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JULIANA ALVES DA COSTA

INDICADORES DE QUALIDADE DO SOLO EM DIFERENTES MODELOS DE

AGRICULTURA FAMILIAR NO SEMIÁRIDO PERNAMBUCANO

Serra Talhada-PE

2016




Dissertação apresentada à Universidade

Federal Rural de Pernambuco, Unidade

Acadêmica de Serra Talhada, como parte das

exigências do Programa de Pós-Graduação em

Produção Vegetal, para obtenção do título de

Mestre em Produção Vegetal.

ORIENTADOR: Prof. Dr. Alexandre Tavares da Rocha

CO-ORIENTADORES: Profa. Dra. Izabel Cristina de Luna Galindo

Profa. Dra. Rossanna Barbosa Pragana

Serra Talhada-PE

2016

Ficha catalográfica

C837i Costa, Juliana Alves da

Indicadores de qualidade do solo em diferentes modelos de

agricultura familiar no semiárido pernambucano / Juliana Alves da

Costa. – Recife, 2016.

69 f. : il.

Orientador: Alexandre Tavares da Rocha.

Dissertação (Mestrado em Produção vegetal) – Universidade

Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra

Talhada, Serra Talhada, 2016.

Referências.

1. Semiárido 2. Qualidade do solo 3. Agricultura familiar

4. Sustentabilidade agrícola I. Rocha, Alexandre Tavares da,

orientador II. Título

CDD 631.522




Dissertação apresentada à Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica

de Serra Talhada, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção

Vegetal, para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal.

APROVADO em

Banca Examinadora

_______________________________________________

Prof. Dr. Alexandre Tavares da Rocha – UAG/UFRPE

Orientador

_______________________________________________

Profa. Dra. Carolina Etienne de Rosália e Silva Santos– DEPA/UFRPE

Examinador Interno

_______________________________________________

Profa. Dra. Izabel Cristina de Luna Galindo–

DEPA/UFRPE Examinador Externo

_______________________________________________

Profa. Dra. Rossanna Barbosa Pragana UAST/UFRPE Examinador Externo

DEDICATÓRIA

- A Deus, pela fé que me mantém viva e fiel à

vida honesta de trabalho e de estudo;

- A minha família que sempre entendeu a minha

ausência nos muitos momentos desde que

ingressei no mestrado, ate a conclusão desta

dissertação;

- A todos os professores e alunos que

participaram dessa pesquisa;

- Ao programa de pós-graduação da Unidade

Acadêmica de Serra Talhada- UAST/UFRPE,

por acreditar no meu profissionalismo.

AGRADECIMENTOS

Com a conclusão desta etapa acadêmica, externo meus agradecimentos a todos que, de

uma forma ou outra, contribuíram na elaboração deste trabalho. Assim sendo, ficam meus

agradecimentos.

A Deus por ter me dado forças para seguir em frente diante das dificuldades da vida,

aos meus pais pelo exemplo de garra e determinação, por ensinar-me o sentido da família, do

amor e da importância que a educação tem em nossas vidas;

Às minhas irmãs, Gerlane, Gilmara e Jaqueline, por acreditarem no meu trabalho e na

minha capacidade de vencer, assim como aos meus sobrinhos Raiane, Raissa, João Victor e

Ana Júlia.

Ao professor Mateus Rosas Ribeiro (in memorian) por sempre ter acreditado no meu

potencial e ter guiado meus passos nos caminhos da ciência do solo.

Ao professor Alexandre Tavares da Rocha pela orientação constante, pela confiança

depositada em mim, pelo carinho e por saber ouvir pacientemente todas as dificuldades

encontradas.

As professoras Izabel Galindo e Rossanna Pragana que, com o jeito carinhoso de

serem, tornaram-se bem mais que co-orientadoras, tornaram-se amigas, agradeço pelas

valiosas sugestões, criticas, incentivo e apoio, sempre bem vindos e aplicados.

Aos professores da Unidade Acadêmica de Serra Talhada por todo apoio recebido,

pelos conhecimentos compartilhados e incentivos durante o mestrado.

Agradeço também aos alunos Carolina Azevedo, Renata Vieira, Marcondes Souza e

Davi Tavares que foram imprescindíveis para o desenvolvimento deste trabalho e por terem se

tornado amigos.

Aos amigos de mestrado Ygor Henrique (Maninho), por ter me acolhido como irmã,

além de ter compartilhado momentos inesquecíveis; Natalia Bandeiras; Tereza D’Avila;

Jucilene e outros, por terem sido partes importantes durante o tempo do mestrado.

Aos produtores agroecológicos do Carro Quebrado, em especial a família do Senhor

Milton, pela determinação, pela ajuda nunca negada, pelo carinho sempre oferecido e por

terem se tornado amigos inesquecíveis;

Agradeço também a CAPES, pelo apoio financeiro para o desenvolvimento deste

trabalho.

Agradeço também a todos os amigos (novos e antigos), que sempre me apoiaram e

fizeram parte da minha vida.

“Não se mede o valor de um homem pelas suas roupas ou pelos bens que

possui, o verdadeiro valor do homem é o seu caráter, suas ideias e a nobreza dos seus

ideais”.

Charles Chaplin

RESUMO

O presente trabalho objetivou avaliar as mudanças ocorridas em atributos físicos, químicos e

biológicos, usado como indicadores da qualidade do solo, em áreas de agricultura familiar no

Sertão do Pajeú. O estudo foi desenvolvido no Sítio Carro Quebrado, no semiárido de

Pernambuco. Nessa localidade, foram selecionadas áreas com distintos manejos de solo e

cultivos, que foram comparadas com áreas de vegetação nativa secundária da região. As áreas

com diferentes usos definiram os seguintes tratamentos: Área de vegetação nativa (VN); 3

diferentes sistemas de manejo agroflorestal (SAF1, SAF2,SAF3) com mais de 15 anos de

implantação; 2 áreas de plantio tradicional cultivadas com Mandioca (MAN) e Laranja

(LAR); 1 área de Cana-de-açúcar (CANA) e 1 área em pousio (POUSIO), totalizando oito

tratamentos. Em cada tratamento foram coletadas três amostras compostas nas profundidades

de 0-10 cm e 10-20 cm para a caracterização física e química das áreas, e na profundidade de

0-5 cm para as avaliações dos atributos biológicos ao longo do tempo. As características

físicas e químicas dos solos avaliados foram a textura, densidade do solo, densidade da

partícula, porosidade, pH, acidez potencial, cátions trocáveis , carbono orgânico total e

fósforo disponível. Os atributos biológicos determinados foram a respiração basal, carbono da

biomassa microbiana, quociente metabólico e microbiano e frações do carbono orgânico do

solo. Os dados foram submetidos a análise estatística descritiva, análise de variância e testes

de comparações de médias (P˃ 0,05). Adicionalmente foi aplicada a análise multivariada para

a seleção de grupos de variáveis capazes de refletir diferenças quanto ao manejo adotado.

Com base nas análises realizadas, observou-se que as áreas sob manejos conservacionistas

apresentaram uma melhor qualidade do solo em relação às áreas manejadas de forma

convencional. As variáveis densidade e porosidade do solo, carbono orgânico total, respiração

basal e quociente microbiano se destacaram na avaliação, permitindo constatar que o uso

intenso do solo está diretamente relacionado à redução da qualidade, além de se apresentarem

bastante sensíveis a variações ambientais decorrente do manejo.

Palavras-chave: Semiárido, Qualidade do solo, Agricultura familiar, Sustentabilidade

agrícola.

ABSTRACT

This study aimed to evaluate changes in physical, chemical and biological attributes, used as

indicators of soil quality in areas of smallholder farming pratices in the Pajeú. The study was

conducted on the Broken-Car locality, in the semiarid region of Pernambuco. In this location,

areas were selected with different managements of soil and crops, which were compared with

areas of secondary native vegetation of the region. The areas with different uses defined the

following treatments: Area under native vegetation (VN); 3 different agroforestry systems

(SAF1, SAF2, SAF3) with over 15 years of implementation; 2 areas of traditional cultivation

with Cassava (MAN) and Orange (LAR); 1 area of cane sugar (CANA) and 1 area of

uncultivated land (POUSIO),, totaling eight treatments. In each treatment were collected three

composite samples at 0-10 cm and 10-20 cm for physical and chemical characterization of

areas and depth of 0-5 cm for the evaluation of biological attributes over time . The physical

and chemical characteristics of soils were evaluated texture, bulk density, particle density,

porosity, pH, potential acidity, exchangeable cations, total organic carbon and available

phosphorus. The biological attributes determined were the basal respiration, microbial

biomass carbon, metabolic and microbial quotient and soil organic carbon fractions. The data

were submitted to descriptive statistics, analysis of variance and means comparison test (p

0.05). Additionally was applied to multivariate analysis for selecting groups of variables able

to reflect differences in the adopted management. Based on the analyzes, it was observed that

the areas under conservation managements showed a better soil quality compared to

conventionally managed areas. The variable density and soil porosity, total organic carbon,

basal respiration and microbial quotient stood out in the evaluation, allowing see that the

intense land use is directly related to the reduction in quality, and appeared to be very

sensitive to environmental changes resulting from management .

Keywords: Semiarid, soil quality, family farming, agricultural sustainability.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Dados pluviométricos das áreas circunvizinhas às áreas do estudo .......................... 24

Figura 2. Fotos dos tratamentos ................................................................................................ 26

Figura 3. Localização das áreas de coleta no Sítio carro quebrado em imagens de

satélite ....................................................................................................................................... 27

Figura 4. Dendograma da análise de Cluster dos tratamentos estudados para os atributos

físicos ........................................................................................................................................ 33

Figura 5. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos físicos do solo na profundidade de

0-20 cm .................................................................................................................................... 35

Figura 6. Diagrama de ordenação dos componentes principais dos atributos físicos para os

tratamentos nas profundidades de 0-10 cm e de 10-20 cm ...................................................... 36

Figura 7. Dendograma da análise de Cluster dos tratamentos estudados para os atributos

químicos ................................................................................................................................... 39

Figura 8. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos químicos dos solos na profundidade

de 0-20 cm ................................................................................................................................ 40

Figura 9. Diagrama de ordenação dos componentes principais dos atributos químicos para os

tratamentos nas profundidades de 0-10 cm e de 10-20 cm ....................................................... 41

Figura 10. Dendograma da análise de Cluster dos tratamentos em relação às variáveis

microbiológicas, RBM, CBM, qCO2 e qMIC nas quatro coletas ............................................. 47

Figura 11. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos microbiológicos RBM,CBM,

qCO2 e qMIC nas quatro coletas .............................................................................................. 50

Figura 12. Diagrama de ordenação dos componentes principais para às variáveis

microbiológicas RBM, CBM, qCO2 e qMIC em relação as quatro coletas. ............................ 51

Figura 13. Dendograma da análise de Cluster dos tratamentos em relação às variáveis da

matéria orgânica, COT, F1, F2, F3 e F4 nas quatro coletas ..................................................... 55

Figura 14 Diagrama de projeção dos vetores dos atributos da matéria orgânica, COT, F1, F2,

F3 e F4 nas quatro coletas. ....................................................................................................... 57

Figura 15 Diagrama de ordenação dos componentes principais para às variáveis da matéria

orgânica, COT, F1, F2, F3 e F4 nas quatro coletas. ................................................................. 58

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Propriedades físicas dos solos estudados .................................................................. 31

Tabela 2. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos físicos para os

tratamentos estudados. .............................................................................................................. 33

Tabela 3 Cargas fatoriais pelo método dos componentes principais para composição dos

fatores, após rotação Varimax, para os atributos físicos na profundidade de 0-20 cm ............ 34

Tabela 4. Propriedades químicas dos solos estudados ............................................................. 37

Tabela 5. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos químicos para os

tratamentos estudados. .............................................................................................................. 39

Tabela 6. Cargas fatoriais pelo método dos componentes principais para composição dos

fatores, após rotação Varimax, para os atributos químicos na profundidade de 0-20 cm. ....... 40

Tabela 7. Interação entre as variáveis microbiológicas e o tempo de coleta ............................ 44

Tabela 8. Carbono da biomassa microbiana ............................................................................. 46

Tabela 9. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos microbiológico

para os tratamentos estudados nas quatro coletas. .................................................................... 48


fatores, após rotação Varimax, para os atributos microbiológicos na profundidade de 0-5 cm

nas quatro coletas...................................................................................................................... 48

Tabela 11. Interação entre as variáveis das frações do carbono orgânico oxidável e o tempo de

coleta ......................................................................................................................................... 53

Tabela 12. Frações do carbono orgânico oxidável ................................................................... 54

Tabela 13. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos da matéria

orgânica para os tratamentos estudados nas quatro coletas ...................................................... 56


fatores, após rotação Varimax, para os atributos da matéria orgânica na profundidade de 0-5

cm nas quatro coletas .............................................................................................................. 56

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15

2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 16

2.1 PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO DOS SOLOS DO SEMIÁRIDO .............................. 16

2.2 INDICADORES DE QUALIDADE DO SOLO ................................................................ 18

2.2.1 Atributos físicos do solo .................................................................................................. 19

2.2.2 Atributos químicos do solo .............................................................................................. 20

2.2.3 Atributos biológicos do solo ............................................................................................ 21

3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 23

3.1 CARACTERIZAÇÕES DAS ÁREAS DE ESTUDO ........................................................ 23

3.2 ESTRATEGIA EXPERIMENTAL .................................................................................... 24

3.3 AMOSTRAGEM ................................................................................................................ 27

3.4 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA, QUÍMICA E MICROBIOLÓGICA DOS SOLOS ........ 27

3.4.1 Análises físicas ................................................................................................................ 27

3.4.2 Análises químicas ............................................................................................................ 28

3.4.3 Análises microbiológicas ................................................................................................. 28

3.5 ANÁLISES ESTATÍSTICAS ............................................................................................ 29

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 30

4.1 ATRIBUTOS FÍSICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS ...................................................... 30

4.2 ATRIBUTOS QUÍMICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS ................................................. 36

4.3 ATRIBUTOS MICROBIOLOGICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS ............................... 42

4.4 FRAÇÕES DO CARBONO ORGÃNICO OXIDAVEL ................................................... 52

5 CONCLUSÕES .................................................................................................................... 59

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 60

15

1 - INTRODUÇÃO

O Semiárido brasileiro é caracterizado por possuir, um clima seco e quente com baixo

índice pluviométrico e solos com baixo aporte de matéria orgânica, desta forma as populações

residentes nessas regiões necessitam de alternativas para conviver com a seca. A caatinga

apresenta uma infinidade de recursos energéticos, fauna diversificada e uma vegetação que

tem múltiplas funções (INSA, 2011; ALVES, et al., 2014).

