Carbono e nitrogênio em classes de solos com diferentes texturas e tempo de adoção do sistema plantio direto : espacialização e contribuição do sistema

Abstract

Resumo: No estado do Paraná, a quantificação e o monitoramento do estoque de carbono (C) e de nitrogênio (N) do solo, nas diversas classes de solos, ainda é incipiente e insuficiente para oferecer o suporte, com precisão, aos inventários e estimativas de sumidouros de C e N, para as emissões dos gases de efeito estufa. Inventários realizados, foram elaborados através da base de dados do "Serviço Nacional de Levantamento de Solos" coordenado pela EMBRAPA além das informações do Projeto RADAM. Embora seja uma valiosa contribuição, ainda há uma grande lacuna a ser preenchida, referente à necessidade de se adequar aos métodos preconizados pela convenção sobre as mudanças climáticas, reportados nos relatórios (Assessment Reports), ou simplesmente AR’s 3 e 4 do IPCC- Intergovernamental Panel on Climate Change (2007) incluindo nos futuros relatórios a influência do fator antrópico a essas informações. Dessa forma, a adequação da amostragem e da coleta de dados georreferenciados a serem organizados de acordo com o uso de sistemas de informação geográfica (SIG), será fundamental para a formação da base científica sobre os sumidouros de C e N. Adicionalmente, a espacialização dos dados e o cruzamento de diversas interfaces possibilitarão a elaboração de modelos de previsão sobre a dinâmica do C e do N, considerando também as emissões dos gases. O objetivo desse estudo foi subdividido em três pontos: a) elaborar o inventário sobre o conteúdo e o estoque de carbono (C) e nitrogênio (N) em classes de solos, levando em consideração a influência da classe textural e do tempo de adoção do Sistema Plantio Direto (SPD) na Região dos Campos Gerais do Paraná; b) Quantificação da fração do C e N lábil, particulado e associado aos minerais nos Latossolos sob influência da textura e do tempo de adoção do SPD; c) estimar a contribuição do tempo de adoção do SPD para as classes de solos avaliadas na região dos Campos Gerais do Paraná. O inventário foi realizado em cinco municípios (Ponta Grossa, Castro, Carambeí, Palmeira e Tibagi) que representam 49,67 % da Região dos Campos Gerais do Paraná. As variáveis foram constituídas por: a) Classe de solo: Cambissolos, Latossolos, Argissolos, Gleissolos, Organossolos, Neossolos e Nitossolos; b) classe textural: textura média, argilosa e muito argilosa em Latossolos e Cambissolos e, nas demais classes de solos foi selecionada a classe textural mais representativa; c) tempo de adoção em plantio direto: áreas com menos de 15 anos (média de 11 anos SPD-11) e com mais de 15 anos (média de 20 anos SPD-20). Adicionalmente, foram selecionadas áreas com vegetação natural de campo nativo para ambas as situações (áreas com menos e mais de 15 anos) para servir como referência de solos nas condições originais. A seleção das áreas desse estudo se deu através do uso de mapas de levantamento de solos gerados pela Fundação ABC em nível detalhado (escala 1:10.000) e também dos mapas de levantamento de solos para o Paraná EMBRAPA, 1984 (escala 1:600.000). As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-10 (desprezando a palhada superficial), 10-20, 20-40, 40-70 e 70 a 100 cm O estoque de C e N em cada classe de solo para a profundidade de 0 - 1 m, considerando a área total de ocupação obedeceu à seguinte seqüência: Cambissolos > Latossolos > Argissolos > Gleissolos > Organossolos > Neossolos > Nitossolos. Em contraste, o estoque de C e N para cada classe de solo na profundidade de 0 - 1 m obedeceu à seqüência: Organossolos > Nitossolos > Cambissolos > Latossolos > Gleissolos > Argissolos > Neossolos. A textura do solo foi o atributo que teve a maior influência no estoque de C e N em cada classe de solo e entre as classes. Os solos com textura muito argilosa apresentaram maior estoque de C e N em relação aos solos com textura argilosa e média. A soma do C armazenado na profundidade de 0 – 1 m de todas as classes de solos sob SPD-11 totalizou 210± 0,28 Tg, enquanto nos solos com SPD-20 a soma do estoque de C atingiu 222± 0,23 Tg. O estoque de C armazenado na profundidade de 0 - 1 m de todas as classes de solos em campo nativo foi superior em 16% aos solos com menos de 15 anos e 12% aos solos sob SPD-20.

