Soil chemical properties in forestry plantations replacing native vegetation in high-altitude grasslands
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509818905Keywords:
Araucaria forest, Soil fertility, Native forest, Soil organic matterAbstract
The planted forests using exotic trees are increasing areas and have replaced native vegetation in the southern Brazilian highlands, which can change the dynamics of soil nutrients. The objective was to evaluate the effects of the land use change on pH and total soil organic carbon (COT), Al3+, Ca2+, Mg2+ and K+ contents on a Humic Dystrudept under plantations established in native grassland area. The land uses evaluated were pinus established in 1963 (P) and eucalyptus planted in 1991 (E), comparatively to adjacent areas of native grassland (NP), natural regeneration since 1990 (NR), and native forest (NF). Soil samples were collected at 0-5, 5-10 and 10-20 cm depth, in eight replicates for each land use to calculate means and confidence intervals (95%). In general, NP and NF showed the highest values of TOC. “P” stand compared to NP had lower TOC, Ca and K in the 0-10 cm layer, indicating negative effects of forest plantations in comparison with natural grassland in relation to carbon and nutrient cycling. NR area showed similar values of those properties in relation to NP and NF areas. Long-term evaluations are important to verify influences of forest plantations on soil properties and identify the sustainability of these land use forms.
Downloads
References
ABRÃO, S. F. et al. Alterações químicas de um Cambissolo Húmico causadas por florestamento com Pinus taeda em área de campo natural. Floresta, Curitiba, v. 45, n. 3, p. 455-464, 2015.
ALMEIDA, H. C. et al. Distribution of chemical compartments of soil organic matter and C stocks of a cambisol from south Brazil as affected by Pinus afforestation. Química Nova, São Paulo, v. 35, n. 7, p. 1329-1335, 2012.
ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrif, Stuttgart, v. 22, n. 6, p. 711–728, 2013.
ANDRADE, C. M. S. de et al. Fatores limitantes ao crescimento do capim-Tanzânia em um sistema agrossilvipastoril com eucalipto, na região dos Cerrados de Minas Gerais. Revista Brasileira de Zootecnia, Viçosa, MG v. 30, n. 4, p. 1178-1185, 2001.
BACKES, A.; PRATES, F. L.; VIOLA, M. G. Produção de serapilheira em Floresta Ombrófila Mista, em São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul, Brasil. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 19, n. 1, p. 155-160, 2005.
BALDOTTO, M. A.; BALDOTTO, L. E. B. Ácidos húmicos. Revista Ceres, Viçosa, MG, v. 61, supl., p. 856-881, 2014.
BATISTA, A. H. et al. Liming and fertilisation in Pinus taeda plantations with severe nutrient deficiency in savanna soils. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v. 37, n. 1, p. 117-125, 2015.
BECKER, E. L. S.; BURIOL, G. A.; STRECK, N. A. Clima e Intemperismo na Formação dos Solos do Rio Grande do Sul, Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, Recife, v. 5, n. 1, p. 33-46, 2012.
BEHLING, H.; BAUERMAN, S. G.; NEVES, P. C. P. Holocene environmental changes in São Francisco de Paula region, southern Brazil. Journal of South American Earth Sciences, Columbia, v. 14, n. 6, p. 631-639, 2001.
BINI, D. et al. Effects of land use on soil organic carbon and microbial processes associated with soil health in southern Brazil. European Journal of Soil Biology, Oxford, v. 55, p. 117-123, 2013.
BRUN, E. J. Matéria orgânica do solo em plantios de Pinus taeda e Pinus elliottii em duas regiões do Rio Grande do Sul. 2008. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2008.
CARLUCCI, M.B. et al. Conservação da Floresta com Araucária no extremo Sul do Brasil. Natureza & Conservação, Rio de Janeiro, v. 9, n. 1, p. 111-114, 2011.
