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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical ANÁLISE TEMPORAL DO CARBONO ORGÂNICO DE SOLOS SOB DIFERENTES FITOFISIONOMIAS DO PANTANAL MATO-GROSSENSE JULIANA MILESI C U I A B Á - MT 2010

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

ANÁLISE TEMPORAL DO CARBONO ORGÂNICO DE SOLOS SOB DIFERENTES FITOFISIONOMIAS DO

PANTANAL MATO-GROSSENSE

JULIANA MILESI

C U I A B Á - MT

2010

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

ANÁLISE TEMPORAL DO CARBONO ORGÂNICO DE SOLOS SOB DIFERENTES FITOFISIONOMIAS DO

PANTANAL MATO-GROSSENSE

JULIANA MILESI

Engenheira Agrônoma

Orientador: Prof. Dr. EDUARDO GUIMARÃES COUTO

Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical.

C U I A B Á - MT

2010

ANÁLISE TEMPORAL DO CARBONO ORGÂNICO DE SOLOS SOB

DIFERENTES FITOFISIONOMIAS DO PANTANAL MATO-GROSSENSE RESUMO - Este estudo objetivou estudar o teor e estoque de carbono

existente no solo, identificando como foi a distribuição sazonal do teor e

estoque de carbono do solo, constatando se esta variação foi influenciada

pelas fitofisionomias ou pelo tipo de solo, sendo avaliados quatro períodos

existentes no Pantanal Mato-Grossense, sendo estes períodos vazante,

estiagem, cheia e enchente e quatro fitofisionomias, Cambarazal,

Espinheiral, Cordilheira e Floresta Ripária. Esta pesquisa foi realizada pelo

Programa de Estudos Ecológicos de Longa Duração (PELD). Foi

estabelecido um esquema amostral para coletas de solo para as quatro

fitofisionomias. Foram realizadas coletas quinzenais no período de 12

meses, totalizando 24 coletas. Coletou-se amostras deformadas e

indeformadas, para análise do teor de carbono e densidade aparente do

solo. Com os resultados obtidos através de equações pode-se estimar o

valor do estoque de carbono do solo. Utilizou-se a análise estatística do tipo

descritiva para análise do carbono orgânico total e estoque total de carbono

dos solos, nas diferentes fitofisionomias e profundidades. A comparação das

médias foi feita pelo Teste Tukey com nível de significância de 5%.

Constatou-se que a sazonalidade é o que condiciona o acúmulo de carbono

dos solos, destacando-se em maior evidência quando comparada com a

vegetação. A variação sazonal não apresentou variação direta com as

fitofisionomias, mas sim com os períodos do ano, vazante, estiagem,

enchente e cheia e com os tipos de solos encontrados Gleissolos e

Planossolos. O Pantanal durante o ano de coleta funcionou como um dreno

de carbono.

Palavras-chave: Gleissolos, Planossolos, Solos Hidromórficos, Sazonalidade

TEMPORAL ANALYSES OF THE SOIL ORGANIC CARBON UNDER

DIFFERENT VEGETATION TYPES IN MATO-GROSSENSE PANTANAL

ABSTRACT - This paperwork aimed to study the carbon content and storage

existent in the soil, identifying how it was the carbon stock seasonal

distribution in the soil, noting if this variation was influenced by the vegetation

types or by the kind of soil, being evaluated the four seasons existent in

Mato-Grossense Pantanal, the periods were, low water periods, drought, flow

and flood and four vegetation types, Cambarazal, Espinheiral, Mountain

Range and Riparian Forest. This research has been done by the Long Term

Ecological Studies Program (PELD). It was established a sample scheme for

soil collection for the four vegetation types. Periodic collections were made in

12 months, totalizing 24 collections. It was collected deformed and non

deformed samples for the analyses of the carbon content and the potential

soil density. With the results obtained through equations we can estimate the

carbon stock value of the soil. The statistical analyses were used, the

descriptive type for the total organic carbon analyses and the total carbon

stock of the soils, in the different vegetation types and deepness. The

average comparison was made by the Tukey Test with a meaningful level of

5%. It was observed that the seasonality determines the carbon

accumulation in the soils, detached in great evidence when compared with

the vegetation. The season variation didn’t present a direct variation with the

vegetation types, but with the seasons of the year, low water, drought, flow

and flood and with the types of soil found Gleisoils and Planosoils. Pantanal

during the collection year worked as a carbon sink.

Keywords: Gleisoils, Planosoils, Lowlands, Seasonality.

LISTA DE FIGURAS

Página

1 Localização da área de estudo, RPPN SESC Porto

Pantanal.....................................................................................................

2 Vegetação existente em cada local de coleta, Cambarazal, Cordilheira,

Espinheiral e Floresta Ripária, respectivamente........................................

20

23

3 Esquema amostral das coletas de solo para profundidade e

transectos................................................................................................... 24

4 Triângulo textural corresponde a 64 amostras de solo das fitofisionomias

Cambarazal, Espinheiral, Floresta Ripária e Cordilheira coletadas até a

profundidade de 20 cm............................................................................. 29

5 Interpretação da análise de solo correspondente a média de 64 amostras

coletadas em cada fitofisionomia até a profundidade de 20 cm ............... 31 6 Relações entre o conteúdo de matéria orgânica com macro e

micronutrientes dos solos das fitofisionomias estudadas.......................... 34

7 Variação do teor médio de carbono nos períodos de coleta, para as

diferentes fitofisionomias............................................................................ 36

8 Variação do estoque de carbono nos períodos de coleta, para as

diferentes fitofisionomias .........................................................................

9 Balanço do teor médio de carbono a partir da coleta inicial (vazante de

2008)..........................................................................................................

10 Balanço do estoque de Carbono nos solos das fitofisionomias................

37

39

39

LISTA DE TABELAS

Página

1 Fitofisionomia, classe de solo e coordenadas das áreas de coleta das

amostras de solo........................................................................................ 23

2 Datas de coletas realizadas entre Julho/2008 e Junho/2009...................... 24

3 Teores de carbono orgânico total em diferentes fitofisionomias da RPPN

SESC Pantanal do Pantanal de Barão de Melgaço-MT................................. 35

4 Estoque de carbono (t ha-1) em profundidade para diferentes

fitofisionomias da RPPN SESC Pantanal , no Pantanal de Barão de

Melgaço-MT................................................................................................ 36

SUMÁRIO

Página

RESUMO.................................................................................................. 4

LISTA DE FIGURAS................................................................................ 6

LISTA DE TABELAS.................... ........................................................... 7

1 INTRODUÇÃO........................................................................................ 9

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................... 11

2.1 Pantanal............................................................................................... 11

2.2 Carbono................................................................................................ 13

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

3.1 Área de Estudo..................................................................................... 20

3.2 Procedimento de Amostragem de Solo................................................ 22

3.3 Procedimentos Analíticos..................................................................... 26

3.3.1 Preparação das Amostras................................................................. 26

3.4 Análise Estatística................................................................................ 27

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................. 28

5 CONCLUSÃO......................................................................................... 40

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁGICAS...................................................... 41

ANEXO I..................................................................................................... 48

9

1 INTRODUÇÃO

A relação entre a disponibilidade de nutrientes das áreas úmidas e as

mudanças climáticas globais ainda é uma incógnita (ALEWEEL et al., 2008).

Mesmo apresentando grande estoque de carbono nos solos, esses

ambientes podem contribuir com a emissão de gases poluentes,

aumentando as conseqüências do efeito estufa (SALLES, 2008).

Diante desses pressupostos, ressalta-se a necessidade de estudos

específicos sobre o Pantanal Matogrossense, tendo em vista sua

caracterização como a maior área alagável contínua do planeta. O território

em questão constitui uma bacia intercontinental delimitada pelo Planalto

Brasileiro, ao leste e pelas Chapadas Matogrossenses, a oeste. Pelo Rio

Paraguai, o Pantanal liga-se diretamente à Bacia do Rio Paraná – Rio da

Prata. Situado na região centro-oeste do Brasil, ocupa cerca de 250 mil km2

entre os estados de Mato Grosso do Sul e do Mato Grosso, além de

abranger uma parte do sul da Bolívia e norte do Paraguai (Brasil, , 2008)

O bioma apresenta formações fitofisionômicas distintas como matas,

cerradões e savanas (cerrado), sendo a maior parte, aproximadamente 58%,

florestas inundáveis (VELOSO, 1972; SILVA et al., 2000), além de campos

inundáveis como brejos, lagoas e vazantes. Essas características apontam

para o interesse em estudos sobre a variação dos estoques de Carbono (C),

tendo em vista que o sistema está submetido à marcada sazonalidade

climática anual de cheia e estiagem. Ao longo destas mudanças anuais

ocorrem alterações tanto na paisagem natural quanto nos atributos químicos

do solo, por existirem águas paradas e correntes, temporárias ou

permanentes, sobre solos predominantes profundos, pouco estratificados,

lixiviados e pobres em resíduos orgânicos (Brasil,, 2008)

10

Considerando-se essas condições, é possível que os solos da região

possam funcionar como drenos de carbono, resultando em seu

armazenamento mais ou menos temporário na forma de matéria orgânica.