No semiárido nordestino, a agricultura de sequeiro, pecuária extensiva, entre outras

práticas frequentemente utilizadas vêm ocasionando e agravando a degradação dos recursos

naturais, especialmente a redução da fertilidade do solo, provocada por processos erosivos,

aliada também aos longos períodos de estiagem (SALIN, et al., 2012). Essas degradações

muitas vezes são irreversíveis e acarretam no abandono das terras (TRAVASSO & SOUZA,

2011).

Nos últimos anos, alguns agricultores familiares, na tentativa de buscar alternativas

que minimizem os efeitos das ações ambientais e antrópicas na região semiárida, vêm

adotando sistemas agroflorestais e práticas conservacionistas a fim de preservar as condições

do solo mais próxima das naturais. As diversidades de culturas desses sistemas propiciam um

maior e contínuo aporte de matéria orgânica, o que melhora as propriedades físicas, químicas

e biológicas do solo (PEZARICO et al., 2013; FEIDEN, 2009).

Para quantificar as alterações do solo provocadas pelos diferentes sistemas de manejo

têm-se utilizado os atributos físicos, químicos e biológicos como indicadores de qualidade do

solo. Esses indicadores permitem o monitoramento das mudanças ocorridas nas propriedades

e nos processos do solo e, consequentemente, na sustentabilidade e na qualidade ambiental,

que podem ocorrer no tempo em resposta ao uso das terras e práticas de manejo adotadas.

Essas avaliações são realizadas de forma sistêmica, permitindo assim a compreensão da

capacidade de um determinado solo em desenvolver múltiplas funções no ambiente,

mantendo a sustentabilidade do ecossistema (VEZZANI & MIELNICZUK, 2009; NEVES et

al., 2007; KARLEN et al., 1994 ; DORAN & PARKIN,1994).

Assim o objetivo do trabalho foi avaliar diferentes sistemas de manejo por meio dos

atributos físicos, químicos e biológicos indicadores da qualidade do solo em áreas de

agricultura familiar submetidas a diferentes modelos de exploração agrícola.

16

2 - REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 - PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO NOS SOLOS DO SEMIÁRIDO

O Semiárido brasileiro ocupa uma extensão de aproximadamente 980.133 km2, que

representa cerca de 64% do território nordestino, contabilizando 1.135 municípios

distribuídos no espaço geográfico de nove unidades da Federação: Alagoas, Bahia, Ceará,

Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Sergipe e Minas Gerais. Nesse espaço

reside uma população de 22.598.318 habitantes, representando aproximadamente 12% da

população brasileira, superando assim as regiões Norte e Centro-Oeste (INSA, 2011).

A região semiárida do nordeste brasileiro é caracterizada por apresentar elevadas

temperaturas, precipitação pluviométrica irregular, evapotranspiração alta e baixa produção de

fitomassa. Os solos da região apresentam em geral boa fertilidade natural, porém em sua

maioria, são rasos e pedregosos, com exceção dos que estão localizados em áreas de

pedosedimentação aluvional, localizados em áreas mais planas, apresentando-se com maior

profundidade e textura mais argilosa, o que confere uma maior retenção de água (LEITE,

SANTOS & GOMES, 2011). Os índices médios anuais de precipitação do semiárido não

ultrapassam 800 mm, porém, algumas regiões apresentam microclimas específicos, elevando

assim os valores de precipitação para aproximadamente 1500 mm. Deste modo, a

variabilidade e a escassez das chuvas são consideradas como os principais fatores limitantes

para a atividade agropecuária em algumas regiões (ARAÚJO, 2011; MOURA et al., 2007).

A vegetação típica do Semiárido brasileiro, a caatinga, é caracterizada como

formações xerófilas, lenhosas, tipicamente tropófilas (decíduas), em geral espinhosas, com

presença de plantas de caules e raízes suculentas que armazenam água e nutrientes, variando

do padrão arbóreo ao arbustivo e com estrato herbáceo estacional (ANDRADE-LIMA, 1981).

Fitossociologicamente a vegetação é determinada por variações no relevo, pelo tipo de solo, e

pela pluviosidade (ANDRADE- LIMA, 1981; ARAÚJO FILHO & CARVALHO, 1997;

EMBRAPA, 2007).

A região semiárida não apresenta características únicas, ou seja, em sua total extensão

podemos encontrar espaços com diferentes graus de semiaridez, além de espaços úmidos e

subumidos. Essas regiões privilegiadas são conhecidas como áreas de exceção do semiárido

ou como “brejos”, pois diferem das áreas circunvizinhas, por possuírem como condicionante

principal o relevo, o qual possibilita a formação de mesoclimas diferenciados (LINS, 1989).

17

Segundo Andrade - Lima (1981) as áreas de exceção do semiárido, são assim denominadas

por serem relativamente úmidas e inseridas no universo seco do Nordeste, com condições

agroecológicas privilegiadas, refletidas nos elevados potenciais dos ecos e agrossistemas,

particularmente com aproveitamento agrícola diversificado.

A caatinga possui uma grande diversidade quando comparada a qualquer outro bioma

do mundo sob condições iguais de clima e de solo, porém é o terceiro bioma mais degradado

do Brasil, perdendo apenas para a Floresta Atlântica e o Cerrado (MYERS et al., 2000;

BRASIL, 2002). Estima-se que 80% da vegetação foram modificadas devido ao extrativismo

e à agropecuária (ARAÚJO FILHO, 1996). Segundo Sampaio & Salcedo (1997) a caatinga

apresenta uma fragilidade natural, devido aos processos constantes de queima e corte a que é

frequentemente submetida, porém a mesma apresenta certa resiliência a esses fatores.

No semiárido nordestino, a degradação dos recursos naturais vem sendo provocada por

diversos fatores, tais como aumento na intensidade do uso do solo, redução da cobertura

vegetal nativa, exploração agrícola baseada na agricultura familiar, tendo a agricultura de

sequeiro e a pecuária extensiva como suas principais atividades, e a utilização de técnicas de

irrigação inadequadas (MENEZES et al., 2012a; MENEZES et al., 2012b ; MATSUSHITA,

XU & FUKUSHIMA, 2006). A retirada da vegetação nativa, aliada aos longos períodos de

estiagem provoca acentuada degradação dos solos, deixando-o exposto a ação dos agentes

climáticos, reduzindo seu potencial produtivo. As consequências da combinação desses

fatores vêm causando riscos elevados à atividade agropecuária, devido à exploração

inadequada da região (SAMPAIO, ARAÚJO & SAMPAIO, 2013) e vem causando danos

muitas vezes irreversíveis ao meio (MENEZES, GARRIDO & PEREZ M. 2005; VANZELA,

HERNANDEZ & FRANCO, 2010). Esses danos cada vez mais visíveis contribuem para a

redução da fertilidade dos solos e da biodiversidade, além de desencadear, em áreas

especificas processos de desertificação, salinização, sodificação, entre outros, acarretando

muitas vezes no abandono das terras. E estão ligadas diretamente à retirada da vegetação o

que ocasiona o aumento da sua condição de aridificação (TRAVASSOS & SOUZA, 2011;

INSA, 2011; OLIVEIRA et al., 2002).

Nos últimos anos, estratégias vêm sendo utilizadas para reorientar os sistemas de

produção rural do semiárido, a fim de minimizar os processos degradativos decorrentes das

ações antrópicas. Dentre essas estratégias, a implantação de sistemas agroecológicos, com

destaque para os sistemas agroflorestais (SAF’s), vem ganhando importância, pois os mesmos

18

contribuem para o desenvolvimento rural sustentável das regiões (CAPORAL &

COSTABEBER, 2002).

Os sistemas agroflorestais representam uma alternativa de produção que tem como

objetivo minimizar os efeitos das intervenções humanas nos sistemas naturais, buscando

conservar as condições dos solos o mais próximo das condições naturais, visto que os mesmos

propiciam um maior e continuo aporte de matéria orgânica. A combinação integrada de

árvores, arbustos e cultivos agrícolas e ou animais faz com que ocorra uma agregação de

fatores que trazem benefícios para os atributos físicos, químicos e biológicos do solo, além de

potencializar valores de produção, econômicos, sociais, culturais e ambientais para os

produtores. Desta maneira, os SAF’s se encaixam no modelo de agricultura sustentável, pois

possibilitam uma melhoria na qualidade do solo (KETEMA & YIMER, 2014; SMITH et al.,

2012; FEIDEN, 2009).

2.2 - INDICADORES DE QUALIDADE DO SOLO

A qualidade do solo vem sendo definida de várias formas, porém a conceituação mais

utilizada é a de Doran & Parkin (1994): “Qualidade do solo é a sua capacidade de ser

funcional, dentro de limites definidos pelo ecossistema e uso da terra, preservando a

produtividade biológica e qualidade ambiental, e promovendo a saúde das plantas, animais e

seres humanos”. Assim, a qualidade do solo é uma avaliação sistêmica de recursos, que

permite compreender a capacidade de um determinado solo desenvolver múltiplas funções no

ambiente, mantendo a sustentabilidade do ecossistema.

Vários atributos físicos, químicos e biológicos vêm sendo indicados para avaliar a

qualidade do solo (LIMA et al., 2013; FERNANDES et al., 2011). Indicadores são atributos

que medem ou refletem o status ambiental ou a condição de sustentabilidade do ecossistema.

Esses atributos proporcionam uma melhor análise das áreas estudadas, além de variarem no

tempo e no espaço mediante as ações antrópicas e fenômenos naturais (NESBITT & ADL,

2014; DORAN & PARKIN, 1994).

Um único indicador não possibilita descrever e quantificar todos os aspectos da

qualidade do solo (NESBITT & ADL, 2014; KUWANO et al., 2014), visto que há uma forte

interrelação entre eles, sendo necessária a avaliação de indicadores sensíveis que detectem

alterações ocorridas no ambiente. Ramos et al. (2010) avaliando indicadores de qualidade em

um Latossolo Vermelho-Amarelo sob pastagem , afirmaram que a correlação entre atributos

19

do solo é importante para o entendimento das interações positivas e negativas que ocorrem,

além de auxiliarem em discussões sobre o manejo adotado nas áreas estudadas. Chaves et al.

(2010) observaram que a relação existente entre os atributos físicos e químicos e

microbiológicos possibilitou identificar problemas de qualidade do solo em áreas sob diversos

sistemas de manejo. Segundo Carneiro et al. (2009) a interrelação existente entre os atributos

do solo controla os processos relacionados à sua variação no tempo e no espaço, sendo que

qualquer alteração influirá diretamente na estrutura e na fertilidade do solo, com reflexos

diretos na qualidade e na produtividade das culturas.

2.2.1 - Atributos físicos do solo

Os atributos físicos são utilizados para estimar as condições da estrutura do solo, em

relação ao potencial de lixiviação, produtividade e erosão, os quais são afetados por diversos

fatores, tais como o tipo e a quantidade da cobertura vegetal utilizada, e o teor de matéria

orgânica (DORAN & PARKIN, 1994; TORMENA et al., 2002; CRUZ et al., 2003; SPERA et

al., 2006). Segundo alguns autores, a qualidade física do solo merece destaque devido à

mesma afetar a qualidade química e biológica, visto que elas são codependentes (DEXTER,

2004; ARAÚJO, GOEDERT & LACERDA, 2007).

Alguns atributos físicos do solo como densidade e espaço poroso, estabilidade de

agregados, infiltração e aeração são utilizados como indicadores de qualidade do solo, pois

variam de acordo com o manejo que estão sendo utilizado. A avaliação contínua desses

atributos permite monitorar a eficiência ou não dos sistemas adotados (PEZARICO et al.,

2013; SECCO et al., 2005). Pezarico et al. (2013) observaram em trabalho sobre indicadores

de qualidade do solo em sistemas agroflorestais, que as densidades do solo (Ds) em áreas de

mata nativa foram menores do que nas áreas cultivadas. O aumento da Ds provocou

alterações na porosidade do solo, reduz a permeabilidade e a infiltração de água, entre outros,

ocasionando redução da qualidade física do solo. Pignataro Netto, Kato & Goedert (2009)

afirmam que a densidade é um dos principais atributos que influenciam a qualidade do solo,

com diferentes níveis de degradação em pastagens.

