CARBONO CN

CARBONO ORGÂNICO EM CHERNOSSOLO SOB PASTAGEM NATIVA DO RS GUTERRES, D.B.1; BAYER, C.2,3; CASTILHOS, Z.M.de S.4; NABINGER, C.5 1 Bolsista Iniciação Científica CNPq (diegoguterres@gmail.com); Professor DS/UFRGS, 3Pesquisador CNPq (cimelio.bayer@ufrgs.br); 4 Pesquisadora FEPAGRO (zelia.voy@terra.com.br) 5 Professor DPFA/UFRGS (nabinger@ufrgs.br) 2 RESUMO: As pastagens nativas do Rio Grande do Sul vêm sendo mal exploradas, com reduzidas ofertas de forragem (OF = kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo por dia), o que pode levar a um processo de degradação do solo pela redução do estoque de carbono orgânico. Com o objetivo de determinar qual o efeito do manejo da pastagem sobre a quantidade de C do solo, coletaram-se amostras das camadas de 0-2,5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30 e 30-40 cm de um Chernossolo Argilúvico Órtico Vértico sob pastagem nativa em Hulha Negra, RS, em novembro de 2005, com quatro repetições de campo. Essa pastagem vem sendo submetida desde dezembro de 2003 a 4, 8, 12 e 16% de OF. As concentrações de C variaram na média entre os tratamentos de aproximadamente 80 g kg-1 de C na camada de 0-2,5 cm até aproximadamente 20 g kg-1 de C na camada de 30,0-40,0 cm. Houve uma correlação quadrática (P<0,0001) entre a variação da OF e o estoque de C do solo, com 114,4, 127,5, 148,4 e 154,8 mg ha-1 nas OF de 4, 8, 12 e 16% respectivamente, com a curva indicando os maiores estoques numa OF aproximada de 14 % para a camada de 0-40,0 cm. Tal fato se deve ao maior aporte de C no solo, pois há maior produção de massa vegetal da pastagem sob OF de 16%. Tendo a OF de 4% como referência, calculou-se uma taxa de seqüestro de C de 13,4 mg ha-1ano-1 na OF de 16%, a qual é considerada elevada, quando se compara à taxa de 0,48 mg ha-1ano-1 estimada em solos da região sob culturas anuais. Manejando-se adequadamente a pastagem nativa em termos de produção animal, também se melhora a qualidade ambiental, pois se eleva expressivamente a quantidade de C do solo. PALAVRAS-CHAVE: carbono orgânico, pastagem nativa e ofertas de forragem INTRODUÇÃO: O acúmulo de carbono do solo eleva a qualidade dos agroecossistemas ao melhorar os seus atributos físicos, químicos e biológicos, sendo uma importante maneira de reduzir as quantidades desse elemento na atmosfera e o conseqüente efeito estufa. Em sistemas estáveis, o balanço entre a entrada e a saída de carbono tende à neutralidade, mantendo o estoque constante. Em sistemas com reduzida adição de resíduos e com revolvimento do solo, tende a ocorrer a redução do estoque de carbono do solo, devido ao fato de o aporte tornar-se inferior às perdas. O bioma Pampa é um exemplo de ecossistema natural estável, com o aporte de resíduos garantido por diversas espécies de gramíneas e de leguminosas nativas, além de outras espécies, e com as perdas reduzidas por não haver revolvimento do solo. Tal ecossistema é explorado com pecuária no Rio Grande do Sul, ocupando cerca de 10 milhões de hectares. Em situações de mau manejo da pastagem, com cargas animais excessivas, a produção anual de matéria seca reduz, havendo menor aporte de resíduos, bem como o incremento de perdas por erosão do solo. Nessas condições, a qualidade do solo decresce, com reflexos de redução do potencial produtivo da pastagem e de degradação ambiental. A utilização adequada desse recurso visa à otimização do consumo e o ganho animal em harmonia com o crescimento vegetal, o que ocorre quando se maneja a pastagem na oferta de forragem ideal. Nessas condições, deve haver expressivo aporte de carbono no solo, pois a produção de pasto e de resíduo é elevada e as perdas são amenizadas. Esse trabalho objetivou avaliar as variações na concentração de carbono e no estoque de carbono do solo de uma pastagem nativa submetida há anos a crescentes níveis de oferta de forragem. MATERIAL E MÉTODOS: Coletaram-se amostras de um Chernossolo Argilúvico Órtico Vértico da região da Campanha do Rio Grande do Sul, num experimento instalado em novembro de 2003, na estação