Matéria orgânica e sua distribuição em compartimentos físicos em neossolo litóico sob pastagem e mata nativa nos Campos de Cima da Serra, Rio Grande do Sul

Abstract

A vegetação nativa da região dos Campos de Cima da Serra, RS, é constituída por áreas de mata de Araucária intercaladas com pastagens, cujo manejo tradicional tem sido a queima da vegetação após o inverno. Tendo em vista que as informações sobre a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nessa região são escassas, este trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito do manejo da pastagem e do tipo de vegetação nos seus estoques, sua distribuição em compartimentos e sua composição química em Neossolos Litólicos de São José dos Ausentes, RS. No primeiro estudo foi determinado o teor MOS em 4 profundidades nos ambientes de campo nativo pastejado sem queima há 22 anos (22SQ) e há um ano sem queima (1SQ) e de mata nativa (MN). A composição química da MOS foi avaliada por espectroscopia de FTIR e por análise termogravimétrica (TGA) em atmosfera inerte. A queima periódica da pastagem nativa promoveu aumento do teor de C em camadas subsuperficiais, comparativamente à 22SQ. No ambiente afetado regularmente pelo fogo a MOS apresentou maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis em sua composição. Para o segundo estudo foram coletadas amostras de outras áreas sob tratamentos semelhantes: pastagem há 23 anos sem queima (23SF) e há 1 ano sem queima (1SF) e floresta de Araucária (FA), sendo avaliados a agregação do solo, os estoques de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) do solo e das frações físicas da MOS (FLL-fração leve livre, FLO-fração leve oclusa, e FP-fração pesada) e a composição química dessas frações nos respectivos ambientes, empregando-se análises de FTIR e TGA. Os estoques de COT e de NT do solo não diferiram entre os ambientes 1SF e 23SF. A menor proporção de agregados de diâmetro entre 9,51-4,76 mm na camada superficial em 23SF em comparação a 1SF resultou em menor estoque de C na FLO do ambiente sem queima. Esses resultados foram atribuídos ao pastejo mais intensivo no ambiente 23SF que dificultaria a formação e manutenção de macroagregados. O ambiente FA apresentou os maiores estoques de COT e NT no solo e nas três frações físicas da MOS das áreas estudadas. A recalcitrância química da MOS da FLO foi mais acentuada em 1SF do que em 23SF, porém a presença de carvão não foi comprovada nesta fração no ambiente afetado periodicamente pelo fogo.

The native vegetation of the Campos de Cima da Serra, RS, consists of areas of Araucária Forest intercalated with pastures, which are traditionally submitted to vegetation burning at the end of the winter. Information about soil organic matter (SOM) dynamics in that region is scarce, hence, the present work aimed to investigate the effect of pasture management and of vegetation type on its stocks, on its distribution in physical compartments and on its chemical composition in Leptosls from São José dos Ausentes, RS. In the first study, the SOM content was determined in 4 soil depths in the following environments: native pasture under grazing without burning for the last 22 years (22SQ) and under periodic burning (1SQ) and native forest (MN). The SOM chemical composition was evaluated by means of FTIR spectroscopy and by thermogravimetric analyses under inert atmosphere. The periodic burning of the pasture lead to a C content increase in sub-surface layers between 5 and 15 cm in 1SF, comparatively to the 22SQ environment. Furthermore, the SOM from the fire affected environment showed a higher proportion of chemically labile structures in its composition, than the 22SQ SOM. For the second study, soil samples were collected from other plots under similar treatments: native pasture under grazing without burning for the last 23 years (23SF) and periodic burning (1SF) and native forest (MN). The following attributes were evaluated: soil aggregation, stocks of organic carbon and nitrogen in whole soil (COT and NT) and in physical fractions (free light fraction - FLF, occluded light fraction - OLF, and heavy fraction - HF) and the chemical composition of these fractions, by means of FTIR and TGA under oxidizing atmosphere. COT and NT stocks did not differ among the investigated environments. The lower proportion of aggregates with 9,51-4,76 mm diameter in the surface of 23SF in comparison to the 1SF environment, promoted a lower C stock in OLF of the not-burned pasture. These results were related to the higher grazing intensity in 23SF, that hinders the formation of macroaggregates. The FA environment presented the greatest stocks of C in the whole soil and in the three physical fractions, among the studied site. The SOM chemical recalcitrance in OLF was more pronounced in the 1SF environment in comparison to 23SF. Nevertheless, the presence of black carbon in this fraction in the fire-affected environment was not evident.