Desenvolvimento e aplicação de índices de qualidade do solo em áreas de cultivo de banana e de regeneração natural no Vale do Ribeira de Iguape

Abstract

Resumo: O conceito de qualidade do solo tem sido discutido e aperfeiçoado durante décadas. A definição desta qualidade é complexa e diversa em sua determinação prática, estando ligada a todos os setores do solo e às múltiplas funções desempenhadas. Assim, índices de qualidade do solo (IQS) são ferramentas usadas para inferir sobre o funcionamento de diferentes usos da terra, sob distintas condições de solo e clima. O presente trabalho partiu da afirmação de que índices de qualidade do solo construídos a partir de um conjunto mínimo de dados possuem a mesma sensibilidade e eficiência que aqueles calculados a partir de um conjunto total de dados. Assim, o objetivo deste estudo foi i) avaliar a sensibilidade e eficiência de diferentes estratégias de indexação de indicadores de qualidade do solo, em detectar a mudança de uso da terra e; ii) identificar dentre os índices avaliados o mais viável e eficiente na avaliação da qualidade do solo nas condições estudadas. Amostras deformadas e indeformadas de solo foram coletadas e analisadas para determinação dos valores dos indicadores químicos, físicos e biológicos, em áreas de bananicultura e mata. Sete IQS foram aplicados sendo os IQS 1, 2, 3 e 4 baseados em um conjunto total de dados (CTD) e os IQS 5, 6 e SMAF baseados em um conjunto mínimo de dados (CMD). Também foram usadas duas formas de interpretação dos indicadores, linear e não-linear e, duas formas de integração, ponderada e simples aditiva. Nenhum dos índices de qualidade do solo executados no presente estudo detectou diferenças entre os sistemas mata e banana, indicando similaridade na qualidade do solo entre ambos. As notas atribuídas aos sistemas pelos IQS variaram de um mínimo de 41% para mata (IQS-3) a um máximo de 88% para banana (IQS-6). A estratégia de integração dos indicadores foi estatisticamente diferente implicando ao IQS-3 (CTD interpretado de maneira linear e integrado de forma ponderada) as menores notas, mesmo partindo dos mesmos valores dos indicadores pontuados em relação ao IQS-4 (CTD interpretado de maneira linear e integrado de maneira simples aditiva). As estratégias de interpretação dos indicadores (linear e não-linear) influenciaram na contribuição das funções do solo dentro dos IQS, sendo que, os IQS baseados em uma interpretação não-linear apresentaram maiores notas para os sistemas. Quanto à sensibilidade dos IQS, os valores variaram de 1,15 (IQS-2) a 1,63 (IQS-5) tendo sido encontrada redução da sensibilidade quando da integração de maneira simples aditiva para o CTD, interpretado de maneira não-linear e, aumento da sensibilidade para o CTD integrado de forma simples aditiva e interpretado de maneira linear. Em conclusão tem-se que os sistemas mata e banana possuem qualidade do solo semelhante. O uso do CMD interpretado de maneira não-linear e integrado de maneira ponderada apresentou maior sensibilidade que os IQS que usaram CTD. Assim, os IQS 5 e 6 baseados em um CMD se apresentaram como os mais viáveis e eficientes para avaliação da qualidade do solo no Vale do Ribeira entre os sistemas mata e banana.

Abstract: The concept of soil quality has been discussed and improved for decades. The definition of this quality is complex and diverse in its practical determination, being linked to all soil sectors and the multiple functions performed. Thus, soil quality indexes (SQI) are tools used to infer about the functioning of different land uses, under different soil and climate conditions. The present study had the hypothesis that soil quality indexes determined by a minimum dataset have the same sensitivity and efficiency as those determined by a total dataset. Thus, the aim was i) to evaluate the sensitivity and efficiency of different indexing strategies for soil quality indicators, in detecting land use change and; ii) identify among the evaluated indexes the most feasible and efficient in the evaluation of soil quality under the studied conditions. Disturbed and undisturbed soil samples were collected and analyzed to determine the values of chemical, physical and biological indicators in Banana and Forest areas. Seven IQS were applied, with the IQS 1, 2, 3 and 4 based on a total dataset (CTD) and the IQS 5, 6 and SMAF based on a minimum dataset (CMD). Two forms of indicators interpretation, linear and non-linear, and two forms of integration, weighted and simple additive, were also used. None of the soil quality indexes carried out in this study detected differences between the Forest and Banana systems, indicating similarity in soil quality between them. The scores given to the systems by the IQS ranged from a minimum of 41% for Forest (IQS-3) to a maximum of 88% for Banana (IQS-6). The indexing strategy of soil quality indicators was statistically different, implying that the IQS-3 (CTD interpreted linearly and weighted indexed) had the lowest scores, even starting from the same scored indicators in relation to the IQS-4 (CTD interpreted linearly and integrated in a simple additive way). The strategies for interpreting the indicators (linear and non-linear) influenced the contribution of soil functions within the IQS, and the IQS based on a non-linear interpretation presented higher scores for the systems. As for the sensitivity of the IQS, the values ranged from 1.15 (IQS-2) to 1.63 (IQS-5) and a reduction in sensitivity was found when indexing in a simple additive for the CTD, interpreted in a non-linear strategy and, increased sensitivity for the CTD interpreted in a linear and, indexed in a simple additive strategy. In conclusion, the Forest and Banana systems have similar soil quality. The use of CMD interpreted in a non-linear and weighted integrated strategy presented greater sensitivity than the IQS that used CTD. Thus, the IQS 5 and 6 based on a CMD were presented as the most feasible and efficient for assessing soil quality in the Vale do Ribeira between the Forest and banana systems.