20

2.2.2 – Atributos químicos do solo

Os atributos químicos apresentam uma grande importância em estudos relacionados à

qualidade do solo, os mesmo podem ser agrupados em variáveis que estão ligadas ao

comportamento do solo (pH, Condutividade elétrica, carbono orgânico), as que indicam a

capacidade do solo em resistir a troca de cátions (tipo de argila, CTC, CTA, óxidos de ferro e

alumínio), as que afetam as necessidades nutricionais das plantas (N, P, K, Ca, Mg e

micronutrientes) e as ligadas à contaminação ou poluição dos solos (metais pesados, nitratos,

fosfatos e agrotóxicos) (LIRA et al., 2012).

Dentre os atributos químicos, a matéria orgânica do solo (MOS) vem se destacando

por ser um componente chave da qualidade, juntamente com a biodiversidade e as atividades

biológicas, ela estão diretamente relacionadas com as funções e as características essenciais

para a manutenção da capacidade produtiva dos solos, devido a sua influência nas

propriedades edáficas. A produtividade dos sistemas agrícolas de subsistência ou que utilizam

reduzidos insumos depende do fornecimento de nutrientes oriundos da mineralização da

MOS. Calonego et al. (2012), Pezarico et al.(2013) e Cunha et al. (2011) afirmam em seus

trabalhos, que solos cultivados de forma tradicional apresentam condições físicas ou químicas

inferiores aos solos de mata nativa aqueles cultivados de maneira conservacionista, e que esse

resultado está diretamente relacionado aos teores de matéria orgânica presentes.

Além dos diversos fatores que controlam os teores de MOS, tais como textura, clima,

vegetação e o manejo adotado, a quantidade e a qualidade da MO são de fundamental

importância para a sustentabilidade da produção agropecuária de subsistência (GALVÃO,

SALCEDO & SANTOS, 2005; MARTIUS, TIESSEN & VLEK, 2001; VEZZANI &

MIELNICZUK, 2009; CARVALHO et al., 2009; CARDOSO et al., 2010).

A MOS é um excelente indicador de qualidade, por está intimamente associada à

maioria das propriedades do solo, além de ser bastante sensível a mudanças nas práticas de

manejo (FRAGA & SALCEDO, 2004). A matéria orgânica do solo exerce papel fundamental

na quantidade e disponibilidade de nutrientes, na estabilidade de agregados, na biomassa

microbiana, contribuindo, assim para redução dos impactos negativos que podem surgir do

manejo intensivo e sucessivo em áreas cultivadas (GUIMARÃES et al., 2013; ARAGÃO et

al., 2012; CALONEGO et al., 2012 ; CUNHA et al., 2011; CARDOSO et al., 2009;

VEZZANI & MIELNICZUK, 2009; CONCEIÇÃO et al., 2005).

21

A perda da qualidade e quantidade da MOS pode comprometer a sustentabilidade dos

agroecossistemas, pois a matéria orgânica pode aumentar a capacidade de troca de cátions.

Rosset, Schiavo & Atanázio (2014) afirmam que teores elevados de matéria orgânica,

promovem uma elevação da CTC do solo, à grande quantidade de cargas negativas,

promovendo a redução da lixiviação de cátions do solo. A matéria orgânica também pode

reduzir o efeito do alumínio, e o efeito da adsorção de fosforo pelos coloides do solo

(RANGEL et al., 2008; SRINIVASAN, MAHESWARAPPA & LAL, 2012).

Dentre os componentes da MOS, podemos considerar como um bom indicador de

qualidade, o carbono oxidável, o qual nos dá uma ideia do seu grau de labilidade . Alguns

autores afirmam que as frações lábeis do carbono são mais sensíveis a variação do manejo do

solo quando comparados com o COT (BARRETO, GAMA-RODRIGUES & GAMA-

RODRIGUES, 2014; COSTA et al., 2012; GUARESCHI & PEREIRA, 2013; LOSS et al.,

2010). As frações lábeis são obtidas por meio de diferentes concentrações de ácido sulfúrico

(H2SO4), denominadas de F1, F2, F3 e F4, onde as frações F1 e F2 estão associadas à

disponibilidade de nutrientes e a formação de macroagregados, enquanto as frações F3 e F4

estão ligadas aos compostos de maior estabilidade química, e massa molar, oriundos da

decomposição e humificação da MOS.

A quantificação das frações da MOS permitir a mensuração do grau de preservação

dos ecossistemas naturais e os possíveis impactos causados em sistemas agrícolas com

diferentes tipos de manejo(SILVA et al., 2011). Estudos realizados em solos brasileiros vêm

demostrando que a perda acentuada de carbono, provenientes das ações antrópicas, está

acompanhada pelo consumo das frações mais lábeis, o que implica no aumento do já elevado

grau de aromaticidade de compostos carboxílicos da MOS, ou seja aumento das frações mais

recalcitrantes da MOS (SILVA, E. et al., 1994; SILVA,C. et al., 1999).

2.2.3 - Atributos biológicos do solo

Outro fator de grande importância para avaliar a qualidade do solo, está relacionado

aos atributos biológicos. As comunidades microbianas do solo são responsáveis por inúmeros

processos e funções, tais como decomposição de resíduos vegetais, ciclagem de nutrientes,

síntese de substancias húmicas, agregação e desagregação de compostos xenobióticos (GIL-

SOTRES et al., 2005). Mudanças no sistema de cultivo ocasionam alterações nas quantidades

de carbono, na respiração, e na eficiência das comunidades microbianas, sendo essas

22

alterações rapidamente observadas (CARDOSO et al., 2009). Para a análise qualitativa do

solo, os indicadores microbiológicos como carbono e nitrogênio da biomassa microbiana,

respiração basal e quociente metabólico vêm sendo sugeridos com mais frequência, pois são

bastante sensíveis aos manejos adotados, visto que fazem parte do compartimento da matéria

orgânica do solo que apresenta o menor tempo de ciclagem (ALVES et al., 2011;

LOURENTE et al., 2011).

A biomassa microbiana é o principal componente da matéria orgânica viva do solo,

seu uso está relacionado com as funções ecológicas do ambiente, como decomposição e o

acúmulo de MOS, assim como, transformações envolvendo os nutrientes minerais.

A biomassa representa uma reserva importante de nutrientes, os quais são assimilados

durante os ciclos de crescimento dos organismos. Desta forma, solos que apresentam alto

conteúdo de biomassa microbiana são capazes não só de estocar, mas também de ciclar

nutrientes (ARAÚJO & MELO, 2010; ARAÚJO & MONTEIRO, 2007).

Souza et al. (2014), observaram que o carbono e o nitrogênio da biomassa microbiana

foram indicadores que apontaram melhoria na qualidade do solo sob plantio direto em

relação ao sistema convencional. Pezarico et al.(2013) apontaram o carbono da biomassa

microbiana e o carbono orgânico como indicadores potenciais de qualidade do solo, pois os

mesmos conseguiram detectar alterações ambientais provenientes do manejo adotado devido

a redução ou aumento das suas funções no solo.

Além da biomassa microbiana, a respiração basal (RB) do solo é outro indicador

utilizado para avaliar a qualidade do solo, por refletir a oxidação biológica da matéria

orgânica e ser bastante sensível e dependente da disponibilidade de substrato, umidade e

temperatura (DE-POLLI & PIMENTEL, 2005; BROOKS, et al., 1985). O quociente

metabólico reflete a eficiência da biomassa em utilizar o carbono disponível para a

biossíntese, em determinado tempo, ele também apresenta variações sensíveis, a mudanças

nos sistemas de cultivo, pois, quando a biomassa microbiana está sob efeito de algum fator

estressante, ocorre um direcionamento de energia para a manutenção celular, em detrimento

do crescimento, de forma que uma proporção de carbono da biomassa será perdida como CO2.

(MERCANTE, 2001; MERCANTE et al., 2008). Avaliando a RB, Assis Junior et al. (2003)

encontraram valores altos desse atributo em áreas de mata nativas e pastagem e valores

inferiores em áreas desmatadas. Segundo Islam & Weil (2000) taxas altas de respiração

podem refletir distúrbios ecológicos ou altos níveis de produtividade do ecossistema.

23

3 - MATERIAL E MÉTODOS

3.1 - CARACTERIZAÇÃOS DAS ÁREAS DE ESTUDO

O estudo foi desenvolvido na mesorregião do Sertão de Pernambuco, microrregião do

Pajeú, no Sítio Carro Quebrado, distrito de Canaã, município de Triunfo. O município possui

uma população atual de cerca de s15 mil habitantes, dos quais 47,6% constitui a população

rural (IBGE, 2010). As principais atividades econômicas da cidade são o turismo e a

agricultura. Especificamente no Sítio Carro Quebrado, há aproximadamente 20 anos os

produtores vêm migrando para um manejo conservacionista, adotando o manejo

agroflorestal/agroecológico.

Localizado na região sul do município de Triunfo, o distrito de Canaã possui

características de clima e vegetação mais semelhantes ao município de Calumbi. Segundo

classificação de Köppen, apresenta clima semiárido quente (BSh), com precipitação média

anual de aproximadamente 432 mm, temperatura média de 24,8°C, e vegetação predominante

composta por Caatinga Hiperxerófila (CPRM, 2005). Apesar do clima dominante, a

localidade do Sítio “Carro Quebrado”, que possui mais de 100 hectares e situa-se ao sopé da

Serra da Borborema, configurando uma área de interceptação da umidade, e sendo assim

relativamente mais úmida que o restante do município.

A região de Triunfo apresenta três áreas (serrana, encosta escarpada e pediplanada)

com dominância diferenciada de solos. O local em estudo está inserido na área pediplanada,

sobre Cambissolos e Luvissolos de acordo com o (ZAPE) Zoneamento agroecológico de

Pernambuco (Silva, et. al., 2001), e as coordenadas geográficas do local, esses solos são

moderadamente profundos a rasos, arenosos ou argilosos na superfície e argilosos na

subsuperfície, pedregosos, com cobertura de cascalhos e calhaus na superfície, média a alta

fertilidade natural e muito suscetível à erosão, sendo suas principais limitações à falta de água

e a moderada a forte suscetibilidade à erosão (MELO, 1988).

Esta região se encontra em uma área de exceção do semiárido que são,

conceitualmente, áreas relativamente úmidas inseridas no universo seco do Nordeste, com

condições agroecológicas privilegiadas, refletidas nos elevados potenciais dos ecos e

agrossistemas, particularmente com aproveitamento agrícola diversificado (ANDRADE-

LIMA, 1981). Os dados pluviométricos referentes ao período de estudo de agosto de 2014 a

maio de 2015 (Figura 1) foram obtidos da Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC),

24

que possui Plataformas de Coleta de Dados (PCD) nos municípios circunvizinhos à área de

estudo.

Figura 1- Dados pluviométricos de áreas circunvizinhas às áreas do estudo, (APAC- 2015).

As coletas foram realizadas nos meses de Agosto e Novembro de 2014, Fevereiro e Maio de

2015.

3.2 - ESTRATÉGIA EXPERIMENTAL

Na área de abrangência do Sitio Carro Quebrado foram selecionadas áreas sob

diferentes manejos (Figura 2), que foram comparadas com área de vegetação nativa da região.

As áreas com os distintos manejos definiram os tratamentos apresentados a seguir:

Tratamento 1 (VN) - Área de mata secundária, com predominância das espécies: unha

de gato (mimosa caesalpiniaefolia); Jurema preta (Acacia tenuiflora); Jurema branca

(Mimosa verrucosa) e Amburana (Amburana Cearensis), na área há também extração de

espécies florestais, essa área foi definida como tratamento testemunha (7° 52’ 43,1’’ S; 38°

6’ 59,38’’ W);

Tratamento 2 (SAF1) - Manejo agroflorestal, com mais de 15 anos de implantação –

na área com cultura do coqueiro que é remanescente do sistema comercial de cultivo; há

também a cultura da acerola e do limão em pequenas quantidades, a prática de adubação é

25

inexistente, há também a presença de espécies espontâneas com indicações de erosão em

entressulcos (7° 52’ 58,25’’ S; 38° 6’ 49,72’’W);

Tratamento 3 (SAF2) - Manejo agroflorestal, com mais de 15 anos de implantação –

área com plantio comercial de pinha (Annona squamosa), e de outras frutíferas em pequenas

quantidades como romã (Punica granatum), mangueira sem critérios agronômicos; consta

também área cultivada com Pinha e consorciada em alguns meses com a cultura do feijão, a

prática de adubação é inexistente, há também a presença de espécies espontâneas além de

indicações claras de erosão em entressulcos (7º 53’ 11,77’’ S; 38º 6’ 44,19’’ W);

Tratamentos 4 (SAF3)- Manejo agroflorestal, com mais de 15 anos de implantação –

presença de fruteira como mangueira, umbuzeiro, carambola, acerola entre outras disposta de

modo aleatório, com presença hortaliças e criação de galinhas em sistema extensivo, a prática

de adubação é inexistente (7º 53’ 21,8’’ S; 38º 06’ 47,6’’ W);

Tratamento 5 (MAN) - Área sob manejo rudimentar de culturas anuais cultivada com

mandioca de mesa (Macaxeira) , de baixo insumo, onde se tem o revolvimento do solo

mediante a prática da aração e sulcagem, além da queima dos resíduos vegetais, a prática de

adubação é inexistente na área (7º 53’ 20,3’’ S; 38º 06’ 41,8’’ W);

Tratamento 6 (LAR) - Área sob manejo comercial da cultura da laranja, implantada a

aproximadamente 7 anos, sem práticas agronômicas claramente estabelecidas, com indicações

de aração e gradagem para a implantação da cultura, vegetação herbácea espontânea nas

entrelinhas, na área também não há prática de adubação. (7º 53’ 27,7’’ S; 38º 6’ 45,5’’ W);

Tratamento 7 (CANA) - Área cultivada com cana de açúcar- Área tradicional, sem

manejo varietal, sem tratos culturais, ultima renovação ocorreu a aproximadamente 10 anos,

desde então a cana-de-açúcar e cortada crua e sua palhada e depositada na superfície do solo;

não há prática de adubação (7º 53’ 24,36’’ S; 38º 6’ 56,62 W);

Tratamento 8 (POUSIO)– Área de Pousio- A área está a aproximadamente 3 anos

sem o cultivo devido ao período de seca da região. Na área há o desenvolvimento de espécies

herbáceas espontâneas da região (7º 53’ 23,1’’ S ; 38º 6’ 46,3 W).