Ao contrário, os solos podem também funcionar como compartimentos de

emissão de carbono para atmosfera e essa dinâmica nos solos, ainda não

descrita para o Pantanal, pode ser influenciada por vários fatores, entre eles

os tipos de fitofisionomias, a própria sazonalidade, ou ambos.

Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi quantificar os teores e

estoques de carbono do solo nos períodos vazante, enchente, cheia e

estiagem no Pantanal Matogrossense, para verificar se a sazonalidade, mais

do que a vegetação, é que condiciona a dinâmica de carbono.

A partir dessa proposição, objetiva-se responder a duas questões

principais: Como se dá a variação sazonal do conteúdo e estoque de

carbono nos solos do ambiente estudado? Essa variação é influenciada

pelas fitofisionomias, pela sazonalidade ou ambas?

11

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Pantanal

O Pantanal é uma imensa planície de áreas alagáveis, onde a

pecuária extensiva caracteriza-se como a principal atividade econômica

(CORDEIRO, 2004).

Há que se destacar, no contexto dos atributos químicos do solo, o

baixo conteúdo de matéria orgânica. Estudos de mapeamento realizados por

LOBATO (2000) mostram que solos de constituição orgânica (Organossolos)

não são expressivos no Pantanal Matogrossense. Por outro lado, acusam

expressiva ocorrência de solos com horizonte A fraco. Aparentemente, seria

contraditório o baixo conteúdo de matéria orgânica no horizonte superficial

dos solos num ambiente de grande umidade, onde a decomposição tende a

ser limitada (hidromorfismo acentuado com déficit de oxigênio em parte do

ano, propiciando o acúmulo de carbono).

O manejo e uso dos solos do Pantanal envolvem a utilização do fogo, a

introdução de pastagens em área sob cerrado não-inundável e a oscilação

do pulso de água em decorrência das épocas da cheia e da seca são fatores

que induzem à mudança na dinâmica da matéria orgânica e dos nutrientes.

A utilização do fogo como elemento de manejo das áreas de savanas

e campos naturais, embora muito contestada no meio científico, por

entidades ambientalistas e pela sociedade em geral, constitui uma realidade

e prática bastante comum em muitas regiões tropicais e subtropicais,

especialmente naquelas caracterizadas por estação seca pronunciada. No

Brasil, o uso do fogo é prática comum na atividade agropecuária,

destacando-se sua utilização na região dos Cerrados e Amazônia com o

objetivo de promover a renovação ou recuperação das pastagens. A

12

utilização dessa prática no Pantanal como alternativa de manejo das

savanas se justifica pelo controle de plantas invasoras e maior oferta de

forragem fresca e palatável para o gado, obtida por meio da emissão de

brotações e proporcionada pela remoção da macega, conforme observa

CARDOSO et al. (2000).

Na maioria das áreas de savanas e especialmente nos cerrados

brasileiros, ao final da estação seca, queimam-se indiscriminadamente áreas

de vegetação herbácea, arbustiva e arbórea. Ainda que o emprego da

queimada no Pantanal se faça de forma controlada, sua utilização requer

cautela. Resultados de estudos desenvolvidos por CARDOSO et al. (2000)

em áreas de savana gramíneo-lenhosa, na subregião da Nhecolândia,

Pantanal Sul Mato-Grossense, demonstram que a queima anual do caronal

promove uma redução na biomassa aérea, acumulada nos onze meses

subseqüentes à queima, de aproximadamente 36% quando comparada à

área sem queima. Com sua reincidência no ano seguinte, a redução é de

cerca de 50%. A fitomassa morta decresce expressivamente, com valores

máximos, representando não mais que 10% da área sem queima.

Quanto aos períodos estacionais, o Pantanal apresenta um regime

hidrológico caracterizado pela sazonalidade dos níveis dos rios (variações

intra-anuais) e pelos ciclos de cheia e seca (variações inter-anuais), segundo

observações de HASENACK et al. (2009). Esses fenômenos naturais que

ocorrem em seu interior, cujo destaque é a inundação do bioma, ocasionam

mudanças que promovem alterações significativas no ambiente. A cada ano,

várias regiões deste bioma mudam de hábitats aquáticos para terrestres e

vice-versa, ocasionando momentos em que as cheias ocupam 80% do

Pantanal, embora, no período de estiagem, grande parte da área inundada

seque, pois a água acaba evaporando ou retornando para o leito dos rios

(LOBATO, 2000).

Esses fenômenos são responsáveis por grandes contrastes no local

ao longo do ano, havendo épocas muito secas, quando há incidência de

grandes queimadas e, em seguida, o período chuvoso, quando o grande

volume de água ocasiona o surgimento de uma lâmina de água sobre a

13

superfície, em determinados locais, conforme aponta MACHADO (2005).

Esses processos, de acordo com SOARES et al. (2010), são responsáveis

por modificações espaciais e temporais na região, como umidade do solo,

variabilidade dos processos físicos da atmosfera, entre outros. Define-se,

dessa forma, como equilíbrio estacional desse bioma, os fluxos de entrada e

saída das águas oriundas das enchentes estando, assim, sua caracterização

diretamente ligada à precipitação pluviométrica anual.

2.2 Carbono

O dióxido de carbono (CO2) emitido pelas atividades humanas,

principalmente no meio agrícola, chega a atingir 8,5 bilhões de toneladas

anuais. De acordo com PINTO et al. (2000), metade da emissão deste gás

permanece na atmosfera, provocando efeitos nocivos ao cenário natural do

bioma.

O CO2 é apontando como o principal gás responsável pela

intensificação do efeito estufa. As mudanças climáticas ocorridas

desordenadamente e sentidas por todos, constituem um dos principais

meios de comprovação dessas alterações, conforme asseveram

FERNANDES et al.(2007).

Em estudos gerais, juntamente com simulações associadas ao

aumento da concentração de CO2 na atmosfera, detectou-se que a

temperatura global pode aumentar em média 4°C até o ano de 2100,

embora alguns pesquisadores defendam a hipótese de que este aumento

pode ser menor, em torno de 0,2°C por década, em virtude do resfriamento

ocorrido pelos aerosóis sulfatados, de acordo com observações de

MITCHELL et al. (1995).

COSTA et al. (2008) afirmam que fatores direta ou indiretamente

ligados à atividade microbiana, juntamente com variados preparos de solo

em combinação com ação da temperatura e umidade de solo, influenciam a

taxa de emissão de CO2 para a atmosfera, tendo em vista a direta relação de

emissão desse gás apresentado pela sazonalidade ocorrida em

determinadas regiões, como é o caso do Pantanal.

14

Em solos onde naturalmente há cobertura vegetal, sem a

transformação humana, o CO2 encontra-se em equilíbrio dinâmico, com

teores praticamente constantes embora haja variação temporal, observam

D’ANDRÉA et al.(2004),. As áreas agrícolas com culturas anuais e

pastagens, cujas práticas envolvem o preparo intensivo do solo. Resultam

no revolvimento do mesmo, ocasionando intensa perturbação da camada

microbiana. Esse fato, entendem PEREZ et al. (2004), tem gerado o

aumento da mineralização da matéria orgânica, promovendo

conseqüentemente a erosão e o aquecimento global pela emissão de CO2.

Florestas Tropicais Úmidas destacam-se por apresentarem grande

diversidade e alta produtividade biológica (SANTOS et al.,2004). Em áreas

desmatadas, há um aumento da emissão de gás carbônico (CO2) e outros

gases como metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), capazes de contribuir para

o aumento do efeito estufa. A partir da regeneração de florestas

secundárias, parte do CO2 é reabsorvido através do renascimento das

plantas, embora muitos gases não se tornem absorvíveis pela atmosfera,

conforme afirma FEARNSIDE (2006).