experimental da FEPAGRO, em Hulha Negra, RS. Os tratamentos da pastagem são 4, 8, 12 e 16% de oferta de forragem. Realizaram-se as coletas de solo no dias 16 e 17 de novembro de 2005, das camadas de 0-2,5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-30 e 30-40 cm a partir da superfície do solo, com quatro repetições de campo, para determinação da concentração e dos estoques de carbono do solo. Nas mesmas trincheiras onde se coletaram as amostras para as determinações de carbono, coletaram-se, as amostras de solo das camadas de 0-10, 10-20 e 20-40, para determinar a densidade do solo. Os valores de densidade do solo, para as respectivas camadas foram, respectivamente, 1,30, 1,33 e 1,30 g cm-3 para a OF de 4%; 1,26, 1,26 e 1,30 para a OF de 8%; 1,15, 1,21 e 1,28 para a OF de 12% e 1,18 para todas as camadas da OF de 16%. As amostras de solo para concentração de carbono foram moídas em almofariz de ágata e se determinou a concentração de C orgânico total por combustão seca em equipamento SHIMADZU® TOC-V CSH. Calculou-se o estoque de carbono segundo o método da massa equivalente de solo (ELLERT & BETTANY, 1995). Calculou-se a taxa de seqüestro de carbono dividindo a diferença entre o estoque de C de cada OF e a OF de 4% (usada como referência por ser supostamente a condição geral de manejo das pastagens nativas da região) pelo tempo de implantação do experimento. Os resultados de concentração e de estoque de carbono de 0-20 cm e de 0-40 cm foram submetidos ao teste de Tukey, com nível de significância de 5%. Os resultados de estoque de carbono foram correlacionados com as OF por análise de regressão polinomial. RESULTADOS E DISCUSSÃO: A produção de massa vegetal, o resíduo de massa vegetal e o desempenho animal tendem a crescer com o aumento da OF até um determinado nível (MARASCHIN, 1997). Assim, ocorre maior deposição de resíduos na superfície do solo, quando a OF é maior. Além disso, as plantas são mais desenvolvidas onde a oferta de forragem é maior, tanto a parte aérea, quanto o sistema radicular. O sistema radicular mais desenvolvido explora maior volume de solo, e contribui consideravelmente com a agregação do solo, pela emissão de exsudatos que irão agir como agentes cimentantes entre as partículas minerais de solo. Na figura 1, estão os resultados de concentração de C, com valores bastante elevados. Houve concentrações marcantemente superiores nas camadas superficiais em relação às mais profundas, em todos os tratamentos, devido ao efeito da deposição superficial de resíduos, tanto da pastagem na forma de material morto, quanto animal na forma de fezes e do efeito da não incorporação desses resíduos por ação antrópica via mobilização para preparo do solo. Ajustou-se uma correlação polinomial entre a variação de OF e os estoques de C na camada 0-40 cm (figura 2), com o estoque variando de 114,4 na OF de 4%, a 154,8 na OF de 16%, e estoque máximo de C no solo foi correspondente a uma OF estimada de 14 %. Pastagens naturais submetidas por muitos anos ao mesmo nível de OF estabelecem um determinado padrão de matéria seca residual e de produção de matéria seca (MS) ao longo do ano, sendo essas variáveis superiores nas OF maiores. Em um experimento de longa duração (18 anos) em pastagem nativa sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, na Estação Experimental Agronômica (EEA) da UFRGS, em Eldorado do Sul, repetiram-se anualmente as maiores taxas de acúmulo de MS em torno da OF de 12% e as maiores massas residuais de 16%. A cobertura do solo também é maior nas OF maiores, pois se mantém uma massa de forragem maior, o que reduz as perdas de solo e de material morto da superfície do solo por erosão. No mesmo experimento da EEA-UFRGS, BERTOL et al. (1998) encontraram maior macroporosidade, diâmetro médio ponderado de agregados e taxa de infiltração de água no solo em torno da OF de 12%. Desses resultados, subentende-se que o escoamento superficial é menor nessa OF, o que acarreta menores perdas de material orgânico depositado na superfície do solo por erosão. C (g kg-1) 0 20 40 