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RBCIAMB | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 - ISSN 2176-9478
Karina dos Santos Falcão
Engenheira Florestal, Doutoranda
em Agronomia, Universidade
Estadual de Mato Grosso do Sul
(UEMS) – Aquidauana (MS), Brasil.
Felipe das Neves Monteiro
Engenheiro Florestal, Doutorando
em Agronomia, UEMS –
Aquidauana (MS), Brasil.
Jefferson Matheus
Barros Ozório
Tecnólogo em Gestão Ambiental,
Doutorando em Recursos Naturais,
UEMS – Dourados (MS), Brasil.
Camila Beatriz
da Silva Souza
Tecnóloga em Gestão Ambiental,
Mestranda em Agronomia, UEMS –
Aquidauana (MS), Brasil.
Paulo Guilherme
da Silva Farias
Tecnólogo em Gestão Ambiental,
Mestrando em Agronomia, UEMS –
Aquidauana (MS), Brasil.
Roniedison da
Silva Menezes
Engenheiro Agrônomo, Mestre em
Agronomia, UEMS – Aquidauana
(MS), Brasil.
Elói Panachuki
Professor Associado, UEMS –
Aquidauana (MS), Brasil.
Jean Sérgio Rosset
Professor Adjunto IV, UEMS –
Mundo Novo (MS), Brasil.
Endereço para correspondência:
Karina dos Santos Falcão – Rua
Porto Geral, 1.025 – Centro – CEP:
79210-000 – Anastácio (MS), Brasil –
E-mail: falcao_karina@hotmail.com
Recebido em: 31/01/2020
Aceito em: 23/3/2020
RESUMO
O objetivo do trabalho foi avaliar o estoque de carbono e a agregação do
solo em diferentes sistemas de manejo no município de Aquidauana (MS).
Foram coletadas amostras de solo na camada 0,0–0,1 m em seis áreas: solo
exposto (SE), sistema de preparo convencional (PC), sistema plantio direto
(PD), cana-de-açúcar (CA), pastagem permanente (PP) e mata nativa (MN).
Das amostras, determinou-se: carbono orgânico total (COT), densidade
do solo (Ds), sendo calculados o estoque de carbono (EstC) e a variação
no estoque de carbono (ΔEstC), além da análise de estabilidade de agregados.
Obteve-se: diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico
(DMG) e porcentagem de agregados retidos nas peneiras. Os resultados foram
analisados em delineamento inteiramente casualizado (DIC) e análise canônica.
Os maiores valores de Ds foram observados nos sistemas SE 1,53 Mg m-3,
PC 1,46 Mg m-3, PD 1,47 Mg m-3 e CA 1,46 Mg m-3. Os teores de COT das áreas
de PP e PD foram superiores ao da MN. O EstC apresentou o mesmo padrão
de COT. As áreas de PP e PD exibiram valores de DMP e DMG semelhante a
MN. As áreas de PP, PD e MN tiveram mais de 60% dos seus agregados maiores
que 2 mm. A análise canônica indicou a formação de três grupos, um com SE
e PC, outro apenas com CA e o terceiro composto de PD, PP e MN. O SE e o PC
comprometem o estoque de carbono e a agregação do solo na camada 0–10
cm, já a PP e o PD aumentaram o estoque de carbono nessa mesma camada.
Palavras-chave: avaliação ambiental; estrutura do solo; qualidade do solo.
ABSTRACT
The objective of the work was to evaluate the carbon stock and soil aggregation
in different management systems in the municipality of Aquidauana-MS. Soil
samples were collected in the 0.0–0.1 m layer, in six areas: exposed soil (ES),
conventional brewing system (CB), no-till system (NT), sugar cane (SC), permanent
pasture (PP), and native forest (NF). From the samples, the: total organic carbon
(TOC) was determined, density of the soil (Sd), being calculated the carbon stock
(EstC), and the variation in the carbon stock (∆EstC), in addition to the aggregate
stability analysis, obtaining: weighted average diameter (WAD), geometric mean
diameter (GMD), and percentage of aggregates retained in the sieves. The results
were analyzed in completely randomized design (CRD), in addition to canonical
analysis. The highest Sd values were observed in the ES 1.53 Mg m-3, CB 1.46 Mg
m-3, NT 1.47 Mg m-3, and SC 1.46 Mg m-3 systems. The TOC levels in the PP and
NT areas were higher than the NF. EstC has the same TOC pattern. As the areas of
PP and NT presented values of WAD, GMD similar to NF. As PP, NT and NF areas
had more than 60% of their aggregates larger than 2mm. A canonical analysis
indicated the formation of 3 groups, one with ES and CB, another with only
SC, and the third composed of NT, PP, and NF. The ES committed the CB to the
carbon stock and soil aggregation in layer 0–10, whereas PP and NT increased
the carbon stock in that same layer.
