DINÂMICA DO EFLUXO DE CO NO SOLO EM DUAS ÁREAS DE ... · universidade de cuiabÁ departamento de ciÊncias ambientais programa de pÓs-graduaÇÃo em ciÊncias ambientais dinÂmica

UNIVERSIDADE DE CUIABÁ

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS

DINÂMICA DO EFLUXO DE CO2 NO SOLO EM DUAS

ÁREAS DE COMPOSIÇÕES FITOFISIONÔMICAS

DISTINTAS

MARIZETH DE FRANÇA DIAS

GEORGE LOUIS VOURLITIS

Orientador

CUIABÁ, MT

JUNHO 2015

UNIVERSIDADE DE CUIABÁ



DINÂMICA DO EFLUXO DE CO2 NO SOLO EM DUAS

ÁREAS DE COMPOSIÇÕES FITOFISIONÔMICAS

DISTINTAS

MARIZETH DE FRANÇA DIAS

Dissertação apresentada ao Programa

de Pós-Graduação em Ciências

Ambientais da Universidade de Cuiabá,

como parte dos requisitos para obtenção

do título de Mestre em Ciências

Ambientais.

GEORGE LOUIS VOURLITIS

Orientador

CUIABÁ, MT

JUNHO 2015

UNIVERSIDADE DE CUIBÁ



FOLHA DE APROVAÇÃO

TÍTULO:DINÂMICA DO EFLUXO DE CO2 NO SOLO EM DUAS ÁREAS DE

COMPOSIÇÕES FITOFISIONÔMICAS DISTINTAS

AUTOR: MARIZETH DE FRANÇA DIAS

Dissertação defendida e aprovada em 19 junho de 2015,pela comissão julgadora:

_______________________________________________

Dr. George Louis Vourlitis

CaliforniaState San Marcus-CSUM/Universidade de Cuiabá

_______________________________________________

Dr. Osvaldo Borges Pinto Jr

Universidade de Cuiabá – Mestrado Ciências Ambientais

________________________________________________

Dra. Luciana Sanches

Universidade Federal de Mato Grosso

Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental

DEDICATÓRIA

O momento chegou, e neste hora quero agradecer à todos que

participaram e conviveram comigo nesta etapa tão importante da

minha vida.

Dedico aos meus pais Julião Figueiredo Dias e Eleutéria Zuita de

França Dias, aos meus irmãos Cristina, Juliano, Edson, Danielle e

Grabriely, que puderam acompanhar de tão perto a realização e as

dificuldades para realização desse sonho.

E a Ronei Lídio e Phelipe in memorian que mesmo na ausência

ficariam felizes pela conclusão com êxito de mais esta etapa da

minha vida.

AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador Professor Dr. George Louis Vourlitis por compartilhar de seus

conhecimentos e orientação para a concretização deste trabalho.

Ao Prof. Dr. Osvaldo Pinto Júnior na co-orientação, dedicação, incentivo, paciência

e contribuições na elaboração deste trabalho.

Ao Prof. Dr. Carlo Ralph pela oportunidade de participar deste mestrado e assim

melhorar as perspectivas de crescimento na comunidade acadêmica.

Aos professores do Mestrado em Ciências Ambientais - UNIC, que nos

proporcionaram momentos de reflexão e crescimento.

A todos os professores do Programa Pós-Graduação em Física Ambiental - PPGFA -

UFMT pelo auxílio em que sempre estiveram dispostos a ajudar.

A amiga Adriana Queiroz pela primeira ajuda recebida para iniciação do mestrado.

A Edna Carneiro pela parceria e acompanhamento nas coletas de campo, análises de

laboratório e nas idas à Poconé.

Aos colegas de sala, pelo comprometimento e companheirismos na execução das

tarefas propostas e aos momentos de lazer em que estivemos juntos.

E por fim obrigada a Deus, por permitir que tudo fosse concretizado a seu tempo.

Mude, mas comece devagar,

porque a direção é mais importante

que a velocidade.

Você certamente conhecerá coisas melhores

e coisas piores do que as já conhecidas,

mas não é isso o que importa.

O mais importante é a mudança,

o movimento,

o dinamismo,

a energia.

Só o que está morto não muda!

CLARICE LISPECTOR

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 1

2.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 5

2.1 Descrição do Pantanal Mato-Grossense ............................................................. 5

2.1.1 O Pantanal de Poconé .................................................................................... 10

2.2 Efluxo de CO2 do solo ...................................................................................... 10

2.2.1 Dióxido de carbono equivalente (CO2e)........................................................ 13

2.3 Temperatura e Umidade do Solo ...................................................................... 14

2.4 Serrapilheira ..................................................................................................... 14

2.5 Biomassa de Raízes .......................................................................................... 15

2.6 Matéria Orgânica e pH ..................................................................................... 16

2.7 DENSIDADE DO SOLO ................................................................................. 18

3. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 20

3.1 Descrição da área de estudo ............................................................................. 20

3.2 Metodologia ...................................................................................................... 21

3.2.1 Análise de dados ............................................................................................ 24

4. Resultados e Discussões ......................................................................................... 25

4.1 Temperatura do solo ......................................................................................... 25

4.1.1 Temperatura do solo no Cerradão ................................................................. 25

4.1.2 Temperatura do solo no Acuri ....................................................................... 27

4.2 Serrapilheira do solo ......................................................................................... 29

4.2.1 Serrapilheira do solo no Cerradão ................................................................. 29

4.2.2 Serrapilheira do solo no Acuri ....................................................................... 30

4.3 Umidade do solo ............................................................................................... 31

4.3.1 Umidade do solo no Cerradão ....................................................................... 31

4.3.2 Umidade do solo no Acuri ............................................................................. 33

ix

4.4 Densidade de Raiz ............................................................................................ 35

4.4.1 Densidade de raiz no Cerradão ...................................................................... 35

4.4.2 Densidade de raiz no Acuri ........................................................................... 36

4.5 pH ..................................................................................................................... 38

4.5.1 pH no Cerradão ............................................................................................. 38

4.5.2 pH no Acuri ................................................................................................... 40

4.6 Carbono ............................................................................................................ 41

4.6.1 Carbono no Cerradão ..................................................................................... 41

4.6.2 Carbono no Acuri .......................................................................................... 43

4.7 Densidade do solo ............................................................................................ 44

4.7.1 Densidade do solo no Cerradão ..................................................................... 44

4.7.2 Densidade do solo no Acuri .......................................................................... 46

4.8 Efluxo de CO2 do solo ...................................................................................... 46

4.8.1 Efluxo de CO2 do solo em área de Cerradão ................................................. 46

4.8.2 Efluxo de CO2 do solo em área de Acuri ...................................................... 48

5. Conclusão ............................................................................................................... 51

6. Referências Bibliográficas: .................................................................................... 53

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Sub - regiões do Pantanal Brasileiro na Bacia do Alto Paraguai. SILVA E

ABDON (1998) ........................................................................................................................ 6

Figura 2 - Esquema do Ciclo Biogeoquímico do carbono em ecossistemas terrestres. Fonte:

(Gonçalves, 2012) .................................................................................................................. 12

Figura 3 - Localização da área de estudo. .............................................................................. 20

Figura 4 - Equipamentos de coleta de dados de Efluxo de CO2, densidade de raízes e

temperatura do solo. ............................................................................................................... 22

Figura 5 - Média mensal e erro padrão da temperatura do solo (ºC) em área de Cerradão.

(Tratamentos: A=Retirada;B=Acúmulo;C=Controle) ........................................................... 26

Figura 6 - Média mensal e erro padrão da Temperatura do solo (ºC) em área de Acuri.


Figura 7 - Média mensal e erro padrão de Serrapilheira produzida (g/m2) na área de Cerradão

no tratamento retirada. ........................................................................................................... 29

Figura 8 - Média mensal e erro padrão de Serrapilheira produzida (g/m2) na área de Acuri no

tratamento retirada. ................................................................................................................ 31

Figura 9 - Média mensal e erro padrão de Umidade do solo (%) em área de Cerradão.


Figura 10 - Média mensal e erro padrão de Umidade do solo ( %) em área Acuri.


Figura 11 - Média mensal e erro padrão de Densidade de raíz (g/dm3) em área de Cerradão.


Figura 12 - Média mensal e erro padrão de Densidade de raíz (g/dm3) em área de Acuri.


Figura 13 - Média mensal e erro padrão do pH do solo em área de Cerradão. (Tratamentos:

A=Retirada;B=Acúmulo;C=Controle) ................................................................................... 39

Figura 14 - Média mensal e erro padrão do pH do solo em área de Acuri. (Tratamentos:

A=Retirada;B=Acúmulo;C=Controle) ................................................................................... 40

Figura 15 - Média mensal e erro padrão de Carbono do solo (g/kg)em área de Cerradão.


Figura 16 - Média mensal e erro padrão de Carbono do solo (g/kg) em área de Acuri.


Figura 17 - Média e erro padrão de Densidade do solo (g/cm3) em área de Acuri e Cerradão

............................................................................................................................................... 45

Figura 18 - Média mensal e erro padrão de Efluxo de CO2 do solo g(CO2) m-2

h-1

em área de

Cerradão. (Tratamentos: A=Retirada;B=Acúmulo;C=Controle) ........................................... 47


h-1

em área de

Acuri. (Tratamentos: A=Retirada;B=Acúmulo;C=Controle) ................................................ 50

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Análise de variância para área de Cerradão. ......................................................... 27

Tabela 2 - Análise de variância para área de Acuri............................................................... 27

Tabela 3 - Matriz de Correlação de Pearson da área de Acuri, em relação aos tratamentos

observados no estudo. ............................................................................................................ 36

Tabela 4- Matriz de Correlação de Pearson da Área de Cerradão, em relação aos tratamentos

observados no estudo. ............................................................................................................ 41

LISTA DE SIMBOLOS

IPCC - Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas

CO2 - Dióxido de Carbono

CO2e - Dióxido de Carbono equivalente

CH4 - Metano

N2O - Oxido Nitroso

ICV - Instituto Centro Vida

PH - Potencial Hidrogeniônico

C - Carbono

PPM - Parte Por Milhão

RPPN - Reserva Particular do Patrimônio Natural

SESC - Serviço Social do Comércio

PVC - Policloreto de vinila

GWP - Potencial de dano global

T - Temperatura

Eh - Potencial de redução

xiv

RESUMO

DIAS, M. F. Dinâmica do Efluxo de CO2 no solo em duas áreas de composições

fitosionômicas distintas. Cuiabá, 2015, 53f. Dissertação (Mestrado em Ciências

Ambientais) Departamento de Ciências Ambientais, Universidade de Cuiabá.

