Caracterização da serrapilheira em caatinga preservada e mudanças no carbono do solo após o desmatamento sem queima

Abstract

A Caatinga, ecorregião semi-árida, é um dos biomas brasileiro mais ameaçado e transformado pela ação humana. Apesar da sua expressiva importância socioeconômica e ambiental, poucos estudos são direcionados ao manejo sustentável desse ecossistema. Nesse sentido, pesquisas relacionadas ao estoque de serrapilheira, carbono orgânico total (COT) e matéria orgânica particulada leve (MOPL) em áreas desmatadas sem o uso do fogo são desconhecidas no semi-árido brasileiro. O presente estudo foi desenvolvido na Embrapa Semi-Árido, Petrolina-PE, tendo por finalidade obter dados dos estoques de serrapilheira na superfície do solo e de COT e MOPL, em área sob vegetação de caatinga preservada, além de quantificar os efeitos após sete meses do desmatamento (corte da vegetação sem quima), sobre essas variáveis. O desenho experimental foi de blocos completos não casualisados (n=3), com cinco tratamentos, constituídos pelas distancias crescentes desmatadas ao redor de cada parcela experimental. A área das parcelas (10 x 40 m) e perímetros de 0, 15, 25, 35 ou 45 m de largura ao redor delas foram submetidos a corte raso. Nas parcelas experimentais foram realizadas as amostragens de serrapilheira e solo. Para cada bloco foi considerada uma parcela testemunha (mata nativa) que também foram amostradas. As amostragens de serrapilheira e solo foram realizadas no fim do período seco (dezembro/2007) e após o período chuvoso (junho/2008). Foram coletadas 162 amostras de serrapilheira no período seco em todas as parcelas, antes do corte da vegetação e 27 após a estação chuvosa, unicamente nas parcelas testemunha, localizada na área não desmatada. O material coletado foi fracionado em não-lenhoso (folhas, flores e miscelânea) e lenhoso (cascas e galhos), avaliado quanto ao teor de massa seca (MS) e composição química (N, P, K, Ca, Mg). No solo, foram retiradas 54 amostras em três camadas (0-10, 10-20 e 20-30 cm), em ambos os períodos, e analisadas quanto ao COT, MS da MOPL, granulometria, pH, P extraível e bases trocáveis. Os estoques de serrapilheira no fim do período seco apresentaram intervalo modal entre 3 e 5 Mg ha-1, compatíveis com os dados já publicados. A serrapilheira apresentou relação C/N ampla (37) sua perda de massa no período chuvoso foi de 89 e 21% para as frações não-lenhosa e lenhosa, respectivamente. O gradiente de concentração dos nutrientes foi Ca>N>K>Mg>P, para todas as frações estudadas. Os tratamentos não tiveram efeito nas concentrações e nos estoques de COT e MOPL, mas apresentaram variação sazonal, com os maiores valores encontrados no fim do período de estiagem. Foi encontrada uma relação significativa entre as quantidades de MOPL e COT, sugerindo que parte do C na MOPL é incorporado à fração de C humificado.

The Caatinga, a semi-arid ecoregion, is one of the most endangered Brazilian biome and transformed by human action. Despite its significant socioeconomic and environmental importance, few studies are directed to the sustainable management of this ecosystem. Accordingly, research related to the litter storage on the soil surface, total organic carbon (TOC) and light particulate organic matter (POML) in deforested areas without using fire is unknown or absent in the Brazilian semi-arid. This study was carried out at Embrapa Semi-Arid, Petrolina-PE, to evaluate the influence of deforested area in the dynamics of litter, TOC and POML in the mineral soil of a preserved environment of caatinga vegetation, and quantify the effects after seven months of deforestation on these variables. The experimental design was in non-ramdomized complete blocks (n = 3) with five treatments, consisting of the growing distance cleared around each experimental plot. The area of plots (10 x 40 m) and girth of 0, 15, 25, 35 or 45 m wide around them were the clear cuts. Plots in samples were collected from litter and soil. For each block as a control plot (forest) that were sampled. Sampling of litter and soil were carried out at the end of the dry period (December/2007) and after the rainy period (June/2008). We collected 162 samples of litter in the dry season in all plots before the cutting of vegetation and 27 samples after the rainy season, only in control plots, located in the area not deforested. The collected material was fractionated in non-woody (leaves, flowers and miscellaneous) and wood (bark and twigs), evaluated on the content of dry matter (DM) and chemical composition (N, P, K, Ca, Mg). A total of 54 soil samples were taken from each layer (0- 10, 10-20 and 20-30 cm) in both periods, and analyzed for TOC, DM of POML, particle size, pH, extractable P and exchangeable bases. Litter storages at the end of the dry period presented modal range between 3 to 5 Mg ha-1, consistent with data already published. The litter had a wide C/N ratio (37), and its decomposition was 89 and 21% for the non-woody and woody fractions, respectively, determined by the DM before and after the rainy season. The gradient of nutrients concentration was Ca> N> K> Mg> P for all fractions studied. Concentrations and storages of TOC and POML showed seasonal variation with the highest values observed at the end of the dry season. There was a significant relationship between the amounts of POML and TOC, suggesting that part of the C in the POML is incorporated into the humified C fraction.