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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Isótopos de carbono (¹³C) e a dinâmica do carbono orgânico do solo em sistemas cultivados no cerrado mineiro
Other Titles: Carbon Isotopes (13C) and the Soil Organic Carbon Dynamics in the cultivated systems in Cerrado (Brazilian Savannah) Mineiro
metadata.dc.creator: Resende, Thalita Mendes
metadata.dc.contributor.advisor1: Brito, Jorge Luís Silva
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Rosolen, Vania Silvia
metadata.dc.contributor.referee1: Borges, Elias Nascentes
metadata.dc.contributor.referee2: Nishiyama, Luiz
metadata.dc.contributor.referee3: Moreira, Marcelo Zacharias
metadata.dc.description.resumo: Agricultura e pastagem dominam as paisagens que originalmente eram recobertas pela vegetação de Cerrado no Triângulo Mineiro (MG). A conversão de uso causa uma série de mudanças ambientais, entre elas os desequilíbrios nos estoques de carbono, na natureza das fontes de carbono e na redução do carbono ligado à biomassa acompanhados de modificações das propriedades e características como densidade, porosidade, entre outras. Por ser um compartimento importante para o estoque de carbono, os solos podem ser uma fonte ou um sumidouro de CO2 atmosférico, dependendo do sistema de cultivo e manejo adotados. A microrregião de Uberlândia no Triângulo Mineiro (MG) apresenta extensas áreas ocupadas com pastagem. No entanto, as condições geológicas do solo e climáticas se constituem em fatores determinantes que podem acelerar a degradação dos solos quando a pastagem não é manejada adequadamente. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar as alterações na matéria orgânica do solo (MOS), as mudanças do estoque de carbono orgânico do solo (Mg/ha de C), o teor e a natureza do carbono (%C e δ13C), a taxa de substituição do carbono derivado da vegetação nativa C3 (em seus compartimentos estáveis e biodegradáveis) e do cultivo C4 no solo e determinar o turnover da MOS e a eficiência da técnica de manejo para estocar o carbono em áreas recobertas com Cerrado nativo (CN - fitofisionomia Cerradão) e pastagem cultivada com 30 anos de implantação (P30). Estudou-se também um sistema misto e complexo representativo na região uma área convertida inicialmente ao uso agrícola e os últimos 15 anos ocupada com pastagem cultivada (Agric+P15). Realizou-se ainda uma metaanálise, a partir de dados da literatura científica, com o intuito de avaliar variações do estoque de carbono do solo após mudança de uso incluindo diferentes áreas no Cerrado Mineiro. Os resultados mostraram que a conversão para sistemas cultivados resultou na diminuição da porosidade total (Pt) e no aumento da densidade do solo (Ds) quando comparados com os valores determinados para solos do Cerradão. No solo sob Agric+P15 houve um empobrecimento de teor de carbono (%C) especialmente em superfície se comparado à área sob vegetação nativa. No entanto, o solo recoberto com P30 apresentou valores mais próximos daqueles encontrados sob vegetação nativa, tanto em superfície quanto em subsuperfície, evidenciando a estabilidade do teor de carbono ao longo do tempo. Houve decréscimo do estoque da MOS nas camadas superficiais (0-15cm) dos solos cultivados, porém, na profundidade (30-60 cm), o estoque determinado em P30 se iguala ao estoque do solo sob Cerrado. Em Agric+P15 foram determinados os menores estoques em todas as profundidades. A técnica de manejo da pastagem mostrou-se eficiente em estocar carbono, principalmente se considerar a constituição arenosa do solo (entre 70 e 83% de areia). Os resultados mostraram que em Agric+P15 e em P30 houve incorporação do C derivado de vegetação C4. A média de substituição da MOS derivada de plantas C4 (em 0-15 cm) foi alta, sendo de 91,3% em Agric+P15 e de 99,6% em P30. Finalmente, o carbono derivado da vegetação nativa possui uma fração estável baixa (~2,2 t/ha de C) quando comparada com a fração biodegradável.
Abstract: Agriculture and pasture dominate the landscapes that were originally covered by Cerrado vegetation in the Triangulo Mineiro (MG). The use of conversion causes a range of environmental changes, for instance, the imbalances of the carbon stocks, the nature of carbon sources and the reduction of carbon attached to a biomass accompanied by the modifications of the properties and the soil characteristics such as density, porosity and others. Being an essential pool to carbon storage, the soils can be a source or a sink of atmospheric CO2 that depending on the cultivation and the management system adopted. The micro-region of the Triangulo Mineiro (MG) in Uberlandia has extensive areas filled by pasture. However, the geological conditions of soil and the climate are important factors that may accelerate the soil degradation when pastures is not handled properly. The objectives of this research were to evaluate the alterations in soil organic matter (SOM), the variation in the stock of soil organic carbon (Mg/ha de C), the content and nature of carbon (%C e δ13C), the carbon replacement rate derived from the native vegetation C3 (in their stable and biodegradable pools) and the C4 crop in the ground and also to determine the turnover of SOM and the technical management efficiency to store carbon in areas covered with native Cerrado (CN - vegetation type Cerradão) and the cultivated pasture with 30 years of implementation (P30). It was studied a mixed and representative complex system in the region - an area that was initially converted to agricultural use and the last 15 years has been occupied with cultivated pasture (Agric+P15). It has been also done a meta-analysis from scientific literature data in order to evaluate the soil carbon storage alterations after changing of use including different areas in the Cerrado Mineiro. The results have shown that the conversion to cultivated systems had a decrease of total porosity (Pt) and an increase of soil density (Ds) when are compared with values determined for Cerradão soils. In soil under Agric+P15 there was an impoverishment of carbon content, especially, when compared to the surface area of native vegetation. Therefore, the soil covered with P30 showed values closer to those found in native vegetation in both surface and subsurface that was an evidence of a stability of the carbon content over time. There was a decrease of the storage of SOM on the superficial layers (0-15 cm) of the cultivated soil, however, in the depth (30-60 cm), the stock given in P30 is equivalent at the storage of the soil beneath Cerrado. In agric+P15 were determined lower inventories stock at all depths. The pasture management techniques was efficient in storing carbon, mainly if was taken the sandy soil formation (between 70 and 80% of sand). The results have shown that in Agric+P15 and in P30 there were an incorporation of C originated from vegetation C4. The average replacement of SOM derived from C4 plants (in 0-15 cm) was high, with 91,3% in Agric+P15 and 99,6% in P30. Finally, the carbon derivate of native vegetation had a low stable fraction (~2,2 t/ha de C) when is compared to the biodegradable fraction.
Keywords: Cerrado
Matéria orgânica do Solo
Estoque de carbono
Isótopos de Carbono
Pastagens
Cerrado (Brazilian Savannah)
Soil organic matter
Carbon storage
Carbon isotopes
Oxisols
Pastures
Latossolos
Solos - Cerrado - Minas Gerais
Solos - Composição
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS HUMANAS::GEOGRAFIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Humanas
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Geografia
Citation: RESENDE, Thalita Mendes. Carbon Isotopes (13C) and the Soil Organic Carbon Dynamics in the cultivated systems in Cerrado (Brazilian Savannah) Mineiro. 2015. 223 f. Tese (Doutorado em Ciências Humanas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/16004
Issue Date: 20-Mar-2015
Appears in Collections:TESE - Geografia

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