água disponível em cambissolo húmico sob sistemas agroflorestais

XX Congreso Latinoamericano y XVI Congreso Peruano de la Ciencia del Suelo
“EDUCAR para PRESERVAR el suelo y conservar la vida en La Tierra”
Cusco – Perú, del 9 al 15 de Noviembre del 2014
Centro de Convenciones de la Municipalidad del Cusco
ÁGUA DISPONÍVEL EM CAMBISSOLO HÚMICO SOB
SISTEMAS AGROFLORESTAIS
BARBOSA, J.S.¹*; SILVA, K.C.¹; CARDUCCI, C. E.¹; LUNARDI NETO, A.¹; SIMINSKI, A.¹
¹Universidade Federal de Santa Catarina – Campus Curitibanos
*Autor de contacto: Email: [email protected],Rod. Ulysses Gaboardi km 3, CEP:89520-000;Curitibanos- SC,
Brasil
RESUMO:O perfil de um sistema agroflorestal é caracterizado pela interação entre culturas
agrícolas e o meio florestal, sem restrições aos animais,possibilitando produções
sustentáveis a partir da redução das práticas de manejo a fim de que as estruturas do solo
sejam preservadas. Visando à sustentabilidade do sistema agroflorestal e propondo uma
produção inovadora e conservacionista, este trabalho objetivou avaliar as propriedades
físico-hídricas de um Cambissolo Húmico localizado no município de Curitibanos, SC. Os
tratamentos avaliados foram: SAF-erva-mate (SE), SAF-frutas(SF), SAF-agrícola-milho
(SM)todos com sete meses de implantação e Pinus (P) com seis anos,, sendo a testemunha
uma área sob vegetação nativa (VN).Abriram-se trincheiras aleatória sem todos os
tratamentos onde foram coletadas amostras com estrutura preservada em anéis
volumétricos nas profundidades de 0,0-0,05m e 0,05-0,20m. Determinou-se a capacidade de
campo, o ponto de murcha permanente, a capacidade de água disponível e o
armazenamento de água. Os resultados foram submetidos à analise de variância, aplicandose o teste de Tukey (5%) para comparação de médias. Os sistemas agroflorestais
analisados necessitam de maior tempo de condução para que sejam analisados possíveis
efeitos relativos na estruturação do solo relacionados à disponibilidade hídrica.
Palavras-chave: água no solo; sistemas agroflorestais; armazenamento de água.
INTRODUÇÃO
A disponibilidade de água no solo é um dos parâmetros determinantes para o
crescimento e desenvolvimento das plantas. A quantidade de água disponível no solo é
tanto maior quanto mais profunda a camada considerada (Trautmannet al. 2014). Para o
aprofundamento das raízes é necessário que o solo não tenha impedimentos físicos e/ou
químicos, que o dificultem (Mengel e Kirkby 2001).
Os atributos físicos do solo determinam a qualidade estrutural do mesmo e a
degradação é um dos principais processos responsáveis pela perda da qualidade estrutural
e aumento da erosão hídrica (Bertolet al. 2001). O manejo de um solo no sistema
convencional ocasiona alterações importantes no mesmo, acelerando a decomposição da
matéria orgânica e modificando a agregação, a porosidade e a densidade, a infiltração e a
retenção de água, além de afetar a temperatura do solo, aumentar as perdas por erosão, e
consequentemente a capacidade produtiva das áreas (Shipitalo et al. 2000; Llanilloet al.
2006; Moussa-Machraoui 2010). Desse modo, tornam-se necessárias novas práticas de
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manejo do solo, com vistas à produção sustentável, amenizando os efeitos nocivos
ocasionados pelo sistema de cultivo convencional.
Nesse conceito, os sistemas agroflorestais (SAF’s) representam um meio alternativo
de cultivo favorável à prática interativa de agricultura e pecuária com o ambiente de floresta,
minimizando a ação antrópica negativa com o ambiente natural.
A consorciação de espécies dentro de uma área aumenta a diversidade do
ecossistema, onde as interações benéficas são aproveitadas entre plantas de diferentes
ciclos, portes e funções (Feiden 2009). A adoção de sistemas de manejo sem revolvimento
do solo e a manutenção de resíduos vegetais na superfície favorecem o contínuo aporte de
carbono orgânico ao solo, o que é fundamental para uma boa estruturação do solo
(Carpenedo e Mielniczuk 1990).
