Soil attributes and spatial variability of soil organic carbon stock under the Atlantic Forest, Brazil
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509867028Parole chiave:
Soil fertility, Soil organic matter, Geostatistical analysisAbstract
This study aimed to explore the physical and chemical attributes of the soil and to spatialize the soil organic carbon stock in a stretch of Atlantic Forest by evaluating four soil layers and the interrelationships of physical and chemical attributes as well as the spatialization of soil organic carbon stock by applying cokriging interpolation. Thus, 12 soil samples were collected in a soil layer, and the nutrient content, soil density, texture, soil organic carbon content and the soil carbon stock were determined. A Principal Component Analysis (PCA) grouped the most similar plots in terms of physical and chemical characteristics. Based on the spatial autocorrelation of the soil attributes, the digital elevation model data (altitude and slope) for the studied site were combined to explore the coordinate relationship between the terrain parameters and the soil organic carbon stock. We verified an increase in the soil fertility parallel to the increase in the organic matter content in the soil, helping to understand the differences and similarities of the identified sites in the field. There is a spatial difference in the soil organic carbon stock, with the largest being observed in areas of lower slope and altitude. The physical and chemical attributes of the soil in the Atlantic Forest varied according to the sampled points, being strongly related to the relief. The spatial variability altered soil organic carbon stocks in the forest under study.
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Riferimenti bibliografici
ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Berlin, v. 22, p. 711-728, 2013.
ANDRADE, A. T.; FERNANDES, L. A.; FAQUIN, N. V. Relação da aplicação de resíduos orgânicos, calcário e gesso com a adsorção de fósforo em solos de várzea. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 28., 2001, Paraná. Anais [...]. Paraná: SBCS, 2001. 1 CD ROOM.
AQUINO, B. F. Conceitos fundamentais em fertilidade do solo. Fortaleza: UFC, 2004. 182 p. (Apostilas Didáticas).
ARCHANJO, K. M. P. A. et al. Estrutura do componente arbóreo da Reserva Particular do Patrimônio Natural Cafundó, Cachoeiro de Itapemirim, Espírito Santo, Brasil. Floresta, Curitiba, v. 42, n. 1, p. 145-160, 2012.
BARROS, J. D. de S. et al. Estoque de carbono e nitrogênio em sistemas de manejo do solo, nos tabuleiros costeiros paraibanos. Revista Caatinga, Mossoró, v. 26, n. 1, p. 35-42, 2013.
BEHRENS, T. et al. Hyperscale digital soil mapping and soil formation analysis. Geoderma, [s. l.], v. 213, p. 578-588, 2014.
BENITES, V. M. et al. Análise discriminante de solos sob diferentes usos em área de mata Atlântica a partir de atributos da matéria orgânica. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 34, n. 4, p. 685-690, 2010.
BRIENEN, R. J. et al. Long-term decline of the Amazon carbon sink. Nature, London, v. 519, n. 7543, p. 344, 2015.
BURAK, D. L.; PASSOS, R. R.; ANDRADE, F. V. Variabilidade espacial de atributos químicos do solo sob cafeeiro Conilon: relação com textura, matéria orgânica e relevo. Bragantia, Campinas, v. 71, n. 4, p. 538-547, 2012.
CARRERA, A. L. et al. Plant impacts on nitrogen and carbon cycling in the Monte Phytogeographical Province, Argentina. Journal of Arid Environments, London, v. 73, p. 192-201, 2009.
CHAVE, J. et al. Improved allometric models to estimate the aboveground biomass of tropical trees. Global Change Biology, Oxford, v. 20, n. 10, p. 3177-3190, 2014.
CHAVES, L. H. G. et al. Adsorção de fósforo em materiais de latossolo e argissolo. Caatinga, Mossoró, v. 20, n. 3, p. 104-111, 2007.
CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 2. ed. rev. Viçosa: UFV, 2001. 390 p.
DADALTO, G. G.; FULLIN, E. A. Manual de recomendação de calagem e adubação para o estado do Espírito Santo 4ª aproximação. Vitória, ES: SEEA; INCAPER, 2001. 266 p.
EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. 3. ed. rev., ampl. Brasília, DF, 2013.
ESPIG, S. A. et al. Distribuição de nutrientes entre a vegetação florestal e o solo em fragmento de mata Atlântica. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, [s. l.], v. 3, n. 2, p. 132-137, 2008.