Keywords: environmental assessment; soil structure; soil quality.
DOI: 10.5327/Z2176-947820200695
ESTOQUE DE CARBONO E AGREGAÇÃO DO
SOLO SOB DIFERENTES SISTEMAS DE USO NO CERRADO
CARBON STOCK AND SOIL AGGREGATION UNDER DIFFERENT USE SYSTEMS IN THE CERRADO
https://orcid.org/0000-0001-6973-1723
https://orcid.org/0000-0002-8024-6953
https://orcid.org/0000-0002-7836-7668
https://orcid.org/0000-0002-7186-1014
https://orcid.org/0000-0003-4708-2122
https://orcid.org/0000-0003-3778-1878
https://orcid.org/0000-0002-5816-7466
https://orcid.org/0000-0003-2214-2694
mailto:falcao_karina@hotmail.com
Estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado
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INTRODUÇÃO
A produção agrícola vem apresentando nas últimas dé-
cadas crescente interesse nos efeitos do manejo do solo
e nos estoques de carbono (EstC) oriundos da matéria
orgânica do solo (MOS) (LAL, 2018), sobretudo por que
o aumento do armazenamento de carbono (C) em solos
agrícolas pode contribuir para minimizar as mudanças
climáticas, bem como melhorar os sistemas de produ-
ção (KOVEN et al., 2017; OLIVEIRA; FERREIRA, 2015).
O preparo intensivo do solo em determinados sistemas
de cultivo, como o sistema de preparo convencional (PC),
leva à redução na concentração de C no solo (ASSUNÇÃO
et al., 2019; MUÑOZ-ROJAS et al., 2015), que ocorre
principalmente nos primeiros 10 anos após a conversão
de florestas e pastagens nativas em terras agricultáveis
(LUO; WANG; SUN, 2010). Estudos recentes sugerem que
a agricultura conservacionista, como o sistema plantio di-
reto (PD), pode ajudar a manter ou mesmo a aumentar
as concentrações de C no solo (ALAVAISHA; MANZONI;
LINDBORG, 2019; NIJMEIJER et al., 2019).
O PD preconiza a manutenção dos resíduos culturais
na superfície com o não revolvimento do solo, propor-
cionando decomposição gradual e acúmulo de ma-
terial orgânico no horizonte superficial do solo (LAL,
2018; SALTON et al., 2008). As melhorias que o PD
provoca são claramente perceptíveis na segunda fase,
dita como fase de transição, após 10 anos de adoção
do PD (ANGHINONI, 2007).
Outros sistemas como as pastagens, quando bem ma-
nejadas, são destaques em acúmulos de C e estrutura-
ção do solo, principalmente em camadas subsuperfi-
ciais, pela ação de suas raízes que, ao se decomporem,
adicionam quantidades significativas de MOS (SALTON
et al., 2008; SANTOS et al., 2019).
Esses sistemas de produção promovem modificações na
qualidade do solo (QS), que pode ser entendida como a
capacidade do solo em sustentar os serviços ecossistê-
micos, tendo um equilíbrio na qualidade física, química
e biológica, bem como na relação entre o ecossistema e
o ambiente (DORAN; PARKIN, 1994). Entre esses indica-
dores de QS, o C total e as análises estruturais destacam-
-se pela maior sensibilidade em detectar modificações
no solo (MUÑOZ-ROJAS et al., 2015).
A estrutura do solo é indicador-chave de sua qualida-
de, mas também serve como balizadora da sustentabi-
lidade dos sistemas agrícolas de produção por apontar
os efeitos dos sistemas agrícolas no solo dada sua re-
lação com as demais propriedades edáficas (VELOSO;
CECAGNO; BAYER, 2019; MELO et al., 2019; SARKER
et al., 2018). O entendimento do processo da formação
estrutural do solo envolve a compreensão da interação
dos aspectos biológicos, químicos, geológicos e físicos
no contexto do ambiente edáfico. A estabilidade dos
agregados pode ser compreendida como um reflexo
da estrutura do solo por ser dependente do equilíbrio
integrado desses fatores (VELOSO; CECAGNO; BAYER,
2019; MELO et al., 2019; OZÓRIO et al., 2019).
