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Title: Uso de indicadores geoquímicos para avaliação da sustentabilidade ambiental em sistemas de integração lavourapecuária- floresta no Mato Grosso, Brasil
Authors: Conceição, Marcela Cardoso Guilles da
metadata.dc.contributor.advisor: Bidone, Edison Dausacker
metadata.dc.contributor.advisorco: Cordeiro, Renato Campello
metadata.dc.contributor.members: Matos, Eduardo da Silva
Alves, Bruno José Rodrigues
Bernardes, Marcelo Corrêa
Mello, William Zamboni de
Balieiro, Fabiano de Carvalho
Issue Date: 28-Mar-2017
Abstract: No último século a agricultura cresceu e se desenvolveu baseada na expansão de novas áreas para o cultivo, levando a perda de grandes áreas de florestas nativas e ecossistemas naturais e acarretando a perda de serviços ecossistêmicos. Esse crescimento promoveu aumentos significativos na produtividade, permitindo que aagriculturaseja hoje fundamental para o desenvolvimento do país. Apesar da grande importância do setor para a economia do país e da reconhecida mudança que o mesmo vem sofrendo nos últimos anos, a agricultura ainda utiliza meios de produção que promovem grande degaste dos recursos naturais como água e solo, além de emissões significativas de gases de efeito estufa. Sendo assim, é necessário mudar o paradigma da agricultura com uso de práticas de manejo que favoreçam o equilíbrio dos atributos físicos e químicos do solo, como aumento dos teores de carbono, nitrogênio, retenção de água, redução da perda de solo por erosão e lixiviação. Diversos estudos indicam que o uso de sistemas integrados de produção, como Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), melhora a qualidade do solo e consequentemente o acúmulo do Carbono Orgânico do Solo (COS). Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos iniciais da conversão da terra em diferentes sistemas de cultivo no Cerrado, a saber: ILPF, Lavoura, Pecuária e Plantio de Eucalipto. A hipótese geral do estudo é que sistemas integrados tem capacidade de aumentar os estoques de COS. Foram feitas análises de fertilidade do solo, palinofácies, avaliação dos estoques de carbono e nitrogênio do solo, fracionamento densimétrico da matéria orgânica do solo, δ13C e Carbono Orgânico Total (COT) e Nitrogênio Total (NT) das frações da matéria orgânica do solo obtidas. A ILPF e a pecuária foram os tratamentos que apresentaram os maiores valores de estoque de C e os maiores percentuais de ganho de COS, e também foram os tratamentos que tiveram os maiores incrementos de nitrogênio. A ILPF, porém,foi o tratamento que teve incremento de N em todas as três camadas avaliadas e o que teve o maior percentual de ganho de carbono (5,5MgC/ha) em três anos de experimento. Isso ocorre pois, na ILPF ocorre o consórcio da pastagem com a lavoura (composta de milho e soja), a gramínea da pastagem contribui com grande quantidade de biomassa de alta C/N, proporcionando um aumento da persistência da cobertura do solo. Sistemas de manejo, como ILPF, com menor revolvimento do solo, juntamente com culturas que aportem resíduos em quantidade e qualidade diferenciados eem diferentes camadas do solo, através de materiais com relação C/N diferentes, proporcionam aumento nos teores da matéria orgânica do solo. Os teores de carbono nas duas frações da MOS obtidas, observa-se um maior percentual de C na fração pesada do que na fração leve em todos os tratamentos. Esses percentuais diminuem conforme se atinge profundidades maiores do perfil de solo, para ambas as frações. Tal fato decorre, do aumento do aporte de resíduos vegetais provenientes das culturas nas camadas mais superficiais. Nesses três anos de experimento houve um grande incremento de carbono na fraçãopesada nos quatro tratamentos, apesar do curto espaço de tempo (3anos). Sendo a pecuária o uso com o maior incremento na camada de 0-5cm, a lavoura na camada de 5-10cm e o eucalipto na camada de 10-30cm. A ILPF apresentou o maior incremento de C na FP, devido a presença das raízes do componente florestal associado ao consórcio da braquiária com milho/soja, potencializando desta forma, o potencial de acúmulo de C em ambas as frações estudadas. Sendo os maiores valores na camada de 10- 30cm devido a presença das raízes, que contribui com um material de difícil degradação e que promove aumento da C/N.A fração leve da matéria orgânica se mostrou um bom indicador para avaliação de manejo de solo, tendo em vista que esta respondeu às alterações em curto prazo de tempo.Os dados de estoques de carbono apresentados mostram o potencial dos sistemas de Integração Lavoura–Pecuária-Floresta de atuar como tecnologia de baixa emissão de carbono.
metadata.dc.description.abstractother: In the past century agriculture, has grown and developed based on the expansion of new areas for cultivation, leading to loss of large areas of native forests and natural ecosystems and causing the loss of environmental services. This growth led to significant increases in productivity, turning agriculture into an essential sector for the development of the country. Despite the great importance of the sector to the economy and recognized change that it has undergone in recent years, agriculture still uses ways of production that promote large impacts in natural resources like water and soil, as well as significant greenhouse gas emissions. Therefore, it is necessary to change agriculture paradigm with the use of management practices that allow physical and chemical soil properties balance, such as carbon increase and nitrogen soil content, water retention and decrease in soil loss by erosion and leaching. Several studies indicate that the use of integrated production systems, such as Integration Crop-Livestock-Forest (ICLF), improve soil quality and therefore the Soil Organic Carbon (SOC) accumulation. Thus, it is intended, using geochemical indicators to understand how the soil reacts to different types of management (eucalyptus forest, crop, livestock and ICLF) and thus assess the production systems sustainability. Several analyzes were made: soil fertility, palynofacies, evaluation of carbon and nitrogen stocks, soil organic matter density fractionation, δ13C and Total Organic Carbon (TOC) and Total Nitrogen (TN) fractions of soil organic matter. ICLF and livestock were the treatments that had the highest stock values of C and the largest percentage gain of SOC, and were also the treatments that had the largest nitrogen increase. ICLF was the only treatment that had an increase of N in all three evaluated layers and which had the highest percentage of carbon gain (5,5MgC / ha) in three years of experiment. This was because in ICLF the consortium pasture with crop (corn and soybeans) and the grass contributes with large amounts of biomass high C/N, increasing soil cover persistence. Management systems, such as ICLF, with low soil inversion and higher plant residues in soil, in quantity and quality in different soil layers by materials with different C/N ratios, provide an increase in the soil organic matter amounts. The carbon content in both fractions of SOM obtained, there is a higher percentage of C in the heavy fraction of that in the light fraction in all treatments. These percentages decrease as it reaches deeper soil layers, for both fractions. This is due, increased intake of vegetable waste from crops in the upper layers. In the three years of the experiment there was a great increase in carbon heavy fraction in the four treatment, despite the short time. Livestock was the management with the largest increase in the layer 0-5cm, the crop in 5-10cm layer and eucalyptus in 10-30cm layer. The higher content of organic carbon associated with the mineral fraction of the soil in the pasture and crop in the topsoil, is due to the higher amount of vegetable waste from grass. Eucalyptus showed the highest increase of the C in FP, due to the presence of the forestry component of the roots associated with Brachiaria consortium with corn / soybean, increasing thus the potential C accumulation in both studied fractions. Higher values were found in the 10-30cm layer due to the presence of roots, which contributes to a difficult physical degradation and promotes increased C / N. Organic matter light fraction proved to be a good indicator for soil management assessment, given that it responded to changes in short period. The carbon stock data show Crop-Livestock-Forest integration systems potential to act as a low-carbon technology.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3172
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