Quantificação e caracterização espectroscópica da matéria orgânica dissolvida de solos sob pastagens e sistemas integrados de produção

• Processo: 20/04938-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Ladislau Martin Neto
• Beneficiário: João Vitor dos Santos
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/20084-5 - Práticas estratégicas para mitigação das emissões de gases de efeito estufa em sistemas de pastagem do Sudeste brasileiro, AP.PFPMCG.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/08362-5 - Origem, composição molecular e destino da matéria orgânica dissolvida em sistemas de pastagem intensiva e integração pecuária-floresta, BE.EP.MS
• Assunto(s): Química ambiental Fluorescência Ressonância magnética nuclear Matéria orgânica do solo Sequestro de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fluorescência | matéria orgânica dissolvida dos solos | medidas espectroscópicas | Rmn | Seqüestro de carbono no solo | translocação de nutrientes | Química Ambiental

Resumo

O Brasil é um país que apresenta uma agropecuária altamente competitiva, sendo o maior produtor comercial e exportador de carne bovina do mundo. Por outro lado, estudos demonstram que o setor pecuário é um dos responsáveis pelo aumento da concentração de gases do efeito estufa (GEE), especialmente através da emissão de gás metano pelos ruminantes, com implicações para as mudanças climáticas globais. Frente ao exposto, novas medidas são necessárias para mitigar a emissão destes GEE, e assim, tornar a prática pecuária mais sustentável. Estratégias têm sido utilizadas, como o emprego de Sistemas Integrados (SI) de produção, com diferentes variações incluindo integração lavoura-pecuária (ILP), integração pecuária-floresta (IPF) e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), bem como a melhoria de manejo e recuperação de pastagens degradadas. Dados recentes indicam que os sistemas integrados de produção e o manejo adequado das pastagens tem demonstrado a capacidade de sequestrar carbono, seja pela transformação, via fotossíntese, do CO2 em biomassa de árvores, ou pelo aumento do conteúdo de carbono no solo (o que ocorre através do aumento da matéria orgânica do solo), contribuindo de forma direta e indiretamente na mitigação dos GEE. Estudos nesta linha estão sendo desenvolvidos em um amplo Projeto Temático, apoiado pela FAPESP, intitulado "Strategies Practices for Mitigating Greenhouse Gas Emissions in Grassland Systems of the Brazilian Southeastern" (Processo FAPESP 2017/20084-5). A matéria orgânica dissolvida (MOD) é uma mistura complexa de milhares de compostos orgânicos, sendo altamente móvel e reativa no solo. Atua em muitos processos biogeoquímicos, como o ciclo do carbono, além de auxiliar na translocação e imobilização de nutrientes e retenção de metais tóxicos para as plantas. Além disso, estudos já demonstraram que a MOD é significativamente afetada pelo uso da terra, práticas de manejo, bem como fatores climáticos. Sendo assim, a MOD é um componente crucial no balanço de carbono do solo, e o estudo sobre sua dinâmica e estabilidade é de grande importância também para aspectos de fertilidade do solo. Contudo, em solos de áreas tropicais os estudos da MOD ainda são muito restritos. Sendo assim, o objetivo deste projeto visa avançar no entendimento dos mecanismos responsáveis pela dinâmica e reatividade da MOD coletadas em solos sob sistemas integrados de produção, do tipo IPF e pastagens sob diferentes manejos, sendo estas áreas de experimentos previstas no projeto temático apoiado pela FAPESP. Para isto, serão feitas a extração e caracterização química e estrutural da MOD destes solos. Diferentes técnicas serão utilizadas, como as Espectrocopias na região do ultravioleta-visível, de 2D-Ressonância Magnética Nuclear, Fluorescência Molecular Bidimensional e Matriz Excitação-Emissão, e o LIBS ("laser-induced breakdown spectroscopy"), bem como o tratamento dos dados utilizando ferramentas quimiométricas. Além disso, serão utilizados métodos de referência como a Análise Elementar (CHN) e a Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-OES) para calibração e de forma complementar as análises espectroscópicas. Sendo assim, a expectativa é que os resultados deste estudo fornecerão informações importantes para uma melhor compreensão da composição, de aspectos estruturais e reatividade da MOD em solos tropicais em áreas com potencial para sequestro de carbono. (AU)

Publicações científicas

(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)

DOS SANTOS, JOAO VITOR; BENTO, LUCAS RAIMUNDO; BRESOLIN, JOANA DIAS; MITSUYUKI, MILENE CORSO; OLIVEIRA, PATRICIA PERONDI ANCHAO; PEZZOPANE, JOSE RICARDO MACEDO; BERNARDI, ALBERTO CARLOS DE CAMPOS; MENDES, IEDA CARVALHO; MARTIN-NETO, LADISLAU. The long-term effects of intensive grazing and silvopastoral systems on soil physicochemical properties, enzymatic activity, and microbial biomass. CATENA, v. 219, p. 11-pg., 2022-09-11. (19/18267-0, 17/20084-5, 20/04938-7, 21/08362-5)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SANTOS, João Vitor dos. Intensificação e integração de pastagens: um estudo químico e biológico do solo em área tropical. 2022. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.