26

Figura 2- Tratamentos. A- Vegetação nativa; B- Sistema agroflorestal (SAF1); C- Sistema agroflorestal

(SAF2); D- Sistema agroflorestal (SAF3); E- Plantio de mandioca (MAN); F- Plantio de laranja (LAR); G-

Plantio de cana-de-açúcar (CANA); H- Área de pousio (POUSIO).

E

B A

C D

F

G H

27

3.3 - AMOSTRAGEM

Nas áreas correspondentes a cada tratamento (Figura 3), foi definida uma área de

aproximadamente 50 por 50 metros, onde foram estabelecidos três transectos (vertical,

horizontal e diagonal). Em cada transecto foram tomados três pontos de amostragem, os quais

compuseram uma amostra composta, totalizando assim três amostras compostas por área. Os

transectos foram alterados a cada três meses para uma nova coleta. As amostras de solo foram

coletadas nas profundidades de 0-5; 0-10 e de 10-20 cm, com auxílio trado ou sonda

amostradora.

Fonte : Google Earth (2015).

Figura 3- Localização das áreas de coleta no sítio Carro Quebrado, em imagens de satélite.

3.4 – CARACTERIZAÇÕES FÍSICA E QUÍMICA DO SOLO

3.4.1 – ANÁLISES FÍSICAS

As análises físicas foram realizadas seguindo os métodos propostos pela Embrapa

(2011). A densidade do solo (Ds) foi determinada pelo método do anel volumétrico e a

densidade de partícula (Dp) pelo método do balão volumétrico, a porosidade foi calculada

28

pela relação entre a Ds e a Dp. A análise granulométrica e argila dispersa em água (ADA)

foram obtidas pelo método do densímetro, seguindo metodologia proposta por Ruiz (2004). O

grau de floculação foi calculado pela relação entre a argila total e a argila dispersa em água.

3.4.2 - ANÁLISES QUÍMICAS

As análises químicas foram realizadas seguindo as recomendações da EMBRAPA

(2011). Foram determinados pH em água, KCl a 1 mol L-1

, sódio (Na) e potássio (K) cálcio

(Ca), magnésio (Mg) e alumínio trocáveis (Al3+

), acidez potencial (H + Al3+

) e carbono

orgânico total (COT) . O hidrogênio trocável foi calculado pela diferença entre os valores

obtidos da acidez trocável e o alumínio trocável. A partir dos resultados obtidos pela análise

do complexo sortivo, foram calculados a soma de bases – Valor S, a CTC - T, a saturação por

alumínio – m, a saturação por bases – V, e o fracionamento do carbono orgânico oxidável, foi

realizado seguindo o método proposto por Mendonça & Matos (2005).

3.4.3 - ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS

As análises microbiológicas foram realizadas apenas nas amostras de solo da camada

de 0-5 cm, devido ser a acamada que apresenta uma maior atividade microbiana. As amostras

foram mantidas em refrigeração até serem realizadas as seguintes determinações: carbono da

biomassa microbiana (C-BMS) a respiração basal (RB), determinada mediante adaptações dos

métodos propostos por Silva et al. (2007) e Mendonça & Matos (2005), sendo o quociente

metabólico (qCO2) obtido pela razão entre a respiração basal do solo por unidade de C-BMS

(Silva et al., 2007) e quociente microbiano (qMIC) obtido pela razão entre o C-BMS e o

carbono orgânico total do solo.

Na determinação do C-BMS utilizou-se o método da irradiação-extração, que analisa o

C da biomassa microbiana extraível em solução aquosa de K2SO4 a 0,5 Mol L-1

em amostras

irradiadas e não irradiadas. A irradiação de 20g de solo foi feita durante t=94,94” utilizando-

se um forno microondas doméstico (Electrolux), com potencia de P= 505,56W . Para a

estimativa de C foi utilizado o método Walkley-Black conforme proposto por Tedesco et al.,

(1995). Na determinação da respiração basal do solo as amostras foram colocadas em

provetas de 100 mL, com cerca de 80 mL de solo recém coletado e já peneirado, em seguida

adicionou-se água até que a frente de molhamento chegasse a cerca de 40 a 50% do volume

29

do solo. As amostras foram cobertas com papel alumínio e deixadas em repouso por 12 horas,

ou até a frente de molhamento estacionar. Foram pesadas 50 g de solo úmido das provetas, em

seguida elas foram armazenadas e bem vedadas em frascos de vidro juntamente com uma

amostra de 30 mL da solução de NaOH 1,5 mol L-1

utilizada na captura do CO2 e 30 mL de

água destilada, para manter a umidade constante.

Uma das limitações desse método está na saturação total do hidróxido de sódio pelo

CO2 ,devido a isso foi utilizada a concentração de 1,5 mol. L-1

de NaOH para as amostras,

visto que concentrações de 0,25; 0,5 e 1mol.L-1

não estavam sendo eficientes na determinação

do C respirado pela microbiota do solo em um determinado período do tempo. Foi medido o

CO2 liberado pela respiração, o qual reagiu com NaOH 1,5 mol L-1

e foi titulado com HCl

0,25 mol L-1

, tendo como indicador a fenolftaleína a 1%, após 5 dias (120 horas) de incubação

a 25-28°C. Foram mantidos frascos controle ou branco, que não continham amostra de solo.

O cálculo foi feito baseado na diferença entre o volume de HCl consumido pelas amostras e

pelo branco" e expresso em mg CO2 kg-1

dia-1

.

3.5 - ANÁLISES ESTATÍSTICAS

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado (DIC), com três

repetições, em que os tratamentos correspondem as áreas com diferentes tipos de manejo

(VN, SAF1, SAF2, SAF3, MAN, LAR, CANA e POUSIO).

As hipóteses de normalidade e homocedasticidade foram avaliadas pelos testes de

Shapiro-Wilk e Cochran, respectivamente. Os resultados foram submetidos à análise de

variância, sendo os efeitos dos tratamentos, das coletas e da interação tratamento x coleta,

comparados pelo teste t de Scott-Knott a 5% de probabilidade; os dados que não apresentaram

normalidade foram analisados mediante o teste de Kruskal- Wallis a 5% de probabilidade. O

programa utilizado foi ASSISTAT 7.7 (SILVA et al., 2002). Adicionalmente foram

empregadas técnicas de análise multivariada, para identificar a similaridade entre os

tratamentos. Foram utilizadas a análise de agrupamento (análise de cluster), a análise fatorial -

AF, e a análise de componentes principais- ACP. Os dados foram padronizados (média zero e

variância um), para que as variáveis contribuíssem igualmente para o modelo, independente

da escala.

A análise de agrupamento visou separar as variáveis em grupos similares,

apresentando homogeneidade dentro do grupo e heterogeneidade entre os grupos, a

30

apresentação do agrupamento foi feita por meio de dendrograma. O dendrograma expresso

no sentido horizontal a que distância cada variável está em relação à outra, quanto menor a

distância mais homogêneas são os tratamentos, o sentido vertical representa a distância em

que cada grupo foi formado. Os grupos foram definidos pelo traçado de uma linha paralela ao

eixo horizontal, denominada “Linha Fenon”, ou seja, os grupos são formados na parte inferior

a linha Fenon.

A AF com ACP foram utilizadas para reduzir o número de variáveis iniciais,

identificando quais são as variáveis que apresentaram maior relevância estatística. Com a

análise de ACP foi possível à identificação das variáveis que interferiram mais

significativamente nos tratamentos, Como ferramenta para distinção das áreas estudadas,

foram geradas duas componentes principais (fator 1 e fator 2) para os atributos físicos,

químicos e microbiológicos. A parti da relação entre essas componentes foram formados

diagramas de ordenação bidimensionais, para visualização da distinção dos tratamentos, e

diagrama de projeção de vetores, para as variáveis mais significativas, ou seja, para as

variáveis que foram mais sensíveis dos atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo.

Nas análises estatísticas multivariadas foi utilizado o Software STATISTICA versão 7.0

(STATSOFT, 2004).

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 - ATRIBUTOS FÍSICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS

Os resultados da granulometria mostraram predominância da fração areia, que variou

de 829 a 731g. kg-1

na profundidade de 0-10 cm e de 830 a 754 g. kg-1

na profundidade de 10-

20 cm (Tabela 1).

A densidade do solo (Ds) não foi influenciada significativamente pelos sistemas de

manejos cultivados e nativo, variando de 1,1 a 1,5 g cm-3

, dados semelhantes aos encontrados

foram observados em uma topossequência próxima, também no município de Triunfo-PE, em

trabalho, onde os autores avaliaram as influências dos diversos fatores pedogenéticos na

formação e evolução dos solos (SOUZA, R. et al.,2010).

31

Tabela 1 - Propriedades físicas dos solos estudados em áreas de agricultura familiar

submetidas a diferentes sistemas de manejo em solo do semiárido.

(1)Trat.- Tratamentos; (2) ADA – Argila dispersa em água; (3) GF – Grau de floculação; (4) Ds- Densidade do

solo; (5) Dp- Densidade da partícula; (6) PT- Porosidade total. Letras minúsculas comparam sistemas de uso do

solo na mesma profundidade; médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott

(P<0,05) para as variáveis (Areia,;DS e PT) e pelo teste de Kruskal-Wallis para as variáveis ( Silte; Argila; ADA

e DP ).

Ferreira et al. (2012) avaliando a qualidade do solo em áreas de Cambissolos com

diferentes manejos de pastagem, afirmaram que quando os valores de Ds variaram até 1,55

kg dm-3

e os de argila entre 340 e 370 g kg-1

, o solo não apresentou restrição ao crescimento e

desenvolvimento de plantas. Deste modo, os solos aqui avaliados não apresentariam restrição

física ao desenvolvimento de plantas já que os valores de densidade encontram-se próximos

Composição granulométrica

(g.Kg-1

)

Densidades

(g.cm-3

)

Trat. (1)

Areia Silte Argila ADA

(2)

(g.Kg-1

)

GF(3)

(%) Ds

(4) Dp

(5)

PT(6)

(dag.Kg-1

)

PROFUNDIDADE 0-10 cm

VN 796,65a 84,77a 118,58a 16,92a 89a 1,23a 2,65 a 53,37 a

SAF1 797,53a 118,10a 84,37a 33,75a 67a 1,39a 2,55 a 45,64a

SAF2 746,77a 135,05a 118,19a 16,92a 89a 1,15a 2,57 a 54,74a

SAF3 797,44a 118,17a 84,39a 0,00a 100a 1,33a 2,63 a 49,08a

MAN 799,30a 167,57a 100,55a 50,28a 50a 1,28a 2,65 a 51,61a

LAR 731,88a 133,82a 66,88a 0,00a 100a 1,40a 2,53 a 44,79a

CANA 829,98a 67,98a 102,04a 17,13a 83a 1,19a 2,66 a 54,42a

POUSIO 814,03a 84,53a 101,44a 50,72a 50a 1,27a 2,53 a 49,63a


VN 779,93a 50,79a 169,28a 67,71a 61a 1,40a 2,69a 47,71b

SAF1 814,29a 118,15a 67,55ab 0,00a 100a 1,40a 2,68a 47,84b

SAF2 754,71a 140,44a 104,85ab 52,39a 61a 1,50a 2,55a 41,09b

SAF3 781,77a 134,30a 83,93ab 0,00a 100a 1,49a 2,54a 41,53b

MAN 779,21a 101.87a 118,92ab 17,05a 89a 1,41a 2,55a 44,96b

LAR 781,23a 168,27a 50,50b 0,00a 100a 1,50a 2,78a 45,85b

CANA 830,13a 84,95a 84,92ab 33,97a 67a 1,25a 2,93a 57,38a

POUSIO 815,07a 84,06a 100,87ab 50,44a 50a 1,47a 2,59a 43,17b

32

ao valor determinado e os teores e argila estão bastante inferiores à faixa proposta pelos

autores.