O bioma cerrado é uma região que sofre constantemente
com o avanço das extensões agropecuárias, principalmen-
te pelas características do solo, que favorece a mecanização
(GUARESCHI; PEREIRA; PERIN, 2016; SANO et al., 2010).
As regiões consideradas ecótonos são muito importantes
pelas diferentes interações ecológicas e pela biodiversida-
de presente nessas áreas (MORGAN et al., 2020).
Estudos de QS em áreas de interesse ecológico e am-
biental são de extrema importância, sobretudo para
gerar informações estratégicas para monitoramento e
conservação. Ante esse contexto, o objetivo do presen-
te trabalho foi avaliar o estoque de carbono e a agre-
gação do solo em diferentes sistemas de manejo na
região do ecótono cerrado-pantanal.
MATERIAIS E MÉTODOS
Localização, clima, solo e histórico das áreas de estudo
O presente estudo foi desenvolvido na fazenda experi-
mental da Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul,
situada no munícipio de Aquidauana (MS) (Figura 1), en-
tre as coordenadas 20º27’20”S e 55º40’17”W, com al-
titude de 191 m. De acordo com Schiavo et al. (2010),
o solo da área experimental é classificado como argisso-
lo vermelho distrófico típico de textura franco arenosa.
A classe textural e a análise química da camada 0–0,20 m,
do período de instalação do experimento, são apresen-
tadas na Tabela 1. O clima é do tipo Aw (tropical úmido),
Falcão, K.S. et al.
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segundo a classificação de Köppen (PEEL et al., 2007),
e caracteriza-se por precipitação pluviométrica média
anual de 1.400 mm com temperaturas do ar máximas e
mínimas de 33 e 19ºC, respectivamente. A declividade
média da área experimental é de 0,03 mm-1.
O trabalho foi conduzido em delineamento inteiramente
casualizado, considerando cinco áreas manejadas e uma
área de referência adjacente (mata nativa — MN — ve-
getação de cerrado stricto sensu) sem ação antrópi-
ca, perfazendo seis sistemas diferenciados (Tabela 2).
As cinco áreas manejadas compreendem: solo exposto
com revolvimento anual (SE), sistema de PC com revol-
vimento anual, sistema PD, pastagem permanente (PP) e
cana-de-açúcar (CA), sendo esses sistemas implantados
no ano de 2012, ou seja, com histórico conhecido de seis
anos (coleta de solos realizada no ano de 2018) (Tabela 2).
Em período anterior à instalação dos diferentes sistemas
de manejo, o solo das parcelas experimentais estava há
20 anos sendo cultivado com a sucessão de pastagens
e culturas anuais. Durante todo esse período, os cultivos
eram realizados no sistema de PC, no qual, antes da im-
plantação das culturas anuais em alternância com as pasta-
gens, era realizada uma operação de revolvimento do solo
com gradagem aradora até a profundidade de 0,2 m e duas
operações com gradagens niveladoras até a profundidade
de 0,1 m. Após esse período, foram instaladas 10 parce-
las experimentais, sendo 2 para cada sistema de manejo,
com dimensões de 3,50 × 22,15 m, totalizando 77,52 m2
cada parcela, instalada na posição a favor do declive.
Análises realizadas
Para determinação da densidade do solo (Ds)
(CLAESSEN, 1997), amostras indeformadas foram cole-
tadas com auxílio de anel volumétrico com volume de
100 cm3, com quatro repetições para cada sistema de
manejo na camada 0–0,10 m.
Para as análises de carbono orgânico total (COT), reali-
zou-se coleta de amostra deformada também de quatro
repetições por sistema de manejo, em que cada amostra
composta foi representada por cinco amostras simples.
Determinou-se o COT por meio da oxidação da matéria
Figura 1 – Localização do município de Aquidauana (MS), Brasil.
57ºW 57ºW 56ºW 56ºW 56ºW 55ºW
21
ºS
20
ºS
20
ºS
20
ºS
19
ºS
19
ºS
19
ºS
Brasil
Mato Grosso do Sul
Aquidauana 0 25 50 km
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orgânica pelo dicromato de potássio, em meio sulfúrico
sob aquecimento, e titulado com sulfato ferroso amo-
niacal (YEOMANS; BREMNER, 1988). O EstC foi calcula-
do pelo método da massa equivalente (REIS et al., 2018;
SIGNOR et al., 2014). Para verificação de tendência de
acúmulo ou perda de carbono nos sistemas de manejos,
calculou-se a variação do estoque de carbono (ΔEstC) de
cada sistema em relação à área de MN.