CARVALHO, A. M. X. de et al. Atividade microbiana de solo e serapilheira em áreas povoadas com Pinus elliottii e Terminalia ivorensis. Revista Brasileira de Ciência de Solo, Viçosa, MG, v. 32, nesp, p. 2709-2716, 2008.
CARVALHO, F. de; MOREIRA, F. M.S.; CARDOSO, E. J. B. N. Chemical and biochemical properties of Araucaria angustifolia (Bert.) Ktze. forest soils in the state of São Paulo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 36, n. 4, p. 1189-1202, 2012.
CUNHA, M. C. L. et al. Quantificação da dinâmica dos remanescentes florestais no município de Jaquirana, RS, em imagens de satélite. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 35, n. 4, p. 867-873, 2011.
DENARDIN, R. B. N. et al. Estoque de carbono no solo sob diferentes formações florestais, Chapecó - SC. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 24, n. 1, p. 59-69, 2014.
DICK, D. P. et al. Pinus afforestation in South Brazilian highlands: soil chemical attributes and organic matter composition. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 68, n. 2, p. 175-181, 2011.
GROPPO, J. D. et al. Changes in soil carbon, nitrogen and phosphorus due to land-use changes in Brazil.Biogeosciences Discussions, [s.l.], v. 12, n. 3, p. 2533-2571, 2015.
INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE. Programa de manejo florestal da Floresta Nacional de São Francisco de Paula- RS. São Francisco de Paula, 2013, 67 p.
KUWANO, B. H. et al. Soil quality indicators in a Rhodic Kandiudult under different uses in northern Parana, Brazil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG v. 38, n. 1, p. 50-59, 2014.
MAFRA, A. L. et al. Carbono orgânico e atributos químicos do solo em áreas florestais. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 32, n. 2, p. 217-224, 2008.
MOURA, V. T. L. et al. Nodulação e crescimento de leguminosas cultivadas em solos coletados sob eucaliptal e sob mata atlântica: relação com os efeitos alelopáticos do Eucalyptus. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 20, n. 3, p. 399-405, 1996.
OSAKI, F.; PÉLLICO NETTO, S. Flutuação da população de fungos sob Floresta Ombrófila Mista e em povoamento de Pinus taeda. Floresta, Curitiba, v. 42, n. 4, p. 795-808, 2013.
OVERBECK, G. E. et al. Brazil’s neglected biome: the south Brazilian Campos. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, Jena, v. 9, p. 101-116, 2007.
PAYTON, M. E.; MILLER, A. E.; RAUN, W. R. Testing statistical hypotheses using standard error bars and confidence intervals. Communications in Soil Science and Plant Analysis, Missouri, v. 31, n. 5/6, p. 547-551, 2000.
PAZ, C. P. et al. Changes in macrofungal communities following forest conversion into plantations in Southern Brazil. Biotropica, [s. l.], v. 47, n. 5, p. 616-625, 2015.
PIMENTEL-GOMES, F.; GARCIA, C. R. Estatística aplicada a experimentos agronômicos e florestais: exposição com exemplos e orientações para uso de aplicativos. Piracicaba: FEALQ. 2002. 309p.
PIOVESAN, G. et al. Deposição de serapilheira em povoamento de Pinus. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 42, n. 2, p. 206-211, 2012.
POTES, M. L. et al. Matéria orgânica em Neossolos de altitude: influência da queima da pastagem e do tipo de vegetação na sua composição e teor. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 34, n. 1, p. 23-32, 2010.
POTES, M. L. et al. Soil organic matter in fire-affected pastures and in an Araucaria forest in South-Brazilian Leptosols. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 47, n. 5, p. 707-715, 2012.
SANTANA, G. S. et al. Á. Chemical composition and stocks of soil organic matter in a south Brazilian oxisol under pasture. Journal of the Brazilian Chemical Society, São Paulo, v. 24, n. 5, p. 821-829, 2013.