O presente trabalho tem como objetivo medir as emissões de efluxo CO2e suas

interações com os tratamentos e o tempo em duas áreas com características

fisionômicas distintas no Pantanal norte de Mato Grosso, identificadas como

Acurizal e Cerradão.Também foram realizadas medidas de temperatura do

solo,umidade do solo, densidade de raiz, pH, serrapilheira produzida,carbono e

densidade do solo. As áreas foram divididas em três tratamentos de blocos

inteiramente casualizados, com seis repetições, identificadas como: controle, adição

e retirada de serrapilheira.Foi utilizado a análise de variância de medidas repetidas

para o tratamento dos dados (Anova Two-Way), para testar as diferenças entre os

tratamentos (T), os meses (M) e a interação TxM.O efluxo na área de Cerradão foi de

0,93±0,09g(CO2) m-2

h-1

para o tratamento controle, para adição 1,28±0,16 g(CO2)

m-2

h-1

e retirada 0,72±0,10 g(CO2) m-2

h-1

. No Acuri o efluxo apresenta-se no

tratamento controle 0,95±0,11 g(CO2) m-2

h-1

, adição 1,26±0,16g(CO2) m-2

h-1

,

retirada 0,83±0,09g(CO2) m-2

h-1

. A análise de variância mostrou haver diferença

entre o efluxo por tratamento e por mês, para área de Cerradão, considerando a área

de Acuri observou-se o mesmo comportamento, entretanto não houve interação entre

o mês e o tratamento como foi observado na área de Cerradão.Para a temperatura

houve interação por tratamento e mês, porém foi observada menor significância para

o tratamento, a interação entre mês e tratamento somente foi observado para o

efluxo, temperatura e carbono. Na área de Acuri houve diferença entre os

tratamentos para o efluxo as demais variáveis não foram significativas, mensalmente

não foram encontradas diferenças apenas na variável densidade de raiz, as demais

ocorreram variação mensal,ainda assim não houve interação entre tratamento e mês

para esta área para nenhuma das variáveis observadas. Para o Coeficiente de

Correlação de Pearson na área de Cerradão observou-se relação linear e inversa,

porém fraca no tratamento retirada para a variável carbono do solo, na área de Acuri

a variável densidade de raiz no tratamento controle apresentou correlação inversa e

fraca. Encontrou-se diferentes valores de efluxo para os distintos tratamentos

proposto, quem sabe em função das condições da vegetação que podem influenciar

na adição de carbono no solo, com a presença maior de serrapilheira na área de

cerradão, pode ter se tornado a diferença para encontrar maior quantidade de efluxo,

posto que adicionam carbono no solo através da decomposição da matéria orgânica.

Palavras chave:Ciclo do carbono, Dinâmica do ecossistema, Produtividade do

ecossistema

xv

ABSTRACT

DIAS, M. F. Dynamics of CO2 efflux in the soil in two different ecosystems

compositions. Cuiabá, 2015 53f. Dissertation (Master in Environmental Sciences)

Department of Environmental Sciences, University of Cuiabá.

This study aims to measure the emissions of CO2 efflux and their interactions with

the treatments and time into two areas with different physiognomic characteristics in

the northern Pantanal of Mato Grosso, identified as Acurizal and Cerradão. Also soil

temperature measurements were made, soil moisture, root density, pH, produced

litter, carbon and bulk density. The areas were divided into three randomized blocks

treatments with six replications, identified as: control, addition and litter removal. It

used a repeated measures analysis of variance for the processing of data (Two-Way

ANOVA) to test differences between treatments (T), month (M) and the TxM

interaction. The efflux in Cerradão area was 0.93 ± 0.09 g (CO2) m-2

h-1

for control

treatment, for adding 1.28 ± 0.16 g (CO2) m-2

h-1

and removed 0.72 ± 0.10 g (CO2)

m-2

h-1

. In Acuri efflux presents itself in the treatment control 0.95 ± 0.11 g (CO2) m-

2 h

-1, adding 1.26 ± 0.16 g (CO2) m

-2 h

-1, withdrawing 0.83 ± 0.09 g (CO2) m

-2 h

-

1.The analysis of variance showed no difference between treatment and efflux for a

month to Cerradão area considering the area Acuri observed the same behavior,

however there was interaction between the month and the treatment as noted in

Cerradão area. For temperature by treatment interaction was observed and month but

less significance was observed for treatment, the interaction between weeks and

treatment was observed only for the efflux temperature and carbon. In Acuri area

were no differences between treatments for efflux other variables were not

significant monthly differences were found only in the variable root density, the

other occurred monthly variation, there was still no interaction between treatment

and month for this area none of the observed variables. For the Pearson correlation

coefficient in Cerradão area showed a linear and inverse relationship, but weak in

treatment withdrawal for soil carbon variable in Acuri area of the root density

variable in the control treatment showed an inverse and weak correlation. Met

different efflux values for the different treatments proposed, perhaps depending on

the vegetation conditions that can influence the addition of carbon in the soil, with

the largest presence of litter in the savanna area, it may have become the difference

to find efflux larger amount,, since add carbon in the soil through the decomposition

of organic matter.

Keywords: Carbon Cycle, ecosystem dynamics, ecosystem productivity

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento sustentável, tema muito discutido na atualidade, traz

muitos questionamentos e desafios a respeito da concretização desse ato.

Observamos que em relação ao atendimento das necessidades humanas e ao uso dos

recursos naturais, o contínuo crescimento da agricultura, uso de técnicas agrícolas,

abertura de novas áreas para pastagens com o desmatamento, queimadas, modificam

a estrutura natural dos biomas e também o modo de vida das pessoas.

Essas modificações ficam atreladas as diferentes reações em que o meio

ambiente se expressa diante dessas interferências. Acompanhar e identificar esses

processos é uma estratégia de verificação, mudanças como é o efeito estufa, processo

consolidado mediante a tantas mudanças nos recursos naturais, conhecer sobre essas

movimentações faz com que possamos estar atentos à nossas atitudes.

Outra interferência está ligada nas constantes mudanças climáticas, e suas

origens tem ligações com atitudes humanas, que acabam interferindo no processo

natural dos ecossistemas em equilíbrio originando mudanças que aparecem no meio

ambiente, impactando principalmente no seu próprio meio de vida.

O aumento da temperatura da Terra é um dos destaques dessas mudanças

como é demonstrado pelo IPCC (IPCC, 2014).O aumento de CO2, CH4 e N2O é

causado pelas emissões antropogênicas sobre a utilização de combustíveis fósseis

como fonte de energia e de uso da terra e mudanças de uso da terra, em particular a

agricultura.Adicionalmente, a queima de combustíveis fósseis retira carbono de um

compartimento isolado e passa a incorporá-lo no sistema (GONÇALVES, 2012;

MOREIRA & SIQUEIRA, 2006).

A adoção de tecnologias sustentáveis visa a melhor gestão dos recursos

naturais, visto que é marcante o aumento no uso da terra tanto qualitativamente

quanto quantitativamente que tem propiciado o aumento das emissões dos gases

efeito estufa. Estudos tem demonstrado que mudanças no uso da terra como: redução

do desmatamento, recuperação de pastagens degradadas, adoção de plantio direto

podem diminuir emissões de gases de efeito estufa, e tem sido usado como norteador

na mitigação dessas emissões (CERRI, 2012).

2

As modificações no uso da terra tem interferido, nas emissões de gases de

efeito estufa para a atmosfera, segundo IPCC (IPCC, 2014) emissões de CO2

antropogênicas para a atmosfera foram 555 ± 85 PgC (1 PgC = 1.015 g C ) entre

1750 e 2011. Desse montante, a queima de combustíveis fósseis e produção de

cimento contribuiu com cerca de 375 ± 30 PgC e mudança no uso da terra (incluindo

desmatamento, florestamento e reflorestamento) contribuiu 180 ± 80 PgC. Além

disso é provável que essas mudanças climáticas ainda ocorram, e afetem em algum

grau outros aspectos de nossa economia: água, saúde, produção de alimentos e

energia.

A microbiota do solo é a principal responsável pela decomposição dos

compostos orgânicos, pela ciclagem de nutrientes e pelo fluxo de energia do solo, a

biomassa microbiana e sua atividade têm sido apontadas como as características mais

sensíveis às alterações na qualidade do solo, causadas por mudanças de uso e práticas

de manejo (TRANINN et al, 2007).

A respiração do solo provém principalmente da raiz e das atividades

microbianas. A respiração do solo é importante no cálculo do balanço de carbono da

vegetação e da taxa de rotatividade de matéria orgânica do solo, bem como para a

compreensão de fontes e sumidouros de carbono em ecossistemas terrestres em face

da mudança climática global (JIA, 2006).

A biomassa microbiana pode ser enquadrada como o compartimento central

do ciclo do C e representa considerável reservatório de nutrientes no solo e atributo

fundamental para o estudo de ciclagem de nutrientes em diferentes ecossistemas

(GAMA RODRIGUES & GAMA RODRIGUES, 2008).

As estimativas de emissões de carbono de acordo com o SEEG - Sistema de

estimativa de emissões de gases do efeito estufa, em 2013, no Brasil foram de

1.567.679.179(tCO2е),entre 1990 e 2012, a mudanças de uso da terra foi responsável

pela emissão de 28 bilhões de toneladas de carbono equivalente (tCO2e),

correspondentes a 61% do total de emissões brasileiras nesse período. O

desmatamento na Amazônia e do Cerrado contribuíram com mais de 92% das

emissões de mudanças de uso da terra. Nesses 22 anos, no entanto, ocorreu uma

redução de 42% das emissões do setor de mudanças do uso da terra, saindo de

0,82bilhão (tCO2e) em 1990 para 0,48 bilhão (tCO2e) em 2012. Em Mato Grosso as

3

emissões ficaram em 147.737.603(tCO2e) desses, as principais categorias que

contribuíram com as emissões foram: mudanças no uso da terra, agropecuária e

energia. Segundo Instituto Centro de Vida, (2012) as emissões de CO2 no estado

foram geradas principalmente no bioma Amazônia (78%), seguido do cerrado (19%)

e pantanal (3%). A conversão de área de vegetação nativa em pastagens nos três

biomas, representou 73% dessas emissões, enquanto a conversão para área agrícola

representou 23%, e as demais mudanças de uso da terra cerca de 4%.

Ainda são incipientes estudos na região do Pantanal mato-grossense que

podem contribuir para entendimento do cenário atual das emissões de CO2, e atuação

da respiração autótrofa e heterótrofa (BUTLER, 2011), mas no entanto a dinâmica

das emissões gasosas ao longo dos tempos tem causado preocupação em relação ao

crescente acúmulo desses gases na atmosfera, em se tratando de um gás que contribui

com o efeito estufa, conhecer melhor como é o comportamento do CO2 no solo do

Pantanal,suas interações e contribuições com o meio ambiente são importantes.

Na região do Pantanal pode-se observar interferências, cuja mudanças de

cenários trazem novas realidades que nos faz investigar o processo de outras formas

estratégicas de uso dos recursos naturais e ambientais disponíveis, de forma a mitigar

essa tendência de mudança climáticas

O Pantanal Mato-Grossense (POTT, 1994) é a maior planície savânica

inundável, está inserida na bacia do Alto Paraguai possui uma característica

intrínseca à região, de possuir período de longas cheias, onde solo permanece

inundado por vários períodos do ano, proporcionando a formação de um solo

hidromórfico. Cerca de 1/3 a 1/2 do pantanal é de inundação fluvial e o restante por

precipitação. Engloba um mosaico de diferentes habitats e sustenta grande

diversidade vegetal, animal e de solos (BEIRIGO, 2011).

As mudanças climáticas vêm intensificando as alterações ambientais, e diante

de um cenário com várias modificações e interferências ainda não conhecidas e

avaliadas, procura-se uma compreensão das variáveis que estão interferindo no

processo da respiração do solo no pantanal.