Na avaliação da estabilidade de agregados, coleta-
ram-se amostras indeformadas de monólitos com
dimensões de 0,20 × 0,20 × 0,10 m com quatro re-
petições por sistema de manejo, sendo realizada
análise em duplicata, o que totalizou oito repeti-
ções por sistema. As amostras foram submetidas ao
peneiramento em água pelo método descrito por
Kemper e Chepil (1965), em agitador mecânico tipo
Yoder (YODER, 1936) em jogo de peneiras com ma-
lhas de 2,00; 1,00; 0,50; 0,25 e 0,125 mm. Após o
peneiramento em água, por meio da massa obtida
em cada classe de peneira, calculou-se o diâmetro
médio ponderado (DMP) (KIEHL, 1979), o diâmetro
médio geométrico (DMG) (KEMPER; ROSENAU, 1986)
e a porcentagem de agregados 8–2 mm, 2–1 mm,
1–0,5 mm, 0,5–0,250 mm e 0,250–0,125 mm. Após os
cálculos do DMP, determinou-se o índice de sensibi-
lidade (IS) (BOLINDER et al., 1999), relacionando o
Tabela 1 – Atributos físicos e químicos do argissolo vermelho distrófico
da área experimental no momento anterior à implantação do experimento.
Camada (m) Areia Silte Argila pH C MO P Ca Mg K Al V
-----g kg-1----- ----%---- mg dm-3 -----cmol
c
dm-3----- -----%-----
0-0,20 815 124 61 5,69 0,73 1,26 47,23 2,40 0,54 0,39 0,00 54,01
C: carbono orgânico total; MO: matéria orgânica; P: fósforo; Ca: cálcio; Mg: magnésio; K: potássio; Al: alumínio; V: saturação por bases.
Fonte: Nagel (2014).
SM Histórico de manejo
SE
Manejado com duas arações utilizando arado de discos até a profundidade de 0,2 m e duas gradagens
niveladoras a 0,1 m de profundidade no sentido do declive, sem nenhuma espécie vegetal cultivada.
PC
Manejado com duas arações utilizando arado de discos até a profundidade de 0,2 m e duas gradagens
niveladoras a 0,1 m de profundidade no sentido do declive, com os cultivos alternados de soja (Glycine
max L.), milho (Zea mays L.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), crotalária (Crotálaria juncea), feijão
(Phaseolus vulgaris L.), milheto (Pennisetum americanum L.) e pousio nas entre safras de verão e inverno.
PD
Manejado sem revolvimento do solo, com os cultivos alternados de soja (Glycine max L.),
milho (Zea mays L.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), crotalária (Crotálaria juncea),
feijão (Phaseolus vulgaris L.), milheto (Pennisetum americanum L.) e pousio nas entre safras de verão e inverno.
PP Manejado continuadamente com a espécie Brachiaria ruziziensis, sem pastejo de bovinos de corte ou leite.
CA
Manejado continuadamente com a variedade RB 855536 com
cortes anuais sem a utilização da prática da queima na pré-colheita.
MN
Área adjacente às parcelas experimentais com vegetação de mata nativa de cerrado
stricto sensu em estágio secundário pertencente à fitofisionomia cerradão, sem histórico
de interferência antrópica. Utilizada como referencial da condição original do solo.
Tabela 2 – Histórico e descrição dos diferentes sistemas de manejo instalados.
SM: sistema de manejo; SE: solo exposto; PC: sistema de preparo convencional; PD: sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-
de-açúcar; MN: mata nativa.
Falcão, K.S. et al.
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DMP de todos os sistemas manejados em compara-
ção com os valores de DMP da MN.
Os resultados obtidos foram analisados quanto à
normalidade e à homogeneidade de variância pelo
teste de Shapiro-Wilk e Bartlett, respectivamente.
Em delineamento inteiramente casualizado, subme-
teram-se os resultados à análise de variância com
aplicação do teste F, e compararam-se os valores
médios pelo teste de Tukey a 5% com auxílio do pro-
grama R Core Team (2019). Todos os testes utiliza-
ram o pacote ExpDes.pt (FERREIRA; CAVALCANTI;
NOGUEIRA, 2018).
Como análise complementar, utilizou-se a técnica multiva-
riada por meio da análise canônica, envolvendo todas as
variáveis em estudo (Ds, COT, EstC, distribuição da classe de
agregados, DMP, DMG e IS), com base na qual foi reduzido
o conjunto de dados em combinações lineares, gerando os
escores das duas primeiras variáveis canônicas que expli-
cam mais de 80% da variação total (CRUZ; REGAZZI, 1994),
sendo os escores projetados em gráficos bidimensionais.