As florestas contribuem de forma significativa para o equilíbrio do

carbono global, tendo em vista que armazenam nas árvores e no solo mais

carbono que o total existente na atmosfera. Essa característica possibilita,

segundo FERNANDES et al.(2007), que as florestas sejam manejadas,

condicionando um menor lançamento de CO2 na atmosfera.

A vegetação retira o gás carbônico da atmosfera através do processo

de fotossíntese, convertendo-o, dessa forma, em compostos orgânicos

utilizados no crescimento e desenvolvimento. Embora as plantas lenhosas

armazenem o carbono durante o seu crescimento, há o momento de

decomposição, quando o carbono poderá ser desprendido da planta na

forma de gás carbônico e liberado na atmosfera como monóxido de carbono

ou metano, ou, ainda, permanecer incorporado no solo como substância

orgânica (LELES et al., 1994). Com o desmatamento, ocorre um

desequilíbrio drástico, reduzindo o teor de matéria orgânica e,

conseqüentemente, de carbono no solo. Desse modo, é necessário que haja

um manejo apropriado de acordo com cada tipo de solo, para que a

15

tendência de desequilíbrio não ocorra. Caso isso aconteça, apenas adições

temporárias de adubação orgânica poderão restaurar o equilíbrio do teor de

matéria orgânica. Diante do exposto, comprova-se que ecossistemas com

grande biomassa e com o solo pouco perturbado, como as florestas, retêm o

carbono em uma escala temporal muito maior (PAULA & VALLE, 2007).

No ciclo geral do carbono (C), o CO2, entra na atmosfera a partir da

respiração dos animais e vegetais, da decomposição e queima das

substâncias orgânicas e da atividade dos oceanos. Em seguida, volta ao

solo através da fotossíntese das plantas terrestres e do plâncton oceânico.

Segundo GAUDART (2009), o C na Terra apresenta-se, necessariamente,

em forma de compostos orgânicos e carbonatos, ou sob forma de gás (CO2)

na atmosfera, cujo ciclo consiste na transferência desse elemento, por meio

de queima, respiração, reações químicas, para a atmosfera ou para o mar.

Sobre esse aspecto, ROCHA (2000) afirma que a reintegração do gás na

matéria orgânica, inclusive o menor teor de carbono orgânico estocado no

solo, está diretamente relacionado com o aumento da emissão de CO2 na

atmosfera.

Em regiões tropicais, o ciclo do C está intimamente ligado às

mudanças no uso e cobertura do solo, tendo em vista que essas alterações

ocorreram em grande escala nessas regiões, ressaltando-se que

ecossistemas de regiões tropicais possuem grande quantidade de C

estocados, conforme observam FEARNSIDE & BARBOSA, 1998; CERRI et

al., 2000; MURTY et al., 2002; HOUGHTON, 2003; HANSEN et al., 2005;

HAUSER et al., 2005; POLWSON, 2005.

Como exemplo de regiões tropicais, pode ser citado o Pantanal, onde

regiões com espécies de vegetação mais lenhosa, devido ao grande

acúmulo de matéria orgânica (liteira), apresentam maior quantidade de

carbono estocado no solo (HAASE, 1999).

FERNANDEZ et al. (1999), ao avaliarem o efeito da queima sobre os

conteúdos de C e N do solo em área de pastagem nativa dominada por

“capim carona”, Elionurus muticus (Spreng.), observa que os conteúdos de

carbono orgânico do solo (C total) apresentaram-se bastante baixos,

16

variando de 4,44 a 6,37 g C/dm3 TFSA (Terra Fina Seca ao Ar) na área não

queimada e de 4,60 a 6,61 g C/dm3 TFSA na área queimada.

FERNANDEZ et al. (1990), verificaram que o conteúdo de C total do

solo diminui após a queima, porém vários outros autores ponderam que,

após a queima, os conteúdos de C total do solo não se alteraram ou mesmo

aumentam ao longo do tempo, nos primeiros anos após implantação do

regime de queima como prática de manejo. Esses autores observaram

também que, apesar de haver um aumento no conteúdo de CO2 total, 15

dias após a queima, não ocorre alteração no conteúdo de C total do solo,

quando considerado o período todo. Para ALMENDROS et al. (1990), esse

comportamento pode estar relacionado com a incorporação da necromassa

de material semi-queimado ou oriundo do sistema radicular, o que foi

suficiente para compensar a combustão do húmus.

O solo pode apresentar um balanço dinâmico entre a adição de

material vegetal morto e a perda pela decomposição ou mineralização, cujo

fenômeno ocorre sob vegetação natural. PAULA (2007) adverte que a

determinação da qualidade do carbono existente depende de uma série de

fatores como temperatura do ar, chuvas, tipo de vegetação, fertilidade do

solo. Para a autora, os processos de transformação do carbono são

fortemente influenciados por esses fatores

Em locais onde o revolvimento do solo é mínimo, como em florestas,

a preservação da matéria orgânica (MO) tende a ser máxima, apresentando

assim um aporte de carbono mais elevado em florestas do que em áreas

cultivadas, onde há intenso revolvimento do solo. Esses processos expõem

as frações orgânicas ao ataque de microorganismos, proporcionando, assim,

a desestruturação do solo.

De acordo com a mesma autora, existem três processos responsáveis

pelo seqüestro de carbono no solo, quais sejam: humificação, agregação e

sedimentação. Os estudos mostram ainda os processos de erosão,

decomposição, volatilização e lixiviação como responsáveis pelas perdas de

carbono no solo.

17

Em pesquisas, autores como ESWARAN et al. (1995); SCHIMEL

(1995); BATJES & SOMBROEK (1997); HOUGHTON (2003); IPCC (2003) e

LAL (2003), defendem que os primeiros 100 cm de solo armazenam

aproximadamente 1576 Pg (1 Pg = 1015 g) de carbono (C) e outros 562 Pg

de C na vegetação, cuja soma aproxima até três vezes a quantidade de C

existente na atmosfera. Já BERNOUX et al. (2002), em estudos sobre os

estoques de C no Brasil, indica a existência de 36 Pg de C nos primeiros 30

cm de solo sob condições nativas.

Estimativas avaliadas em solos de Florestas englobando todo o

território brasileiro registram que 57% do estoque total de C localiza-se a 100

cm de profundidade, (41 Pg de C para 5 milhões de km2), conforme apontam

BATJES (1997); CERRI et al. (2000) e BERNOUX et al.(2002).

MELLO (2007) identificou que em regiões onde prevalecem altos

índices de umidade, margeadas pelo rio Araguaia, no Mato Grosso, com

predominância de Planossolos, o estoque de C é maior nos primeiros 30 cm

de profundidade.

Representando o principal elo de carbono na biosfera, a matéria

orgânica atua como fonte e dreno de carbono e nutrientes, destacando-se

por ter importância ressaltada quanto à disponibilidade de nutrientes,

agregação do solo e fluxo de gases do efeito estufa entre a superfície

terrestre e a atmosfera, conforme ALMEIDA (2005).

A matéria orgânica apresenta-se como sistema complexo de

substâncias em que a adição de resíduos orgânicos (diversas fontes) sofre

alterações contínuas sob ação de fatores biológicos, químicos e físicos,

determinando a dinâmica da reação. RANGEL et al.(2008) observa que em

ecossistemas naturais, onde há desenvolvimento de atividades humanas, os

estoques de carbono são diminuídos e a composição química da matéria

orgânica do solo é alterada.

Os valores de carbono da biomassa microbiana podem ser

determinados pela decomposição de materiais de origem vegetal e/ou

animal acumulados na superfície a partir do momento em que entram em

processo de decomposição pelos microrganismos do solo, segundo PEREZ

et al. (2004).

18

Além de a matéria orgânica ser um importante fator para oscilação da

quantidade de carbono existente no solo, as quatro estações sazonais que

ocorrem no Pantanal, estiagem, vazante, enchente e cheia, tornam ainda

mais complexos os fenômenos ocorridos em seu interior. Por esse fator,

justifica-se a afirmação de NOGUEIRA et al. (2002) de que a distribuição de

matéria orgânica em um campo inundável na região norte do Pantanal de

Mato Grosso é grandemente influenciada pelo pulso de inundação. Os

resultados desse estudo indicaram que em 91,9% da área houve remoção

de matéria orgânica na época de chuva.

Neste caso, a água da inundação depositou pouca matéria orgânica

no campo inundável, confirmando o fato de que a água remove matéria

orgânica promovendo a decomposição do material acumulado sobre o solo

durante a seca, em mais de 90% da área amostrada. Esse processo revela a

dinâmica cíclica do sistema, e a importância do pulso de inundação para sua

manutenção.