Trazendo essas considerações para um entendimento que consiga elucidar tais

fatores, o objetivo geral deste trabalho foi: quantificar o efluxo de CO2 do solo e suas

interações com os tratamentos e o tempo em dois ambientes com gradientes

4

vegetacionais distintos (Acurizal e Cerradão) por apresentar representatividade da

fitofisionomias da região. E para isso tem-se como suporte os seguintes objetivos

específicos:realizar medições de Efluxo de CO2 no solo do Cerradão e Acurizal, com

diferentes quantidades de serrapilheira no solo; Quantificar a densidade de raiz nos

diferentes tratamentos; Medir a temperatura e quantificar a umidade do solo nas duas

áreas de estudo; Determinar a densidade do solo; Quantificar a serrapilheira

produzida mensalmente e verificar qual a sua possível contribuição no efluxo do CO2

do solo; Acompanhar o pH do solo e Determinar Carbono nos distintos tratamentos e

em cada área de estudo.

5

2.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Descrição do Pantanal Mato-Grossense

O Pantanal é uma planície de inundação periódica composta por uma das

áreas úmidas de maior importância do globo, está localizado na região central da

América do Sul (Brasil, 2010). A planície pantaneira situa-se na depressão do Alto

Paraguai, delimitado a oeste pela cordilheira dos Andes e a leste pelo Planalto

Central Brasileiro (FERNANDES, 2010). O bioma Pantanal ocupa uma área de

aproximadamente 150.355km2, representando área total do Brasil de 1,76%,em Mato

Grosso ocupa 7% e em Mato Grosso do Sul 25% (IGBE, 2004). O clima é do tipo

quente, com o semestre de inverno seco, apresentando um regime de precipitação

marcadamente estival, que define o caráter estacional, Aw segundo classificação

climática de Köppen (CADAVID-GARCIA, 1984). As altitudes na planície do

Pantanal variam entre 80 e 190 m acima do nível do mar, caracterizando uma região

deprimida circundada por planaltos (ASSINE, 2003). Para (HASENACK, 2003) a

precipitação anual fica entre 1000 e 1500 mm e temperaturas do ar oscilando entre

26°C nas porções mais elevadas e 29°C nas porções mais baixas.

O Pantanal é uma bacia sedimentar tectonicamente ativa, caracterizada por

uma dinâmica sedimentar que produz mudanças constantes na paisagem. As

planícies do Pantanal compõem parte de uma unidade geomorfológica denominada

Depressão rio Paraguai. Embora a denominação Pantanal derive da palavra pântano,

o Pantanal não é um grande pântano. É uma planície alagável (Wetland) que

experimenta extensa e prolongada inundação sazonal que se prolonga de janeiro a

junho, mas com picos de inundação máxima em meses distintos em diferentes

compartimentos geográficos da planície (ASSINE, 2003). A planície do Pantanal foi

subdividida (SILVA & ABDON, 1998) (figura 1) em sub-regiões fundamentando na

heterogeneidade de paisagens e na intensidade e duração da inundação, dentre elas:

Cáceres, Poconé, Barão de Melgaço, Paraguai, Paíaguas, Nhecolândia, Abobral,

Aquidauana, Miranda, Nabileque, Porto Murtinho.

6

Figura 1- Sub-regiões do Pantanal Brasileiro na Bacia do Alto Paraguai. Fonte:

SILVA & ABDON (1998)

O material de origem dos solos é formado por sedimentos, silticoarenosos,

argiloarenosos, e arenoconglomeráticos semiconsolidados a consolidados, da

formação Pantanal. Há ainda uma diversidade única de solos, frequentemente com

mineralogia 2:1, cuja morfologia reflete as condições do regime hídrico de cada

microambiente: Planossolos, Plintossolos, Gleissolos, Cambissolos Flúvicos

Luvissolos, Neossolos Flúvicos e Quartzarênicos, que se distribuem de acordo com

as feições geomórficas encontradas, sendo na grande maioria deles afetados por

processos redoximórficos (BEIRIGO, 2011).

7

Parte significativa dos solos do Pantanal permanece saturada ou alagada por

períodos que podem variar de alguns dias a vários meses, como resultado das

inundações sazonais. Por isso, a ocorrência de solos hidromórficos é generalizada em

toda região (CORINGA, 2012).

As variações sazonais da precipitação e da evapotranspiração causam a

flutuação no lençol freático, propiciando, desta forma alternância nas condições de

redução e oxidação. Durante o período de inundação do Pantanal, ocorrem mudanças

nas reações físico-químicas devido à processos redoximórficos, com redução da

concentração de oxigênio dissolvido na solução do solo e em consequência dos

valores de Eh e aumento do pH (BEIRIGO, 2008).

A fauna e flora do Pantanal são influenciados pelos quatro biomas que o

contornam, Floresta Amazônica, Mata Atlântica, Chaco e Cerrado. Entretanto,

existem adaptações de algumas espécies características da região (EMBRAPA,

2006). Assim possui tanto elementos essencialmente florestais como de áreas mais

abertas e, de forma geral, sua flora e fauna são típicas do bioma cerrado, ambiente

predominante no Pantanal. Entretanto, apesar de o Pantanal poder ser considerado

como uma extensão do bioma Cerrado, muitas espécies que vivem nos cerrados dos

planaltos de entorno nunca adentram a planície pantaneira, o que corrobora a idéia de

que o Pantanal funciona tanto como barreira ecológica quanto como corredor de

dispersão para muitas espécies (FERNANDES, 2010).

O cervo-do-pantanal, Blastocerusdichotomus, juntamente com o jacaré

Cainancrocodilusyacare, o tuíuiu, Jabiru mycteria e outras aves Ciconiformes são

representantes típicos da fauna do Pantanal não pela ocorrência exclusiva, mas como

no caso no cervo-do-pantanal, por apresentarem concentração populacional notáveis.

A anta, Tapirus terrestres é outro exemplo desta característica, sendo uma espécie de

ampla distribuição, e comum nas áreas úmidas e florestas da região(CORDEIRO,

2004).

A vegetação do Pantanal é muito variada, principalmente em função da

inundação e do solo. Segundo (POTT,1994) essas variações determinam a grande

quantidade de fitosionomias do Pantanal e estão divididas em:

Floresta semidecídua (mata) - Área não inundável/cordilheira. Poucas espécies

forrageiras no seu interior, com predominância da palmeira acuri (Scheelea

8

phalerata). Nas bordas ocorrem uma diversidade de espécies como Arrabidaeasp,

Cecropiapachystachya e Smilaxfluminensis.

Savana florestada (cerradão) - Área não inundável/cordilheiras. Vegetação

xeromorfa sobre cordões arenosos (antigos diques fluviais), cuja composição

florística é bastante heterogênea, destacando-se as espécies Scheelea phalerata,

Diospyros hispida, Annona dioica.

Savana arboreal (campo-cerrado) - Áreas pouco sujeitas à alagamento. Zona

transicional entre 'cerrado' e 'campo limpo. Formação natural ou antropizada.

Vegetação savânica, com estrato herbáceo (Mesosetumchaseae e Axonopuspurpusii,

etc.) entremeados de plantas lenhosas (Byrsonimaorbyniana, Curatella americana e

Annona dioica, etc.

Capões/murundus - Elevações do terreno de forma circular ou elíptica onde

predomina vegetação arbórea, normalmente rodeados por áreas de campos.

Savana gramíneo-lenhosa (campo limpo) - Áreas de campo, sujeitas à inundação

periódica, com predominância de gramíneas de pequeno porte e espécies uliginosas.

Savana gramíneo-lenhosa('capim vermelho, rabo-de-burro) -Áreas de campo com

predominância do capim vermelho ou rabo-de-lobo (Andropogonhypogynus) e capim

rabo-de-burro (Andropogonbicornis).

Savana gramíneo-lenhosa (fura-bucho) -Área de campo com predominância do

capim fura-bucho (Paspalumcarinatum).

Savana gramíneo-lenhosa (caronal)- Áreas de campo, situadas em mesorelevo

mais elevado, portanto pouco alagáveis. Ocorre predominância de capim carona

(Elyonurusmuticus), associados com algumas gramíneas, leguminosas e arbustos.

Baías permanentes - Lagoas subcirculares de dimensões e formas variadas que

possuem água durante o ano todo. Apresentam algumas plantas aquáticas submersas

como Eichhorniaazurea e Salviniaauriculata. As áreas de borda variam de acordo

com o nível de precipitação e época do ano. Nestas áreas ocorrem gramíneas

hidrófilas preferidas pelo gado e várias ciperáceas.

Baías de água salobra (salinas) - Lagoas subcirculares, sem vegetação no interior e

predominância de Paspalumvaginatum nas bordas.

9

Baías temporárias - Lagoas subcirculares de dimensões e formas variadas que

secam em determinadas épocas do ano. A cobertura vegetal é dinâmica durante o

ano, destacando-se espécies uliginosas.

Vazantes e baixadas - Vazantes são vias de drenagem não seccionadas, formando

extensas áreas periodicamente inundadas, enquanto 'baixadas' referem-se aos

pequenos desníveis do mesorelevo. Nestas áreas ocorrem gramíneas hidrófilas e

várias ciperáceas.

A presença de cordilheiras que se apresentam na paisagem como elevações

dos terrenos/aterros, era utilizada como mini-refúgios para a fauna e para as

populações indígenas, o homem também contribuiu através do manejo ambiental. Os

acuris estão presentes nesses aterros como na região de Poconé, onde os índios

Guatós retiravam mudas desta palmeira e transplantavam para lugares próximos, com

o objetivo de proteger os aterros da ação das águas durante as cheias periódicas, e

onde o solo era mais fértil (OLIVEIRA, 2000).

Ambientes de floresta nativa, notadamente aqueles estabelecidos em solos de

baixa fertilidade natural, como é o caso do Pantanal, têm sua manutenção fortemente

associada ao equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos biogeoquímicos do

solo (CARDOSO, 2009).

Em meados do séc. XVIII chegam os bandeirantes em busca de escravos para

as plantações do sudeste do Brasil e para a extração do ouro. O Pantanal foi

subdividido em grandes latifúndios. Nesse mesmo século iniciou-se definitivamente

o povoamento do Pantanal pelos colonizadores luso-brasileiro. Assim no final do séc.

XVIII e início do séc. XIX inicia aquilo que hoje é considerado a atividade

econômica tradicional do Pantanal, que é a criação extensiva de gado com o

aproveitamento dos seus campos nativos. Entretanto, durante as últimas décadas,

mudanças nas políticas econômicas têm aumentado a pressão sobre o Pantanal. A

pecuária tradicional, que perdurou por mais de 220 anos, vem sendo substituída

sistematicamente pela pecuária baseada na plantação de gramíneas exóticas, que vem

causando a substituição de áreas campestres nativas e a conversão de florestas em

campos (FERNANDES, 2010).

A deterioração das condições físicas de solo sob pastagem é atribuída ao

pisoteio do gado, que causa compactação, expressa pelo aumento da densidade, da

10

microporosidade e da resistência do solo, à penetração, e da redução do espaço

poroso total, da macroporosidade e dos valores das propriedades hidráulicas, o que

propicia menor capacidade de infiltração da água no solo e o aumento da

susceptibilidade à erosão (COLLET, 2009).

2.1.1 O Pantanal de Poconé

Segundo FERNANDES (2010) a sub-região do Pantanal de Poconé cobre

11% do Pantanal Brasileiro, com uma área de 17.945 km2. É caracterizada por

períodos de inundação entre dezembro e maio e de seca entre junho e novembro, com

estação chuvosa se estendo de outubro a abril.