Além dessa técnica, aplicou-se ainda o método de agrupa-
mento de Tocher modificado, com o propósito de discrimi-
nar os tratamentos que apresentaram maior similaridade
e também de agrupar os diferentes tipos de manejo pela
matriz de distância generalizada de Mahalanobis. O gráfico
com base na análise canônica foi gerado e formaram-se os
grupos por meio do agrupamento de Tocher modificado
utilizando-se o programa GENES (CRUZ, 2006).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Ds variou entre 1,28 e 1,53 Mg m-3. Entre os sistemas ma-
nejados, a PP apresentou menor valor de Ds, 1,28 Mg m-3,
sendo semelhante à área de MN (Tabela 3). Os menores
valores de Ds demonstrados pelas parcelas compostas de
PP são explicados pelo fato de não haver pastejo nessas
áreas desde a instalação das parcelas e também pela ação
das raízes da espécie Brachiaria, que têm grande produ-
ção de biomassa (SANTOS et al., 2019).
Outro fator que contribui para o menor valor de Ds
apresentado pela PP é o maior teor de COT apresen-
tado (Tabela 3), que favorece, ao longo dos anos de
cultivo, a melhoria da qualidade física do solo (SALES
et al., 2018; NUNES et al., 2019; YADAV et al., 2019).
Importante ressaltar que, mesmo havendo diferen-
ças entre as parcelas avaliadas, todos os valores
de Ds estavam abaixo de 1,60 Mg m-3, considerado
limitante para o desenvolvimento das raízes das
plantas (SILVA; ROSOLEM, 2001).
O maior teor de COT foi encontrado na área de PP,
36,29 g kg-1, seguido do PD, 32,18 g kg-1, CA, 26,26 g kg-
Tabela 3 – Valores médios de densidade do solo (Ds), carbono orgânico total (COT) e
estoque de carbono (EstC) nos diferentes sistemas de uso em um argissolo vermelho distrófico, Aquidauana (MS)*.
Uso do solo
Ds COT EstC
Mg m-3 g kg-1 Mg ha-1
SE 1,53a 6,65e 9,26e
PC 1,46a 13,78d 19,20d
PD 1,47a 32,18b 44,82b
PP 1,28b 36,29a 50,55a
CA 1,46a 26,26c 36,57c
MN 1,39ab 25,18c 35,06c
CV% 5,24 5,10 5,10
*Médias seguidas por letras minúsculas iguais não diferem pelo teste de Tukey a 5%; SE: solo exposto; PC: sistema de preparo convencional;
PD: sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-de-açúcar; MN: mata nativa; CV: coeficiente de variação.
http://ExpDes.pt
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1, e MN, 25,18 g kg-1 (Tabela 3). Maiores teores de COT
na área de PP em relação à área de referência ocorrem
por não se ter pastejo nas parcelas, o que favorece a
deposição de matéria orgânica sobre o solo (SALTON
et al., 2008). Outro fator que contribui é o fato de cer-
rado com fitofisionomia stricto sensu apresentar baixa
deposição de material vegetal e, consequentemente,
menores teores de COT (CAMPOS et al., 2011).
Ao comparar-se os teores de COT da área de PC em
relação ao PD, o PC apresentou 42,82% do teor de COT
alcançado na área de PD, isso em apenas seis anos
de adoção do sistema, um aumento de 3,14 g kg-1 ao
ano, com o cultivo nos moldes de PD sob solo areno-
so. Esse resultado mostra a importância de um sistema
de cultivo sem o revolvimento e com a manutenção de
MOS para promover o aumento do teor de COT e con-
sequentemente o EstC no solo (FERREIRA et al., 2020).
Os menores teores de COT foram observados nas áreas
de PC, 13,78 g kg-1, e SE, 6,65 g kg-1 (Tabela 3), pelo fato
de não se ter práticas conservacionistas de manejo do
solo (ALAVAISHA; MANZONI; LINDBORG, 2019; MACIN-
TOSH et al., 2019). O revolvimento do solo acaba por
expor a MOS a fatores de decomposição que, somados
à baixa deposição de resíduos vegetais, geram desequi-
líbrio na entrada e saída de MOS (LAL, 2018; SHAHBAZ;
KUZYAKOV; HEITKAMP, 2017).
