Dinâmica da matéria orgânica e mudanças na qualidade física do solo associadas à expansão agrícola na região do Matopiba, Brasil

Autor(es)

Rafael Silva Santos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2023-01-24

Membros da banca

Carlos Eduardo Pellegrino Cerri; Dener Marcio da Silva Oliveira; Carlos Gustavo Tornquist

• Orientador: Carlos Eduardo Pellegrino Cerri

Resumo

A mudança no uso da terra (MUT) e o manejo inadequado do solo tem influência direta sobre a qualidade do solo, podendo comprometer a capacidade do solo de promover os serviços ecossistêmicos, incluindo a produção de alimentos e a regulação do clima, em função da magnitude que os atributos do solo são modificados. Na região do Matopiba, nordeste do Brasil, grandes áreas de vegetação nativa do Cerrado tem sido convertidas em áreas agrícolas (ex.: produção de soja e algodão) nos últimos anos. No entanto, pouco se sabe sobre os impactos que essa MUT pode ocasionar a longo prazo nas propriedades físicas do solo e funções a elas relacionadas bem como na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS). Dessa forma, conduziu-se um estudo em três áreas de uso agrícola consolidado (∽23 anos) distribuídas ao longo de um transecto de 1000 km dentro da região do Matopiba, considerada a nova fronteira agrícola do Brasil, para avaliar os efeitos da conversão da vegetação nativa (VN) para áreas agrícolas sob plantio direto (PD) sobre a qualidade física do solo e a dinâmica da MOS. Especificamente, i) foi realizado uma avaliação quantitativa dos impactos que a conversão do Cerrado para a agricultura impôs à qualidade física do solo; ii) foi realizado uma avaliação quantitativa e qualitativa da dinâmica da matéria orgânica extraível em água (MOEA); e iii) o modelo DayCent foi utilizado para prever como o manejo atual adotado na região do Matopiba pode afetar os estoques de C do solo ao longo de um período de 50 anos com base no clima atual e em cenários de mudança climática projetados bem como avaliar como a intensificação desse sistema agrícola (ex.: integração lavoura- pecuária - ILP) pode contribuir para aumentar o sequestro de C do solo. A conversão da VN para agricultura sob PD aumentou o processo de compactação e reduziu a porosidade total do solo, desequilibrando a proporção entre o armazenamento de água e ar do solo a níveis considerados críticos. O índice de qualidade física do solo (IQFS) foi reduzido em ☥33% no PD, indicando efeitos prejudiciais da expansão da agricultura na funcionalidade do solo. Além disso, a disponibilidade de água e a difusão do ar foram as funções do solo mais afetadas pela MUT de acordo com o IQFS. Ainda, foi observado que embora o C orgânico do solo tenha diminuído ao longo do perfil do solo após a conversão da VN (4,2-20,7 g kg-1) para o PD (3,8-14,2 g kg-1), os níveis de C orgânico extraível em água (3,6-79,3 mg L-1) foram semelhantes entre os usos da terra. O MOEA apresentou menor aromaticidade e peso molecular no PD do que na VN; e uma maior decomposição de compostos alifáticos e polissacarídeos em relação a compostos aromáticos e amina/amida foi observada após a MUT. O modelo DayCent indicou que a intensificação agrícola por meio da conversão da rotação soja-algodão em sistemas integrados lavoura-pecuária (ILP) pode aumentar os estoques de C orgânico do solo em relação a VN (36,6 Mg ha-1), independentemente dos sistemas utilizados. A mudança climática teve pouco efeito sobre os estoques de C nos sistemas ILP simulados, cuja tendência foi a mesma observado para o clima atual. Por fim, nossos resultados indicam a necessidade de melhorar as práticas de PD atualmente utilizadas na região do Matopiba com o objetivo de aliviar a compactação do solo e melhorar a estrutura do solo, bem como a importância de adaptar os sistemas de ILP às condições da região do Matopiba como estratégia para aumentar o C do solo. Estas ações em conjunto são fundamentais para aliviar a pressão antropogênica sobre o ambiente e restaurar a funcionalidade do solo, garantindo uma produção de alimentos sustentável e a geração de serviços ecossistêmicos. (AU)

• Processo FAPESP: 19/17576-9 - Dinâmica da matéria orgânica em função da mudança de uso do solo: efeitos sobre o carbono orgânico dissolvido
• Beneficiário: Rafael Silva Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado