applications os fertilizer and organic manure in a Tipic Rhodalfs in semi-arid tropics. Journal Nutrient Cycling in Agroecosystems, 86: 391-399, 2010.

BARBOSA, J. S. et al. Eletroquímica e carbono orgânico de um cambissolo húmico no Planalto catarinense sob sistema agroflorestal. Revista Scientia Agraria, 17: 49-56, 2016.

BRIEDS, C. et al. Particulate soil organic carbon and stratification ratio increases in response to crop residue decomposition under no-till. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36: 1483-1490, 2012.

CAMBARDELLA, C. A.; ELLIOTT, E. T. Particulate soil organic matter changes across a grassland cultivation sequence. Soil Science Society of America Journal, 56: 777-783, 1992.

CARMO, F. F. et al. Granulometric fractions of organic matter of a latosol under no-till with grasses. Bioscience Journal, 28: 420-431, 2012.

COUTO, W. H. et al. Carbono, Nitrogênio, Abundância Natural de Δ13C e Δ15N do Solo sob Sistemas Agroflorestais. Floresta e Ambiente, 24: 1-8, 2017.

CRUZ, I. V. Emissão de CO2 e qualidade física e química do solo em sistema integrado de produção agropecuária com ovinos. 2020. 96 f. Tese (Doutorado em Agronomia: Área de concentração em agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp, Botucatu, 2020.

FERREIRA, A. O. et al. Relação de estratificação como indicador do sequestro de carbono em macroagregados de Latossolo sob plantio direto. Revista Ciência Rural, 42: 645-652, 2012.

FERREIRA, A. O. et al. Variação na resistência tênsil de agregados em função do conteúdo de carbono em dois solos na região dos Campos Gerais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 35: 437-445, 2011.

FERREIRA, G. A. et al. Carbono orgânico e nitrogênio do solo sob alturas de pastejo da Urochloa ruziziensis em sistema agropastoril. Revista de Ciências Agroveterinárias, 18: 352-362, 2019.

FRANZLUEBBERS, A. J. Soil organic matter stratification ratio as an indicator of soil quality. Journal Soil and Tillage Research, 66: 95-106, 2002.

GUO, J. et al. Effects of three cropland afforestation practices on the vertical distribution of soil organic carbon pools and nutrients in eastern China. Global Ecology and Conservation, 22: 1-10, 2020.

HEIDE, D. M. et al. Frações orgânicas e estabilidade dos agregados de um Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes usos. Revista de Ciências Agrárias, 51: 143-160, 2009.

IWATA, B. F. et al. Sistemas agroflorestais e seus efeitos sobre os atributos químicos em Argissolo Vermelho-Amarelo do cerrado piauiense. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16: 730–738, 2012.

IWATA, B. F. et al. Manejo de resíduos em argissolo sob agrofloresta no semiárido cearense. Brazilian Journal of Development. 6: 20702-20716, 2020.

KIEHL, J. E. Fertilizantes orgânicos. 1. Ed. Piracicaba, SP: Agronômica Ceres, 1985. 492 p.

LINHARES, J. M. S. et al. Variabilidade de atributos físico-químicos e dos estoques de carbono orgânico em argissolos vermelho sob sistemas agroflorestais no assentamento Umari sul do amazonas. Revista Geográfica Acadêmica, 10: 93-117, 2016.

LIMA, C. E. P. et al. Compartimentos de carbono orgânico em Latossolo cultivado com hortaliças sob diferentes manejos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51: 378-387, 2016.

LOSS, A. et al. Frações oxidáveis do carbono orgânico do solo em sistemas de aléias sob Argissolo Vermelho Amarelo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 33: 867-874, 2009.

LUZ, F. B. Indicadores da qualidade do solo em função do uso da terra. 2017. 88 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia: Área de concentração Agricultura e Ambiente) - Universidade Federal de Santa Maria, Frederico Westphalen, 2017.

MATIAS, S. S. R. et al. Influência de diferentes sistemas de cultivo nos atributos físicos e no carbono orgânico do solo. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 7: 414-420, 2012.

MENEZES, C. E. G. et al. Organic matter in areas under secondary forests and pasture. Revista CERNE, 23: 283-290, 2017.

MOURA-BUENO, J. M.; DALMOLIN, R. S. D.; MIGUEL, P. Frações do carbono orgânico do solo sob diferentes usos de terra em áreas de agricultura familiar. Revista Brasileira de Agroecologia, 12: 194-201, 2017.

MOURA, J. A. et al. Respiração basal e relação de estratificação em solo cultivado com citros e tratado com resíduos orgânicos no estado de Sergipe. Revista Semina: Ciências Agrárias, 36: 731-746, 2015.

MOURA, J. A. et al. Organic matter and carbon management index of soil treated with composted and non-composted layered residues. Revista Caatinga, 30: 78–86, 2017.

NANZER, M. C. et al. Estoque de carbono orgânico total e fracionamento granulométrico da matéria orgânica em sistemas de uso do solo no Cerrado. Revista de Ciências Agroveterinárias, 18: 136-145, 2019.

NGOME, A. F. E.; BECKER, M.; MTEI, K. M. Leguminous cover crops differentially affect maize yields in three contrasting soil types of Kakamega, Western Kenya. Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics, 112: 1-10, 2011.

POTES, M. L. et al. Matéria orgânica em Neossolo de altitude: influência do manejo da pastagem na sua composição e teor. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 34: 23-32, 2010.

PRAGANA, R. B. et al. Atributos biológicos e dinâmica da matéria orgânica em Latossolos amarelos na região do Cerrado piauiense sob sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36: 851-858, 2012.

RIBEIRO, J. M. et al. Fertilidade do solo e estoques de carbono e nitrogênio sob sistemas agroflorestais no Cerrado Mineiro. Revista Ciência Florestal, 29: 913-923, 2019.

ROSA; V. A. et al. Atributos Físicos e Estoque de Carbono em Sistemas Agroflorestais nos Cerrados do Oeste da Bahia. Revista Brasileira de Geografia Física, 12: 2660-2671, 2019.

ROSSI, C. Q. et al. Frações lábeis da matéria orgânica em sistema de cultivo com palha de braquiária e sorgo. Revista Ciência Agronômica, 43: 38-46, 2012.

SÁ, J. C. M.; LAL, R. Stratification ratio of soil organic matter pools as an indicator of carbon sequestration in a tillage chronosequence on a Brazilian Oxisol. Journal Soil and Tillage Research, 103: 46-56, 2009.

SILVA, P. V. C. et al. Utilização de indicadores participativos de qualidade do solo em sistemas de produção agrícola familiar. Revista Nativa, 8: 671-678, 2020.

STEINER, F. et al. Estoque de carbon orgânico no solo afetado por adubação orgânica e sistemas de culturas no Sul do Brasil. Revista Semina: Ciências Agrárias, 33: 2775-2788, 2012.

VERGNOUX, A. et al. Effects of forest fires on water extractable organic matter and humic substances from Mediterranean soils: UV-vis and fluorescence spectroscopy approaches. Journal Geoderma, 160: 434-443, 2011.

VIEIRA, A. C. et al. Fogo e seus efeitos na qualidade do solo de pastagem. Revista Brasileira de Geografia Física, 9: 1703-1711, 2016.

YEOMANS, J. C.; BREMNER, J. M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbon in soil. Journal Communications in Soil Science and Plant Analysis, 19: 1467-1476, 1988.

Downloads

Published

10-05-2021

Issue

Section

Agricultural Engineering