O EstC apresentou o mesmo padrão do COT (Tabela 3),
com maior estocagem de C na área de PP, 50,55 Mg ha-1,
seguido da área de PD, 44,82 Mg ha-1. Esse resultado
demonstra que essas áreas bem manejadas podem
contribuir significativamente para diminuir a emissão
de CO
2
para a atmosfera (KOVEN et al., 2017), além de
promover o aumento da fertilidade (ASSUNÇÃO et al.,
2019), a melhoria na qualidade física (SALES et al.,
2018) e o aumento das atividades biológicas do solo
(BARBOSA et al., 2018; OLIVEIRA FILHO et al., 2018).
As áreas de MN, 35,06 Mg ha-1, e CA, 36,57 Mg ha-1 (Tabe-
la 3), exibiram valores intermediários de EstC. Importan-
te ressaltar que a semelhança entre CA e MN pode estar
relacionada com o fato de a CA não sofrer o manejo de
queima da palhada, o que, segundo Signor et al. (2016),
proporciona aumento no EstC nas áreas de CA.
Os menores EstC foram evidenciados nas parcelas de
PC e SE, com 19,20 e 9,26 Mg ha-1. Esses resultados se
devem pela ausência de práticas de conservação do
solo, pois o revolvimento do solo efetuado anualmente
nessas áreas favorece a rápida mineralização da MOS,
não permitindo que os processos de humificação da
MOS se processem por completo, o que aumentaria
o EstC ao longo do tempo pela maior estabilização da
MOS no solo (SHAHBAZ; KUZYAKOV; HEITKAMP, 2017).
Consequentemente, os sistemas SE e PC apresentaram
redução significativa de EstC (Figura 2). Já as áreas de
PD, PP e CA exibiram acúmulo de COT superiores à área
de MN (área de referência). Importante destacar que
as parcelas com PP apresentaram o maior potencial de
acumular C, reforçando a importância do manejo ade-
quado de áreas de pastagem (STAHL et al., 2017). Es-
ses resultados corroboram os de McNally et al. (2017).
O acúmulo de C dessas áreas favorece a melhoria dos
atributos edáficos, principalmente quanto à fertili-
dade, pela ciclagem dos nutrientes (CHU et al., 2019;
CORBEELS et al., 2019), da qualidade biológica, que
envolve aumento de atividade dos microrganismos
(LI et al., 2019), aumento de espaços porosos, que per-
mite maior infiltração de água no solo (PATRA et al.,
2019), diminuição da densidade e da resistência do
solo à penetração (NUNES et al., 2019) e melhoria da
estruturação do solo (MELO et al., 2019).
Os maiores valores de DMP foram encontrados nas áreas
de MN e PP, 4,54 e 4,31 mm, respectivamente, seguidos
pela área de PD, 3,16 mm. Já as demais áreas conduzidas
em SE, PC e CA tiveram os menores valores, 0,79, 1,75,
2,28 mm, respectivamente (Figura 3). Assim como o DMP,
o DMG apresentou maiores valores nas áreas de MN e PP,
4,14 e 3,65 mm, seguidas da área de PD, com 2,04 mm.
Já as áreas de CA, PC e SE exibiram valores de 1,30, 0,95 e
0,54 mm, sendo inferiores aos demais sistemas.
O mesmo padrão observado para DMP e DMG foi evi-
denciado para o IS em todas as áreas estudadas, des-
tacando-se que, para a camada avaliada, a estabilidade
dos agregados foi semelhante para o sistema com PP e
a área de MN (Figura 2), com variações entre 0,95 e 1,0,
respectivamente. A ação do sistema radicular da pas-
tagem em profundidade somado ao não revolvimento
anual do solo e ao aumento no teor de COT (Tabela 3)
possibilita a formação de agregados de maior estabili-
dade (SITHOLE; MAGWAZA; THIBAUD, 2019). Agregados
estáveis em água contribuem para melhoria da porosi-
dade e, consequentemente, maior infiltração de água
e resistência à erosão (STUMPF et al., 2018). De forma
Falcão, K.S. et al.
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SE: solo exposto; PC: sistema de preparo convencional; PD: sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-de-açúcar.
Figura 2 – Variação do estoque de carbono (ΔEstC) dos diferentes sistemas de
manejo avaliados em relação à área de mata nativa, na camada 0–0,10 m.
Variação do Estoque de carbono
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
SE PC SPD PP CA
*Médias seguidas por letras minúsculas iguais para cada variável não diferem pelo teste de Tukey a 5%. Traços nas barras indicam o desvio padrão dos da-
dos; SE: solo exposto; PC: sistema de preparo convencional; SPD: sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-de-açúcar; MN: mata nativa.