Os menores valores de Ds foram observados na a área cultivada com Cana-de-açúcar,

corroborando os resultados encontrados por Silva et al., (2014), que, estudando atributos

físicos do solo em diferentes coberturas vegetais na região sul do Piauí, verificaram o menor

valor de densidade na área cultivada com capim elefante, e afirmaram que esse resultado foi

provavelmente devido ao sistema radicular da gramínea. Ainda na Tabela 1, observa-se

aumento da Ds em profundidade, provavelmente devido à redução do teor de matéria orgânica

em profundidade, ocasionando uma redução na agregação, e estabilidade do solo

(MAZURANA et al.,2011).

O maior valor da porosidade total (PT) foi verificado para o tratamento cana-de-

açúcar. Vasconcelos et al. (2014), observaram que em sistemas de manejos tradicionais há

um aumento na densidade do solo e diminuição da porosidade, quando comparados com solos

de mata nativa. Oliveira et al. (2010) constataram que, em áreas de cana fertirrigadas com

vinhaça, o incremento de matéria orgânica diminuiu a degradação física do solo, quando

comparado ao manejo da cana em sequeiro e irrigado. Para o presente estudo, o valor

encontrado na área de cana é reflexo do manejo conservacionista adotado para a respectiva

cultura, que proporciona um maior aporte de matéria orgânica na área, o que favorece uma

melhor aeração do solo e melhor desenvolvimento da cultura.

De acordo com o dendrograma de análise de cluster dos atributos físicos do solo

(Figura 4), obtido da matriz de dados padronizados pela análise de agrupamento, observar

formação de 3 grupos. O primeiro grupo é representado pelos tratamentos LAR, SAF3 e

SAF1, o segundo grupo é formado pelo tratamento CANA, o qual se destacou em relação aos

outros tratamentos e o terceiro grupo é representado pelos tratamentos MAN, SAF2, POUSIO

e VN. O primeiro e o terceiro grupo foram formados devido aos tratamentos presentes em

cada um deles, apresentarem proximidades dos valores em relação às variáveis densidade e

porosidade do solo.

O tratamento CANA destacou-se dos demais tratamentos, corroborando assim com

trabalhos realizados por Oliveira et al. (2014) e Luca et al. (2008), que afirmaram que a

cultura da cana-de-açúcar, quando cultivada de modo conservacionista, proporciona uma

maior deposição de material vegetal sobre a superfície do solo, influindo positivamente nos

atributos físicos do solo.

33

Complete Linkage

Euclidean distances

LAR SAF3 SAF1 CANA MAN SAF2 POUSIO VN0

1

2

3

4

5

6

7

Lin

ka

ge

Dis

tan

ce

Figura 4. Dendrograma da análise de cluster dos tratamentos estudados para os atributos

físicos. (VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-

de-açúcar e POUSIO).

Os resultados obtidos por análise fatorial (Tabela 2 e 3) demonstram que as variáveis

ADA, GF, Ds e PT, que apresentam uma carga fatorial elevada e explicam maior

porcentagem de variação são as que contribuem para as alterações ocorridas nas

características do solo em função do manejo. O estudo da ADA e GF são essenciais para

estudos conservacionistas, visto que essas variáveis são influenciadas pelo tipo de manejo

adotado.

Tabela 2- Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos físicos para os

tratamentos estudados.

Profundidade 0-20 cm

Fatores Eigenvalue % Total

1 2,86 35,75

2 2,28 28,51

34

O manejo do solo pode ocasionar aumento na dispersão da fração argila alterando,

desta forma, a estrutura do solo. Essa dispersão pode acarretar na diminuição da retenção de

água e nutrientes. Mota, Alencar & Assis Júnior (2015), em estudo sobre alterações físicas de

um Cambissolo cultivado com bananeira irrigada na Chapada do Apodi, Ceará, afirmaram

que o efeito do aumento da ADA e o baixo grau de floculação contribuíram para o aumento

da densidade do solo. De acordo com Pignataro Netto, Kato & Goedert (2009) e Pezarico et

al. (2013) a Ds e a PT são atributos que apresentam alto potencial de detecção das alterações

ambientais provocadas pelo manejo.

Tabela 3 - Cargas fatoriais pelo método dos componentes principais para composição dos

fatores, após rotação Varimax, para os atributos físicos na profundidade de 0-20 cm.

A Análise de Componentes principais (Figura 5), representa o fator 1 que é

representado pelas variáveis ADA e GF em relação as variáveis do fator 2 que são Ds e PT

(Tabela 3). Observa-se que algumas variáveis estão sobrepostas umas ás outras. Isso é devido

a essas variáveis possuírem a mesma representatividade no gráfico, e apresentarem efeitos

semelhantes na variação do solo. Já as variáveis que estão mais próximas à circunferência,

ADA, PT, apresentam uma maior contribuição quando comparadas às variáveis que estão

mais afastadas. Com base nas relações presente entre as variáveis, verifica-se que ADA e o

GF , Ds e a PT possuem sinais contrários, corroborando com os resultados obtidos por

Gondim et al. (2015), e Vicente et al. (2012), onde essas variáveis apresentam tendência

inversamente proporcional, mesmo esses atributos estando diretamente interligados.

Variáveis Argila Silte Areia ADA Ds Dp GF P Expl.Var Prp.Totl

Fator 1 -0,34 0,19 0,09 -0,93 0,00 0,00 0,99 -0,01 2,01 0,25

Fator 2 0,15 -0,17 0,06 -0,03 -0,99 0,19 -0,04 0,94 1,92 0,24

35

Projection of the variables on the factor-plane ( 1 x 2)

Active

Argila

Silte

Areia

ADA Ds

Dp GF

P

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 35,75%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Fa

cto

r 2

: 2

8,5

1%

Figura 5. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos físicos dos solos na profundidade

de 0-20 cm (ADA – Argila dispersa em água; GF – Grau de floculação; Ds- Densidade do solo; Dp-

Densidade da partícula; P- Porosidade total).

Na figura 6, verifica-se que os tratamentos foram distribuídos de acordo com a

influência das variáveis, demostrando uma divisão clara do agrupamento dos tratamentos em

relação aos quadrantes positivos, onde tem a VN, CANA, POUSIO, e, para os quadrantes

negativos tem os SAF1, SAF3 e LAR. Já os tratamentos MAN e SAF2 ficaram distribuídos

em ambos os quadrantes. Analisando as figuras 5 e 6, de forma simultânea, verifica-se que o

POUSIO é representado pela variável ADA, e a variável PT representa os tratamentos CANA.

A área cultivada com cana-de-açúcar diferencia-se dos demais tratamentos, devido à mesma

permanecer com a cultura implantada por um longo período de tempo, além do uso de manejo

conservacionista utilizado no local o qual proporciona melhorias nas qualidades físicas do

solo. Garbiate et al. (2011) e Vicente et al. (2012) afirmam que a eliminação da queima nas

áreas de cana promovem um maior acúmulo de material vegetal sobre o solo, favorecendo

desta forma os atributos físicos, melhorando a qualidade do solo, e reduzindo a degradação.

36

Projection of the cases on the factor-plane ( 1 x 2)

Cases with sum of cosine square >= 0,00

Active

VNa

VNb

SAF1a

SAF1b

SAF2a

SAF2b

SAF3a

SAF3b

MANa

MANb

LARa

LARb

CANAa

CANAb

POUSIOa

POUSIOb

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Factor 1: 35,75%

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Fa

cto

r 2

: 2

8,5

1%

Figura 6. Diagrama de ordenação dos componentes principais dos atributos físicos para os

tratamentos nas profundidades de 0-10 cm e 10-20 cm. (a- Profundidade de 0-10cm; b- Profundidade

de 10-20 cm; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA-

Cana-de-açúcar e POUSIO).

4.2 - ATRIBUTOS QUÍMICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS

Os resultados da análise dos atributos químicos do solo estudados nas duas

profundidades (Tabela 4). Os tratamentos LAR e POUSIO na profundidade de 0-10 cm e

SAF1 na profundidade de 10-20 cm promoveram alterações nos atributos químicos do solo,

expressa pela redução da fertilidade do solo.

Em relação à acidez ativa do solo, os valores de pH variaram de 5,9 a 6,6 nas duas

profundidades, classificando o solo como moderadamente ácido (EMBRAPA, 2006), esses

valores estão dentro da faixa ideal de pH para a maioria das culturas (PREZOTTI &

MARTINS, 2013).

A CTC potencial (T) apresentou o valor mais elevado (24,92) no tratamento cana-de-açúcar.

Segundo Baldotto et al. (2015), a matéria orgânica eleva a CTC por apresentar grupos

funcionais eletricamente negativos, além de disponibilizar nutrientes. Os valores encontrados

são provenientes do tempo de implantação da cultura com mais de 10 anos, do maior aporte

de material orgânico, juntamente com o tipo de manejo adotado, visto que na época de

37

colheita não é realizada, a queima da cana, ocasionando uma maior cobertura vegetal

(SOUZA et al., 2005).

Tabela 4 - Propriedades químicas dos solos estudados em áreas de agricultura familiar


(1)Trat.- Tratamentos; (2) S - soma de bases; (3) T - Capacidade de Troca de Cátions - CTC a pH 7,0; (4) V- Percentagem de saturação por bases; (5) m - Percentagem de saturação por Alumínio.Letras minúsculas compara

sistemas de uso do solo na mesma profundidade; médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste

de Scott-Knott (P<0,05) para as variáveis, e pelo teste de Kruskal-Wallis para as variáveis (pH KCl; Na+ e Al

+3).

Em relação ao fósforo todos os tratamentos apresentaram uma redução dos teores, em

profundidade. Resultado semelhante foi obtido por Silva et al. (2011), os quais observaram

redução dos teores de fosforo em profundidade, ressaltando ainda que essa redução pode ser

pH (1:2,5) Complexo sortivo (Cmolc.Kg-1) P disp

(mg.K

g-1)

COT

(g.Kg-

1)

Trat(1)

.

Água

KCl

Ca2+ +

Mg2+

Na+

K+

Valor S(2)

H+

Al3+

Valor

T(3)

Valor V

(%)(4)

m

(%)(5)


VN 6,4a 5,3b 15,23b

0,019a 0,133b 15,39b 2,5a 0,4a 18,37b 83,43b 3,32a 26,8b 10,3a

SAF1 6,1b 5,3b 11,23c

0,008a 0,124b 11,37c 2,7a 0,3a 14,35d 79,16b 2,33a 29,2b 8,86a

SAF2 6,4a 5,4b 15,93b

0,012a 0,163a 16,11b 2,0b 0,4a 18,62b 86,47a 3,01a 29,8b 8,89a

SAF3 6,5a 5,7a 13,83b

0,012a 0,202a 14,05b 1,8b 0,2a 16,00c 87,76a 1,41b 88,4a 8,67a

MAN 6,6a 5,7a 12,27c

0,034a 0,139b 12,44c 1,2b 0,3a 13,96d 89,10a 2,37a 33,2b 5,46b

LAR 6,4a 5,6a 9,83d

0,041a 0,123b 10,00d 2,2a 0,3a 12,48e 80,30b 2,92a 19,5b 6,45b

CAN 6,0b 5,4b 21,83a

0,030a 0,072c 21,94a 2,8a 0,2a 24,92a 88,00a 0,90c 14,3b 11,7a

POU 6,2b 5,3b 9,80d 0,004a 0,162a 9,97d 1,8b 0,3a 12,02e 82,94b 2,62a 44,9b 5,46b


VN 5,9b 5,0b 13,27a

0,004a 0,104b 13,37a 3,5a 0,2a 17,02a 78,17b 1,51b 25,4a 8,05b

SAF1 6,0b 5,1b 10,03b

0,001a 0,084b 10,12b 2,3b 0,2a 12,60b 80,16b 1,95b 23,2a 6,72c

SAF2 6,2b 5,3b 15,23a

0,001a 0,161a 15,40a 2,3b 0,5a 18,11a 85,02a 2,95a 22,8a 8,12b

SAF3 6,5a 5,7a 13,40a

0,005a 0,161a 13,57a 1,8c 0,3a 15,62a 86,82a 2,18a 61,3a 7,43b

MAN 6,6a 5,6a 11,93a

0,016a 0,088b 12,04a 1,3c 0,3a 13,62b 88,40a 2,42a 32,3a 5,48d

LAR 6,5a 5,5a 7,87b

0,030a 0,159a 8,06b 1,4c 0,2a 9,67c 83,18b 2,80a 6,8b 5,24d

CAN 6,0b 5,2b 13,60a

0,018a 0,041b 13,66a 3,1a 0,2a 16,88a 80,77b 1,26b 5,9b 12,8a

POU 6,2b 5,2b 9,70b 0,002a 0,162a 9,86b 2,0b 0,3a 12,11b 81,40b 2,62a 36,5a 5,70d

38

influenciada pela menor mobilidade do elemento. Observa-se que o SAF3 na profundidade

de 0-10 cm foi o tratamento que apresentou o maior valor de fósforo no solo (88,4 mg.kg-1

),

esse alto teor se deve a diversidade do material vegetal depositado sobre a superfície do solo,

assim como o esterco proveniente da criação de galinha. Esses resultados condizem com os

encontrados por Iwata et al. (2012) e Nogueira et al. (2008), que constataram a influência da

deposição constante de MOS, provenientes de estratos herbáceo, arbustivo e arbóreo no

aumento dos teores de P em SAF’S.