Alguns autores observaram também que, independente do pulso de

inundação que ocorre no Pantanal, os valores dos teores de matéria

orgânica variaram em função da profundidade do solo. Constataram os

maiores teores de matéria orgânica na profundidade de 0 a 5 cm, tanto para

antes como depois da cheia, e decréscimos lineares na medida em que

aumentava a profundidade do solo. É possível que a não constatação do

efeito da cheia sobre os teores de matéria orgânica tenha sido decorrente da

amostragem imediatamente antes e imediatamente após o término da

inundação, não havendo tempo suficiente para início da decomposição dos

restos vegetais depositados pela inundação, conforme afirmam CARDOSO

et al. (2000).

Já WEBER et al. (2005) não observaram variações significantes para

os teores de carbono orgânico e nitrogênio total no Pantanal de Poconé-MT.

ZECH et al. (1990) afirmam que em solos tropicais, a disponibilidade de

matéria orgânica torna-se menor, sendo elevada a presença de compostos

orgânicos ricos em grupamentos aromáticos e carboxílicos.

19

Além da matéria orgânica, um importante fator para a determinação

do estoque de carbono é o tipo de solo predominante, além de condições

climáticas e tipo de uso de solo, assevera FERNANDES et al. (1999). O solo

é considerado reservatório temporário de carbono no ecossistema, sendo

que na natureza este elemento está em constante processo de ciclagem,

conforme afirmam BRUCE et al.(1999 e De Bona et al. (2006).

A estocagem de carbono pode oscilar de acordo com a época da

coleta, a qualidade do ambiente, a vegetação existente, a profundidade de

coleta de solo, a deposição e decomposição dos resíduos e/ou matéria

orgânica, além das condições ambientais e de manejo (ALMEIDA, 2005).

De acordo com MENDES (2009), em estudos realizados no Pantanal

Matogrossense, o estoque de carbono médio do solo foi estimado em 89,9 ±

25,1Mg de C ha-1. Em virtude das reações sazonais, na fase seca o estoque

de carbono correspondeu a 88,9 ± 27,7 Mg de C ha-1 e na fase vazante 90,8

± 29,4 1Mg de C ha-1. O autor ainda mostra que o estoque de carbono total

do solo associado à sazonalidade ocorrida no Pantanal foi positiva,

proporcionando incorporação do carbono orgânico no solo.

Ainda são poucos os trabalhos e estudos sobre componentes de

reservatório de C entre ecossistemas nativos e cultivados, cujas publicações

concentram-se na profundidade de até 20 cm e em ecossistemas que

possuem características edafoclimáticas distintas das do Cerrado. Nesses

estudos, afirmam FERREIRA et al. (2007), as informações que explicam as

consequências do impacto das práticas agrícolas nos teores de C e de

matéria orgânica biologicamente ativa, representada pela biomassa

microbiana, são bastante escassos.

20

3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Área de Estudo

O presente estudo foi conduzido em diferentes fitofisionomias da Reserva

Particular de Patrimônio Natural do SESC (RPPN SESC Pantanal),

localizada no município de Barão de Melgaço, Estado de Mato Grosso. A

RPPN possui uma área de 106.300 hectares, localizando-se no interflúvio

dos rios Cuiabá e São Lourenço (Figura 1).

Figura 1 – Localização da área de estudo, RPPN SESC Porto Pantanal.

Adaptado por Mendes (2009).

21

A Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) SESC Pantanal é

uma Unidade de Conservação (UC) particular, criada em 1997 de

responsabilidade do Serviço Social do Comércio (SESC) e está localizada

no município de Barão de Melgaço, Nordeste do Pantanal de Mato Grosso.

A RPPN foi reconhecida, em 2002, como sítio RAMSAR (sendo esta

considerada como primeiro sítio RAMSAR em área particular do Brasil), e

considerada como Área Prioritária para Conservação da Biodiversidade

(CORDEIRO, 2004).

As temperaturas médias na RPPN variam, no verão, entre 27º e 28ºC, e

durante o inverno, entre 22º e 23ºC, sendo a precipitação total média anual

entre 1.100 e 1.200 mm. Destes, entre 450 e 525 mm estão concentrados no

trimestre janeiro, fevereiro e março (HASENACK et al., 2003).

O volume de chuva na região da Reserva está entre os mais elevados

do Pantanal. A elevada concentração da precipitação durante os meses de

verão, a maior velocidade da passagem das águas vindas das cabeceiras

dos rios da Bacia do Alto Paraguai (BAP) pela proximidade com a borda do

Planalto, aliadas às altas temperaturas durante o verão (evapotranspiração)

são os principais fatores condicionantes do comportamento mais seco da

Reserva em relação aos demais pantanais (BRASIL, 1997).

As altitudes variam de 110 a 120m na porção oeste da Reserva,

identificada como Pantanal do Paiaguás pelo projeto RADAMBRASIL (Folha

SE 21 e parte da Folha SE 20. pp. 161-224) e de 120 a 140m nas porções

central e leste da Reserva (CORDEIRO, 2004).

São reconhecidas na RPPN Sesc Pantanal sete fisionomias vegetais:

Cerrado “stricto sensu”, Cerradão, Cambarazal, Campo de Murunduns,

Floresta Estacional com Acuri, Campo e outras fisionomias e ecótonos

(HASENACK, 2003).

As Fitofisionomias estudadas foram as seguintes:

Cambarazal – Corresponde à fitofisionomia que ocorre em área

sazonalmente inundada, com monodominância da espécie Vochysia

divergens Pohl (Vochysiaceae). Essa área tem predominância de solo

22

hidromórfico classificado como Gleissolo Háplico Alumínico neofluvissólico,

(Anexo I)1.

Cordilheira – Corresponde aos cordões de deposição de sedimentos

arenosos assentados ao longo dos leitos fósseis dos rios ou porções desses,

localmente e recobertos com vegetação arbórea ou arbustiva, formando

cerrados ou florestas que se localizam cerca de 1m acima do nível de

inundação. Esta área tem predominância de solo hidromórfico classificado

como Planossolo Háplico Alítico gleissólico (Anexo I).

Espinheiral – Corresponde à fitofisionomia que ocorre em área

sazonalmente inundada mais próxima ao leito maior do rio Cuiabá, com

monodominância da espécie Mimosa pellita K. & W. (MENDES, 2009),

caracterizada pela presença de arbustos com grande incidência de

espinhos. Esta área tem predominância de solo hidromórfico classificado

como Gleissolo Háplico Alumínico “vertissólico”, (Anexo I).

Floresta Ripária – Corresponde à fitofisionomia de floresta ripária

que ocorre em área sazonalmente inundada mais próxima às depressões

(baías). Esta área tem predominância de solo hidromórfico classificado como

Planossolo Háplico Alítico gleissólico (Anexo I).

3.2 Procedimento de amostragem de solo

Em julho de 2008 foi feito o reconhecimento da área e a escolha dos

locais de coleta, que foram definidos, primeiramente, nas quatro diferentes

fitofisionomias anteriormente descritas (Figura 2).

1 O Anexo I traz o resultado do trabalho realizado pelo Mestre e Doutorando em Agricultura Tropical João Paulo Novaes Filho e Dr. Léo Adriano Chig, que, apoiando o presente trabalho, identificaram os solos segundo as normas estabelecidas por LEMOS & SANTOS (1996) e os classificaram segundo as normas do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006).

23

Figura 2 Vegetação existente em cada local de coleta (Cambarazal,

Cordilheira, Espinheiral e Floresta Ripária, respectivamente).

Nestes locais foram abertas trincheiras para a identificação e

classificação dos solos (Anexo I), além da determinação da localização

geográfica por meio de GPS (Global Position System).

A Tabela 2 apresenta um resumo dos quatro locais amostrados, nas

quatro áreas de coleta, demonstrando área, tipo de solo e coordenadas.

Tabela 1 - Fitofisionomia, classe de solo e coordenadas das áreas de coleta

das amostras de solo.

Área Soloa Coordenadas

Espinheiral Gleissolo Háplico Alumínico “vertissólico”,

21K 575.949m E e

8.172.454m N

Cambarazal Gleissolo Háplico Alumínico neofluvissólico

21K 576.177m E e

8.169.541m N

Cordilheira Planossolo Háplico Alítico gleissólico

21K 576.548m E e

8.167.453m N

Floresta Ripária Planossolo Háplico Alítico gleissólico

21K 574.362m E e

8.170.461m N aDe acordo com a Classificação Brasileira de Solos (Embrapa, 1999b).