Figura 3 – Diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e
índice de sensibilidade (IS) nas diferentes áreas de um argissolo vermelho distrófico, Aquidauana (MS)*.
SE PC SPD PP MNCA
6
5
4
D
M
P,
D
M
G
(m
m
)
Ín
di
ce
d
e
se
ns
ib
ili
da
de
Diferentes sistemas de manejo avaliados
DMP
DMG
IS
d
d
d
c
cd
c
b
b
b
a
a
c
c
c
a
a
a
3
2
1
0
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado
249
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geral, o SE foi o que apresentou menor qualidade estru-
tural, resultado da maior densidade do solo (Tabela 2),
baixo teor de COT (Tabela 2) e menor percentual de ma-
croagregados estáveis em água (Tabela 4).
Os resultados expressos pelas áreas de SE, PC e CA po-
dem estar relacionados ao revolvimento do solo realiza-
do durante a época de plantio das culturas, o que pro-
move a quebra dos agregados pelo uso de implementos
e tráfego de máquinas no PC do solo (OBOUR et al.,
2018; SHAHBAZ; KUZYAKOV; HEITKAMP, 2017). Esses re-
sultados das áreas de MN e PP indicam que áreas culti-
vadas com PP, por meio da ação das raízes, propiciam a
manutenção da estabilidade estrutural do solo ao longo
dos anos, e a heterogeneidade vegetal na área de MN
contribui para a agregação do solo. Stumpf et al. (2018)
concluíram que as ações das raízes das gramíneas di-
minuem a compactação e melhoram a estruturação do
solo, com a manutenção de agregados estáveis de maio-
res tamanhos ao longo dos anos de cultivo.
Os resultados encontrados corroboram os encontra-
dos por Schiavo e Colodro (2012), em que os valores
de DMP e DMG em áreas com pastagens foram seme-
lhantes à área de mata de cerrado, também no estado
de Mato Grosso do Sul. Em estudo em diversas locali-
dades no estado de Mato Grosso do Sul, Salton et al.
(2008) avaliaram diferentes sistemas de manejo e MN
no bioma cerrado, concluindo que os sistemas que
utilizam consórcio com Brachiaria contribuem para a
formação de agregados mais estáveis no solo, não di-
ferindo da MN.
Os agregados maiores que 2 mm tiveram predominância
nas áreas de PD, PP e MN, com 92,64, 87,69 e 62,43% de
seus agregados, respectivamente, retidos nessa classe
de peneira (Tabela 4). Na área de MN, a heterogeneida-
de vegetal beneficia a formação e a manutenção de ma-
croagregados. Já nas áreas de PD e PP, o não revolvimen-
to somado à deposição de MOS favorecem a formação
de agregados estáveis, o que contribui significativamen-
te para diminuir a suscetibilidade do solo a sofrer pro-
cessos erosivos (SITHOLE; MAGWAZA; THIBAUD, 2019).
Loss et al. (2012) verificaram a diminuição do tamanho
de agregados do solo em áreas de pastagens com está-
gio de degradação avançado comparadas a áreas nati-
vas, o que sugere que o manejo adequado da pastagem
é primordial para a manutenção da qualidade edáfica.
A área de SE, por sua vez, apresentou comportamento in-
verso às demais áreas, com a maior porcentagem dos agre-
gados distribuída nas classes de menor tamanho (Tabela 4).
Destaca-se que as áreas que tiveram menor estabilida-
de de agregados (Figura 3 e Tabela 4) também exibiram
menores teores de COT (Tabela 3). Esses resultados
demonstram a importância da cobertura vegetal sobre
a superfície do solo, que, com o tempo, por meio de
sua decomposição, age como agente cimentante entre
Uso do solo
8–2 2–1 1–0,5 0,5–0,250 0,25–0,125
------------------------ (mm) ----------------------------
SE 6,45d 8,69a 28,37a 38,89a 17,57a
PC 31,94c 5,41ab 15,02b 30,70b 16,90a
PD 62,43b 4,92ab 9,30b 12,70c 10,64b
PP 87,69a 1,34b 2,13c 4,32d 4,49c
CA 40,33c 8,88a 14,06b 23,52b 13,18ab
MN 92,64a 0,87b 1,09c 2,12d 3,25c
CV% 21,41 28,99 36,85 27,68 31,26
Tabela 4 – Distribuição percentual dos agregados do solo nas diferentes classes de
peneiras em diversos sistemas de uso em um argissolo vermelho distrófico, Aquidauana (MS)*.
