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Macroinvertebrados e os processos de engenharia do solo: controles sobre a estocagem de matéria orgânica do solo em áreas com mudanças no uso da terra

Processo: 12/22510-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2013
Vigência (Término): 31 de maio de 2015
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Carlos Clemente Cerri
Beneficiário:Andre Luiz Custodio Franco
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):13/24982-7 - Entendendo o papel da macrobiota edáfica em mediar mudanças na estabilidade estrutural e alocação da matéria orgânica do solo em áreas de expansão da cana-de-açúcar, BE.EP.DR
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Agregação do solo   Matéria orgânica do solo   Bioenergia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Agregação do solo | bioenergia | cana-de-açúcar | Estoques de carbono do solo | Macrofauna do Solo | mudança de uso da terra | Matéria Orgânica do Solo

Resumo

O bioma Cerrado concentra áreas tidas como prioritárias para a expansão da cana-de-açúcar nos próximos anos, o que o torna o ecossistema mais ameaçado e um importante foco para o desenvolvimento de estudos científicos. Esta pesquisa avaliará os estoques de carbono, estabilidade de agregados e diversidade da macrofauna do solo influenciados pela mudança do uso da terra decorrente da expansão da cana-de-açúcar no bioma Cerrado. A estratégia para atingir o objetivo proposto será avaliar a principal sequência de mudanças no uso da terra que culmina na produção de cana-de-açúcar no Brasil, tal seja a conversão de vegetação nativa para pastagem, seguida da conversão de pastagem para cana-de-açúcar manejada sem a queima da palhada. Este modelo de conversão será analisado em três diferentes locais no bioma Cerrado. Nós assumimos que a estabilização do carbono orgânico no solo é largamente controlada pelas interações entre a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), a abundância e diversidade da macrofauna, e a agregação de partículas solo. Assim, serão quantificadas as mudanças promovidas pela sucessão cerrado-pastagem-cana-de-açúcar sobre: (i) abundância (número de indivíduos por unidade de área), biomassa (peso fresco por unidade de área) e riqueza taxonômica (número de taxa por monólito) da macrofauna do solo (minhocas e térmitas); (ii) frações dos agregados do solo separadas por peneiramento via úmida, e frações dos macroagregados; (iii) estoques de carbono e nitrogênio do solo; e (iv) sobre o grau de humificação da matéria orgânica do solo avaliado pelo método de espectroscopia de fluorescência induzida por laser. O esquema de amostragem do solo será replicado 9 vezes por uso da terra (Cerrado, pastagem e cana-de-açúcar) em três locais na região centro-sul do Brasil (localizados em Goiás, São Paulo e Minas Gerais). Em cada monólito extraído os organismos maiores que 2 mm serão separados manualmente da liteira e das camadas de solo avaliadas (0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm) e preservados em álcool para posterior identificação. As mudanças nos estoques de carbono do solo serão determinadas a partir de amostras compostas formadas de 12 pontos de coleta. Em cada esquema amostral o solo será coletado nas camadas de 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm para determinação dos teores de carbono e nitrogênio. Amostras para densidade do solo e agregados estáveis em água serão obtidas após a extração dos monólitos para as três profundidades mencionadas. Carbono orgânico associado aos agregados e seu grau de humificação serão determinados a partir de amostras das frações de agregados para o estudo da habilidade dos solos e suas frações em estocar MOS através de mecanismos de proteção física. Nós analisaremos ainda possíveis correlações entre todos os parâmetros mensurados através de métodos estatísticos multivariados.