Os pontos acima geograficamente referenciados representam os

pontos centrais de amostragem. A partir de cada um deles foi planejado um

esquema de amostragem (Figura 3), que consistiu na coleta de amostras de

solo em quatro profundidades (0 - 5 cm, 5 - 10 cm, 10 - 15 cm e 15 - 20 cm),

24

a cada 15 dias, segundo a numeração nos círculos abaixo, perfazendo 24

coletas em doze meses, de Julho/2008 a Junho/2009 (Tabela 2) e um total

de 1.536 amostras.

Figura 3 Esquema amostral das coletas de solo para profundidade e transectos.

Tabela 2. Datas de coletas realizadas entre Julho/2008 e Junho/2009.

Meses/ Ano/ Período Coletas Data

Julho/2008 – Vazante 1 04/7/2008

Julho/2008 – Vazante 2 18/07/2008

Agosto /2008 – Estiagem 3 01/08/2008

Agosto/2008 – Estiagem 4 15/08/2008

Agosto/2008 – Estiagem 5 29/08/2008

Setembro/2008 – Estiagem 6 13/09/2008

Setembro/2009 – Estiagem 7 27/09/2008

Outubro/2009 – Estiagem 8 10/10/2008

Outubro/2009 – Estiagem 9 24/10/2008

Novembro/2009 – Enchente 10 15/11/2008

Novembro/2009 – Enchente 11 29/11/2008

25

Dezembro/2009 – Enchente 12 12/12/2008

Janeiro/2009 – Enchente 13 15/01/2009

Janeiro/2009 – Enchente 14 30/01/2009

Fevereiro/2009 – Cheia 15 12/02/2009

Fevereiro/2009 – Cheia 16 26/02/2009

Março/2009 – Cheia 17 14/03/2009

Março/2009 – Cheia 18 29/03/2009

Abril/2009 – Cheia 19 13/04/2009

Abril/2009 – Cheia 20 25/04/2009

Maio/2009 – Vazante 21 09/05/2009

Maio/2009 – Vazante 22 23/05/2009

Junho/2009 – Vazante 23 11/06/2009

Junho/2009 - Vazante 24 27/06/2009

Para a coleta dos solos em profundidade, foi utilizada uma pá e

amostradores de “kopeck”. As amostras deformadas foram homogeneizadas

e armazenadas em sacos plásticos e enviadas para um laboratório comercial

na cidade de Cuiabá para a realização de análises químicas e físicas para

caracterização do ambiente.

As amostras de solo foram coletadas tanto deformadas para análise

do carbono total, quanto indeformadas em todos os períodos do ano. Nas

épocas de enchente e cheia, quando a lâmina d´água acima do solo variava

entre 10 e 200 cm, realizava-se o mergulho nos locais amostrais e coletava-

se apenas amostras superficiais de 0 a 5 cm de profundidade. Já no período

de estiagem e seca, as amostras eram retiradas em profundidades de 0 a 5

cm; 5-10 cm; 10 a 15 cm; 15 a 20 cm, gerando um total, em cada coleta, de

64 amostras deformadas e 64 indeformadas por área experimental.

Como em determinados períodos não foi possível a coleta de

amostras indeformadas para cálculo do estoque de carbono, em virtude do

alagamento, não foi possível realizar o cálculo da densidade aparente. No

entanto, para cálculo do carbono total foram utilizados os valores obtidos nas

coletas anteriores ao período de cheia e enchente.

26

3.3 Procedimentos Analíticos

3.3.1 Preparação e análise das Amostras

As amostras coletadas foram congeladas para evitar o contato com o

ar atmosférico, e para inibir o processo decomposição da matéria

orgânicaaté que pudessem ser devidamente tratadas e analisadas.

A densidade aparente foi determinada por meio de amostras de solo com

estrutura indeformada e secas em estufa a 105ºC, por um período de 24

horas, utilizando-se a seguinte equação:

β= ms Vs

Onde:

β – densidade do solo em ton/m3

ms = massa do solo seco em Mg

Vs = volume do solo em Mdm3

Para os demaisprocedimentos analíticos, as amostras foram

acondicionadas em bandejas de papel e postas em estufa com temperatura

de 105ºC, sendo posteriormente desagregadas manualmente e peneiradas

em uma peneira de malha de 2 mm de abertura e homogeneizadas, sendo

denominadas terra fina seca em estufa (TFSE).

Os teores de carbono foram determinados pelo Método de

Combustão Seca através do Analisador de Carbono Multi N/C 3000-Analytik-

Jena, Eltra HTF 540 e forno com temperatura 1350º C.

De acordo com Soil Survey Staff (1996), a quantidade de solo

estimado para obter resultados de teores de carbono no equipamento acima

mencionado era 0,5 gramas. No entanto, tendo em vista o alto teor de

carbono existente nas amostras trabalhadas, este valor reduziu-se para 0,2

gramas.

Os estoques de carbono orgânico no solo foram calculados pelos

métodos de camada e de massa de solo. O método da camada equivalente

27

levou em consideração a espessura da camada e a densidade do solo

(BAYER et al., 2000).

Para determinação do estoque de carbono foram seguidas as

seguintes etapas:

1. Calculou-se a percentagem da alteração do estoque de carbono

em relação ao estoque atual, usando a seguinte fórmula:

100*[(estoque do período atual - estoque do período seguinte) / estoque do período atual)]

2. Calculou-se o balanço a partir do estoque inicial, usando a seguinte fórmula:

- para o tempo zero, estoque =100

- para o próximo tempo, usou-se a seguinte fórmula:

100 + valor encontrado no item 1

- para os tempos seguintes, foi usada a seguinte fórmula=

estoque do período anterior *(valor encontrado no item 1./100) + estoque do período anterior

3.4 Análise Estatística

A análise estatística consistiu da organização dos dados aplicando-se

a estatística descritiva para análise do carbono orgânico total e estoque total

de carbono nas diferentes fitofisionomias e profundidades para os períodos

de estiagem, vazante, enchente e cheia. A comparação das médias foi

realizada pelo teste de Tukey com nível de significância 5%.

Realizou-se a análise de regressão para expressar as relações entre

o conteúdo de matéria orgânica com macro e micronutrientes dos solos das

fitofisionomias estudadas.

28

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os solos pantaneiros guardam estreita relação com a natureza dos

sedimentos depositados o que, por sua vez, é conseqüência da natureza do

material fonte e dos processos ou formas de deposição/sedimentação,

conforme afirmam COUTO & OLIVEIRA (2009).

Os atributos químicos e físicos dos solos correspondentes às

fitofisionomias Cambarazal, Espinhal, Floresta Ripária e Cordilheira,

encontram-se nas Figuras 4 e 5.

As Figuras 4 e 5 (elaboradas a partir de coletas de 64 amostras)

evidenciam haver dois grupos distintos de solos. O primeiro deles

caracteriza-se pela presença de solos denominados Gleissolos e inclui as

fitofisionomias Cambarazal e Espinhal, caracterizando-se pela textura média

e maior disponibilidade de nutrientes. O segundo grupo caracteriza-se pela

presença de solos denominados Planossolos e inclui as fitofisionomias

Cordilheira e Floresta Ripária, sendo Espinhal caracterizado pela textura

arenosa (na camada de 20 cm), com grande limitação no que se refere à

disponibilidade de nutrientes.

Os Gleissolos apresentam grande diversidade de características

químicas em virtude de serem solos originados de sedimentos com grande

heterogeneidade quanto à composição granulométrica e mineralógica

(LOPES et al., 2006). Os processos de oxirredução que ocorrem nos solos

de várzea alteram as características químicas, inclusive a dinâmica dos

nutrientes (PONNAMPERUMA,1972).

Em geral, o pH é uma importante propriedade química do solo,

particularmente em relação à disponibilidade de nutrientes e a presença de

elementos tóxicos (FAGERIA, 2004). Osvalores variaram de 4,7 a 4,9

29

(Figura 5), classificando-se como muito ácidos. FIGUEIRA (2004) confirma

em seus estudos essa forte acidez dos solos de várzea do Brasil.

Figura 4 Triângulo textural correspondente a 64 amostras de solos das

fitofisionomias Cambarazal, Espinhal, Floresta Ripária e Cordilheira

coletadas até a profundidade de 20 cm.

