Soil attributes as environmental indicators in a private natural heritage reserve in the Brazilian semi-arid region

Authors

  • Noely Silva Viana Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0009-0004-2197-0134
  • Isabel Cristina da Silva Araújo Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0002-4900-1464
  • Fernando Bezerra Lopes Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0001-8285-2925
  • Carlos Tadeu dos Santos Dias Department of Exact Sciences Chemistry, Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP, Brazil https://orcid.org/0000-0003-1015-1761
  • Janaina Melo Oliveira Institute of Marine Sciences, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0002-0594-4233
  • Bruno Gabriel Monteiro da Costa Bezerra Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0002-2032-8324
  • Fernanda Helena Oliveira da Silva Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0001-9462-513X
  • Eunice Maia de Andrade Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, Brazil https://orcid.org/0000-0002-9750-0364

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252026v3915274rc

Keywords:

Conservation unit. Environmental degradation. Total organic carbon.

Abstract

The Brazilian semi-arid region has unique characteristics that, when associated with degrading anthropogenic activities, such as wildfires and deforestation, intensify environmental degradation processes. In this context, the implementation and management of protected areas are fundamental strategies for ecosystem protection and restoration, with the Private Natural Heritage Reserve (PNHR) standing out. This study aimed to physically and chemically characterize the soil of three areas with different land uses and land covers at the Não Me Deixes Farm and the Não Me Deixes PNHR: native forest (NF), regenerating area (RA), and agricultural area (AA). In each area, five disturbed samples were collected from the 0–20 cm layer to determine particle-size distribution and soil chemical attributes (total organic carbon - TOC, total nitrogen - N, pH, electrical conductivity - EC, phosphorus - P, sodium - Na, potassium - K, calcium - Ca, magnesium - Mg, and potential acidity), and three undisturbed samples were collected from the 0–10 cm layer to determine soil bulk density (BD). The data were subjected to multivariate statistical analyses to evaluate differences among the areas. AA had the highest BD and the lowest TOC content (27.70 g kg⁻¹), indicating greater soil quality degradation, whereas NF and RA showed 66.28 and 62.89 g kg⁻¹, respectively. RA exhibited attributes similar to those of NF, differing significantly from AA. It was concluded that the PNHR proved to be an important instrument for the restoration of degraded areas and the conservation of soil quality, showing better edaphic conditions.

References

AMARAL FILHO, J.; ASSIS JÚNIOR, R. N.; MOTA, J. C. A. Física do Solo: Conceitos e Aplicações. Fortaleza, CE: Imprensa universitária, 2008. 290 p.

ANDRADE, E. M. et al. Land-Use Effect on Soil Carbon and Nitrogen Stock in a Seasonally Dry Tropical Forest. Agronomy, 10: 1-14, 2020.

AQUINO, A. B. et al. Recomendações de Adubação e Calagem para o Estado do Ceará. Fortaleza, CE: UFC, 1993. 247 p.

ARAÚJO FILHO, J. C. et al. Solos do Semiárido: características e estoque de carbono. IN: GIONGO, V.; ANGELOTTI, F. (Eds.). Agricultura de baixa emissão de carbono em regiões semiáridas: experiência brasileira. Brasília, DF: EMBRAPA, 2022. cap. 6, p. 93-112.

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. 3. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2013. 686 p.

BRASIL. Lei nº 9.985, de 18 de julho de 2000. 2000. Available at: <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9985.htm>. Access on: Jan. 28, 2026.

CLAESSAN, M. E. C. Manual de Métodos de Análise de Solo. 2 ed. Rio de Janeiro, RJ: Embrapa Solos, 1997. 212 p.

COSTA, T. G. A. et al. Atributos de qualidade do solo sob fitofisionomias de cerrado sensu stricto e cerradão no Parque Nacional das Nascentes do Rio Parnaíba. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, 5: 625-642, 2018.

DIAS, P. M. S. et al. Soil Attributes and Their Interrelationships with Resistance to Root Penetration and Water Infiltration in Areas with Different Land Uses in the Apodi Plateau, Semiarid Region of Brazil. Agriculture, 13: 2-24, 2023.

FALCÃO, K. S. et al. Estoques de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, 55: 242-255, 2020.