Visando à sustentabilidade dos SAFs e propondo uma produção inovadora e
conservacionista, este trabalho objetivou avaliar as propriedades físico-hídricas de um
Cambissolo Húmico, com SAFs implantados, comparados com VN e P.
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi desenvolvido em um experimento agroflorestal, localizado na
Universidade Federal de Santa Catarina na cidade de Curitibanos, SC. O clima da região é
do tipo subtropical úmido mesotérmico (Cfb) Koppen (Alvares et al. 2013)
O experimento foi constituído dos tratamentos: SAF-erva-mate (SE), SAF-frutas –
pitanga (SF), SAF-agrícola-milho (SM), todos com sete meses de implantação e o Pinus sp.
(P) com seis anos, sendo a testemunha a área de vegetação nativa (VN). O sistema
agroflorestal foi instalado em um Cambissolo Húmico (Embrapa 2013) com textura muito
argilosa (Quadro 1).
Quadro1. Caracterização
profundidades.
Tratamentos
VN
SM
SF
SE
P
granulométrica
do
Cambissolo
Húmico
em
diferentes
0-0,05 m
0,05-0,20 m
Argila
Areia
Silte
Argila
Areia
Site
............................................................g kg-1.......................................................
598
91
311
645
88
267
648
61
291
623
62
315
655
67
278
640
58
302
656
76
268
578
78
345
686
55
259
606
68
326
VN: vegetação nativa, SM: Saf-milho, SF: Saf-fruta (pitanga),SE: Saf-erva mate, P: Pinnus sp.
Abriram-se trincheiras aleatória sem cada tratamento e coletaram-se amostras com
estrutura preservada em anéis volumétricos com dimensão de 0,06 m de diâmetro e 0,025
m de altura nas profundidades de 0,0-0,05m e 0,05-0,20m, além de amostras com estrutura
alterada para determinação da granulometria pelo método da pipeta (Embrapa 2013). Nas
amostras com estrutura preservada determinaram-se a capacidade de campo (6 kPa)
obtidos em unidades de sucção, o ponto de murcha permanente (1500kPa) determinado nas
câmaras de pressão de placa porosa em oito amostras referências conduzidos no
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Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal de Lavras , a partir destas foram
realizados o controle de umidade nas demais, na universidade Federal de Santa Catarina,
posteriormente foram determinadas a capacidade de água disponível (CAD=6 kPa - 1500
kPa) e o armazenamento de água (
).
Os resultados foram submetidos à análise da variância e, quando significativas, as
médias foram comparadas pelo teste de Tukey a (p<0,05), por meio do aplicativo SISVAR
(Ferreira 2011).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na figura 1 estão apresentados os atributos hídricos avaliados no Cambissolo
Húmico sob diferentes sistemas de manejo agroflorestais nas duas profundidades avaliadas.
Figura 1. Valores médios dos atributos hídricos do Cambissolo Húmico sob os tratamentos:
SAF- Erva mate (SE), SAF-agrícola milho (SM), SAF-Fruta (SF), Vegetação nativa (VN) e
Pinnus (P) em diferentes profundidades. As barras correspondem ao erro padrão da média.
Os valores de capacidade de campo (CC) entre os tratamentos não apresentaram
diferenças significativas, porém diferiram em profundidade, no qual na camada superficial
(0-0,05m) a apresentou maior quantidade de água retida. Dentro das profundidades os
tratamentos não diferiram significativamente. Porém, a VN por apresentar um perfil sem
interferências de trabalhabilidade no solo apresentou maiores valores de CC em relação aos
demais sistemas de manejo, como pode ser observar no gráfico.
