Matéria orgânica em Neossolo Quartzarênico sob diferentes manejos dos resíduos de colheita do eucalipto

Abstract

O cultivo de eucalipto geralmente ocorre em solos de baixa fertilidade, tais como os arenosos. Nestas áreas, a remoção dos resíduos da colheita pode causar a redução da matéria orgânica do solo (MOS), sendo um ponto crítico para a manutenção de sua qualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do manejo dos resíduos da colheita do eucalipto nos teores, na composição e nas frações químicas da MOS. O experimento foi realizado em um Neossolo Quatzarênico, sob cultivo de eucalipto nos últimos 30 anos (3 - 4 ciclos), em clima subtropical úmido. Três manejos foram avaliados, em blocos completos ao acaso, com quatro repetições: a manutenção total (MT), a manutenção parcial (MP) e a remoção total (RT) dos resíduos da colheita. Após seis anos do manejo dos resíduos, o solo foi amostrado em seis camadas até um metro de profundidade. Foram determinados os teores de carbono e nitrogênio. As substâncias húmicas (SH) foram fracionadas, quantificadas e sua composição química determinada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Em virtude da baixa concentração de MOS, foi proposta adequação metodológica empregando-se apenas a fração de solo com granulometria inferior à 250 μm para o fracionamento das SH. Também foram determinados a capacidade de troca de cátions (CTC), a assinatura isotópica (δ13C) da MOS e o perfil cromatográfico dos n-alcanos. Para o solo arenoso com baixo teor de material orgânico, a utilização da fração do solo menor que 250 μm no fracionamento das SH demonstrou ser mais adequada que o uso da terra fina seca ao ar. Nas condições avaliadas, a remoção dos resíduos da colheita do eucalipto não alterou significativamente o teor de MOS, após um ciclo de manejo. A manutenção dos resíduos favoreceu o predomínio das formas mais protegidas da MOS, extraídas nas frações ácido húmico e humina das SH, enquanto a nova serrapilheira contribuiu para formas mais funcionalizadas, extraídas em H2O, HCl e fração de ácido fúlvico. Esta serrapilheira foi o principal componente da CTC, que respondeu linearmente ao incremento da MOS. A assinatura isotópica do C (δ13C) e o perfil de distribuição dos n-alcanos, demonstraram que a contribuição de material orgânico herdado diretamente da vegetação, através dos resíduos, se deu até um metro de profundidade; sendo que a contribuição da nova serrapilheira ocorreu até os 20 cm. A contribuição dos produtos microbianos para a fração lipídica da MOS foi maior em profundidade. Embora não haja diferença significativa entre os manejos de resíduos adotados, existe clara tendência de redução dos teores de MOS com a remoção dos resíduos da colheita. Desta forma, há expectativa de que, ao longo de dois ou mais ciclos de remoção de resíduos da colheita, esta redução se torne significativa.

Eucalyptus is usually cultivated in soils of poor fertility like sandy soils. In these areas, harvest residue removal can reduce soil organic matter (SOM) content, being a critical point for soil conservation. The aim of this work was to evaluate the effect of eucalyptus harvest residue management on SOM content, chemical composition and chemical fractions. The experiment was conducted in a Quartzipsamment soil used for silviculture in the last 30 years (3 - 4 cycles), under humid subtropical climate. Three treatments were tested in randomized complete block design, with four replicated blocks: total maintenance (TM), partial maintenance (PM) and total removal (TR) of eucalyptus harvest residues. Six years after the new plantation, soil was sampled in six layers (from 0 to 1 m depth). Carbon and nitrogen content were determined by elemental analysis. Humic substances (HS) were fractionated, quantified and their chemical composition was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Due to the low SOM content was necessary to adapt the methodology by only using the soil fraction with particle size less than 250 μm on HS fractionation. SOM isotopic signature (δ13C), cation exchange capacity (CEC) and n-alkanes profile were also determined. The use of the soil fraction with particle size less than 250 μm was suitable for the fractionation of HS in this sandy soil with low SOM content. Under the conditions of this study, harvest residue removal didn’t significantly affect SOM content after one management cycle. The maintenance of the residues favored the predominance of the most protected forms of SOM, extracted in the humin and humic acid fractions of HS, while the new litter contributed to more functionalized forms, extracted in H2O, HCl and fulvic acid fraction. This litter was the main component of CTC, which responded linearly to the increase in SOM. Carbon isotopic signature (δ13C) and n-alkanes profile distribution showed that the contribution of organic material inherited directly from the vegetation through the residues was present up to one meter deep. The contribution of the new litter occurred up to 20 cm. The contribution of microbial products to the lipid fraction of SOM was greater in deeper layers. Although there is no significant difference among the management strategies adopted, there is a clear tendency to reduce SOM content with harvest residue removal. Thus, it is expected that over two or more harvest residue removal cycles this reduction will become significant.