O conteúdo de matéria orgânica nos solos foi muito variável, com

nível máximo obtido no Cambarazal (Gleissolo), com valores próximos a

41,7 g.kg-1 , enquanto a Floresta Ripária (Planossolo) apresentou o valor

mínimo de 11,3 g/kg. Desta forma, os solos do Cambarazal e Espinhal

(Gleissolos), de acordo com a classificação de FAGERIA (2004)2

classificam-se como solos com valores médios 15 g a 45 g kg-1 (1,5% a

4,5%). Os solos da Floresta Ripária e Cordilheira (Planossolos) classificam-

2 Presença de matéria orgânica

30

se como solos que apresentam baixos teores em matéria orgânica, ou seja,

solos que apresentam valores menores que 15 g kg-1 (1,5%).

A baixa concentração de cálcio e magnésio nas fitofisionomias

Cambarazal, Floresta Ripária e Cordilheira pode estar ligada ao aporte de

sedimentos pelas águas de inundação, tendo em vista que no período de

31

Figura 5 Interpretação da análise do solo correspondente à média de 64 amostras coletas em cada fitofisionomia até a

profundidade de 20 cm.

32

inundação as águas passam por diversos locais, podendo agregar ou retirar

elementos químicos, como observam SOARES & OLIVEIRA (2009).

Em relação ao carbono, um fator que pode ter determinado o nível de

perda dos estoques de C, também observado por FERNANDES et al.( {,

1999), é a textura bastante arenosa no solo presente em duas fitofisionomias

estudadas (Figura 4).

A grande importância da matéria orgânica depositada no solo consiste

em sua capacidade de reter nutrientes, minimizando a lixiviação através do

solo para fora da zona de raízes (HAY, 1984). A figura 5 apresenta várias

relações entre a matéria orgânica do solo com os macros e micronutrientes

estudados. Com exceção do enxofre (S) para a fitofisionomia Espinhal, foi

encontrada uma relação positiva e significativa entre o conteúdo de matéria

orgânica e os macronutrientes do solo (Figuras 5 A, 5B, 5C, 5D, 5E) para

todas as outras fitofisionomias estudadas.

É possível observar que os valores dos coeficientes de determinação

das equações de regressões (R2) foi sempre maior na fitofisionomia Espinhal

(Figura 6), indicando que nessa fitofisionomia as concentrações dos

nutrientes são mais dependentes do aporte de carbono que as demais.

Nessa fitofisionomia o fogo age com maior intensidade, motivo pelo qual o

aporte de nutrientes é maior, conforme afirmam COUTO et al. (2006).

Os solos argilosos (Gleissolos) estão associados às fitofisionomias

Cambarazal e Espinhal. Nesse caso, os resultados indicam que os locais

com maiores teores de Al no solo apresentaram os maiores conteúdos de

matéria orgânica (Figura 5).

Os valores referentes aos teores e estoque de carbono existentes nos

solos das fitofisionomias estudadas no Pantanal Mato-Grossense são

apresentados nas Tabelas 3 e 4, respectivamente.

As fitofisionomias não apresentaram diferença significativa no

conteúdo de carbono ao longo do ano, na camada de 0 a 5 cm, onde há

maior concentração da liteira. No período da cheia, são levados vários

sedimentos para os locais, aumentando o aporte dos nutrientes, mas no

33

momento da vazante, esses nutrientes são carregados novamente para

outros locais(NEVES et al., 2004).

34

Figura 6 Relações entre o conteúdo de matéria orgânica e macro e

micronutrientes dos solos das fitofisionomias estudadas.

35

Embora as fitofisionomias Cordilheira e Floresta Ripária não

apresentassem diferença significativa no conteúdo de carbono nos primeiros

cinco centímetros, os menores valores foram encontrados no período da

vazante. Dessa forma, concorda-se com NOGUEIRA et al.(2002) no sentido

de que o solo neste período esteja funcionando como um dreno de carbono,

com armazenamento apenas temporário.

Considerando-se que as diferenças estatísticas entre os valores

médios totais são mais significativas entre as fitofisionomias do que entre os

períodos, pode-se concluir que o conteúdo de carbono, como também seu

estoque (Tabelas 3 e 4) são mais dependentes do tipo de fitofisionomia que

está sobre o solo, do que da sazonalidade ao longo do ano.

Há que se destacar, no contexto dos atributos químicos, o baixo

conteúdo de matéria orgânica dos solos do Pantanal (WEBER & COUTO,

2008).

Durante os períodos de vazante e estiagem, ocorreram maiores

concentrações de carbono e estoque de carbono nas fitofisionomias

Cambarazal, Espinhal e Floresta Ripária, sendo este fenômeno diretamente

relacionado ao pulso de inundação, pois estes locais recebiam grandes

quantidades de água no período inundável. Nesse processo, a Floresta

Ripária alcança destaque por ser uma fitofisionomia localizada próxima à

baía, que se mantém úmida durante todos os períodos estacionais.

As fitofisionomias Cambarazal e Espinhal, por se localizarem em

regiões mais baixas, ao chegar os períodos de enchente e cheia, mostram

um aumento na concentração de matéria orgânica, as quais são levadas e

trazidas com a movimentação da água. Como a matéria orgânica está

suspensa na água, ao adentrar o período da vazante, essa matéria

acondiciona-se no solo, aumentando, conseqüentemente, o teor de carbono

e o aporte de nutrientes do local (Figura 7).

35

Tabela 3. Teores de carbono orgânico total em diferentes fitofisionomias da RPPN SESC Pantanal do Pantanal de Barão de Melgaço-MT Fitofisionomia Prof

(cm) Período

Vazante Estiagem Enchente Cheia Média Anual Média E F P Média E F P Média E F P Média E F P

Cambarazal 0-5 49,76 A a 1 72,66 A a 1 63,93 A a 1 58,84 A a 1 5-10 23,82 B a 2 50,51 A a 2 51,29 A a 13 29,57 B a 2 10-15 10,96 B a 2 31,31 A a 23 28,12 AC a 23 18,72 BC a 2

15 - 20 5,12 B a 2 13,81 AB a 3 20,83 A a 2 16,43 A a 2 Média 22,42 C a 42,07 A a 41,04 AB a 30,89 BC a 34,15 a Cordilheira 0-5 10,21 A b 1 10,40 A b 1 13,38 A c 1 15,84 A b 1

5-10 4,79 A b 1 6,43 A bc 1 5,39 A c 2 11,63 A b 1 10-15 3,44 A a 1 5,88 A c 1 3,54 A c 2 9,38 A ab 12

15 - 20 3,14 A a 1 3,90 A a 1 3,21 A bc 2 3,21 A bc 2 Média 5,40 B c 6,65 B c 6,38 B c 10,02 A c 7,12 d Espinhal 0-5 29,12 A ab 1 44,57 A c 1 50,43 A ab 1 31,56 A b 1

5-10 19,97 B ab 12 33,82 AB d 1 37,10 AB ab 12 22,14 B ab 12 10-15 11,41 A a 23 20,11 A b 2 22,60 A ab 23 16,85 A ab 2

15 - 20 5,21 B a 3 12,06 AB a 2 17,05 AC a 3 12,38 BC ac 2 Média 16,43 B ab 27,64 A b 31,79 A a 20,74 B b 24,12 b Floresta Ripária 0-5 18,90 A b 1 17,84 A b 1 35,41 A bc 1 23,09 A b 1

5-10 10,39 A ab 1 13,63 A c 1 21,12 A bc 12 12,33 A b 1 10-15 7,44 A a 1 6,84 A c 1 14,95 A bc 2 5,34 A b 1 15-20 6,47 A a 1 8,10 A a 1 11,27 A ac 2 9,75 A ac 1

Média 10,80 B bc 11,60 B c 20,69 A b 12,63 B c 13,55 c

Média Anual 13,76 C 21,99 AB 24,97 A 18,47 B

Vazante: maio, junho, julho; estiagem: agosto, setembro, outubro; enchente: novembro, dezembro, janeiro; cheia: fevereiro, março e abril. As colunas E, F e P correspondem às comparações entre épocas do ano, fitofisionomias e profundidades, respectivamente. Letras maiúsculas comparam épocas do ano para uma mesma fitofisionomia e profundidade; letras minúsculas comparam fitofisionomias para uma mesma época e profundidade; e números comparam profundidades para uma mesma fitofisionomia e época do ano. Médias (DP) seguidas de pelo menos um caráter numérico comum, não diferem entre si. Letras maiúsculas e minúsculas em negrito referem-se aos valores médios respectivamente para épocas do ano e fitofisionomias.