Assim como ocorre nas diferentes sub-regiões do Pantanal, na região de

Poconé há uma ampla variedade de habitats (Fernandes, 2010) e, dentro de uma

distância de poucas dezenas de metros, pode mudar o tipo de vegetação. A vegetação

da região é influenciada por diversos fatores, como o tipo do solo, o stress pelo fogo,

a intensidade de pastejo pelo gado, a limpeza manual ou mecanizada de áreas para a

pecuária e a amplitude e a duração da inundação. Áreas de cerrado predominam na

região, ocorrendo também habitats florestais e campo limpos, além de habitats

aquáticos.

2.2 Efluxo de CO2 do solo

O solo é uma coleção de corpos naturais, constituídos de partes sólidas,

líquidas e gasosas, tridimensionais,dinâmicos, formados por minerais e orgânicos

que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões continentais do nosso

planeta, contém matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde ocorrem, e

eventualmente, terem sido modificados por interferência antrópicas (EMBRAPA,

2006).

De acordo com Dias (2006), o CO2 é produzido na superfície do solo,

principalmente pela participação de microorganismos na decomposição aeróbia da

matéria orgânica, e pela respiração de raízes, a qual é denominada de respiração do

11

solo. Entretanto, os solos tropicais, que apresentam umidade e temperatura elevadas,

oferecem condições bastante propícias para produção de CO2, pois favorecem a

decomposição da matéria orgânica, a respiração das raízes e a respiração microbiana,

aumentando a emissão do CO2 solo para atmosfera. Desta forma o balanço de C no

solo é dependente da relação entre as adições de C fotossintetizado pela planta (parte

área e raízes) a as perdas de C para a atmosfera resultantes da oxidação microbiana

do C orgânico à CO2 (ZANATA, 2008).

O carbono (C) na forma de gás carbônico (CO2) atmosférico entra na

biomassa terrestre via fotossíntese (produtividade primária bruta), e metade desse

valor é logo liberado como CO2 pela respiração das plantas. Esse carbono é

armazenado na biomassa vegetal (produtividade primária líquida) e entra no solo via

senescência ou exsudação. Ao mesmo tempo, a respiração heterotrófica e fogo

retornam uma quantidade equivalente à produtividade primária líquida para a

atmosfera fechando o ciclo (FERREIRA, 2013).

Somando a isso é confirmado por (GONÇALVES, 2012) no ciclo

biogeoquímico terrestre do carbono em que as moléculas oxidadas inorgânicas de

dióxido de carbono presentes no compartimento atmosférico (CO2), na presença de

luz, são transformadas em moléculas mais complexas e reduzidas, ou seja, com

maior valor energético, que são os compostos orgânicos. Essa matéria orgânica passa

a fazer parte da vegetação e em seguida pode fluir pela teia alimentar até os

consumidores e por fim chega aos organismos decompositores no solo. As reações

químicas de respiração realizadas pelos organismos (produtores, consumidores e

decompositores) por sua vez devolvem parte do CO2 assimilado pelos vegetais pela

fotossíntese de volta para atmosfera (Figura 2).

Qualquer alteração dos fluxos de entrada e saída de carbono de carbono dos

reservatórios naturais poderá afetar de modo acentuado a composição da atmosfera,

aumentando as taxas dos gases de efeito estufa. Essa alteração afetará o balanço de

carbono nos ecossistemas terrestres, através da influência nas taxas de fotossíntese e

respiração, bem como, os processos climáticos, quer seja em escala local, regional e

/ou global (DIAS, 2009).

12

Figura 2 - Esquema do ciclo biogeoquímico do carbono em ecossistemas terrestres.

Fonte: Gonçalves (2012), adaptado

Coelho (2005) relata que o efluxo de CO2 da superfície do solo é

provavelmente o sistema mais amplamente usado de estimativa da taxa de respiração

do solo in situ. No entanto, a respiração do solo, e efluxo de CO2, não são sinônimos.

A respiração do solo vem a ser a oxidação da matéria orgânica do solo, e inclui a

respiração das raízes e organismos do solo. O efluxo de CO2 é a liberação de CO2

para a atmosfera e, portanto, depende da produção de CO2 no solo e do processo

físico de fluxo de gás para fora do solo(difusão). Gases e água competem pelo espaço

poroso do solo. Quando parcial ou totalmente preenchido por água, a disponibilidade

de gases para os microorganismos é menor (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006).

A respiração do solo, ou respiração edáfica, é a somatória das liberações de

CO2 para a atmosfera, resultante de vários processos que ocorrem na serrapilheira,

superfície e camadas mais profundas do solo (KEPLER, 1990). O termo "respiração"

se divide em dois: "respiração autotrófica" (CO2 liberado diretamente pelas plantas

como produto de sua própria atividade metabólica),e "respiração heterotrófica" (CO2

respirado por herbívoros, detritívoros, e de níveis tróficos mais altos, à medida que

consomem e quebram matéria orgânica (MALHI, 2009).

Segundo Davidson (2002), a respiração do solo é um dos maiores e mais

importantes fluxos de carbono de um ecossistema terrestre, podendo ser medida, por

vários métodos, como o de covariância de vórtices turbulentos que permite medir a

13

respiração do ecossistema e o uso de câmaras colocadas sobre o solo que permite

uma medida direta da respiração que ocorre dentro das camadas do solo e da

serrapilheira.

O efeito do aquecimento do planeta provocado pelos gases de efeito estufa,

sendo o CO2 o principal deles, é de extrema importância para a vida na Terra. Porém

o aumento nas concentrações desses gases e seus resultados podem gerar

consequências que vão além do limite da capacidade que os ecossistemas podem

suportar (GONÇALVES, 2012).

O fluxo de C do solo para atmosfera não tem sido abordado de forma ampla

temporal e espacialmente. Estes fluxos de carbono podem ser na forma de CO2, CH4

e outros compostos voláteis, sendo o CO2 o mais importante em termos de massa -

principalmente através da queima da vegetação e da respiração das raízes e

microorganismos do solo (SALIMON, 2003). O metano se origina principalmente da

digestão anaeróbia da matéria orgânica.

2.2.1 Dióxido de carbono equivalente (CO2e)

Dióxido de carbono equivalente é uma unidade métrica que converte o

potencial de aquecimento global de gases que provocam o efeito estufa, (chamados

de GEE) em termos equivalentes a toneladas de CO2. A tonelada de emissão de CO2

é multiplicada pelo potencial de aquecimento de outros gases, como o óxido nitroso,

o metano e o ozônio(Instituto de pesquisa Ambiental da Amazônia, 2015). O

potencial de dano (Global Warming Potential - GWP) de cada gás significa quanto

(ou quanto menos) um gás aumenta o efeito estufa em 100 anos comparada com a

mesma quantidade de CO2 emitida ao mesmo tempo. A molécula de dióxido de

carbono tem por definição valor é igual 1 neste índice, o metano 23, óxido nitroso

298.Isto equivale dizer que o (CH4) tem um potencial 23 vezes maior que o CO2 de

causar dano ao ambiente, ou seja, emitir 1 kg de metano tem o mesmo efeito que

emitir 23 kg de CO2 (EIDELMAN et al, 2009).

14

2.3Temperatura e Umidade do Solo

Temperatura e umidade do solo são fatores que intrinsicamente influenciam

na intensidade da respiração do solo. CARVALHO (2012) menciona que a umidade

do solo tende a ser maior quando a temperatura do solo é baixa e vice-versa.

A taxa de transferência do CO2 é controlada pelos seguintes fatores:a) sua

taxa de produção no solo; b) os gradientes de temperatura; c) sua concentração na

interface solo-atmosfera; d) as propriedades físicas do solo; e e) as flutuações da

pressão atmosférica no ambiente (SOTTA, 1998).

Contribuindo para o entendimento da respiração do solo, EKBLAD (2005)

cita não só a temperatura e umidade do solo, mas também a umidade do ar, ou seja,

que as condições do tempo também podem influenciá-la.

As taxas de respiração também aumentam com a temperatura devido à

sensibilidade das enzimas, renovação de proteínas e necessidade energética das

reações de respiração (CORREIA, 2013).

Altas temperaturas podem comprometer o estoque de carbono no solo

estimulando a atividade microbiana e aumentando tanto a quantidade de tecido

vegetal presentes, quanto a quantidade de matéria orgânica decomposta, podendo

tornar mais veloz a liberação de CO2 e CH4 para a atmosfera por meio da respiração

do solo. Emissões crescentes, podem em contrapartida, contribuir para um maior

aquecimento global (COMISSION, 2011)

A umidade do solo exerce grande influência nas emissões de CO2. A umidade

do solo pode tanto favorecer como inibir a produção de CO2, havendo teoricamente

uma umidade ótima que máxime a respiração (CHAVEZ, 2008). Assim um solo com

deficiência de água pode reduzir ou eliminar o crescimento bacteriano. Por outro

lado, uma umidade excessiva restringe a transferência de oxigênio, reduzindo a

atividade dos microorganismos aeróbios (PADRÃO, 2004).

2.4 Serrapilheira

Constituída por material de origem vegetal (folhas mortas, galhos, troncos,

flores, frutos e sementes) e animal (restos de animais e material fecal), depositado na

15

superfície solo, que ao decompor-se supre o solo e a raízes com nutrientes e com

matéria orgânica (MARTINS, 2001). Grande parte dos nutrientes dentro do

ecossistema esta presente na parte aérea da vegetação, ocorrendo forte interação

entre a vegetação e o solo, por meio da ciclagem de nutrientes, em que o acúmulo de

serrapilheira exerce importante função, por ser a mais significativa forma de

transferência de nutrientes (MARTINS & RODRIGUES, 1999). Uma cobertura

vegetal densa produz maior quantidade de serrapilheira (SILVA et al. 2007). O

estoque de serrapilheira é regulado pela quantidade de material que cai e pela sua

decomposição na superfície do solo (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006).

Na serrapilheira, os organismos mortos através de uma interação complexa de

atividades físicas e biológicas são decompostos em partículas grandes, daí em

partículas menores e, finalmente, em pequenas moléculas, como o dióxido de

carbono, água de componentes minerais. (VALENTINE, 2005).

A serrapilheira é o local perfeito para as atividades decompositoras dos

microorganismos como fungos e bactérias. A serrapilheira mantida na superfície e

que constitui uma fonte de carbono orgânico e de nutrientes no solo, varia menos em

temperatura, mantendo o ambiente mais equilibrado (OSAKI, 2008). As folhas são

as estruturas mais facilmente decomponível e predominante na serrapilheira

(ARAÚJO et al., 2011)

2.5Biomassa de Raízes

O crescimento e o desenvolvimento dos sistemas radiculares dependem das

interações entre fatores bióticos e abióticos dos ecossistemas (FREITAS, et al

2005).O crescimento radicular é maior em áreas com alta concentração de nutrientes

e relativamente menor em áreas consideradas pobres em nutrientes (BLAIR &

PERFECTO, 2001).

A liteira e as raízes finas no solo são as principais fontes de matéria orgânica

no solo, contribuindo com a ciclagem biogeoquímica nos ecossistemas florestais

(LIMA, 2008). Uma vez formada no solo a decomposição desta matéria orgânica

acontece mais lentamente; ainda assim é uma das maiores fontes de CO2 no solo

(CHENG, 1999; SOTTA, 1998).