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No ponto de murcha permanente (PMP) os tratamentos não diferiram entre as
profundidades avaliadas e entre os tratamentos, com exceção do P que apresentou um
valor superior de PMP (0,50 cm³ cm-3) na camada superficial deferindo da camada
subsuperficial (0,05- 0,20 m) onde a retenção de água no PMP foi menor (0,32 cm3 cm-3) em
relação as camadas e tratamentos avaliados. A camada superficial reteve uma quantidade
superior de água se comparada a subsuperfícial, devido provavelmente a grande
concentração de resíduos vegetais sobre a superfície do solo em todos os sistemas de
manejo avaliados que auxilia na manutenção da umidade do solo, além do arranjo
porosoque favoreceu essa alta retenção de água, devido o incremento em matéria orgânica
(MO) típica dessa classe de solo cerca de 70 g kg-1(Quadro 2),proveniente do acúmulo de
acículas do pinus (seis anos de idade) na superfície do solo associada ao baixo processo de
decomposição (Schumacher e Hoppe 1998), promovida pelas condições climáticas da
região (baixas temperaturas e alta umidade relativa do ar).
Quadro 2. Valores médios do conteúdo de matéria orgânica para os diferentes sistemas
agroflorestais e profundidades avaliadas.
Profundidades
Tratamento
0-0,05 m
0,05-0,20 m
................................g kg-1...................................
VN
82a
66a
SM
78a
70a
SF
72a
65a
SE
79a
70a
P
72a
73a
VN: vegetação nativa, SM: Saf-agrícola-milho, SF: Saf-fruta (pitanga),SE: Saf-erva mate, P: Pinnus sp.
A relação entre a CC e o PMP mostra que ambos os processos adsorvem muita
água, mas varia em função da quantidade de retenção de água que entra até a
profundidade de 0,20m, sendo esse um dos fatores que contribuem para que a água
permaneça armazenada (Matos et. al 2011). No intervalo compreendido entre a CC, a planta
tem água disponível. No PMP tem água retida com alta energia, indisponível para as
plantas.
A elevada retenção de água, ocasionada em parte pelo alto teor de MO do solo,é
detectada nos baixos valores de CAD, visto que a MO pode chegar a reter 10 vezes o valor
de seu peso em água.A CAD na camada superficial em todos os tratamentos não diferiu da
CAD na profundidade de 0,05 a 0,20 cm, com destaque para a VN (± 0,22 cm3 cm-3), e
menor CAD para o P(± 0,09 cm3 cm-3) e essa tendência persistiu na camada inferior, o que
está em acordo com os maiores valores de PMP do tratamento P.
Com relação ao armazenamento total de água no solo, todos os tratamentos se
equipararam na quantidade armazenada nas duas profundidades analisadas, praticamente
20 mm de água armazenada no solo e somente aproximadamente 10-15% da CAD está
disponível para a planta executar seu metabolismo.
O armazenamento de água é influenciado pela quantidade total de cargas elétricas
existentes no solo. As cargas elétricas adsorvem moléculas de água, garantindo sua
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retenção (Matos et. al 2011) e essa relação tem influência com a estrutura e composição
dos minerais e o conteúdo de matéria orgânica e argila, o que determina alterações na
quantidade e distribuição de poros (Silva et. al 2005), vale ressaltar que o Cambissolo
apresenta grande quantidade de argila (Quadro1).
O tratamento P foi o tratamento que se assemelhou ao armazenamento de água e ao
valor da testemunha (VN) na camada superficial e foi o que menos armazenou em
profundidade (0,10 cm3 cm-3)
Na testemunha (VN) houve maior disponibilidade de água na profundidade de 0,000,05m (CAD ± 0,25 cm3 cm-3), provavelmente por ter mais poros intermediários formados em
função da atividade biológica (raízes e organismos do solo), ou seja, os bioporos (Lima et. al
2012).Considerando que as forças de retenção de água no solo são mais fortes na
superfície dos poros em relação à parte intermediária, poros de maior tamanho têm menor
força de atração deixando a água mais livre e disponível às plantas (Dalmago et. al 2009).
As plantas cultivadas em sistemas conservacionistas do tipo SAFs, tendem a
absorver água do solo com maior facilidade, sendo que todos os tratamentos se mantiveram
proporcionais nas médias das análises, diferindo apenas em valores da VN e P. Devido à
característica que esses dois tratamentos têm de acumular resíduos vegetais sob o solo
favorecendo o armazenamento de quantidades significativas de água, com liberação
gradativa dessa água para as plantas.
CONCLUSÃO
Os sistemas agroflorestais analisados necessitam de maior tempo de condução para
que sejam analisados possíveis efeitos relativos na estruturação do solo relacionados à
disponibilidade hídrica.
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