Abstract: In the state of Paraná, the quantification and monitoring of carbon stock (C) and nitrogen (N) of the soil, on the various classes of soils, is still incipient and insufficient to provide the support with accuracy to the inventories and estimates of C and N sinks, and of the emissions of greenhouse gases. The inventories done have been developed through the database of "National Soil Survey" coordinated by EMBRAPA in addition to the informations from RADAM Project. Although it is a valuable contribution, there is still a big gap to be filled, regarding to the need of suiting to the recommended methods by the convention on climate changes, reported in the reports (Assessment Reports: AR’s 3 e 4) of IPCC ( 2007) including the influence of the anthropic factor to these information’s. Thus, the appropriateness of sampling and collection of geo-referenced data to be organized according to the use of geographic information systems (GIS) will be essential for the formation of the scientific basis on C and N sinks. Additionally, the data space and the intersection of several interfaces will enable the development of forecasting models on the C and N dynamics, also considering the greenhouse gas emissions. The aim of this study was divided into three sections: a) prepare an inventory on the contents and stock of carbon (C) and nitrogen (N) in soil classes, taking into account the influence of textural class and the adoption time of the No-Tillage System (NTS) in the region of Campos Gerais, Paraná, b) Quantification of C and N labile fraction, particulated and associated to the minerals in Oxisols under the influence of texture and time of NTS adoption, c) estimate the contribution of time of NTS adoption in the total organic carbon(TOC) stock for the soil classes found in the region of Campos Gerais of Paraná. The inventory was conducted in five cities (Ponta Grossa, Castro, Carambeí, Palmeira and Tibagi) representing 49.67% of the region of Campos Gerais, Paraná. The variables were consisted of: a) Class of soil: Inceptisols, Oxisols, Ultisols, Gleysols, Histosols, Neossolos and Nitossolos; b) textural class: average loam, clay and heavy clay in Oxisols and Inceptisols, and on the other soil classes was selected the most representative texture class; c) time of adoption of no-tillage system: areas with less than 15 years (mean age was 11 years old) and older than 15 years (mean 20 years). Additionally, were selected areas with natural vegetation of native field to both situations (areas with less and more than 15 years) due as reference of soil in original conditions. The selection of areas of this study was performed by using maps of soil survey generated by the BC Foundation at a detailed level (1:10.000) and also the maps of soil survey for the Paraná EMBRAPA, 1984 (scale 1:600.000) . Samples were collected at a depth of 0-10, 10-20, 20-40, 40-70 and 70 to 100 cm. The stock of C and N in each class of soil to a depth of 1 m, considering the total area of occupation had the following sequence: Cambisols> Oxisols> Ultisols> Gleissolos> Histosols> Neossolos> Nitossolos. In contrast, the stock of C and N for each class of soil at a depth of 1 m followed the sequence: Histosols> Nitossolos> Cambisols> Oxisols> Gleissolos> Ultisols> Neossolos. The soil texture was the attribute that had the greatest influence in the C and N stock in each soil class and between classes, while for the class of Histosols prevailed the intrinsic characteristics regarding to this class due to high accumulation of C. Soils with loamy texture showed higher stock of C and N in relation to soils with loamy texture and medium soils. The sum of C stored in the depth of 1 m from all the soil classes with less than 15 years under SPD amounted to 210 ± 0.28 Tg, while soils with more than 15 years under SPD the sum of C stocks amounted was 222 ± 0.23 Tg. The C stocks stored at a depth of 1 m for all classes on native soil was higher in 9.48% to the soils with less than 15 years and 4.78% for soils with more than 15 years under NTS, indicating that NTS is a management system that promotes the recovery of the content and C stocks approaching the original conditions found in the landscape.