16

A grande parte da biomassa das raízes finas (<2mm) está concentrada nos

primeiros 30 cm do solo, onde perfazem 72,8% da biomassa radicular média,

indicando ser as raízes dessa espessura as principais responsáveis pelos processos de

absorção de água e nutrientes, essa grande quantidade de raízes está relacionada com

a presença da camada de serrapilheira, que funciona como isolante térmico, evitando

o superaquecimento do solo e a perda de água por evapotranspiração, essa camada

orgânica resultante da decomposição dos resíduos vegetais é a principal fonte de

nutrientes para as raízes (WITSCHORECK, 2003).

Os diferentes componentes da respiração do solo podem afetar a capacidade

de redução ou armazenamento de CO2 em ecossistemas (MANCHON, 2013),

atualmente são conhecidas técnicas específicas para separação da respiração

heterotrófica e autotrófica (decomposição da matéria orgânica, respiração de

microorganismos, processos fermentativos,respiração das raízes e seus simbiontes

etc.) Butler et al (2010).

As raízes finas frequentemente contribuem para a maior parte da

produtividade abaixo da superfície do solo e sua expectativa de vida varia de

semanas a anos, dependendo da espécie e das condições ambientais (JACKSON et

al, 1996).

2.6 Matéria Orgânica e pH

A matéria orgânica do solo é um atributo decisivo na definição da qualidade

do solo, e é justamente na superfície do solo onde se encontra a maior quantidade de

matéria orgânica, sendo que a superfície do solo esta mais exposta à ação antrópica.

A função mais importante da matéria orgânica é incorporar e estocar nitrogênio e

carbono e outros elementos (BARROS, 2013).

Machado (2001) se refere à matéria orgânica como um termo um tanto quanto

simples para expressar a intrincada mistura de carbono orgânico, ácidos húmicos,

substâncias orgânicas diversas e suas associações com os minerais do solo, onde,

para sua formação em todos os ecossistemas terrestres, tem-se a decomposição

biológica de resíduos orgânicos mortos, tais como: plantas, animais e

microorganismos do solo. Assim também o tipo de vegetação e as condições

17

ambientais são os fatores determinantes da quantidade e da qualidade do material que

cai no solo (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006)

A fração viva que forma a matéria orgânica do solo inclui os

macroorganismos (15-30%), constituído por minhocas, ácaros, entre outros, e pela

biomassa microbiana (60-80%), formada por vírus, bactéria, fungos, entre outros,

que corresponde a menos de 4% do carbono orgânico total do solo e, finalmente,

pelas raízes (5-10%). A fração não viva é formada pelos resíduos e metabólitos de

planta, de animais e microorganismos, correspondendo à maior parte do carbono

orgânico total do solo, cerca de 98%. Formada por substâncias não húmicas (30% de

carbono do húmus), constituída pelos ácidos orgânicos, e substancias húmicas (70%

do carbono do húmus), formada pelos ácidos húmicos, flúvicos e húmicas

(MACHADO, 2005; ROSCOE &MACHADO, 2002). A biomassa microbiana do

solo corresponde a 5% da matéria orgânica do solo, por ter um curto tempo de

resistência, ela é alterada rapidamente, respondendo às modificações provocadas nos

sistemas ambientais.

Segundo Cerri, Davidson, Bernoux, & Feller (2004), o solo se constitui em

um compartimento chave, no processo de emissão e sequestro de C, evidenciando

que, globalmente, há duas ou três vezes mais carbono (C) nos solos (1500-2000 Pg),

em relação ao estocado na vegetação (470-655 Pg), e cerca do dobro, em comparação

com a atmosfera (730 Pg). Portanto, manejos inadequados podem mineralizar a

matéria orgânica e transferir grandes quantidades de gases do efeito estufa para a

atmosfera.

A matéria orgânica do solo desempenha um papel central na regulação da

produtividade vegetal nas regiões tropicais. Os processos de decomposição e

mineralização dos resíduos vegetais são responsáveis pela principal fonte de

nutrientes para as plantas nos ecossistemas naturais e nos agroecossistemas

introduzidos e raramente fertilizados (SANCHEZ et al., 1989, CONCEIÇÃO et al.,

2005).Como é o caso do Pantanal, cujas florestas nativas estão estabelecidas e solos

de baixa fertilidade natural e têm sua manutenção fortemente associada ao equilíbrio

entre a cobertura vegetal e os processos bioquímicos do solo (CARDOSO et al.,

2009),a avaliação das propriedades do solo que estimam a sua qualidade assume

18

importante papel no monitoramento de sua conservação, sob pena de degradação do

solo comprometer irreversivelmente a sustentabilidade dos agroecossistemas.

Na decomposição dos materiais orgânicos no solo, os microorganismos atuam

como transformadores, e essa quebra geralmente na forma de polímeros em materiais

solúveis são absorvidos pelas células microbianas (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006).

A matéria orgânica, por ser sensível as modificações que ocorrem no solo e

pela sua influência nos atributos essenciais, tem sido considerada como indicador -

chave de qualidade do solo. Ela atua na ciclagem de nutrientes, formação de

agregados, infiltração e retenção de água, entre outros. Aumenta a fertilidade do solo,

contribui com o fornecimento de cargas negativas e propícia a retenção de cátions,

tornando-se um componente fundamental na capacidade produtiva desses solos

(NETTO, 2008).

Em solos submersos, o oxigênio é deplecionado pela respiração de

microorganismos e raízes e o dióxido de carbono é acumulado, esse acúmulo

modifica o pH do meio, afetando o potencial redox do solo e transformações dos

nutrientes (PONNANPERUMA, 1972).

O pH do solo regula as reações químicas e tem um efeito sobre o crescimento

e proliferação de microorganismo, bem como sobre a respiração do solo. O solo pode

se tornar ácido devido à liberação de ácidos orgânicos e maior absorção radicular de

cátions do que ânions. Devido ao efeito adverso do pH baixo sobre a atividade

microbiana do solo, solos com pH 3 produz de 2 a 12 vezes menos CO2 do que solos

com pH 4. A produção de CO2 geralmente aumenta com o pH inferior a 7, e diminui

o pH em solos acima de 7 (LUO & ZHOU, 2006).

2.7 Densidade do solo

A densidade representa a relação entre o peso das partículas sólidas do solo e

o volume total do solo seco, sendo expressa em g cm-3

.

Solos com maiores teores de matéria orgânica, por exemplo, apresentam

densidades menores, em torno de 0,90 g cm-3

. Os solos arenosos, que são menos

porosos, podem ter densidades superiores a 1,50 g cm-3

. Compactação do solo, pelo

tráfego de máquinas agrícolas sobre o terreno aumenta a sua densidade, o que pode

19

dificultar a permeabilidade da água, dificultar o crescimento das raízes das plantas e

diminuir o espaço poroso, diminuindo, assim, o ar do solo, que é a fonte de oxigênio

para as raízes e microorganismos (MEURER, 2006).

20

3.MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Descrição da área de estudo

A região de estudo encontra-se localizada no Pantanal norte de Mato Grosso,

município de Poconé, no Parque Baía das Pedras, com área de 4.500 hectares dentro

da Estância Ecológica Serviço Social do Comércio -SESC Pantanal (RPPN); O local

de estudo localiza-se nas coordenadas geográficas16º30'30''S e 56º24'2''O referente

ao Cerradão e 16º30'15''S e 56º24'15''O à área de Acuri.

Figura 3- Localização da área de estudo no estado de Mato grosso da área de

Acurizal e Cerradão.

O clima típico da região é AW (ALVARES, 2014) segundo a classificação

climática de Köppen, apresentando sazonalidade característica, com uma estação

chuvosa (outubro-abril) e outra seca (maio-setembro). A temperatura média do ar na

21

RPPN SESC Pantanal oscila entre 22 a 32ºC e a precipitação média anual entre 1100

e 1200 mm, com o total do mês mais seco inferior a 40 mm (HASENACK et al.,

2003).

São reconhecidas na RPPN Sesc Pantanal sete fisionomias vegetais: Cerrado

stricto sensu, Cerradão, Cambarazal, Campo com murundus, Floresta Estacional com

acuri, Campo e outras fisionomias com ecótonos (HASENACK et al., 2003)

Dessas fisionomias presentes, foram escolhidas duas: uma das áreas

estudadas a vegetação é marcada pela presença da Floresta semidecídua com

predominância da Scheelea phalerata (Arecaceae) popularmente conhecida como

palmeira Acuri,onde não ocorre inundação; e na outra o Cerradão com característica

de plantas associadas ao clima mais seco como a Diospyros híspida, popular fruta-

de-boi, podendo ocorrer inundação no período chuvoso.

O solo da região estudada é classificado como Planossolo Háplico Eutrófico

Típico, segundo CARVALHO (2013).

Foram realizados acompanhamentos mensais iniciados no mês de fevereiro de

2014 até Fevereiro 2015,nas áreas de fitofisionomias de Acuri e Cerradão, foram

delimitadas a área em 12 blocos, sendo 6 blocos em cada área experimental,

compostos por 3 tratamentos de 2m2 cada, esses tratamentos receberam denominação

especifica de: área de controle (C), área com adição de serrapilheira (+) e área com

retirada de serrapilheira (-); sendo esta, retirada mensalmente da área do tratamento

(-) e depositada na área de adição de serrapilheira (+). Estes blocos foram escolhidos

ao acaso e divididos da seguinte forma:blocos denominados de 1 a 6 pertencentes ao

Cerradão, e de 7 a 12 pertencentes ao Acurizal, ou seja, cada área possuía 6

repetições por tratamento.

3.2 Metodologia

A área de estudo foi constituída de 12 blocos com 3 tratamentos inteiramente

casualizados, num total de 36 pontos de amostragem. Em cada ponto foram

realizadas mensalmente medidas de: efluxo de CO2, temperatura do solo, coleta de

serrapilheira, coleta de solo para análise de carbono, umidade, pH, densidade do solo

e densidade de raízes.

22

No campo as medidas de efluxo de CO2 foram realizadas utilizando um

analisador de gás infravermelho portátil (EGM-4 PP-SYSTEM U. K.), que calcula as

emissões de CO2 provenientes do solo, este possui conexão com uma câmara de

fluxo de CO2 do solo(SRC-1, PP-SYSTEM U. K.) com 1170 cm3 que cobre 78,5 cm

2

de solo a cada medida. Para a leitura do efluxo essa câmara foi ajustada na superfície

do solo de modo que não houve passagem de ar do ambiente externo para o interno

conforme figura 4.

Figura 4- Equipamentos de medição de efluxo de CO2 do solo, densidade de raizes e

medida de temperatura do solo.

Colocando-se uma câmara de circuito fechado de volume conhecido (1170

cm3) sobre o solo e medindo a razão de aumento da concentração de CO2 dentro

desta câmara, quantificou-se o fluxo de CO2 do solo, conforme da equação 1.

𝑅𝑠 =𝐷𝐶

𝐷𝑇×𝑉

𝐴

(1)

23

em que, Rs é a razão de fluxo de CO2 do solo(fluxo de CO2/unidade de área/unidade

de tempo), DT é o tempo decorrido de medida, DC é a diferença de concentração de

CO2 no tempo decorrido, V é o volume total do sistema e A área do solo exposto à

medida , a unidade de medidas foi g/CO2m-2

h-1

.

A temperatura do solo foi medida utilizando um termômetro digital portátil

marca Nicety, modelo DT804, onde a haste foi introduzida no solo no mesmo

instante das medidas de efluxo de CO2, na profundidade de 10 cm.