Em relação ao carbono orgânico total (COT), observou-se que houve uma redução nos

tratamentos Mandioca (MAN), Laranja (LAR) e POUSIO, nas duas profundidades, visto o

menor aporte de matéria orgânica depositada sobre a superfície e mediante as práticas

culturais como aração, gradagem realizadas nessas áreas para a implantação das culturas. O

maior valor para os teores de COT foram encontrados no tratamento cana-de-açúcar, devido o

manejo adotado na área o qual influencia maior quantidade de matéria orgânica. Nos

tratamentos VN e SAF’s não foram observadas diferenças estatísticas significativas na

profundidade de 0-10 cm. Froufe, Rachwal & Seoane (2011) e Gama-Rodrigues et al. (2008),

afirmam em seus trabalhos que a estrutura dos SAF’s assemelham-se a da vegetação nativa,

desta forma o manejo adotado maximiza o processo de ciclagem de nutrientes, com mínima

interferência. Sendo assim, as atividades desenvolvidas nos SAF’s estão melhorando as

características das áreas.

No dendrograma de análises de cluster dos atributos químicos do solo (Figura 7),

pode-se observar que foram formados dois grupos distintos, O primeiro grupo é representado

pelo tratamento CANA, que destacou-se dos demais tratamentos quando analisado em relação

aos atributos químicos estudados, essa diferenciação se deve, provavelmente, aos altos valores

da CTC, dos Cátions trocáveis e do CO presente na área. Rosset, Schiavo & Atanázio (2014)

afirmaram que áreas cultivadas com cana-de-açúcar que possuem um manejo mais

conservacionista, ou seja, sem queima e com aplicação de resíduos, apresentam maiores

teores de matéria orgânica, promovendo assim alterações nos atributos químicos.

39

Tree Diagram for 8 Cases

Complete Linkage

Euclidean distances

CANA LAR MAN SAF3 SAF2 POUSIO SAF1 VN1

2

3

4

5

6

7

Lin

ka

ge

Dis

tan

ce

Figura 7. Dendrograma da análise de cluster dos tratamentos estudados para os atributos

químicos. (VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA-

Cana-de-açúcar).

De acordo com a análise fatorial (Tabelas 5 e 6), as variáveis pH (água), pH (KCl), H

e Ca+Mg, apresentam uma carga fatorial elevada, explicam a maior porcentagem de variação

(91,82%) e são as que contribuem para as alterações ocorridas nas características do solo em

função do manejo. De acordo com Anselmo et al. (2014) o pH do solo é considerado um

fator essencial, pois qualquer alteração em seus valores podem comprometer a disponibilidade

dos nutrientes do solo.

Tabela 5 - Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos químicos para os

tratamentos estudados.

Profundidade 0-20 cm


1 3,95 43,97

2 1,69 18,81

40

Tabela 6- Cargas fatoriais pelo método dos componentes principais para composição dos

fatores, após rotação Varimax, para os atributos químicos na profundidade de 0-20 cm.

Na Análise de Componentes Principais (Figura 8), o fator 1 é representado pelas

variáveis pH (água), pH (KCl), H, em relação as variáveis do fator 2 representado por

Ca+Mg. As variáveis que estão mais próximas à circunferência, pH (água), pH (KCl), H,

apresentam uma maior contribuição quando comparadas às variáveis que estão mais

afastadas. Com base nas relações presentes entre as variáveis, verifica-se ainda na figura 8,

que o COT, mesmo não estando entre os fatores que mais contribuíram para a variação,

apresenta-se próxima da circunferência.


Active

COT

pH(água)

pH(KCl)

Al

P

H

K

Na

Ca+Mg

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 43,97%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Fa

cto

r 2

: 1

8,8

1%

Figura 8. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos químicos dos solos na

profundidade de 0-20 cm. (Al+3

- Alumínio; K+ – Potássio; P – Fósforo; H

+ – Hidrogênio; Ca

2++Mg

2+ –

Cálcio e Magnésio; Na+

- Sódio; COT – Carbono Orgânico total).

Variáveis COT pH

(Água)

pH

(KCl)

Al+3

P H+ K

+ Na

+ Ca

2+

+Mg2+

Expl.Var Prp.Totl

Fator 1 -0,37 0,85 0,84 0,12 0,33 -0,87 0,29 0,29 -0,09 2,67 0,29

Fator 2 0,67 -0,15 0,02 0,12 0,04 0,29 -0,17 0,07 0,98 1,59 0,17

41

Na figura 9, observa-se que os tratamentos foram distribuídos de acordo com as

influências das variáveis mais significativas, demostrando de forma clara uma divisão dos

agrupamentos dos tratamentos em relação aos quadrantes positivos e negativos. Para os

quadrantes positivos, os tratamentos VN, CANA e SAF1 e para os negativos MAN e LAR, os

demais tratamentos ficaram sobrepostos. Analisando as figuras 8 e 9 de forma simultânea,

podemos verificar que a variável COT representa o tratamento CANA, mesmo não estando

dentro dos fatores que mais influenciaram a analise, o pH foi representado pelos tratamentos

MAN e LAR.



Active

VNa

VNb

SAF1a

SAF1b

SAF2a

SAF2bSAF3aSAF3b

MANa

MANb

LARa

LARb

CANAa

CANAb

POUSIOaPOUSIOb

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Factor 1: 43,97%

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Fa

cto

r 2

: 1

8,8

1%

Figura 9. Diagrama de ordenação dos componentes principais para os tratamentos nas

profundidades de 0-10 cm e 10-20 cm. (a- Profundidade de 0-10cm; b- Profundidade de 10-20 cm; VN-

Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar e

POUSIO)

O primeiro fator representado pelas variáveis pH e H+, apresentou isoladamente

43,97% (Tabela 5) da variabilidade total dos dados e correlacionou-se positivamente com

todas as outras variáveis estudadas. Com isso, e como se observa na figura 8, os componentes

Ca+Mg, COT sofreram influência positiva da fertilidade, uma vez que essas variáveis fazem

parte da porção fértil do solo. Resultados contrários foram obtidos por Silva, A. et al., (2010)

em seu estudo sobre a variabilidade espacial de atributos químicos de um Latossolo

Vermelho-Amarelo húmico cultivado com café, esses resultado foram provenientes dos

42

Latossolos apresentarem um maior desenvolvimento quando comparados com os

Cambissolos e Luvissolos presentes no Sertão.

4.3 - ATRIBUTOS MICROBIOLÓGICOS DAS ÁREAS ESTUDADAS

Observa-se na tabela 7 que a interação (tratamentos x coletas) apresentou diferenças

significativas para as variáveis estudadas, RBM, qCO2 e qMIC. Em relação à RBM foram

observadas que as maiores atividades microbianas estavam presentes nos tratamentos SAF2,

SAF3, MAN, LAR e CANA, os quais apresentaram uma variação de 2,28 mg.kg-1

.h-1

a 2,78

mg.kg-1

.h-1

no mês em que a pesquisa foi iniciada (Agosto/2014) e reduções significativas

nos demais meses de coleta (Novembro/2014; Fevereiro e Maio/2015). Esses aumentos e

reduções da atividade microbiológica durante o período de estudo, estão ligados diretamente à

quantidade de matéria orgânica depositada na superfície dos solos, uma vez que a maior

quantidade de serapilheira depositada ocorre na transição final da estação chuvosa e inicio da

estação seca (Figura 1), devido ao mecanismo de proteção a perda de água por transpiração

natural das plantas da caatinga que apresentam características caducifólias (LOPES et al.,

2009 e ALVES et al., 2006).

Segundo Azar et al. (2013); Moura et al. (2015) e Souza, E. et al. (2010) a alta

atividade microbiana pode indicar que há uma rápida transformação dos resíduos vegetais em

nutrientes. Outro fator a ser considerado refere-se ao manejo adotado nas áreas, onde existem

áreas cultivadas de forma tradicional, com o revolvimento do solo para implantação de

culturas anuais, que contribui para maior densidade do solo e menor porosidade, ou seja,

reduções da aeração do solo, conforme destacado na abordagem das variáveis físicas do solo

(tabela 1). Nascimento et al. (2009) afirmam que aumentos da atividade microbiana estão

ligados a perturbações no ambiente provocados pelas ações antrópicas, devido ao manejo

adotado nas áreas, essa perturbação no ambiente pode ser observada no tratamento MAN,

que utiliza processos de aração e sulcagem do solo para implantação de culturas anuais.

Outra hipótese para explicar os valores encontrados está relacionada a perturbações

ambientais, especificamente a disponibilidade hídrica no local, observa-se no figura 1 e na

tabela 7, que os altos valores de RBM estão presentes justamente nos mês em que os índices

pluviométricos na região da área experimental são elevados, quando comparados aos outros

meses de coleta, ou seja, neste período a disponibilidade hídrica pode ter favorecido a

manutenção da atividade aeróbica dos microrganismos. Araújo Neto et al. (2014) observaram

43

em seu trabalho que a condição de umidade do solo proporcionada pelo final da estação

chuvosa e inicio da estação seca foi favorável a atividade microbiana, corroborando assim

com os dados encontrados.

É possível observar também que houve redução dos valores da atividade microbiana

no mês de novembro/2014. Esta redução provavelmente está ligada diretamente ao excesso de

chuva ocorrida na região. Ainda segundo Araújo Neto et al. (2014) valores de RBM são

afetados pela restrição de oxigênio na estação chuvosa e de água na estação seca. Após esse

período chuvoso houve variações entre as precipitações pluviométricas, ocasionando desta

forma oscilações entre os valores de RBM.

Estudos de manejo de solo buscam sistemas que favoreçam a redução nos índices de

qCO2, pois esse tipo de sistema tendem a proporcionar um maior equilíbrio a biomassa

microbiana, reduzindo as perdas de CO2 através da respiração, e promovendo desta forma

uma maior assimilação de C pela biomassa microbiana (CUNHA et al., 2011). Nesta pesquisa

constatou-se que o maior valor observado (263,64 mg.C-CO2.g-1

.RBM-C.h-1

) para o

tratamento MAN, está presente na primeira coleta, esse resultado é proveniente do

revolvimento da área para a implantação de culturas anuais, promovendo deste modo o

rompimento dos agregados do solo tornando a matéria orgânica mais susceptíveis ao ataque

dos microrganismos, além da ausência de cobertura vegetal do solo, a qual faz com que

prevaleça uma comunidade microbiana jovem, onde a assimilação de C não é tão eficiente,

quando comparada a culturas permanentes.

De acordo com Anderson & Domsch (1993) e Ramos et al. (2010), valores elevados

de qCO2 são indicativos de ecossistemas que estão sobre influência de alguma condição

estressante, ou que possua uma comunidade microbiana em estágios iniciais de

desenvolvimento, ou seja, maior proporção de microrganismos ativos, visualizado nesse

estudo pela área cultivada com mandioca. Porém, vale ressaltar que os índices de qCO2 foram

reduzidos com o tempo, devido ao crescimento da cultura e seu estabelecimento na área,

fazendo com que a comunidade microbiana tendesse ao equilíbrio, promovendo assim uma

maior assimilação de carbono, corroborando com os dados obtidos por Cunha et al. (2011).

Os valores mais altos de qMic foram observados na primeira coleta nos tratamentos

LAR e CANA, apresentando valores de 8,78% e 6,09%, respectivamente (Tabela 7). Em

condições normais o qMIC varia de 1 a 4 % (JAKELAITIS et al., 2008). Os altos valores

obtidos nestes tratamentos são provenientes da maior conversão de CO em Cmic,

demostrando desta forma a eficiência dos microrganismos na utilização de compostos

44

Tabela 7 - Interação entre as variáveis microbiológicas e o tempo de coleta em áreas de agricultura familiar submetidas a diferentes sistemas de

manejo em solo do semiárido.

(1) RBM – Respiração da biomassa microbiana; (2) qCO2 – Quociente metabólico; (3) qMIC – Quociente microbiano; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal;

MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar e POUSIO. Meses de realização das coletas (AGO, NOV, FEV e MAI). Letras minúsculas compara os tempos de

coleta para cada tratamento (linhas); letras maiúsculas comparam os tratamentos em cada coleta (colunas), médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de

Scott-Knott (P<0,05).

