Carbono, física e química de solos sob reflorestamento em clima tropical de altitude

Abstract

Atualmente, uma das preocupações mundiais está ligada ao aquecimento global e suas formas de mitigação. O Brasil esta entre os países que mais emitem CO2, sendo que 75% desse gás advêm da agropecuária. Os plantios florestais se destacam como estratégia para mitigação do aquecimento global, por meio do sequestro de carbono, na forma de madeira, biomassa e no solo. O solo se destaca como um dos principais reservatórios ativos de C da biosfera, porém sua dinâmica é complexa, sendo necessário o estudo mais aprofundado de manejos adequados para otimizar esse processo. O objetivo deste estudo é avaliar as mudanças em propriedades físicas, químicas e no teor e estoque de COS sob diferentes plantios de espécies florestais de ciclo médio em clima tropical de altitude no Sul de Minas Gerais. Foram selecionadas áreas em Camanducaia - MG, com altitudes de aproximadamente 1.350 metros, cultivadas com Araucaria angustifolia, Cunninghamia lanceolata, Cupressus lusitanica, Eucalyptus maidenii e Pinus patula, tendo uma Mata Ombrófila nativa como referência, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade. Foram realizadas análises físicas, químicas, mineralógica, micromorfológicas, e teor de COS e seu fracionamento. O delineamento amostral foi inteiramente casualizado com seis tratamentos, quatro profundidades e três repetições. O solo foi caracterizado como Argissolo Amarelo distrófico com classe textural argilo-arenosa, apresentando baixa fertilidade e alta acidez. Os teores dos nutrientes, com exceção do K, foram muito baixos, de modo que as florestas provavelmente suprem suas exigências nutricionais em camadas do solo abaixo das amostradas e pela ciclagem de nutrientes. Com relação às propriedades físicas do solo, o plantio das diferentes espécies não afetou a estabilidade dos agregados em água em relação à mata nativa, porém houve diminuição da Ds sob araucária e cunninghamia. As condições climáticas locais, favoráveis à produção florestal e à humificação, juntamente com a composição mineralógica, favoreceram o acúmulo de COS. Foram observados teores de COS na ordem de 103,7 g kg-1 para camada de 0-5 cm do solo e estoque de 202,4 Mg ha-1 na camada de 0-40 cm do solo sob cultivo de araucária, valores estes muito maiores do que os encontrados na maioria dos solos bem drenados do Brasil. Foram observados baixos teores de COS associado à fração areia, indicando que a maior parte do COS se encontra na forma humificada, o que sugere uma alta taxa de ciclagem do COS lábil nesse ambiente. O plantio de araucária resultou em acúmulo de COS de 50 Mg ha-1 para a camada de 0-20 cm em relação à mata nativa, enquanto os plantios das demais espécies não diferem da testemunha.

There is great concern today about global warming and its possible mitigative strategies. Brazil is among the world ́s largest CO2 emitters, and ca. 75% of these emissions come from agriculture. Forest plantations offer a good potential to mitigate global warming by C sequestration in wood, biomass and in soil. Soil is a major C pool, but its dynamics is complex and requires in-depth studies about how its management can maximize C sequestration. The present study aimed to assess changes in soil physical and chemical properties, and in soil organic carbon (SOC) concentrations and stocks under short- and intermediate rotation forest plantations in a tropical cool, high altitude (1,350 m a.s.l.) area in the extreme south of Minas Gerais, Brazil. Thus, soil samples to a 40 cm depth were randomly taken in triplicate from an Udult under a native rainforest and nearby plantations of Araucaria angustifolia, Cunninghamia lanceolata, Cupressus lusitanica, Eucalyptus maidenii e Pinus patula. Soil physical, chemical, mineralogical and micromorphological analyses were conducted, as well as SOC concentrations and particle-size fractionation. The soil under native vegetation was a sandy clay loam, highly acidic and with low fertility, suggesting that forests take up nutrients from subsoil layers and biogeochemical cycling. Higher soil bulk densities occurred in subsoil layers, most likely due to lower SOC contents. Soil physical properties such as aggregate stability in water did not change under forest plantations, but soil bunk density decreased under Araucaria and Cunninghamia stands. Despite soil acidity and low fertility, planted forests achieve good productivities, and local climate and gibbsitic mineralogy favor SOC accumulation. SOC concentrations as elevated as 103,5 g kg-1 (0-5 cm depth) and stocks of 202,4 Mg ha-1 were found under Araucaria stands, much higher than usually reported for most well- drained soils in Brazil. The sand particle-size fraction was SOC-poor, suggesting that most SOC in these soils is comprised by humic substances, due to high C turnover. A significant SOC sequestration of ca. 50 Mg ha-1 (0-20 cm depth) occurred under Araucaria, but not other species, in comparison to the native rainforest.