Quantificou-se a serrapilheira recolhendo todo o material depositado no

tratamento retirada durante todo o mês, em seguida a mesma foi pesada e adicionada

no tratamento acúmulo.

Procedeu-se a coleta do solo no mesmo ponto da medição de efluxo, retirando

aproximadamente 0,86 dm3 de solo a 10 cm de profundidade, utilizando para isso um

molde de PVC (anel de PVC) conforme ilustrado na figura 4.

Foi introduzido no solo o molde de PVC onde a amostra foi recolhida, no

laboratório realizou-se a separação da raiz do solo, onde utilizou-se uma peneira

(4mm), em seguida as raízes foram lavadas, pesadas e colocadas em estufa por 72

horas, ou até atingir peso constante, foi utilizada a equação (2) para o cálculo da

densidade da raiz:

𝐷 =𝑚

𝑣

(2)

em que D é a densidade, m é a massa (g) de raiz contida no molde de PVC, V é

volume do molde (m3).

Com o solo utilizou-se o método gravimétrico para determinar a umidade, as

amostras foram acondicionadas em cápsulas de alumínio, pesadas e colocadas em

estufa não ventilada por 24 h a 105º C, até atingir peso constante para obtenção do

teor de água.

A umidade do solo (US) foi obtida da diferença entre a massa úmida (mµ) e a

massa seca (ms), dividida pela massa seca, para se obter a proporção de massa de

água (ma) por massa de solo seco (ms). Em seguida conforme equação 3multiplicou-

se por 100, obtendo-se a porcentagem de água da amostra em massa seca.

24

𝑈𝑆 =𝑚𝑢 −𝑚𝑠

𝑚𝑠 𝑥 100

(3)

Para determinar a matéria orgânica utilizou-se o método da oxidação via

úmida com dicromato de potássio em meio sulfúrico, com titulação utilizando

solução padrão de sulfato ferroso amoniacal. Utilizou-se o fator 1,724, para converter

matéria orgânica em Carbono.

Com pHmetro marca Tecnal, modelo mPA-210p foi medido o pH do solo,

com de um eletrodo combinado imerso em suspensão solo:líquido (1:2,5).

A densidade do solo foi realizada com a amostra do solo indeformado em

anel de alumínio de 100,13 cm3, a 5 cm de profundidade, após a coleta o mesmo foi

colocado em estufa com circulação de ar a 105ºC, por no mínimo 72 h, a densidade

foi calculada por:

𝐷𝑠 =𝑃𝑠

𝑉𝑐 (4)

em que Ds é a densidade do solo; Ps é o peso seco do solo dentro do anel e Vc é o

volume do anel. A análise de densidade do solo foi realizada no mês de fevereiro de

2015 em três tratamentos para cada área de estudo.

As análises foram seguidas de acordo com a metodologia descrita em

EMBRAPA (1997).

3.2.1 Análise de dados

Os parâmetros para análise do efluxo de CO2do solo foram submetidos à

análise de variância de medidas repetidas (Repeated Measures Anova) para testar as

diferenças entre os tratamentos, os meses, e a interação desses. Para testar a diferença

entre os tratamentos foi submetido a análise de variância de medidas repetidas

(Repeated Measures Anova) para testar o efeito dos tratamentos (T), os meses (M), e

a Interação (TxM) usou-se os intervalos de confiança para testar as diferenças entre

as médias.

25

4. Resultados e Discussões

Os resultados foram obtidos de duas áreas fitofisionomias distintas do

Pantanal Norte Matogrossense: Cerradão e Acurizal, onde observou-se o efeito dos

tratamentos, do tempo e a interação do tempo sobre o tratamento.

As médias e os erros de todas as variáveis estudadas com seus respectivos

tratamentos estão descritos nos gráficos abaixo.

4.1 Temperatura do solo

4.1.1 Temperatura do solo no Cerradão

A temperatura é um fator preponderante nas atividades das reações e

atividades microbiológicas, sendo uma variável importante para o acontecimento das

atividades microbianas e grande responsável pela variação diária de efluxo CO2,

SOTTA (1998).

A temperatura foi um parâmetro de pouca variação observado durante as

medições realizadas para esta variável, mesmo diante de diferentes tratamentos a

média anual não variou muito, ficando na média de 26,12ºC.

No mês de dezembro foi encontrada a maior temperatura do solo no

tratamento retirada de serrapilheira (Figura 5A), registrando o valor de 34,16 ºC o

que pode ter sofrido interferência por este ser um período chuvoso.A temperatura de

23,51ºC(5B) foi medida no tratamento acúmulo e foi a menor temperatura durante o

estudo, no período de seca, o que é característico para o mês de agosto. As taxas de

atividades microbianas são mais propicias em temperatura próximas a 28ºC

(MOREIRA & SIQUEIRA, 2006)

Na área de cerradão a média e o erro padrão da temperatura do solo foi de

27,35±0,18ºC para área de controle, no acúmulo de serrapilheira foi 27,38±0,22ºC e

na retirada 27,5±0,23ºC.Nos meses de março e maio/14não foram realizadas medidas

devido a área encontrar-se alagada.

26

Entre os tratamentos não foi encontrado diferenças nas medidas de

temperatura do solo. Mas no entanto a temperatura exerce uma forte influência sobre

o efluxo devido a atividade microbiana do solo (MOREIRA &SIQUEIRA , 2006).

Figura 5- Média mensal e erro padrão da temperatura do solo (ºC) em área de

Cerradão. (Tratamentos: A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

A análise de variância, Tabela 1, evidenciou que os tratamentos têm efeito

sobre a temperatura (T2,15=4,29*). O efeito do tempo (M9,135=198,48***), sobre a

temperatura, também se mostrou significativo, ou seja, existiu diferenças entre os

meses no período de estudo. A análise mostrou que houve interação entre os

tratamentos e os meses (TxM18,135=5,95***), portanto não se pode afirmar que a

variação da temperatura observada no estudo, foi um efeito do tempo ou dos

tratamentos estudados.

27

Tabela 1- Análise de variância para área de Cerradão.

Efluxo

g(CO2) m-2

h-1

Umidade

(%)

Temperatura

10cm(ºC)

Carbono

(g/dm3)

Dens. de

Raiz (g/dm3) pH

Tratamento T2,15 58,14*** 0,08 4,29* 0,29 0,28 0,04

Mês M9,135 22,92*** 52,17*** 198,48*** 28,81*** 5,86*** 2,45*

Interação TxM18,135 3,17** 1,25 5,95*** 2,70*** 0,73 1,36

* correlação significativa ao nível de 5% (p<0,05)

** correlação significativa ao nível de 1% (p<0,01)

***correlação significativa ao nível de 0,1% (P<0,001)

4.1.2 Temperatura do solo no Acuri

A temperatura do solo também tem se mantido constante na área de Acuri.

Sendo 26,51 ± 0,27ºC no controle, no acúmulo 26,52 ± 0,21ºC e na retirada 26,53 ±

0,24ºC.

No tratamento acúmulo de serrapilheira (Figura 6B) foi encontrada a maior

temperatura.

Temperaturas maiores para a mesma região foram encontradas por

CARVALHO (2013) com média de 27,02 ± 2,45ºC e por BRANDÃO (2012) com

valor de 27,20 ± 2,01ºC no Pantanal.

Tabela 2- Análise de variância para área de Acuri.

Efluxo

g(CO2)

m-2

h-1

Umidade

(%)

Temperatura

10cm(ºC)

Carbono

(g/dm3)

Dens.

de Raiz

(g/dm3) pH

Tratamento T2,15 15,41*** 2,71 0,02 0,10 1,77 2,09

Mês M10,150 22,93*** 117,77*** 198,91*** 198,91*** 12,38 16,37***

Interação TxM20,150 1,70 1,04 0,79 0,55 1,95 0,78

* correlação significativa ao nível de 5% (p<0,05)

** correlação significativa ao nível de 1% (p<0,01)

***correlação significativa ao nível de 0,1% (P<0,001)

Essa pequena diferença de temperaturas encontrada nas duas áreas podem ser

apontadas pelas quantidade de serrapilheira presente, em que percebe-se que na área

de Acuri o solo esteve mais exposto à radiação solar, com quantidade menor de

serrapilheira depositada, já no Cerradão percebemos um volume maior de

serrapilheira no solo onde esta contribui para manter a temperatura do solo,

28

funcionando como um isolante térmico o que possibilitou temperaturas maiores do

que na área de Acuri, o que também já foi objeto de pesquisa de NUNES (2003). A

serrapilheira não afeta diretamente no efluxo, mas sim na qualidade do solo.

O efeito do tratamento com a temperatura, Tabela 2, na área de acuri

(T2,15=0,02) não exerce influência para os tratamentos, mas em relação ao tempo

(M10,150=198,91***) as repetições e interações mensais possui 0,1% de significância,

existindo variação entre os meses de estudo. A interação tratamento e mês não foi

observada de forma significativa para esta área.

Figura 6- Média mensal e erro padrão da Temperatura do solo (ºC) em área de Acuri.

(Tratamentos: A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

29

4.2 Serrapilheira do solo

4.2.1 Serrapilheira do solo no Cerradão

A cada período mensal a serrapilheira produzida foi retirada do tratamento

retirada (-) e adicionada no tratamento acúmulo (+). Considerando que a área de

cerradão possui uma cobertura vegetal mais densa (SILVA, 2007) isso refletiu nos

maiores valores de serrapilheira encontrado para essa área.

Figura 7- Média mensal e erro padrão da Serrapilheira produzida(g/m2) na área de

Cerradão no tratamento retirada.

A média total da serrapilheira produzida na área de cerradão para o

tratamento retirada foi 1378,67±178,30 g/m2.

A produção de serrapilheira esteve relacionada com as estações do ano. No

mês de agosto/14 foi coletado o maior volume de serrapilheira, no período de seca

em que caem maior quantidade de folhas e galhos das árvores. Já em abril/14 onde

encontramos o período chuvoso com consequentemente menor perda de folhas,

gerando menor quantidade de serrapilheira. Enquanto BRANDÃO (2012) apresentou

30

períodos diferentes para maior produção de serrapilheira no Pantanal, em abril/2011

com produção máximo e dezembro com produção mínima.

A serrapilheira apresenta quantidades de nutrientes significativos que são

mineralizados pela atividade microbiana, principalmente pelos fungos (OSAKI,

2008).

4.2.2 Serrapilheira do solo no Acuri

Enquanto para área de Acuri podemos notar que a cobertura vegetal possui

vários espaços vazios de vegetação, apresentando densidade grande da palmeira

acuri, justificando assim o menor volume de serrapilheira encontrada para essa área.

Notamos que nos primeiros cinco meses de coleta, (Figura 8), encontramos

valores próximos de 500g/m2 serrapilheira, no entanto a média total foi

1156,26±177,36 g/m2. A partir de agosto houve um crescimento substancial na

produção de serrapilheira, onde neste período de estiagem ocorre maior despensa de

folhas, isto se deve ao fato de que as plantas perdem suas folhas no período seco,

estratégia usada para evitar a perda de água PINTO JR (2007).

Nas duas áreas em agosto houve aumento na serrapilheira produzida, sendo

na área de cerradão a maior produção.

31

Figura 8- Média mensal e erro padrão da serrapilheira produzida(g/m2) na área de

Acuri no tratamento retirada.