SANTANA, G. S. et al. The impact of exotic forest plantations on the chemical composition of soil organic matter in Southern Brazil as assessed by Py–GC/MS and lipid extracts study. Geoderma Regional, [s. l.], v. 4, p. 11-19, 2015.
SANTANA, R. C. et al. Alocação de nutrientes em plantios de eucalipto no Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 32, nesp., p. 2723-2733, 2008.
SARTOR, L. R. et al. Alelopatia de acículas de Pinus taeda na germinação e no desenvolvimento de plântulas de Avena strigosa. Ciência Rural, Santa Maria, v. 39, n. 6, p. 1653-1659, 2009.
SCHUMACHER, M. V. et al. Produção de serapilheira em uma floresta de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze no município de Pinhal Grande-RS. Revista Árvore, Viçosa, MG, v.28, n.1, p. 29-37, 2004.
SILVA, A. M. et al. Características químicas de um Latossolo Vermelho em recuperação sob plantio de Pinus spp. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 4, p. 1049-1060, 2016.
SILVA, L. B.; DICK, D. P.; INDA JUNIOR, A. V. Solos subtropicais de altitude: atributos químicos, teor de matéria orgânica e resistência à oxidação química. Ciência Rural, Santa Maria, v. 38, n. 4, p. 1167-1171, 2008.
SILVA, L. G. et al. Physical, chemical and biological attributes of a cerrado Oxisol under different forest species. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 44, n. 6, p. 613-620, 2009.
SIMBERLOFF, D. et al. Spread and impact of introduced conifers in South America: lessons from other southern hemisphere regions. Austral Ecology, Adelaide, n. 35, p. 489-504, 2010.
SKORUPA, A.L.A. et al. Propriedades de solos sob vegetação nativa em Minas Gerais: distribuição por fitofisionomia, hidrografia e variabilidade espacial. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 36, n. 1, p. 11-22, 2012.
SOUTO, X. C. et al. Allelopathic effects of tree species on some soil microbial populations and herbaceous plants. Biologia Plantarum, Prague, v. 44, n. 2, p. 269-27, 2001.
STRECK, E. V. et al. Solos do Rio Grande do Sul. 2. ed. Porto Alegre: EMATER; UFRGS, 2008. 222 p.
TEDESCO, M. J. et al. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. 174 p.
TOMASI, C.A. et al. Atributos químicos e área superficial específica em Latossolo subtropical de altitude sob usos e manejos distintos. Ciência Rural, Santa Maria, v. 42, n. 12, p. 2172-2179, 2012.
TOMASI, C. A.; INDA, A. V.; DICK, D. P. Substâncias húmicas em Latossolo subtropical de altitude sob usos e manejos distintos. Ciência Rural, Santa Maria, v. 42, n. 12, p. 2180-2184, 2012.
TONINI, H. et al. Comparação gráfica entre curvas de índice de sítio para Pinus elliottii e Pinus taeda desenvolvidas no Sul do Brasil. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 12, n. 1, p. 143-152, 2002.
VIERA, M. et al. Deposição de serapilheira e nutrientes em plantio de Eucalyptus urophylla × E. globulus. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 21, n. 3, p. 327-338, 2014.
VIERA, M.; SCHUMACHER, M. V.; CALDEIRA, M. V. W. Dinâmica de decomposição e nutrientes em plantio de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus no sul do Brasil. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 20, n. 3, p. 351-360, 2013.
VIERA, M.; SCHUMACHER, M. V. Teores e aporte de nutrientes na serapilheira de Pinus taeda L., e sua relação com a temperatura do ar e pluviosidade. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 34, n. 1, p. 85-94, 2010.
WIESMEIER, M. M. et al. Depletion of soil organic carbon and nitrogen under Pinus taeda plantations in Southern Brazilian grasslands (Campos). European Journal of Soil Science, Oxford, v. 60, n. 3, p. 347-359, 2009.
