Perdas de solo e água em sistemas agroflorestais da bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) em diferentes declividades e manejos

Abstract

O sistema agroflorestal da Bracatinga (Mimosa scabrella) faz uso do fogo, sob o ponto de vista de conservação do solo, este sistema deixa o solo descoberto, exposto à ação direta das chuvas durante parte do primeiro ano após a queima. O presente estudo avaliou as perdas de solo, água e nutrientes por erosão hídrica, no sistema agroflorestal da bracatinga. Este sistema tradicionalmente faz uso do fogo no repovoamento das áreas como forma de controlar as invasoras e garantir a dominância das plantas de bracatinga. Os tratamentos consistiram no uso do fogo em diferentes declividades (10%, 20% e 30%), sem uso do fogo (20%) e como testemunha mata nativa (20%). O período amostrado foi entre agosto de 2002 e agosto de 2003, salientando que este período houve menor precipitação do que as médias normais dos anos anteriores. Foram analisados os atributos químicos, físicos e biológicos do solo em diferentes períodos. A enxurrada foi coletada a cada sete dias e em laboratório, separou-se água e sedimento. Os elementos fósforo, potássio, cálcio, magnésio foram determinados tanto na solução quanto no sedimento coletado na calha, e a matéria orgânica apenas no sedimento. As maiores perdas de nutrientes ocorreram nos tratamentos com uso do fogo e o fósforo foi o nutriente que obteve as maiores concentrações, tanto em solução quanto no sedimento, devido às cinzas resultantes da queima. O tratamento com declive de 20% sem fogo foi o mais eficiente, tanto no controle de perdas de solo e de água quanto nas perdas de nutrientes. As perdas de solo e de água por erosão foram para os tratamentos: com 10% de declive e com fogo 0,051 t/ha.ano e 11,7 mm.ano; com 20% de declive e sem fogo, 0,015 t/ha.ano e 3,639 mm.ano; com 20%de declive e com fogo, 0,073 t/ha.ano e 15,0 mm.ano e com 30% de declive e com fogo, 0,187 t/ha.ano e 46,5 mm/ano, respectivamente. A testemunha com 20% de declive teve perdas de solo e água de 0,133 t/ha.ano e 58,1 mm.ano, maiores pela permanente umidade do solo e condições de cobertura do solo. As perdas de solo, água e de nutrientes nos tratamentos com o uso do fogo foram mais acentuados após a queima. Com o aparecimento da bracatinga e das espécies espontânea estas perdas foram diminuindo, tornando-se similares às do tratamento sem fogo. A concentração dos nutrientes no solo, após um ano, não diferiu entre os tratamentos como também a altura e diâmetro da altura do peito (DAP) das bracatingas. Um ano após a queima, a quantidade de carbono na biomassa microbiana foi significativamente superior nos tratamentos sem uso do fogo, na bracatinga com seis anos e na mata nativa, quando comparados às áreas com queima dos resíduos. A reposição da cobertura vegetal de bracatinga em sistemas agroflorestal tradicional da região metropolitana de Curitiba sem uso do fogo, aumenta o controle da erosão e a fixação dos nutrientes no solo, dando maior sustentabilidade da atividade florestal.

Soil, water and nutrient losses by rainfall erosion were measured on an agroforestry system including bracatinga (Mimosa scrabella). This system traditionally uses to burn harvesting residues to assure the revegetation and the dominance of bracatinga seedlings and to control weeds. This process usually leads toward soil degradation, by rainfall erosion and soil organic matter decay. The treatments tested were use of fire on different soil slopes (10, 20 and 30 %), no fire on 20% slope and a test plot with a degraded native forest. Runoff was sampled from August 2003 to August 2004, and soil was also sampled during this period to realize chemical, physical and biological analyses. Runoff was sampled every seven days and runoff water and sediment were separated at the laboratory. Soil nutrients as P, K, Ca and Mg were analyzed in runoff water and in sediments and soil organic matter was analyzed only in sediments. The biggest soil nutrient losses occurred on those treatments using fire, and P had the highest concentrations in both sediment and runoff water due to ashes from residue burn. The treatment using no fire on bracatinga harvesting residues on 20% soil slope was the most efficient on reducing soil, water and nutrient losses. Soil and water losses for the treatments tested were: treatment on 10% slope and using fire lost 0,051 t/ha.year and 11,7 mm/year; treatment on 20% slope and without fire lost 0,015 t/ha.year and 3,6 mm/year; treatment on 20% slope and fire lost 0,073 t/ha.year and 15,0 mm/year and treatment on 30% slope and fire lost 0,187 t/ha.year and 46,5 mm/year, respectively. The test plot, on 20% slope and under a degraded native forest, showed losses of soil and water of 0,133 t/ha.year and 58,1 mm/year, respectively, higher than others treatments due to permanent higher soil moisture and a smaller soil cover near by the soil surface. Soil, water and nutrient losses were higher following burn of harvesting residues, and they were reduced as plants were growing until no differences on losses were noticed among treatments. One year after burnt of harvesting residues no soil nutrient contents differed among treatments, and both height and DBH measurements of bracatinga plants were not different. A year after residue burn, carbon in microbiota of soil surface was greater on those sites without burning residues, bracatinga with six years of age and on native forest, when compared to areas burning residues. Revegetation of bracatinga plants on traditional agroforetry system areas without using fire increases soil erosion control and maintenance of soil nutrient content, helping the sustainability of this agroforestry activity.