4.3 Umidade do solo

4.3.1 Umidade do solo no Cerradão

A umidade do solo é diretamente afetada pela sazonalidade no regime das

precipitações (SILVA JR, 2013). Ela é um fator importante, pois ajuda a regular as

atividades dos microorganismos e a limitar a distribuição destes dentro de um

ecossistema (ODUM, 1998).

A coleta de amostras para umidade do solo foi realizada à 10 cm de

profundidade, registramos maiores valores para o mês de abril/2014, onde

encontramos para área de retirada de serrapilheira(9A) do cerradão 52,75% de

umidade.

32

No momento em que há uma mudança de cenário referente à estação das

chuvas podemos perceber que no mês de outubro/2014 é o menor valor encontrado

de % de umidade do solo no cerradão, figura 9, evidenciando o período de seca.

A umidade do solo tem relação direta com a quantidade de efluxo afirma

DIAS (2006), verificamos que quando a umidade é baixa, o efluxo do solo também é

baixo e o inverso também é verdadeiro. É o que foi constatado nos meses de julho a

outubro/2014, nestes meses tivemos valores mais baixos de umidade do solo e

consequentemente tivemos os valores mais baixos para o efluxo de CO2.O aumento

da umidade (BUNNELL et al. 1977) ocasiona também o aumento do efluxo de CO2

do solo, porém o excesso de água no solo, causa uma barreira para a troca de CO2 e

O2, ou ambos, entre o solo e atmosfera provocando uma queda no efluxo de CO2.

O efeito dos tratamentos (T2,15=0,08) com umidade do solo na área de

Cerradão, Tabela 1, não foi significativa, mas em relação ao tempo

(M9,135=52,17***) a umidade foi significativa mensalmente. A interação dos

tratamentos com tempo (TxM18,135=1,25) não apresentou significância.

33

Figura 9- Média mensal e erro padrão da Umidade do solo(%) em área de


4.3.2 Umidade do solo no Acuri

Por se tratar de um solo, com pouca vegetação de espécies forrageiras

presente, e possuir altitude de aproximadamente 1m maior que a do cerradão, a

radiação solar atinge o solo devido aos espaços vazios deixados pela vegetação,

tornando um solo com pouca umidade em relação a área de cerradão, e isso faz com

que o fluxo de CO2 possa passar para atmosfera com maior facilidade.

34

Figura 10- Média mensal e erro padrão da Umidade do solo (%) em área Acuri.


Encontramos valores menores para as medidas de umidade para área de acuri

nos três tratamentos, e em outubro/2014 no período de seca, a umidade foi a menor

durante todo o ano.

O efeito do tratamento da umidade (T2,15=2,71) na área de acuri, Tabela 2,

não foi significativo, no entanto o efeito do tempo sobre a umidade

(M10,150=117,77***) demonstrou ocorrer significância. O mesmo já não aconteceu

quando ocorre a interação (TxM20,150=1,04).

35

4.4 Densidade de Raiz

4.4.1 Densidade de raiz no Cerradão

A densidade de raiz verificada nos tratamentos, na maioria dos meses

evidenciam que no tratamento acúmulo de serrapilheira (Figura 11B) existe maior

densidade de raiz tanto na área de Cerradão como no Acurizal, no entanto apesar de

existir diferenças nos tratamentos, esta não foi suficiente para indicar que ocorreu

diferenças estatísticas entre os tratamentos observados.

Figura 11- Média mensal e erro padrão da Densidade de raiz (g/dm3) em área de


BLAIR E PERFECTO (2001), diz que a proporção de raízes finas é maior em

substratos mais ricos do que em substratos mais pobres de nutrientes. Diante disto o

36

tratamento de acúmulo de serrapilheira apresentou maior quantidade de raiz, porém

não foi observado efeito entre os tratamentos.

As raízes possuem vital importância para os vegetais, pois além das funções

de fixação, absorção e condução de água e nutrientes, representam uma das

principais fontes de matéria orgânica para o solo, influenciando a atividade

microbiana e processos de decomposição (CHENG, 1999).

O efeito do tratamento, Tabela 1, de densidade de raiz (T2,15=0,28) não

demonstrou ocorrer significância, perante o efeito do tempo (M9,135=5,86***)

evidenciamos que os meses são significativos pois encontramos diferenças entre os

meses, já da interação do tratamento com o mês não foi significativa.

4.4.2 Densidade de raiz no Acuri

Em agosto verificamos a maior média mensal, figura11, de densidade de raiz

na área de Cerradão, de modo igual para o Acurizal, figura 12, ambas encontradas no

período de seca. Neste mês também se evidenciou a maior quantidade de

serrapilheira depositada, o que contribui por tornar disponível a matéria orgânica

para o crescimento da raiz.

Na tabela 3, a Matriz de Correlação de Pearson representa a força da relação

existente entre os tratamentos mais significativa e é verificada no tratamento controle

para a variável de densidade de raiz, uma correlação linear inversa, porém fraca.

Tabela 3- Matriz de Correlação de Pearson da área de Acuri, em relação aos

tratamentos observados no estudo.

Tratamentos

Variáveis Controle Adição Retirada

Efluxo CO2 solo g(CO2)m-2

h-1

1 1 1

Umidade do solo (%) 0,3099 0,0682 0,3754

Temperatura do solo (ºC) -10cm 0,3629 0,4296 0,0593

Carbono do solo (g/Kg) 0,0218 0,2065 -0,032

Densidade raiz (g/dm3) -0,5492** -0,2716 -0,0514

pH 0,106 -0,095 0,2663 **correlação significativa ao nível de 1%(p<0,01)

37

Para a área de acuri o tratamento acúmulo de serrapilheira apresentou valores

maiores de densidade de raiz, bem como a umidade do solo para o tratamento

acúmulo foi maior, devendo ser o tratamento de acúmulo de serrapilheira

responsável por apresentar maior quantidade de matéria-orgânica sendo que este

recebe um volume maior de serrapilheira, onde microorganismos realizam a

decomposição nos resíduos orgânicos que estão presentes neste tratamento.

A densidade de raiz foi maior no tratamento de acúmulo de serrapilheira,

porém não foi observado interação entre os tratamentos.

Na Tabela 2 o efeito do tratamento da densidade de raiz na área de acuri

(T2,15=1,77), o efeito do tempo (M10,150=12,38), e a interação (TxM20,150) não foram

significativos para essa variável.

38

Figura 12 - Média mensal e erro padrão da Densidade de raiz(g/dm3) em área de

Acuri. (Tratamentos: A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

4.5 pH

4.5.1 pH no Cerradão

O pH da solo influência na capacidade da vegetação em absorver os

nutrientes, em um solo com pH ácido ocorre dificuldades quanto à disponibilidade de

nutrientes. Os horizontes superficiais de solos em clima mais úmidos são geralmente

ácidos devido à lixiviação de bases e decomposição da serrapilheira (MOREIRA &

SIQUEIRA,2006).

39

Figura 13- Média mensal e erro padrão do pH do solo em área de Cerradão.


Na área de cerradão ocorre inundação, esta pode causar mudanças no pH do

solo (SOARES, 2009). A precipitação provoca o acréscimo de íons H+ originados

pela hidrólise da água no solo na presença de substâncias acidificantes (LARCHER,

2000).

O pH foi uma variável de pouca mudança, apresentando valores de mínimo

5,06 (Figura 13A) e máximo de 5,61(Figura 13B) para área de cerradão, valores

identificados como fortemente ácido, para os tratamentos a média anual foi a mesma,

ficando em de 5,3.

Para a variável pH os efeitos dos tratamentos (T2,15=0,04) não foi

significativo, Tabela 1, o efeito do tempo(M9,135=2,45*) foi significativo ocorrendo

40

variação mensal do pH durante os meses de estudo. Para a interação do tratamento

com o mês (TxM18,135=1,36) não se evidenciou significância com a reprodução nos

meses e entre os tratamentos.

4.5.2 pH no Acuri

Registramos pH de 6,01 até 6,41 para área de acuri, caracterizado como

ligeiramente ácido.

Figura 14- Média mensal e erro padrão do pH do solo em área de Acuri.


Percebemos que não ocorre inundação nesta área, e isso reflete para

encontrarmos valores maiores de pH em relação à área de cerradão. Porém,

41

condições de acidez no solo atuam negativamente nas atividades da microbiota do

solo, principalmente dos microorganismos (GRAHAM, 1991).

Na Tabela 2 o efeito do tratamento (T2,15=2,09) para o pH não foi

significativo. Porém o efeito do tempo (M10,150=16,37***) mostrou que durante o

período de estudo para os meses houve modificação significativa para o pH. A

interação do tratamento com o mês não foi significativa para esta variável.

4.6 Carbono

4.6.1 Carbono no Cerradão

O carbono é uma das variáveis estudadas que sofre interferências das outras

como o pH e umidade, sendo o pH ácido diminui a absorção dos nutrientes e uma

área com muita umidade inibi a decomposição da serrapilheira.

O carbono nos tratamentos foi na retirada de serrapilheira 24,09±0,92 g/kg,

no acúmulo 24,37±0,86 g/kg e no controle 23,98±0,85 g/kg.

Na tabela 4, a Matriz de Correlação de Pearson entre as variáveis observadas

no estudo para os tratamentos não demonstrando interação forte com os tratamentos.

Apenas no tratamento retirada de serrapilheira observou-se uma relação linear

inversa, porém fraca.

Tabela 4- Matriz de Correlação de Pearson da Área de Cerradão, em relação aos

tratamentos observados no estudo.

Tratamentos

Variáveis Controle Adição Retirada

Efluxo CO2 solo g(CO2)m-2

h-1

1 1 1

Umidade do solo (%) 0,01777 -0,0780 0,0445

Temperatura do solo (ºC )-10cm 0,11463 -0,0787 0,0280

Carbono do solo (g/Kg) 0,01437 0,0792 -0,4301**

Densidade raiz (g/dm3) -0,0474 -0,0010 -0,0609

pH 0,1775 0,0307 -0,0446 ** correlação significativa ao nível de 1%(p<0,01)

42

Figura 15 - Média mensal e erro padrão do Carbono do solo(g/kg)em área de


A maior média do carbono no solo nos três tratamentos (Figura 15A) foi na

retirada de serrapilheira, nesta área o solo é mais fértil, suscetível a encontrar mais

carbono.

Considerando o efeito dos tratamentos, o carbono (T2,15=0,29) não interagiu

significativamente. Com o efeito do tempo (M9,135=28,81***) o carbono foi

mensalmente representado de forma variável. A interação tratamento e tempo Tabela

1, (TxM18,135=2,70***) foi significativa, porém não foi possível definir qual possui

maior influência.

43

Os menores valores de carbono no Cerradão são justificados por fatores que

não favorecem a transformação da serrapilheira como: um pH ácido e muita umidade

são verificados nessa área de cerradão.

4.6.2 Carbono no Acuri

Encontramos um outro cenário na área de Acuri, onde os fatores principais

que determinam o carbono estiveram mais favoráveis: apresentando um pH

ligeiramente ácido e menor umidade do solo em relação à área de cerradão,

indicando maiores valores de carbono do solo na área de acuri.

Figura 16 - Média mensal e erro padrão do Carbono do solo(g/kg) em área de Acuri.

(Tratamentos:A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

44

A média anual do carbono no tratamento de retirada de serrapilheira foi

27,11±0,76 g/kg, no acúmulo 27,76±0,74 g/kg, e controle 27,55±0,76 g/kg.