36

Tabela 4. Estoque de carbono na profundidade de 0 – 20 cm (t ha-1) em diferentes fitofisionomias da RPPN SESC Pantanal, no Pantanal de Barão de Melgaço-MT

Fitofisionomia Período

Vazante E F Estiagem E F Enchente E F Cheia E F Média Anual Cambarazal 35,68 C a 64,78 AB a 77,55 A a 54,53 BC a 57,60 a Cordilheira 14,38 B b 16,42 AB b 17,14 AB b 26,16 A b 18,50 d Espinhal 31,24 B a 54,85 A a 61,49 A a 35,94 B b 45,60 b Floresta Ripária 26,91 B ab 29,62 AB b 54,89 A a 31,30 AB b 34,63 c

Média Anual 27,05 C 41,42 B 52,77 A 36,98 BC

Vazante: maio, junho, julho; estiagem: agosto, setembro, outubro; enchente: novembro, dezembro, janeiro; cheia: fevereiro, março e abril. As colunas E e, F correspondem às comparações entre épocas do ano e fitofisionomias, respectivamente. Letras maiúsculas comparam épocas do ano para uma mesma fitofisionomia e letras minúsculas comparam fitofisionomias para uma mesma época .

Figura 7 Variação do teor médio de carbono nos períodos de coleta, para as diferentes fitofisionomias.

37

Assim, o Cambarazal, determinado pela constante presença Vochysia

divergens Pohl (Vochysiaceae), apresenta uma diferença na quantidade de

vegetação quando comparados os períodos de seca e cheia. Devido ao

impacto do fogo, nos períodos de seca, ocorre uma diminuição considerável

no número de plantas, as quais voltam a se expandir no período de cheia,

conforme observaram CUNHA & JUNK (2001). Já o Espinhal consiste em

um bosque seco margeando áreas de campos abertos, sujeitos à inundação

periódica, permanecendo, dessa forma, completamente expostos à

sazonalidade. A seqüência da quantificação de carbono orgânico e estoque

de carbono para as fitofisionomias, em todos os períodos, ocorreram na

seguinte tendência de decréscimo: Cambarazal, Espinhal, Floresta Ripária e

Cordilheira (Figuras 7 e 8).

Figura 8 Variação do estoque de carbono nos períodos de coleta, para as

diferentes fitofisionomias.

SCHONGART et al. (2008), em pesquisas realizadas no Pantanal,

relataram que o local, mais precisamente a região denominada neste

trabalho por Cambarazal, inundado sazonalmente, funciona como

reservatório constante de carbono. Desse modo, explicam-se as maiores

38

concentrações de carbono e estoque de carbono nesta fitofisionomia,

fenômeno observado também por MENDES (2009).

Compreende-se assim, que os menores valores do estoque de

carbono, nos períodos de maior umidade (cheia e enchente), estão

associados diretamente ao aumento da profundidade da lâmina d’água,

processo esse que dificulta a ação do vento e a conseqüente circulação dos

gases, segundo SILVA & ESTEVES (1995).

Já as fitofisionomias Cordilheira e Floresta Ripária, ambas situadas

sobre solos arenosos e com nível de alagamento baixo, quando comparados

com Cambarazal e Espinhal (nível de alagamento maior durante todo o

período de cheia), revelam incremento do carbono orgânico nos períodos da

vazante, estiagem e enchente, diferindo apenas no período da cheia,

quando a Floresta Ripária tende a diminuir a concentração de carbono

orgânico. Esse fenômeno pode estar associado fato de os pontos amostrais

estarem localizados próximos à baía (local permanentemente alagado). No

entanto, para a Cordilheira, atribui-se essa tendência de aumento de

carbono ao do baixo nível de inundação sofrido ao longo do ano.

Nas Figuras 9 e 10 é possível verificar que os solos estudados

funcionam como drenos de carbono. Considerando-se o índice inicial 100, os

solos de todas fitofisionomias estudas acumularam carbono durante o

período estudado, estes valores oscilaram de 149,9 (1,5 vezes) para a

fitofisionomia Cordilheira até 347,5 (3,5 vezes) para Floresta Ripária.

No conjunto das fitofisionomias, os solos funcionaram como dreno durante o

período compreendido entre a vazante de 2008 e a vazante de 2009,

acumulando 1,5 vezes o seu valor inicial.

39

Figura 9 Balanço do teor médio de carbono a partir da coleta inicial (vazante

de 2008).

vazante 2008

estiagem enchente cheia vazante

2009

Cambarazal 100.0 410.4 491.2 345.4 289.0

Cordilheira 100.0 152.2 158.9 242.5 149.9

Espinheiral 100.0 306.3 343.4 200.7 211.7

Floresta Riparia 100.0 291.7 540.6 308.3 347.5

Geral 100.0 303.2 386.3 270.8 247.1

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

Bala

nço

do E

stoq

ue d

e Ca

rbon

o (%

)

Figura 10 Balanço do Estoque de Carbono nos solos das fitofisionomias.

40

5 CONCLUSÃO

A fitofisionomia, mais do que a sazonalidade, é o que condicionou o

acúmulo de carbono pelos solos.

No conjunto das fitofisionomias estudadas, os solos acumularam

cerca de 1,5 vezes mais carbono do que seu valor inicial, funcionado como

um dreno.

Evidentemente, resultados de apenas um ano de estudo não são

conclusivos e sinalizam para sua continuidade.

41

6 RERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALEWELL, C., PAUL, S., LISCHEID, G. and STORCK, F.R.,.Co-regulation of redox processes in freshwater wetlands as a function of organic matter availability? Science of the Total Environment, 404(2-3): 335-342. 2008. ALMEIDA, E.M. Determinação do estoque de carbono em Teca (Tectona grandis L. F.) em diferentes idades. Cuiabá: FAMEV. p. 16-22. Dissertação (Mestrado em Agricultura Tropical) FAMEV/UFMT. 2005. ALMENDROS, G.; GONZALESVILA, F.; MARTIN, F. Fire-Induced Transformation of Soil Organic-Matter from na Oak Forest – na Experimental Approach to the Effects of Fire on Humic Substances. Soil Science. V. 149, n.3, p.158-168, 1990. BAYER, C.; MIELNICZUK, J.; AMADO, T.J.C.; MARTIN-NETLO, L.; FERNANDES, S.A. Organic matter storage a in a sandy clay loam Acrisol affected by tillage and cropping systems in southern Brazil. Soil Till, 2000. BATJES, N.H.; SOMBROEK, W.G. Possibilities for C sequestration in tropical and subtropical soils. Global Change Biology, Oxford, v.3, p. 161-173, 1997. BERNOUX, M.; CARVALHO, M.C.S.; VOLKOFF, B.; CERRI, C.C.Brazil’s soil carbon stocks, Soil Science of America Journal, Madison, v. 66, p. 888-896, 2002. BRASIL. Plano de Conservação da Bacia do Alto Paraguai (Pantanal) - PCBAP: análise integrada e prognóstico da Bacia do Alto Paraguai. Brasília, Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia, p. 369 (v.3), 1997. BRUCE, J.P.; FROME, M.; HAITES, E. et al. Carbon sequestration in soils. Journal of Soil and Water conservations, v. 05, p. 382-389, 1999. BAYER, C.; MIELNICZUK, J. Características químicas do solo efetuadas por métodos de preparo e sistemas de culturas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 21, p. 105-112, 1997. CARDOSO, E.L.; CRISPIM, S.M.A.; RODRIGUES, C.A.G.; JÚNIOR, W.B. Composição e dinâmica da biomassa aérea após a queima em savana gramíneo-lenhosa no Pantanal. Pesquisa Agropecuária Brasileira. V.35, n.11, p.2309-2316, 2000.

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48

ANEXO I

49

Cambarazal - GLEISSOLO HÁPLICO Alumínico neofluvissólico, A

moderado.