RBM(1)

(mg.kg-1. h-1de C-CO2 )

qCO2 (2)

(mg.Kg-1.h-1 de C-CO2 do CBM)

qMIC(3)

(%)

Coletas Coletas Coletas

AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI

VN 1,09aB 1,92aA 0,99aA 1,35aA 20,75aB 7,49aA 2,30aA 13,35aA 1,93aB 1,10aA 1,96aA 2,26aA

SAF1 1,19aB 1,65aA 0,77aA 0,68aA 18,63aB 8,94aA 3,88aA 15,40aA 3,54aB 2,07aA 1,35aA 1,59aA

SAF2 2,41aA 1,63bA 1,33bA 1,03bA 53,51aB 7,88aA 2,44aA 11,03aA 4,33aB 1,72aA 3,87aA 2,90aA

SAF3 2,29aA 0,49bB 1,06bA 0,73bA 48,86aB 2,46aA 1,61aA 23,87aA 3,22aB 1,54aA 4,54aA 1,96aA

MAN 2,28aA 1,62bA 1,47bA 0,83bA 263,64aA 10,85bA 5,35bA 13,30bA 1,72aB 2,33aA 4,11aA 2,68aA

LAR 2,46aA 0,59bB 0,53bA 0,67bA 33,26aB 2,98aA 1,29aA 19,44aA 8,78aA 2,26bA 4,17bA 2,14bA

CANA 2,78aA 1,75bA 0,70bA 1,39bA 61,47aB 9,41aA 1,20aA 14,35aA 6,09aA 0,93bA 3,33bA 2,23bA

POUSIO 1,12aB 1,15aB 0,85aA 0,50aA 57,43aB 5,79aA 2,01aA 12,92aA 3,03aB 2,56aA 4,28aA 2,42aA

45

orgânicos provenientes desses tratamentos (SILVA, R.et al., 2010), além do aporte continuo de

matéria orgânica mediante o maior tempo de implantação dessas culturas.

Dadalto et al. (2015) observaram em seu trabalho que o valor mais elevado de qMIC

foi de 5,48%, e que esse valor foi proveniente da maior incorporação de carbono orgânico do

solo na biomassa microbiana. Porém com o decorrer do tempo os valores do qMIC para essas

áreas LAR e CANA reduziram significativamente. Esses resultados podem está relacionados,

segundo Gama-Rodrigues & Gama-Rodrigues (2008), com a baixa qualidade nutricional da

matéria orgânica, ocasionando assim a inutilização total do CO.

Os maiores valores observados para CBM ocorreram nos tratamentos VN, SAF2 e

CANA (tabela 8), esses valores são resultantes do maior aporte de material orgânico

depositado na superfície do solo, e do manejo conservacionista adotado nas áreas. Pezarico et

al. (2013) ao trabalhar com indicadores de qualidade do solo em sistemas agroflorestais,

observaram que valores de CBM dos sistemas agroflorestais estavam próximos dos

encontrados na vegetação nativa, eles constataram também que valores elevados de CBM

estavam associados a sistemas de cultivo onde a cultura apresenta um tempo relativamente

alto de permanência e que há deposição de resíduos vegetais da cultura no solo, corroborando

assim com os dados encontrados tanto para a VN e SAF2, como para a área cultivada com

cana-de-açúcar a qual está implantada a mais de 10 anos.

O CBM variou com o tempo (tabela 8), esse resultado é proveniente da oscilação

constatada na precipitação pluviométrica (Figura 1), já que a umidade é um dos fatores que

controlam a decomposição da matéria orgânica e consequentemente a atividade microbiana,

corroborando com os dados obtidos por Costa et al. (2012), Freitas et al. (2009) e Silva et al.

(2008).

46

Tabela 8 - Carbono da biomassa microbiana em áreas de agricultura familiar submetidas a

diferentes sistemas de manejo em solo do semiárido.

(1) CBM – Carbono da biomassa microbiana; VN-Vegetação ; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN - Mandioca;

LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar e POUSIO. Meses de realização das coletas (AGO, NOV, FEV e MAI).

Letras minúsculas compara os tempos de coleta em cada tratamento (linhas); letras maiúsculas comparam os

tratamentos em cada coleta (colunas) médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-

Knott (P<0,05).

Os tratamentos LAR e MAN na primeira coleta e SAF1 e SAF2 na quarta coleta não

apresentam similaridades entre as variáveis estudadas em relação aos outros grupos formados

nas suas respectivas coletas (Figura 10). Esses tratamentos se destacaram dos demais devido a

significância das variáveis CBM, qMIC, apresentadas na primeira coleta e da RBM e qMIC

na quarta coleta (Tabela 9 e 10), as quais apresentam uma correlação positiva entre as

variáveis CBM e qMIC nos tratamentos LAR e MAN e do RBM e qMIC nos tratamentos

SAF1 e SAF2.

CBM(1)

(µg. g-1

de C)

Coletas Média

AGO NOV FEV MAI

VN 44,63 271,86 31,72 163,91 128,03a

SAF1 54,90 187,07 20,47 89,80 88,06b

SAF2 59,08 280,08 36,95 181,70 139,45a

SAF3 47,90 227,92 45,32 112,45 108,40b

MAN 11,84 154,91 27,95 104,67 74,84b

LAR 88,91 203,41 39,27 91,77 105,84b

CANA 57,39 235,48 58,81 138,96 122,66a

POUSIO 21,87 190,37 49,39 98,17 89,95b

Média 48,32C 218,89A 38,74C 122,68B -

47

Figura 10. Dendrogramas das análises de cluster dos tratamentos em relação a variáveis

microbiológicas, RBM, CBM, qCO2 e qMIC, nas quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º coleta; C-3º

coleta e D- 4º coleta; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja,

CANA- Cana-de-açúcar).

Em relação aos sistemas de manejo tradicional o resultado observado (Figura 10A) é

devido à qualidade e ao reduzido teor de matéria orgânica depositada na superfície do solo,

além do que as desagregações do solo ocasionadas pelo revolvimento do mesmo para a

implantação de culturas promoverem uma maior exposição dos solos a ações ambientais.

Segundo Gama-Rodrigues & Gama-Rodrigues (2008), a biomassa microbiana

encontra-se sob estresse quando a matéria orgânica do solo é de difícil decomposição,

resultando assim na redução do qMic. Para os sistemas de manejo conservacionistas (Figura

10 D) onde há um maior teor de matéria orgânica, esses resultados são explicados pela maior

conversão do resíduo em nutrientes e pela utilização eficiente desses compostos (SOUZA, E.

et al., 2010 e SILVA, R. et al., 2010).


Complete Linkage

Euclidean distances

POUSIO MAN LAR SAF3 SAF1 SAF2 CANA VN0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

CANA LAR POUSIO SAF3 MAN SAF2 SAF1 VN0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

LAR SAF3 POUSIO MAN SAF1 SAF2 CANA VN0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

LAR CANA SAF3 SAF2 MAN POUSIO SAF1 VN0

1

2

3

4

5

6

Lin

kage D

ista

nce

A B

C D

48

Os resultados da análise fatorial dos dados microbiológicos indicaram que as variáveis

RBM, qMIC, CBM e qCO2 diferenciaram os solos, visto que os mesmos explicam mais de

80% da variabilidade total dos dados para todas as coletas (Tabela 9)

Tabela 9. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos microbiológico

para os tratamentos estudados nas quatro coletas.


fatores, após rotação Varimax, para os atributos microbiológicos na profundidade de 0-5 cm

nas quatro coletas.

Profundidade 0-5 cm


AGO 1 2,28 57,09

2 1,24 30,97

NOV 1 2,40 59,91

2 0,91 22,82

FEV 1 1,81 45,31

2 1,41 35,18

MAI 1 2,53 63,36

2 1,03 25,84

Variáveis RBM CBM qCO2 qMIC Expl.Var Prp.Totl

AGO Fator 1 0,22 0,73 -0,22 0,96 1,56 0,39

Fator 2 0,96 0,26 0,16 0,20 1,05 0,26

NOV Fator 1 0,97 -0,13 0,88 -0,24 1,80 0,45

Fator 2 0,00 -0,99 0,37 -0,07 1,12 0,28

FEV Fator 1 0,93 -0,02 0,36 0,16 1,02 0,25

Fator 2 0,20 0,17 -0,12 0,97 1,02 0,25

MAI Fator 1 0,02 0,35 -0,41 0,85 1,02 0,26

Fator 2 0,99 0,16 0,05 0,02 1,02 0,25

49

A Análise de Componentes principais (Figura 11) representa o fator 1 em relação as

variáveis do fator 2. As variáveis que estão mais próximas à circunferência são as que

apresentam uma maior contribuição quando comparadas às variáveis que estão mais

afastadas.

Dentre as variáveis apresentadas, as que obtiveram um maior peso em valor absoluto

no modelo foram a RBM e o qMIC, que ficaram no intervalo, de forma geral, entre 0,97 -

0,93 e 0,96 – 0,85, respectivamente, para as quatro coletas (Tabela 10). Os resultados

demostram que as variáveis RBM e qMIC apresentam uma carga fatorial elevada, e que

explicam a maior porcentagem de alterações ocorridas, mediante o manejo, por serem

bastante sensíveis ao manejo adotado no solo. Analisando as Figuras 11 e 12 de forma

simultânea observa-se que as alterações ocorridas são provenientes da atividade microbiana,

ou seja, quanto maior for a RBM, maior será a atividade dos microrganismos, porém nem

sempre valores elevados de RBM indicam condições desejáveis, pois uma alta taxa de

respiração pode indicar em curto prazo, liberação de nutrientes ou que os microrganismos

estão sobre influencia de algum fator estressante e, em longo prazo, perda de carbono do solo

para a atmosfera (D’ANDRÉA et al., 2002). Em relação ao quociente microbiano espera-se

que em áreas que possuem uma maior disponibilidade de matéria orgânica, o qMIC também

apresente valores elevados, já que o mesmo indica a eficiência no uso dos compostos

provenientes da decomposição ( SOUZA, E.et al., 2010 e SILVA, R et al., 2010).

50

Figura 11. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos microbiológicos RBM,CBM,

qCO2 e qMIC nas quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º coleta; C-3º coleta e D- 4º coleta; COT- Carbono

orgânico total ; RBM – Respiração da biomassa microbiana; qCO2 – Quociente metabólico; qMIC – Quociente

microbiano).


Active

RBM

CBM

qCO2

qMIc

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 57,09%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

30,9

7%


Active

RBM

CBM

qCO2

qMIc

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 59,91%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

22,8

2%


Active

RBM

CBM

qCO2

qMIc

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 45,31%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

35,1

8%


Active

RBM

CBM qCO2

qMIc

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 63,36%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

25,8

4%

A B

C D

51

Figura 12. Diagrama de ordenação dos componentes principais para às variáveis

microbiológicas RBM, CBM, qCO2 e qMIC em relação as quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º

coleta; C-3º coleta e D- 4º coleta; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal;bMAN –Mandioca;

LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar; ).

Esses resultados de RBM e qMIC geralmente elevados são observados em áreas de

vegetação nativas (CHAER & TÓTOLA, 2007). Desta forma, afirmar que quando essas

variáveis apresentam-se de forma inversamente proporcional é um indicativo que o ambiente

está sob efeito de algum fator estressante, (WARDLE, 1994). corroborando desta forma com

o observado no tratamento MAN.



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1SAF1

SAF2

SAF2

SAF2SAF3SAF3

SAF3

MAN

MAN

MAN

LAR

LARLARCANA CANA

CANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Factor 1: 57,09%

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Fa

cto

r 2

: 3

0,9

7%



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1

SAF1

SAF2

SAF2

SAF2SAF3SAF3

SAF3MANMANMAN

LAR

LARLAR

CANA

CANA

CANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Factor 1: 59,91%

-3,0

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Fa

cto

r 2

: 2

2,8

2%



Active

VN

VN

VN

SAF1SAF1

SAF1

SAF2

SAF2

SAF2

SAF3

SAF3

SAF3MAN

MAN

MAN

LAR

LAR

LAR

CANA

CANA

CANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Factor 1: 45,31%

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Fa

cto

r 2

: 3

5,1

8%



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1

SAF1SAF2SAF2

SAF2

SAF3SAF3

SAF3

MAN

MAN

MANLAR

LAR

LAR

CANA

CANA

CANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Factor 1: 63,36%

-4,0

-3,5

-3,0

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Fa

cto

r 2

: 2

5,8

4%

A B

C D

52

4.4 - FRAÇÕES DO CARBONO ORGÂNICO OXIDÁVEL

Os atributos referentes ao carbono orgânico oxidável do solo estão na tabela 11. É

possível observar que a interação (tratamentos x coletas) apresentou diferenças estatísticas

significativas para as frações 1, 3 e 4 e a fração 2 apresentou diferenças significativas tanto

para coleta quanto para os tratamentos. Os tratamentos VN e CANA de modo geral foram os

que apresentaram os melhores teores de carbono oxidável para as frações F1 e F2, nas quatro

coletas realizadas (Tabela 11 e 12), quando comparados com os outros tratamentos.

A F2 é a segunda fração mais lábil do carbono oxidável e os menores valores de dela

estão representados pelos tratamentos MAN e POUSIO, esses resultados podem ser

explicados pelo revolvimento do solo para a implantação de culturas, e do menor aporte de

matéria orgânica, mesmo a área de pousio estando nesta condição por aproximadamente três

anos, o tempo não foi suficiente pra reduzir os impactos causados pelo sistema tradicional de

cultivo. Esses resultados corroboram com os dados obtidos para o COT (tabela 11). Loss et al.

(2010) e Guareschi & Pereira (2013) afirmam que a fração F1 tende a ser encontrada em áreas

que apresentem um maior aporte de material vegetal via resíduos vegetais, e que os menores

valores dessa fração é devido as praticas de aração e gradagem, as quais desfavorecem a

manutenção dos resíduos vegetais.