No tratamento retirada de serrapilheira houveram menores valores de

carbono, devendo-se ao fato de que mensalmente a serrapilheira depositada durante o

mês era transferida para o tratamento acúmulo, e isso fez com o tratamento acúmulo

apresenta-se maior valor de carbono.

O efeito dos tratamentos (T2,15=0,10) sobre o Carbono,Tabela 2, não foi

significante. O efeito do tempo (M10,150=198,91***) sobre o carbono apresentou

variação significante. As interações do tratamento com o mês não demonstraram

significância.

4.7 Densidade do solo

4.7.1 Densidade do solo no Cerradão

A densidade do solo esta relacionada com a quantidade de matéria orgânica

que este possui, a área de cerradão possui quantidade menor de matéria orgânica e

apresentou também valores menores para a densidade do solo, fato contrário

apresentado por (MEURER, 2006).

45

Figura 17- Média e erro padrão de Densidade do solo (g/cm3) em área de Acuri e

Cerradão

Se o solo apresentou menor densidade fica mais favorável para este liberar o

efluxo para a atmosfera, pois existe compactação menor do solo, e esses espaços

vazios favorecem a saída do gás, conforme ocorrido na área de cerradão.

A densidade do solo, foi 1,17 g/cm3 no tratamento retirada de serrapilheira,

neste tratamento estiveram presentes menores quantidades de matéria orgânica, e este

fator colaborou para apresentar maiores (MEURER, 2006).

Os solos do Pantanal possuem a característica de apresentar textura arenosa

(CARDOSO, 2011), retendo cerca de 5 a 10% de seu volume (MEURER, 2006), por

isso atingindo essa característica de solo menos denso em área onde a fitofisionomia

encontra-se descrita como cerradão.

46

4.7.2 Densidade do solo no Acuri

Na área de acuri, considerando que o solo possui maior quantidade de matéria

orgânica, consequentemente encontraríamos uma densidade menor nesta área, no

entanto isso não foi verificado (Figura 17) pois temos resultados maiores para

densidade na área de acuri.

Outro fator importante para densidade, foram as atividades exercidas nessa

área antigamente, onde esta, foi utilizada para a criação de gado. Neste tratamento do

gado, ocorreu a compactação solo, através da ação do pisoteio do gado no solo

(FERNANDES, 2010). O grau de compactação provocado pelo pisoteio animal pode

ser influenciado pela textura, pelo sistema de pastejo, pela altura de manejo da

pastagem, pela quantidade de resíduo vegetal na superfície e pela umidade do solo

(LANZANOVA et al., 2008).

4.8 Efluxo de CO2 do solo

4.8.1 Efluxo de CO2 do solo em área de Cerradão

As medidas começaram a ser realizadas no período chuvoso em fevereiro de

2014, e estendeu-se até fevereiro de 2015, observou-se maiores medidas de efluxo de

CO2 no tratamento acúmulo de serrapilheira, devendo a este cenário apresentar maior

quantidade de carbono, (Figura 18B), oriunda de uma quantidade mais espessa sobre

o solo de serrapilheira acumulada, na área de cerradão. Logo valores menores estão

presentes nos tratamentos de retirada de serrapilheira o que indica menor atuação da

mesma.

No tratamento controle na área de cerradão a média anual do efluxo de CO2

foi 0,93±0,09g(CO2) m-2

h-1

, em seguida podemos verificar um aumento no efluxo

para 1,28±0,16g(CO2) m-2

h-1

para o tratamento de acúmulo e uma diminuição para

0,72±0,10g(CO2) m-2

h-1

para a área onde acontece a retirada de serrapilheira. SILVA

JUNIOR (2013) encontrou 0,55±0,07g(CO2) m-2

h-1

na Floresta Nacional de

Caxiuanã. CARVALHO (2013) registrou valor de 0,54±0,30g(CO2)m-2

h-1

na mesma

47

região do presente estudo. Enquanto BRANDÃO (2012) em área do cerrado no

Pantanal encontrou 0,63±1,69g(CO2) m-2

h-1

. PINTO JR (2007) encontrou valores de

0,87±0,66g(CO2) m-2

h-1

em área do cerrado na Floresta de Transição Amazônica,

valores maiores encontrados devendo-se considerar a umidade da floresta.


h-1

em

área de Cerradão. (Tratamentos: A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

O efeito dos tratamentos (T2,15=58,14***) para a variável efluxo é

significante,Tabela 1, ocorrendo forte atuação entre os tratamentos. O efeito mensal

(M9,135=22,92***) também foi significativo, verificamos que esta variável é

48

reproduzida de forma distinta durante os meses de estudo. Para o efluxo a interação

(TxM18,135=3,17**) têm influência tanto nos tratamentos quanto no tempo.

A temperatura é uma variável que colabora com as reações microbianas no

solo, ela foi uma das condições que propiciaram para uma produção no efluxo do

CO2 do solo.

A matéria orgânica tem papel importante na produção de CO2, pois pela

decomposição dos resíduos orgânicos gera-se grande quantidade de CO2 para

atmosfera (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006), o que se pode verificar no tratamento

acúmulo de serrapilheira os maiores valores.

Butler (2012) demonstra que a respiração do solo nos ecossistemas de cerrado

esta intimamente ligado ao regime de precipitação e consequentemente a

disponibilidade de água no solo. Em áreas alagadas a tendência do gás é ficar preso,

devido ao preenchimento dos poros do solo com água, e ainda com a lenta

decomposição orgânica (MOREIRA & SIQUEIRA, 2006), no entanto no período

chuvoso de novembro de 2014 encontramos 2,22g(CO2) m-2

h-1

, apresentando o

maior valor encontrado de efluxo para o período de estudo, apesar de estar no

período de chuva, o solo estava úmido, mas a área não estava alagada.

A água no solo também influi na aeração, pH da solução de forma indireta,

através do aumento da concentração CO2, além da difusão dos materiais dissolvidos

(MOREIRA & SIQUEIRA, 2006).

A densidade de raiz corroborou para fornecer um volume maior de efluxo de

CO2, já que são as principais fontes de matéria orgânica.

A área de cerradão encontra-se com vegetação mais presente e conservada, ou

mais reconstituída.

O efluxo variou estatisticamente entre os três tratamentos

4.8.2 Efluxo de CO2 do solo em área de Acuri

Na área de Acuri a vegetação é mais esparsa, o local é mais alto em relação

ao cerradão, não ocorrendo períodos em que a região fique alagada, destaca-se

também o tratamento acúmulo (Figura 19B) de serrapilheira por apresentar valores

maiores de efluxo de CO2, conforme DAVIDSON et al (2002), a deposição de

49

serrapilheira exerce relevante influência sobre o efluxo de CO2, assim qualquer fator

que altere essa deposição pode afetar a taxa de respiração e o balanço de carbono.

A média anual de efluxo de CO2foi no tratamento retirada de serrapilheira de

0,83 ± 0,09g(CO2) m-2

h-1

, para o tratamento adição de serrapilheira 1,26 ±

0,16g(CO2) m-2

h-1

, e para o controle 0,95± 0,11g(CO2) m-2

h-1

.Nos meses de março e

maio na área de Cerradão e maio no Acuri não foram realizadas medições devido a

área estar alagada.

Na tabela 2, o efeito dos tratamentos(T2,15=15,41***) para variável efluxo foi

significativo, ocorrendo diferenças entre os tratamentos de forma significativa. O

efeito do tempo (M10,150=22,93***) para o efluxo foi significativo em função de estar

distintamente durante o período de estudo, contudo área de acuri não foi constatada

interação entre tratamento e tempo.

Em escala temporal a temperatura do solo e a umidade são descritos pela

literatura como os fatores abióticos com maior influência sobre o efluxo de CO2 do

solo em diversos ecossistemas (BUTLER, 2012).

50

Figura 19- Média mensal e erro padrão de Efluxo de CO2 do solo g(CO2) m-2

h-1

em

área de Acuri. (Tratamentos: A=Retirada; B=Acúmulo; C=Controle)

A umidade na área de acuri foi variável que contribuiu para encontrarmos

maiores valores de matéria orgânica, demonstra que a respiração do solo aliados ao

pH que possibilitou a decomposição desses resíduos orgânicos, gerando picos de

emissão de efluxo de 1,94g(CO2) m-2

h-1

no mês de dezembro.

A área de acuri não apresenta a maior quantidade de serrapilheira depositada,

porém destaca-se a maior quantidade maior de carbono em relação ao cerradão, o

que se pode sugerir que nesta área houve maior interação da biomassa microbiana na

decomposição deste material.

51

5. Conclusão

A respiração do solo é uma interação de muitos fatores, percebemos que essas

interações num dado momento favorecem ou não no efluxo do CO2 para a atmosfera.

Foram realizadas medições de efluxo de CO2 para as áreas de a área de

Cerradão no tratamento controle encontramos média anual 0,93±0,09g(CO2) m-2

h-1

,

no tratamento acúmulo 1,28±0,16g(CO2) m-2

h-1

e 0,72±0,10g(CO2) m-2

h-1

para

retirada de serrapilheira.

Para a área Acuri a média anual no tratamento retirada de serrapilheira de

0,83 ± 0,09(CO2) m-2

h-1

, para o tratamento adição de serrapilheira 1,26 ± 0,16g(CO2)

m-2

h-1

, e para o controle 0,95± 0,11g(CO2) m-2

h-1

.

Na área de estudo do cerradão, o efeito dos tratamentos na variável efluxo

mantém nível de significância 0,1%, seguido da temperatura 5%. As outras variáveis

não mantiveram reprodução significativa nos tratamentos.

O efeito do tempo sobre as variáveis, demonstrou que mensalmente

mantiveram o nível de significância de 0,1%, com exceção do pH 5%.

Para a interação tratamento com o tempo, a temperatura e o carbono

demonstraram nível de significância 0,1%, porém não identificamos qual o efeito é

mais forte, tratamento ou o tempo.Com o efluxo acontece o mesmo, porém com 1%

de significância.

O efeito dos tratamentos sobre a variável efluxo na área de Acuri é aquele que

demonstra maior nível significância, se repetindo de forma diferente entre os

tratamentos. Esta possui através de suas repetições, condições de ser reproduzida de

maneira diferente independente dos tipos de tratamentos ao nível de 0,1%, a

interação desta variável acontece entre e nos tratamentos. As demais variáveis não

foram significativas.

O efeito do tempo com suas devidas repetições demonstra que o efluxo, a

umidade, a temperatura, o carbono e pH são variáveis que foram acompanhadas

mensalmente em cada tratamento, os resultados estatísticos demonstram existir

interação de variabilidade mensal das variáveis, e que os resultados das análises

foram mantendo a sua reprodutibilidade, já que possui significância ao nível de

52

0,1%. Apenas a densidade de raiz não seguiu o mesmo padrão de propagação

mensal.

A Matriz de Correlação de Pearson para o cerradão observou-se relação linear

e inversa, porém fraca no tratamento retirada para a variável carbono do solo. Na

área de Acuri foi observada a mesma relação com a variável densidade de raiz no

tratamento controle.

Enfim o efluxo entre as áreas, os tratamentos e os meses de análise foi

reproduzido independente das condições das variáveis ambientais das áreas

estudadas,não obtivemos dados que foram significativos para as mesmas, com

exceção da temperatura 5%. Encontramos diferenças no efluxo para os distintos

tratamentos proposto, o mesmo foi reproduzido em função dos diferentes tratamentos

e dos meses.

53

6. Referências Bibliográficas:

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