Litologia: sedimentos argilosos

- Formação geológica: formação Pantanal

- Cronologia: quaternário

- Material originário: produtos de decomposição das litologias supracitadas

- Pedregosidade: não pedregosa

- Rochosidade: não rochosa

- Relevo local: plano

- Relevo regional: plano

- Erosão: não aparente

- Drenagem: Imperfeitamente / mal drenado

- Vegetação: Floresta secundária (cambarazal)

- Uso atual: reserva natural

- Clima: Aw, segundo classificação de Köppen

Quanto à descrição Morfolófica tem-se:

A 0 a 16 cm, preto (10YR 2/1, úmida); muito argilosa; fraca pequena

granular e grãos simples; macia, friável, plástica, pegajosa; transição plana e

abrupta;

Bg 16 a 48 cm, cinzento-brunado-claro (10 YR 6/2, úmida), mosqueado

comum, pequeno, difuso, amarelo-avermelhado (5YR 6/6, úmida); muito

argilosa; forte, média, blocos subangulares; dura, firme, plástica, pegajosa;

transição plana e abrupta;

2Cg 48 a 53 cm, bruno muito claro-acinzentado (10YR 7/3, úmida); areia-

franca; grãos simples; solta, não plástica, não pegajosa; transição plana e

abrupta;

3Cg 53 a 100 cm+, coloração variegada constituída de: cinzento (N 5,

úmida) e vermelho (2,5YR 5/8, úmida); argila; forte, média/grande, blocos

subangulares; muito dura, firme, plástica, pegajosa;

50

Raízes: poucas, secundárias e muitas, finas, fasciculares no horizonte A;

comuns, finas, fasciculares e raras, finas, secundárias no horizonte Bg;

raras, finas, fasciculares nos horizontes 2Cg e 3Cg.

Observações: presença de horizonte Oo de 2 cm, na superfície do solo.

Figura 1 GLEISSOLO HÁPLICO Alumínico neofluvissólico, A moderado,

fase floresta secundária (cambarazal), relevo plano.

51

Cordilheira – PLANOSSOLO HÁPLICO Alítico gleissólico, A moderado.

Litologia: sedimentos arenosos inconsolidados e sedimentos argilosos

Formação geológica: formação Pantanal

Cronologia: quaternário

Material originário: produtos de decomposição das litologias supracitadas

Pedregosidade: não pedregosa

Rochosidade: não rochosa

Relevo local: plano

Relevo regional: plano

Erosão: não aparente

Drenagem: imperfeitamente drenado

Vegetação primária: Cerradão (cordilheira)

Uso atual: reserva natural

Clima: Aw, segundo classificação de Köppen

Descrição morfológica:

A 0 a 12 cm, bruno-amarelado-escuro (10YR 3/4, úmida); areia; grãos

simples; solta, friável, não plástica, não pegajosa; transição plana e difusa;

E1 12 a 36 cm, bruno-amarelado-claro (10YR 6/3, úmida); areia; grãos

simples; solta, não plástica, não pegajosa; transição plana e clara;

E2 36 a 85 cm, coloração variegada constituída de: bruno muito claro-

acinzentado (10YR 7/3, úmida) e amarelo-brunado (10YR 6/8, úmida); areia;

grãos simples; solta, não plástica, não pegajosa; transição plana e abrupta;

EB 85 a 116 cm, coloração variegada constituída de: cinzento (10YR 6/1,

úmida) e bruno-amarelado (10YR 5/8, úmida); franco-arenosa; fraca,

pequena, blocos subangulares e grãos simples; solta, não plástica, não

pegajosa, transição plana e abrupta;

Btg 116 a 150 cm+, coloração variegada constituída de: cinzento claro

(10YR 7/1, úmida) e vermelho (2,5YR 4/8, úmida) e com nódulos de

52

manganês de cor preta (10YR 2/1, úmida); argila; forte, grande/muito

grande, blocos subangulares; muito dura, muito firme, plástica, pegajosa;

Raízes: muitas, finas, fasciculares e comuns, finas, secundárias nos

horizontes A e E1; comuns, finas, fasciculares e raras, finas, secundárias nos

horizontes E2 e EB; ausentes no Btg;

Observações: presença de horizonte Oo de 1 cm, na superfície do solo.

Figura 2 PLANOSSOLO HÁPLICO Alítico gleissólico, A moderado, fase

cerradão (cordilheira), relevo plano.

53

Espinheiral – GLEISSOLO HÁPLICO Alumínico “vertissólico”, A moderado.

Litologia: sedimentos argilosos

- Formação geológica: formação Pantanal

- Cronologia: quaternário

- Material originário: produtos de decomposição das litologias supracitadas

- Pedregosidade: não pedregosa

- Rochosidade: não rochosa

- Relevo local: plano

- Relevo regional: plano

- Erosão: não aparente

- Drenagem: Imperfeitamente / mal drenado

- Vegetação: Secundária (arbustal, espinheiral)

- Uso atual: reserva natural

- Clima: Aw, segundo classificação de Köppen

Quanto a descrição Morfolófica tem-se:

A 0 a 15 cm, bruno-acinzentado-escuro (10YR 4/2, úmida); argila;

moderada muito pequena granular; macia; friável, plástica, pegajosa;

transição plana e abrupta;

Bg1 15 a 45 cm, cinzento-brunado-claro (10YR 6/2, úmida), mosqueado

comum, pequeno e médio, difuso, amarelo brunado (10YR 6/6, úmida);

argila; forte, média, blocos subangulares; dura, firme, plástica, pegajosa;

transição ondulada e gradual;

Bg2 45 a 96 cm, coloração variegada constituída de: cinzento escuro

(10YR 4/1, úmida) e vermelho-amarelado (5YR 4/6, úmida); argila; forte,

grande/muito grande, blocos subangulares; muito dura, muito firme, muito

plástica, pegajosa; transição plana e gradual;

54

Bg3 96 a 140 cm+, coloração variegada constituída de: cinzento (10YR 5/1,

úmida) e vermelho (2,5YR 4/6, úmida); argila; forte, grande/muito grande,

blocos subangulares; muito dura, muito firme, muito plástica, muito pegajosa;

Raízes: muitas, finas, fasciculares no horizonte A; comuns, finas,

fasciculares, penetrando principalmente do horizonte Bg1 e Bg3;

Observações: presença de horizonte Oo de 3 cm, na superfície do solo. O

horizonte Bg1 apresentou fina camada de areia solta, revestindo a sua

estrutura em blocos subangulares, mascarando a sua cor acinzentada.

Figura 3 GLEISSOLO HÁPLICO Alumínico “vertissólico”, A moderado, fase

arbustiva, relevo plano

55

Floresta Ripária – PLANOSSOLO HÁPLICO Alítico gleissólico, A

moderado.

Litologia: sedimentos arenosos inconsolidados e sedimentos argilosos

- Formação geológica: formação Pantanal

- Cronologia: quaternário

- Material originário: produtos de decomposição das litologias supracitadas

- Pedregosidade: não pedregosa

- Rochosidade: não rochosa

- Relevo local: plano

- Relevo regional: plano

- Erosão: não aparente

- Drenagem: imperfeitamente / mal drenado

- Vegetação: floresta secundária (cambarazal)

- Uso atual: reserva natural

- Clima: Aw, da classificação de Köppen

Descrição Morfológica:

A 0 a 14 cm, bruno (10YR 5/3, úmida); areia; grãos simples; solta, não

plástica, não pegajosa; transição plana e gradual;

E 14 a 38 cm, bruno-claro-acinzentado (10YR 6/3, úmida); franco-

arenosa; fraca, pequena, blocos subangulares e grãos simples; macia, muito

friável, não plástica, não pegajosa; transição plana e clara;

Btg1 38 a 56 cm, bruno-acinzentado (10YR 5/2, úmida), mosqueado pouco,

pequeno, difuso, bruno-forte (7,5YR 5/8, úmida); franco-argiloarenosa;

moderada, pequena a média, blocos subangulares; ligeiramente dura, firme,

ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa; transição plana e clara;

Btg2 56 a 85 cm, coloração variegada constituída de: cinzento (10YR 5/1,

úmida) e vermelho-amarelado (5YR 5/6, úmida); franco-argilosa; forte,

56

média/grande, blocos subangulares; muito dura, muito firme, plástica,

pegajosa; transição ondulada e gradual;

Btg3 85 a 120 cm+, coloração variegada constituída de: cinzento-escuro

(10YR 4/1, úmida) e vermelho-amarelado (5YR 5/8, úmida); argila; forte,

média/grande, blocos subangulares; extremamente dura, extremamente

firme, muito plástica, muito pegajosa;

Raízes: muitas, finas, fasciculares e comuns, finas, secundárias nos

horizontes A e E; raras, finas, fasciculares e raras, finas, secundárias, nos

horizontes Btg1 e Btg2; ausentes no Btg3.

Observações: presença de horizonte Oo de 4 cm na superfície do solo.

Figura 4 PLANOSSOLO HÁPLICO Alítico gleissólico, A moderado, fase

floresta secundária (cambarazal), relevo plano.

Responsável pela descrição dos perfis: João Paulo Novaes Filho.