60 80 C (Mg ha ) -1 Profundidade (cm) y= -1,30x + 36,99x - 69,55 R2= 0,78 ; P<0,0001 200 10,0 15,0 20,0 30,0 2 250 100 0,0 2,5 5,0 4% 8% 12% 16% 40,0 Figura 1: Ofertas de forragem, concentrações de C e camadas de solo. 150 100 50 0 4 8 12 14,23 16 Oferta de Forragem (%) Figura 2: Ofertas de forragem e estoques de C na camada de 0-40 cm. Um aspecto muito importante é que a OF de 14% se aproxima da amplitude ótima de utilização da pastagem nativa entre 11,5 e 13,5% de OF, na qual se obtêm os maiores ganho de peso por unidade animal e ganho de peso animal por unidade de área (MARASCHIN et al., 1997). Isso corrobora com a idéia de manejar adequadamente a pastagem, pois, além de se obter maior produtividade em desempenho animal, está havendo um elevado acúmulo de C no solo, o que contribui para a manutenção do potencial produtivo do sistema e para a redução desse elemento na atmosfera. As taxas de seqüestro de carbono são apresentadas na tabela 1. Observa-se o enorme potencial de resposta desse solo sob pastagem natural em acumular carbono. Em apenas três anos de implantação do experimento, houve uma taxa de 8,4 Mg de C ha-1 ano-1 na camada de 0-20 cm e 13,4 Mg de C ha-1 ano-1 na camada de 0-40 cm. BAYER et al. (2006) apresentam uma média entre taxas de seqüestro de C para a região de 0,48 Mg ha-1 ano-1 na camada de 0-20 sob culturas anuais. Fica evidenciada a capacidade desse Chernossolo sob pastagem natural de seqüestrar carbono, através do manejo adequado da pastagem a partir do ajuste da carga animal conforme a quantidade de pasto para se manter a OF adequada. O potencial de acúmulo de C deve-se à elevada proteção química da matéria orgânica, pois esse solo possui mineralogia da fração argila composta predominantemente por argilominerais 2:1. A proteção física da matéria orgânica do solo também deve ser um fator importante para esse acúmulo de C no solo, com as melhorias em agregação do solo pela ação do sistema radicular mais desenvolvido, ativo e denso das gramíneas nativas da pastagem. Tabela 1: Ofertas de forragem, camadas de solo, estoques de C e taxas de seqüestro de C. Camada (cm) 90 Oferta de Forragem 4% 8% 12% 16% -1 --------------------------- C (Mg ha ) ------------------------------- 0-2,5 2,5-5,0 5,0-10,0 10,0-15,0 15,0-20,0 20,0-30,0 30,0-40,0 23,3 12,1 17,1 13,5 11,4 20,3 16,7 23,5 13,9 16,9 14,8 13,1 22,5 22,8 27,9 15,7 19,8 17,2 15,4 28,8 23,7 28,9 18,2 22,8 17,2 15,4 26,2 26,0 0-20,0 0-40,0 77,4 b* 114,4 b 82,2 a 127,5 a 96,0 a 148,4 a 102,5 a 154,8 a --------- Taxa de Seqüestro de C (Mg ha-1 ano-1) --------------0-20,0 1,6 6,2 8,4 0-40,0 4,4 11,3 13,4 * Letras diferentes na linha representam diferença de 5% no teste de Tukey. CONCLUSÕES: O ajuste do estoque de C no solo ,através de uma relação quadrática, com a variação da oferta de forragem de 4 a 16% , demonstra que os maiores estoques de C são obtidos com oferta de forragem aproximada de 14%. As taxas de seqüestro de C revelam-se bastante superiores a taxas estimadas para solos sob culturas anuais, demonstrando o potencial da pastagem nativa do bioma Pampa do Rio Grande do Sul no seqüestro de C, quando manejadas adequadamente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: BAYER, C.; MARTIN-NETO, L.; MIELNICZUK, J.; PAVINATO, A.; DIECKOW, J. Carbon sequestration in two Brazilian Cerrado soils under no-till. Soil & Tillage Research 86. p. 237–245, 2006. BERTOL, I.; GOMES K.E.; DENARDIN, R.B.N.; MACHADO L.A.Z. e MARASCHIN G.E. Propriedades físicas do solo relacionadas a diferentes níveis de oferta de forragem numa pastagem natural. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.33, n.5, p. 779-786, 1998. ELLERT, B. H.; BETTANY, J. R. Calculation of organic matter and nutrients stored in soils under contrsting management regimes. Canadian Journal of Soil Science, Otawa, v. 75, n. 4, p. 529-538, 1995. MARASCHIN, G.E. Produção de Carne a Pasto. In: PEIXOTO, A.M.M.; MOURA, J.C.; FARIA, V.P. de. (ed.) Simpósio sobre manejo da pastagem: Produção de Bovinos a Pasto, 13. Fealq. Piracicaba, SP, 1996. p. 243-274. 1997.