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PHILLIPS, HELEN R. P.; GUERRA, CARLOS A.; BARTZ, MARIE L. C.; BRIONES, MARIA J. I.; BROWN, GEORGE; CROWTHER, THOMAS W.; FERLIAN, OLGA; GONGALSKY, KONSTANTIN B.; VAN DEN HOOGEN, JOHAN; KREBS, JULIA; et al. Global distribution of earthworm diversity. Science, v. 366, n. 6464, p. 480+, . (12/22510-8)
PHILLIPS, HELEN R. P.; BACH, ELIZABETH M.; BARTZ, MARIE L. C.; BENNETT, JOANNE M.; BEUGNON, REMY; BRIONES, MARIA J. I.; BROWN, GEORGE G.; FERLIAN, OLGA; GONGALSKY, KONSTANTIN B.; GUERRA, CARLOS A.; et al. Global data on earthworm abundance, biomass, diversity and corresponding environmental properties. SCIENTIFIC DATA, v. 8, n. 1, . (12/22510-8)
VANOLLI, BEATRIZ S.; CANISARES, LUCAS P.; FRANCO, ANDRE L. C.; DELABIE, JACQUES H. C.; CERRI, CARLOS E. P.; CHERUBIN, MAURICIO R.. Epigeic fauna (with emphasis on ant community) response to land-use change for sugarcane expansion in Brazil. ACTA OECOLOGICA-INTERNATIONAL JOURNAL OF ECOLOGY, v. 110, . (13/17581-6, 18/09845-7, 12/22510-8, 13/24982-7, 19/16764-6)
CANISARES, LUCAS PECCI; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; SIMOES DA SILVA, LAURA FERNANDA; FRANCO, ANDRE LUIZ CUSTODIO; COOPER, MIGUEL; MOONEY, SACHA J.; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO. Soil microstructure alterations induced by land use change for sugarcane expansion in Brazil. SOIL USE AND MANAGEMENT, v. 36, n. 2, p. 189-199, . (15/50305-8, 13/24982-7, 12/22510-8, 18/09845-7)
CHERUBIN, MAURICIO R.; FRANCO, ANDRE L. C.; GUIMARAES, RACHEL M. L.; TORMENA, CASSIO A.; CERRI, CARLOS E. P.; KARLEN, DOUGLAS L.; CERRI, CARLOS C.. Assessing soil structural quality under Brazilian sugarcane expansion areas using Visual Evaluation of Soil Structure (VESS). SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 173, n. SI, p. 64-74, . (14/16612-8, 13/17581-6, 12/22510-8)
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FRANCO, ANDRE L. C.; BARTZ, MARIE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; BARETTA, DILMAR; CERRI, CARLOS E. P.; FEIGL, BRIGITTE J.; WALL, DIANA H.; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C.. Loss of soil (macro)fauna due to the expansion of Brazilian sugarcane acreage. Science of The Total Environment, v. 563, p. 160-168, . (12/22510-8, 13/17581-6)
FRANCO, ANDRE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; CERRI, CARLOS E. P.; SIX, JOHAN; WALL, DIANA H.; CERRI, CARLOS C.. Linking soil engineers, structural stability, and organic matter allocation to unravel soil carbon responses to land-use change. SOIL BIOLOGY & BIOCHEMISTRY, v. 150, . (13/17581-6, 12/22510-8, 18/09845-7, 13/24982-7)
CHERUBIN, MAURICIO R.; KARLEN, DOUGLAS L.; CERRI, CARLOS E. P.; FRANCO, ANDRE L. C.; TORMENA, CASSIO A.; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C.. Soil Quality Indexing Strategies for Evaluating Sugarcane Expansion in Brazil. PLoS One, v. 11, n. 3, . (14/16612-8, 13/17581-6, 12/22510-8)
CHERUBIN, MAURICIO R.; KARLEN, DOUGLAS L.; FRANCO, ANDRE L. C.; CERRI, CARLOS E. P.; TORMENA, CASSIO A.; CERRI, CARLOS C.. A Soil Management Assessment Framework (SMAF) Evaluation of Brazilian Sugarcane Expansion on Soil Quality. Soil Science Society of America Journal, v. 80, n. 1, p. 215-226, . (14/16612-8, 13/17581-6, 12/22510-8)
CHERUBIN, MAURICIO R.; FRANCO, ANDRE L. C.; CERRI, CARLOS E. P.; KARLEN, DOUGLAS L.; PAVINATO, PAULO S.; RODRIGUES, MARCOS; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C.. Phosphorus pools responses to land-use change for sugarcane expansion in weathered Brazilian soils. Geoderma, v. 265, p. 27-38, . (14/16612-8, 13/17581-6, 12/22510-8)
FRANCO, ANDRE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; PAVINATO, PAULO S.; CERRI, CARLOS E. P.; SIX, JOHAN; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C.. Soil carbon, nitrogen and phosphorus changes under sugarcane expansion in Brazil. Science of The Total Environment, v. 515, p. 30-38, . (12/22510-8, 13/17581-6)
FRANCO, ANDRE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; CERRI, CARLOS E. P.; GUIMARAES, RACHEL M. L.; CERRI, CARLOS C.. Relating the visual soil structure status and the abundance of soil engineering invertebrates across land use change. SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 173, n. SI, p. 49-52, . (13/24982-7, 12/22510-8, 13/17581-6)
CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; CUSTODIO FRANCO, ANDRE LUIZ; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO; DA SILVA OLIVEIRA, DENER MARCIO; DAVIES, CHRISTIAN ANDREW; CERRI, CARLOS CLEMENTE. Sugarcane expansion in Brazilian tropical soils-Effects of land use change on soil chemical attributes. AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT, v. 211, p. 173-184, . (14/16612-8, 13/17581-6, 12/22510-8)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
FRANCO, Andre Luiz Custodio. Macroinvertebrados e os processos de engenharia do solo: controles sobre a estocagem de matéria orgânica do solo em áreas com mudanças no uso da terra. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC) Piracicaba.

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