FARIAS, P. K. P. et al. Characterization and Classification of Soils in Agroecosystems in a Moist Enclave in Northeastern Brazil. Land, 12: 1-15, 2023.

FUNCEME - Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. Levantamento de reconhecimento de média intensidade dos solos do Estado do Ceará. 1. ed. Fortaleza, CE: Funceme, 2024. 181 p.

GAVA, C. A. T. et al. Land- use change alters the stocks of carbon, nitrogen, andphosphorus in a Haplic Cambisol in the Brazilian semi-aridregion. Soil Use Manage, 38: 953-963, 2022.

IPECE - Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará. Perfil municipal 2017 Quixadá. 2017. Available at: <https://www.ipece.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/45/2018/09/Quixada_2017.pdf>. Access on: Jan. 28, 2026.

INSA - Instituto Nacional do Semiárido. O Semiárido Brasileiro. Available at: < https://www.gov.br/insa/pt-br/semiaridobrasileiro#:~:text=Segundo%20dados%20do%20INSA%2C%2085,protege%20o%20solo%2>. Access on: Jan. 28, 2026.

KARAVIDAS, I. et al. Hydroponic Common-Bean Performance under Reduced N-Supply Level and Rhizobia Application. Plants, 12: 1-17, 2023.

MEDEIROS, A. S.; CESÁRIO, F. V.; MAIA, S. M. F.; Long-term impact of conventional management on soil carbon and nitrogen stocks in the semi-arid region of Brazil: A meta-analysis. Journal of Arid Environments, 218: 1-10, 2023.

MENDES, F. E. et al. Recursos hídricos e solos. In: YONG, C. E. F.; MEDEIROS, R. (Eds.). Quanto vale o verde: a importância econômica das unidades de conservação brasileiras. Rio de Janeiro, RJ: Conservação Internacional, 2018. cap. 6, p. 119-149.

MENDONÇA, E. S.; MATOS, E. S. Matéria orgânica do solo: métodos de análises. Viçosa, MG: UFV, 2005. 107 p.

NASCIBEM, F. G. et al. The Role of Private Reserves of Natural Heritage (RPPN) on natural vegetation dynamics in Brazilian biomes. Land Use Policy, 132: 1-11, 2023.

PAIVA, C. D. G et al. Fitossociologia da caatinga na Floresta Nacional de Açu, Estado do Rio Grande do Norte, Brasil, e entorno: diversidade e biogeografia do componente lenhoso. Hoehnea, 48: 1-11, 2021.

PREZOTTI, L. C.; MARTINS, A. G. Guia de interpretação de análise de solo e foliar. 1. ed. Vitória, ES: Incaper, 2013. 104 p.

RAMOS, R. S. et al. Avaliação dos atributos do solo submetidos a diferentes usos e manejos do solo no semiárido paraibano. Recima 21, 4: 1-15, 2023.

REINPRECHT, Y. et al. Effects of Nitrogen Application on Nitrogen Fixation in Common Bean Production. Frontiers in Plant Science, 11: 1-19, 2020.

SILVA, J. M. C.; PINTO, P. L.; SCARANO, F. R. Toward integrating private conservation lands into national protected area systems: Lessons from a megadiversity country. Conservation Science and Practice, 3: 1-8, 2021.

SILVA, L. F. S. et al. Changes in Soil C, N, and P Concentrations and Stocks after Caatinga Natural Regeneration of Degraded Pasture Areas in the Brazilian Semiarid Region. Sustainability, 16: 1-13, 2024.

SELMY, S. A. H. et al. Impact of Short-Term Cultivation on Some Selected Properties of Sandy Soil in an Arid Environment. Soil Systems, 6: 1-22, 2022.

SOUZA, D. G. et al. Multiple drivers of aboveground biomass in a human-modified landscape of the Caatinga dry forest. Forest Ecology and Management, 435: 57-65, 2019.

TEIXEIRA, P. C. et al. Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2017. 574 p.

VASCONCELOS, W. A. S. Atributos do solo sob diferentes sistemas de manejo na região Jaguaribana do Ceará. 2022. 66 f. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo: Área de Concentração em Manejo do Solo e da Água) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.

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16-09-2026

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Vol. 39 (2026)

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