FERREIRA, S. J. F. et al. Nutrientes na solução do solo em floresta de terra firme na Amazônia Central submetida à extração seletiva de madeira. Acta Amazonica, Manaus, v. 36, n. 1, p. 59-68, 2006.
FONTANA, A. et al. Avaliação dos compartimentos da matéria orgânica em área de Mata Atlântica. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v. 33 p. 545-550, 2011.
FUJII, K. et al. Acidification of tropical forest soils derived from serpentine and sedimentary rocks in East Kalimantan, Indonesia. Geoderma, [s. l.], v. 160, p. 311-323, 2011.
GAMA-RODRIGUES, E. F. et al. Atributos químicos e microbianos de solos sob diferentes coberturas vegetais no norte do estado do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 32, p. 1521-1530, 2008.
GUARESCHI, R. F. et al. Atributos químicos e físicos do solo sob pastagem e estádios sucessionais de floresta estacional. Revista de la Facultad de Agronomia, [s. l.], v. 113, n. 1, p. 47-56, 2014.
GUPPY, C. N. N. W.; MENZIES, P. W.; MOODY, F. P. C. B. Competitive sorption reactions between phosphorus and organic matter in soil: a review. Australian Journal of Soil Research, Melbourne, v. 43, p. 189-202, 2005.
HICKMANN, C.; COSTA, L. M. Estoque de carbono no solo e agregados em Argissolo sob diferentes manejos de longa duração. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 16, n. 10, p. 1055-1061, 2012.
IBGE. Manual técnico da vegetação brasileira. Rio de Janeiro: IBGE, 2012. v. 2.
IBGE. Rio Doce: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação, uso potencial da terra. Rio de Janeiro: IBGE, 1987. (Série 34).
KE-LIN, H. et al. Spatial Variability of soil Water and Salt in Field and their Estimations by the CoKriging. Advances in Water Resource, [s. l.], v. 12, p. 460-466, 2001.
KUNKEL, M. L. et al. A simplified approach for estimating soil carbon and nitrogen stocks in semi-arid complex terrain. Geoderma, [s. l.], v. 165, n. 1-11, 2011.
LEITE, L. F. C. et al. Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em Argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 27, p. 821-832, 2003.
MACHADO, P. L. O. A.; CAMPOS, A. C.; SANTOS, F. S. Método de preparo de amostras e de determinação de carbono em solos tropicais. Rio de Janeiro: Embrapa, 2003. (Circular Técnica).
MACHADO, V. J. et al. Curvas de disponibilidade de P em solos com diferentes texturas após aplicação de doses crescentes de fosfato monoamônico. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 27, p. 70, 2011.
MELLO, M. N. et al. Modelagem do teor de carbono orgânico do solo em Paragominas, PA. Revista Brasileira de Biometria, [s. l.], v. 36, n. 1, p. 230-240, 2018.
MIRANDA, C. C.; CANELLAS, L. P.; TRINDADE NASCIMENTO, M. Caracterização da matéria orgânica do solo em fragmentos de mata atlântica e em plantios abandonados de eucalipto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 31, n. 5, 2007.
MURPHY, B. Key soil functional properties affected by soil organic matter—evidence from published literature. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, [s. l.], v. 25, 012008, 2015.
PESSOA, F. A.; CESÁRIO, F. V.; CASTRO JUNIOR, E. A utilização de características químicas do solo na análise funcional ecossistêmica de fragmentos florestais: estudo de caso na bacia hidrográfica do bonfim, região serrana do Rio de Janeiro. Revista Geonorte, [s. l.], v. 3, n. 4, p. 402-414, 2012.
PHILLIPS, R. P. et al. A belowground perspective on the drought sensitivity of forests: Towards improved understanding and simulation. Forest Ecology and Management, Amsterdam, v. 380, p. 309-320, 2016.
PONGE, J.-F.; CHEVALIER, R. Humus Index as an indicator of forest stand and soil properties. Forest Ecology and Management, Amsterdam, v. 233, n. 1, p. 165-175, 2006.
POORTER, L. et al. Biomass resilience of Neotropical secondary forests. Nature, London, v. 530 n. 7589, p. 211, 2016.
RAIJ, B. V. et al. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico, 2001.