As frações F3 e F4 também tiveram seus maiores valores representadas pelos

tratamentos VN e CANA. As frações F1 e F2 são as que apresentam uma maior labilidade no

solo, enquanto as frações F3 e F4 são as consideradas mais resistentes, devido às mesmas

estarem ligadas diretamente a compostos químicos de alta estabilidade (RANGEL et al.,

2008). Segundo Loss et al. (2010), seria desejável um balanço nos teores dessas frações para

que houvesse um equilíbrio entre a disponibilidade de nutrientes, estrutura do solo (F1 e F2)

e proteção física e química (F3 e F4). Os índices obtidos por meio da relação F1/F4 foram

todos inferiores a 1, apresentando uma variação entre 0,1 e 0,02 g. Kg-1

. Este padrão indica

que há um desequilíbrio na distribuição de carbono nas frações F1 e F4. Segundo Loss et al.

(2014) quando se tem um valor da relação F1/F4 mais próximo a 1, indica que há uma maior

distribuição de carbono nessas frações.

53

Tabela 11 - Interação entre as variáveis das Frações do Carbono orgânico oxidável e o tempo de coleta em áreas de agricultura familiar


VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar e POUSIO. Meses de realização das coletas (AGO, NOV,

FEV e MAI).Letras minúsculas comparam os tempos de coleta para cada tratamento (linhas); letras maiúsculas comparam os tratamentos em cada coleta (colunas), médias

seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott (P<0,05).

Frações do carbono orgânico oxidável

COT F1 F3 F4 F1/F4

AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI AGO NOV FEV MAI

VN 28,76aA 24,70aA 22,43aA 7,48bA 0,98aA 0,57Ba 0,83aA 0,26cA 1,21aA 0,49bB 0,09bA 1,27aA 26,26aA 23,15aA 21,06aA 5,22bA 0,04aA 0,02aA 0,04aA 0,05aB

SAF1 17,80aB 10,94bB 16,56aA 6,11bA 0,66aB 0,21bB 0,55aA 0,24bA 0,57aA 1,06aB 0,03aA 0,38aB 16,24aB 8,78bC 15,63aA 5,16bA 0,04aA 0,02aA 0,03aA 0,05aB

SAF2 13,87aB 18,30aA 14,46aA 6,19bA 0,51aC 0,45aA 0,50aB 0,26aA 0,61aA 0,36aB 0,13aA 0,43aB 12,67aB 16,33aB 13,66aA 4,95bA 0,04aA 0,03aA 0,04aA 0,04aB

SAF3 15,64aB 15,24aB 12,72aB 5,59bA 0,63aB 0,30bB 0,45aB 0,14bA 0,45aA 0,12aB 0,04aA 0,45aB 14,50aB 14,22aB 12,10aB 4,49bA 0,04aA 0,02aA 0,04aA 0,03aB

MAN 6,68aC 6,72aB 6,77aB 3,91aA 0,33aC 0,16aB 0,21aB 0,12aA 0,22aA 0,31aB 0,01aA 0,10aB 6,11aC 5,82aC 6,51aB 3,60aA 0,05aA 0,03aA 0,03aA 0,03aB

LAR 9,89aC 10,00aB 9,42aB 4,43aA 0,43aC 0,20aB 0,32aB 0,09aA 0,46aA 0,19aB 0,10aA 0,55aB 8,98aC 8,86aC 8,92aB 3,45aA 0,05aA 0,02aA 0,03aA 0,02aB

CANA 16,01bB 25,55aA 17,97bA 6,26cA 0,70aB 0,53aA 0,71aA 0,29bA 0,74aA 0,12bB 0,16bA 1,06aA 14,28bB 22,50aA 16,82bA 4,73cA 0,07aA 0,02bA 0,04bA 0,06aB

POUSIO 7,36aC 7,49aB 6,85aB 4,18aA 0,36aC 0,09bB 0,24bB 0,50aA 0,23bA 2,26aA 0,10bA 0,07bB 6,62aC 5,05aC 6,49aB 3,55aA 0,05bA 0,02bA 0,04bA 0,15aA

54

Tabela 12 - Frações do carbono orgânico oxidáveis em áreas de agricultura familiar


VN-Vegetação ; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN - Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-de-açúcar e

POUSIO. Meses de realização das coletas (AGO, NOV, FEV e MAI). Letras minúsculas compara os tempos de

coleta em cada tratamento (linhas); letras maiúsculas comparam os tratamentos em cada coleta (colunas) médias

seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott (P<0,05) .

De acordo com os dendrogramas da análise de cluster dos atributos para as frações de

carbono orgânico do solo (Figura 13), é possível observar que existe semelhança entre as

coletas sendo que o tratamento VN se destaca dos demais nas figuras 13-A, 13-C e 13-D e o

tratamento POUSIO se destaca dos demais nas figuras 13-B e 13-D), não apresentaram

similaridade com os demais tratamentos.

Os tratamentos VN e POUSIO se diferenciaram dos demais tratamentos devido as

variáveis estudadas apresentarem uma alta variabilidade, provenientes dos manejos e da

quantidade e qualidade na matéria orgânica. Segundo Rangel et al. (2008), as maiores frações

de F1 e F2 são encontradas em áreas que há um maior aporte de matéria orgânica.

De acordo com a análise fatorial, as variáveis F1 e F4 na maioria das coletas

apresentam uma carga fatorial elevada e explica 80% das alterações ocorridas nos

tratamentos, devido a essas variáveis serem bastante sensíveis ao manejo do solo adotado

(Tabela 13). Os valores obtidos pela relação F1/F4, quando próximas a 1 nos dá indícios de

uma distribuição dos teores de carbono mais igualitários entre as frações lábeis e

recalcitrantes (LOSS et al., 2014).

Fração do carbono orgânico oxidável

F2

AGO NOV FEV MAI Média

Profundidade 0-5 cm

VN 0,31 1,57 1,06 0,73 0,91a

SAF1 0,32 0,76 0,90 0,32 0,57b

SAF2 0,07 0,91 0,37 0,54 0,47b

SAF3 0,06 0,97 0,22 0,51 0,44b

MAN 0,02 0,28 0,10 0,08 0,12c

LAR 0,02 0,79 0,19 0,35 0,33b

CANA 0,29 1,59 0,57 0,19 0,66a

POUSIO 0,16 0,41 0,04 0,06 0,16c

Média 0,16b 0,91a 0,43b 0,35b -

55

Na tabela 11 observa-se que a relação F1/F4 varia de 0,02 a 0,15 g Kg-1

, entre os

tratamentos, desta forma podemos afirma que os maiores teores de C ocorreram na fração de

maior estabilidade, este resultado sugere que o grau de humificação da MOS nos ambientes

são bastante altos. Segundo Chan et al. (2001), quando os valores da relação F1/F4 estão

próximos a 1, indica que a maior quantidade de C está presente na fração F1, indicando desta

forma que o C presente possui uma maior labilidade , ou seja, a MOS representa uma fonte

imediata para os microrganismos é a mesma é composta por materiais facilmente

mineralizável .

Figura 13. Dendrogramas das análises de cluster dos tratamentos em relação a variáveis da

matéria orgânica, COT, F1, F2, F3 e F4 nas quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º coleta; C-3º coleta e

D- 4º coleta; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal;MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA-

Cana-de-açúcar e POUSIO ).


Complete Linkage

Euclidean distances

LAR POUSIO MAN SAF3 SAF2 CANA SAF1 VN0

1

2

3

4

5

6

7

Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

POUSIO MAN LAR SAF1 SAF3 SAF2 CANA VN0

1

2

3

4

5

6Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

POUSIO LAR MAN CANA SAF2 SAF3 SAF1 VN0

1

2

3

4

5

6

Lin

kage D

ista

nce


Complete Linkage

Euclidean distances

POUSIO LAR MAN CANA SAF3 SAF2 SAF1 VN0

1

2

3

4

5

6

Lin

kage D

ista

nce

A B

C D

56

Tabela 13. Autovalores e a variância explicada por cada fator dos atributos da matéria

orgânica para os tratamentos estudados nas quatro coletas.


fatores, após rotação Varimax, para os atributos da matéria orgânica na profundidade de 0-5

cm nas quatro coletas.

Analisando as figuras 14 e 15 de forma simultânea, podemos afirmar que o tratamento

vegetação nativa seguiu a tendência das variáveis F1 e F4 no gráfico e que o tratamento

POUSIO se apresentou na posição inversa das variáveis.

Profundidade 0-5 cm


AGO 1 3,94 78,88

2 0,78 15,60

NOV 1 3,72 74,50

2 0,87 17,33

FEV 1 3,71 74,08

2 1,04 20,79

MAI 1 2,67 53,40

2 1,06 21,30

Variáveis COT F1 F2 F3 F4 Expl.Var Prp.Totl

AGO Fator 1 0,87 0,87 0,21 0,58 0,88 2,69 0,54

Fator 2 0,30 0,13 0,97 0,13 0,30 1,16 0,23

NOV Fator 1 0,51 0,33 0,85 -0,08 0,44 1,29 0,26

Fator 2 0,11 0,17 0,10 -0,98 0,21 1,06 0,21

FEV Fator 1 0,90 0,97 0,60 -0,00 0,90 2,92 0,58

Fator 2 -0,01 0,00 -0,20 0,99 -0,02 1,03 0,21

MAI Fator 1 0,86 0,14 0,27 0,14 0,98 1,83 0,36

Fator 2 0,18 0,99 -0,06 0,07 0,08 1,02 0,20

57

Figura 14. Diagrama de projeção dos vetores dos atributos da matéria orgânica, COT, F1, F2,

F3 e F4 nas quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º coleta; C-3º coleta e D- 4º coleta; COT- Carbono orgânico

total )


Active

COT

1ºFração

2ºFração

3ºFração

4ºFração

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 78,88%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

15,6

0%


Active

COT

1ºFração

2ºFração

3ºFração

4ºFração

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 74,50%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

17,3

3%

A B

C D


Active

COT 1ºFração

2ºFração

3ºFração

4ºFração

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 74,08%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

20,7

9%


Active

COT

1ºFração

2ºFração

3ºFração

4ºFração

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Factor 1 : 53,39%

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Facto

r 2 :

21,3

0%

58

Figura 15. Diagrama de ordenação dos componentes principais para às variáveis da matéria

orgânica, COT, F1, F2, F3 e F4 nas quatro coletas. (A- 1º coleta; B- 2º coleta; C-3º coleta e D- 4º

coleta; VN-Vegetação Nativa; SAF’S- Manejo agroflorestal; MAN –Mandioca; LAR- laranja, CANA- Cana-de-

açúcar).

Desta forma podemos afirmar que essas frações estão ligadas diretamente ao manejo

das áreas, pois as diferenças entre as áreas são provenientes da redução nos valores de

carbono lábil e recalcitrante quando comparadas com os valores do tratamento testemunha,

esta redução é proveniente das ações antrópicas nas áreas, as quais aceleram a decomposição

da MO que est no interior dos agregados. Loss et al. (2014) em seu trabalho sobre as frações

granulométricas e oxidáveis de matéria orgânica sob diferentes sistemas de uso do solo, no

Paraná, Brasil, constatou que em sistemas de manejo conservacionistas as frações F1 e F4



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1

SAF1

SAF2

SAF2

SAF2SAF3SAF3

SAF3 MANMANMAN

LAR

LAR

LAR

CANA

CANA

CANA

POUSIOPOUSIO

POUSIO

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Factor 1: 78,88%

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Fa

cto

r 2

: 1

5,6

0%



Active

VN

VNVN

SAF1

SAF1

SAF1

SAF2 SAF2

SAF2

SAF3

SAF3SAF3

MANMANMAN

LAR

LARLAR

CANACANA

CANA

POUSIOPOUSIO

POUSIO

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

Factor 1: 74,50%

-3,5

-3,0

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

Fa

cto

r 2

: 1

7,3

3%



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1

SAF1

SAF2SAF2

SAF2

SAF3SAF3

SAF3MAN

MAN MAN

LAR

LAR

LAR

CANA

CANACANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Factor 1: 74,08%

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Fa

cto

r 2

: 2

0,7

9%



Active

VN

VN

VN

SAF1

SAF1

SAF1

SAF2

SAF2SAF2

SAF3

SAF3

SAF3MAN

MAN

MAN

LAR

LAR

LAR

CANA

CANA

CANA

POUSIO

POUSIO

POUSIO

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Factor 1: 53,39%

-3,0

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Fa

cto

r 2

: 2

1,3

0%

A B

C D

59

aumentam quando comparados com sistemas de manejo tradicional, corroborando assim com

os dados obtidos nesta pesquisa.

5 - CONCLUSÕES

Dentre os atributos físicos e químicos de qualidade do solo avaliados, as variáveis

frações da matéria orgânica, densidade e porosidade do solo foram as mais

representativas para as alterações ocorridas mediante o manejo adotado nas áreas.

A área de cana-de-açúcar se destacou dos demais tratamentos em relação à qualidade

física e química. Esses resultados são decorrentes das frações mais estáveis da matéria

orgânica e da CTC do solo dessa área.

Os atributos microbiológicos, com destaque para a respiração microbiana e o

quociente microbiano, apresentaram grande sensibilidade em relação ao manejo.

O fracionamento da MOS apresentou-se bastante sensível as variações ocorridas no

ambiente e pode ser utilizada para avaliação da qualidade do solo, sendo os

compartimentos mais sensíveis as alterações as frações F1 e F4 .

60

6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

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