*Médias seguidas por letras minúsculas iguais não diferem pelo teste de Tukey a 5%; SE: solo exposto; PC: sistema de preparo convencional; PD:
sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-de-açúcar; MN: mata nativa; CV: coeficiente de variação.
Falcão, K.S. et al.
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as partículas do solo, responsáveis pela formação, ma-
nutenção e estabilização de macroagregados (KUNDE
et al., 2018). Solos com agregados estáveis e de maior
tamanho são considerados estruturalmente melhores
e mais resistentes ao processo erosivo (ZHAO, 2017).
Na análise canônica das variáveis, utilizaram-se as
variáveis DMP, DMG, IS, COT, EstC e porcentagem de
agregados distribuídos nas classes de peneiras. A pri-
meira e a segunda variáveis canônicas corresponde-
ram a 95,3 e 3,7% da variação total, respectivamente,
representando 99% da variação total, atendendo aos
requisitos mínimos para avaliação por meio da disper-
são gráfica (CRUZ; REGAZZI, 1994). Além da dispersão
gráfica, o método de agrupamento de Tocher modifica-
do foi utilizado, evidenciando a formação de três gru-
pos: um formado pelas áreas de SE e PC, outro pela
área de CA e o terceiro pelas áreas de PD, PP e MN
(Figura 4). As variáveis de maior importância, ou seja,
aquelas que mais contribuíram para discriminar os sis-
temas de manejo avaliados foram o COT e os índices
DMP, DMG, IS e porcentagem de agregados > 2 mm.
Pelo agrupamento, verificou-se que, entre os sistemas
manejados, o PD e a PP apresentaram maior proximi-
dade com a área de referência, MN. Esses sistemas
são os com melhores práticas de manejo e de conser-
vação do solo; consequentemente, adicionam maior
quantidade de MOS. O PC e o SE foram enquadrados
no mesmo grupo, o que revela os efeitos negativos das
formas de manejo utilizadas, evidenciando também a
transição de áreas com PC onde ocorre o revolvimento
do solo em áreas que preconizam o não revolvimento
(PD) (LI et al., 2019; NIJMEIJER et al., 2019; VELOSO;
CECAGNO; BAYER, 2019).
O sistema com CA, sendo separado dos demais,
teve resultados intermediários, contudo deve se consi-
derar que na área experimental não há tráfego de ma-
quinários ou prática de queima, não havendo qualquer
tipo de perturbação no solo. Isso promove aumento
nos teores de COT (Tabela 3) e melhora a estruturação
do solo ao longo do tempo, quando comparados aos
sistemas de PC e SE (Figura 3 e Tabela 4).
A utilização de sistemas de manejo que visem à conser-
vação do solo por meio da melhoria de sua estrutura
SE: solo exposto; SPC: sistema de preparo convencional; SPD: sistema plantio direto; PP: pastagem permanente; CA: cana-de-açúcar; MN: mata nativa.
Figura 4 – Dispersão dos diferentes sistemas de uso e manejo e agrupamento pelo método de Tocher das variáveis canônicas.
VC1
VC
2
MN
PP
SPD
CA
SE
SPC
56719
77773
77760.4
77747.8
77735.2
77722.6
77697.4
77710
77684.8
77672.2
77689.6
77647
56731.6 56744.2 56756.8 5678256769.4 56794.6 56819.8 56832.4 5684556807.2
Estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado
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apontaram o PD como uma ótima alternativa para o
manejo agrícola em áreas de solos arenosos. Nesse sis-
tema, o não revolvimento do solo aliado à manuten-
ção da palha promoveu melhorias consideráveis ao
ambiente edáfico, mesmo sendo uma área na fase de
transição, de acordo com Anghinoni (2007).
CONCLUSÕES
A área de pastagem permanente e o sistema plantio
direto apresentam potencial superior para acumular
carbono na camada 0–0,10 m quando comparados à
mata nativa de cerrado.
As áreas de solo exposto, sistema plantio convencional,
cana-de-açúcar e sistema plantio direto modificaram a
estabilidade de agregados, considerando os valores de
diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geomé-
trico, índice de sensibilidade e porcentagem de agrega-
dos maiores que 2 mm.
As áreas de solo exposto e plantio convencional redu-
zem o estoque de carbono e a estruturação do solo.
Em contrapartida, o sistema plantio direto, mesmo
em fase de transição, tem potencial semelhante à
área nativa de cerrado para estocar carbono na cama-
da 0–10 cm.
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