RANGEL, O. J. P.; SILVA C. A. Estoques de carbono e nitrogênio e frações orgânicas de Latossolo submetido a diferentes sistemas de uso e manejo. Revista Brasileira Ciência do Solo, [s. l.], v. 31, n. 2, p. 1609-1623, 2007.
RESCK, D. V. S. et al. Dinâmica da matéria orgânica no Cerrado. In: SANTOS, G. A. et al. (ed.). Fundamentos da matéria orgânica do solo – Ecossistemas tropicais e subtropicais. 2. ed. rev. e atual. Porto Alegre: Metrópole, 2008. 654 p.
SALGADO, B. G. et al. Avaliação da fertilidade dos solos de sistemas agroflorestais com cafeeiro (Coffea arábica L.) em Lavras-MG. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 30, n. 3, p. 343- 349, 2006.
SANYAL, S. K.; DE DATTA, S. K. Chemistry of phosphorus transformations in soil. Soil Science, [s. l.], v. 16, p. 1-120, 1991.
SANTOS, H. P. et al. Efeito de sistemas de manejo de solo e de rotação de culturas na fertilidade do solo, após vinte anos. Bragantia, Campinas, v. 67, n. 2, 2008.
SANTOS, L. L. Carbono orgânico do solo: efeito da posição na paisagem e do reflorestamento em sucessão ao cafeeiro no oeste de Minas Gerais. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.
SCHARLEMANN, J. P. W. et al. Global soil carbon: understanding and managing the largest terrestrial carbon pool. Carbon Management, [s. l.], v. 5, n. 1, p. 81-91, 2014.
SCHEER, M. B.; CURCIO, G. R.; RODERJAN, C. V. Funcionalidades ambientais de solos altomontanos na Serra da Igreja, Paraná. Revista Brasileira de Ciência Solo, Viçosa, MG, v. 35, p. 1113-1126, 2011.
SILVA, M. L. N. et al. Rotação adubo verde - milho e adsorção de fósforo em Latossolo vermelho-escuro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, [s. l.], v. 32, n. 6, p. 649-654, 1997.
SILVA, R. C. et al. Alterações nas propriedades químicas e físicas de um Chernossolo com diferentes coberturas vegetais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 31, p. 101-107, 2007.
SMITH, P. et al. A comparison of the performance of nine soil organic matter models using datasets from seven long-term experiments, Geoderma, [s. l.], v. 81, p. 153-225, 1997.
SONG, G. et al. Spatial simulation of soil attribute based on principle of soil science. IEEE, [s. l.], p. 1-4, 2013.
SONG, G.; ZHANG, J.; WANG, K. Selection of optimal auxiliary soil nutrient variables for cokriging interpolation. PLoS ONE, [s. l.], v. 9, n. 6, 2014.
SPRENGEL, C. Uber Pflanzenhumus. Humuss~ure und humussaure. Salze. Kastner's Archiv fUr Gesammte Naturlehre, [s. l.], v. 8, p. 145-220, 1826.
TEIXEIRA, P. C. et al. Manual de métodos de análise de solo. Brasília, DF: Embrapa, 2017.
TIESSEN, H.; CUEVAS, E.; CHACON, P. The role of soil organic matter in sustaining soil fertility, Nature, London, v. 371, p. 783-785, 1994.
VALLADARES, G. S.; PEREIRA, M. G.; ANJOS, L. H. C. dos. Adsorção de fósforo em solos de argila de atividade baixa. Bragantia, Campinas, v. 62, n. 1, p. 111-118, 2003.
WANG, K.; ZHANG, C.; LI, W. Predictive mapping of soil total nitrogen at a regional scale: A comparison between geographically weighted regression and cokriging. Applied Geography, Oxford, v. 42, p. 73-85, 2013.
XIAOQING, Z.; MIAO, L.; SHUYING, Z. Spatial Interpolation of the Chlorophylla Concentration in Zhalong Wetland Based on Cokringing. Chinese Agricultural Science, [s. l.], v. 29, p. 160-164, 2013.
YAO, R. J.; YANG, J. S.; SHAO, H. B. Accuracy and uncertainty assessment on geostatistical simulation of soil salinity in a coastal farmland using auxiliary variable. Environmental Monitoring Assessment, [s. l.], v. 1, n. 14, 2012.
ZANELLA, A. et al. A European morpho-functional classification of humus forms. Geoderma, [s. l.], v. 164, n. 3/4, p. 138-145, 2011.
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