ABSTRACT
Soil organic matter accumulation provides benefits to soil productivity and reduces atmospheric carbon concentration. However, little is known about the accumulation of C and N by sandy soils under perennial irrigated crops in semiarid regions. The objective of this study was to evaluate the effect of irrigated fruit orchard cultivation on the stocks of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (N) of an Arenosol/Quartzpsament from Paraipaba-CE, Semiarid Brazil. Soil samples were taken from irrigated orchards of banana (Musa ssp.), cashew (Anacardium ocidentale), guava (Psidium guajava), bullock's heart (Annona reticulata), mango (Mangifera indica), and sapote (Manilkara zapota) in the wetted-bulb and non-irrigated area between the plant rows. Additional samples were collected from adjacent areas under secondary Caatinga forest, and under a 2-year-old deforested area. Sampling depths were: 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4 m. The highest contents of SOC and N were found in the surface layer. The soil bulk density did not change in depth. The stocks of SOC and total N under secondary forest at 0-0.40 m layer were 27.6 and 2.4 Mg ha-1, respectively. Caatinga Forest conversion into fruit orchard cultivation led to a decrease of 5 to 23% and 4 to 21% on SOC and N stocks, respectively. Compared to other soil uses, sapote and bullock's heart contributed for a lower decrease of SOC and N stocks after deforestation. Guava, bullock's heart, mango and sapote contributed for improving the SOC stratification index.
O acúmulo de matéria orgânica beneficia a produtividade do solo e reduz a concentração do carbono atmosférico. Entretanto, pouco é sabido a respeito do acúmulo de C e N em solos arenosos cultivados com culturas perenes irrigadas em regiões semi-áridas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de fruteiras irrigadas nos estoques de C e N de um Neossolo Quartzarênico em Paraipaba, CE. Foram coletadas amostras na linha e na entrelinha de pomares irrigados de banana, caju, manga, sapoti, goiaba e graviola. Em áreas adjacentes sob vegetação de Caatinga hipoxerófila e após dois anos de desmatamento foram coletadas amostras adicionais. As profundidades de amostragem foram: 0 a 0.1, 0.1 a 0.2 e 0.2 a 0.4 m. Os teores de C e N no solo foram mais altos na camada superficial (0 a 0.1 m). Não houve efeito da profundidade de amostragem sobre a densidade do solo. Os estoques de C e N na área com vegetação de Caatinga na camada de 0 a 0.4 m foram de 27,6 and 2,4 Mg ha-1, respectivamente. A retirada da vegetação natural e o cultivo das fruteiras levaram a reduções de 5 a 23% e 4 a 21% nos estoques de C e N do solo, respectivamente. As culturas do sapoti e da graviola contribuíram para o aumento dos estoques de C e N após a retirada da vegetação natural. As culturas da goiaba, graviola, manga e sapoti contribuíram para a melhoria do índice de estratificação deste solo.
ABSTRACT
Soil organic matter accumulation provides benefits to soil productivity and reduces atmospheric carbon concentration. However, little is known about the accumulation of C and N by sandy soils under perennial irrigated crops in semiarid regions. The objective of this study was to evaluate the effect of irrigated fruit orchard cultivation on the stocks of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (N) of an Arenosol/Quartzpsament from Paraipaba-CE, Semiarid Brazil. Soil samples were taken from irrigated orchards of banana (Musa ssp.), cashew (Anacardium ocidentale), guava (Psidium guajava), bullock's heart (Annona reticulata), mango (Mangifera indica), and sapote (Manilkara zapota) in the wetted-bulb and non-irrigated area between the plant rows. Additional samples were collected from adjacent areas under secondary Caatinga forest, and under a 2-year-old deforested area. Sampling depths were: 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4 m. The highest contents of SOC and N were found in the surface layer. The soil bulk density did not change in depth. The stocks of SOC and total N under secondary forest at 0-0.40 m layer were 27.6 and 2.4 Mg ha-1, respectively. Caatinga Forest conversion into fruit orchard cultivation led to a decrease of 5 to 23% and 4 to 21% on SOC and N stocks, respectively. Compared to other soil uses, sapote and bullock's heart contributed for a lower decrease of SOC and N stocks after deforestation. Guava, bullock's heart, mango and sapote contributed for improving the SOC stratification index.
O acúmulo de matéria orgânica beneficia a produtividade do solo e reduz a concentração do carbono atmosférico. Entretanto, pouco é sabido a respeito do acúmulo de C e N em solos arenosos cultivados com culturas perenes irrigadas em regiões semi-áridas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de fruteiras irrigadas nos estoques de C e N de um Neossolo Quartzarênico em Paraipaba, CE. Foram coletadas amostras na linha e na entrelinha de pomares irrigados de banana, caju, manga, sapoti, goiaba e graviola. Em áreas adjacentes sob vegetação de Caatinga hipoxerófila e após dois anos de desmatamento foram coletadas amostras adicionais. As profundidades de amostragem foram: 0 a 0.1, 0.1 a 0.2 e 0.2 a 0.4 m. Os teores de C e N no solo foram mais altos na camada superficial (0 a 0.1 m). Não houve efeito da profundidade de amostragem sobre a densidade do solo. Os estoques de C e N na área com vegetação de Caatinga na camada de 0 a 0.4 m foram de 27,6 and 2,4 Mg ha-1, respectivamente. A retirada da vegetação natural e o cultivo das fruteiras levaram a reduções de 5 a 23% e 4 a 21% nos estoques de C e N do solo, respectivamente. As culturas do sapoti e da graviola contribuíram para o aumento dos estoques de C e N após a retirada da vegetação natural. As culturas da goiaba, graviola, manga e sapoti contribuíram para a melhoria do índice de estratificação deste solo.
ABSTRACT
Amazonian dark earth soils that have anthropogenic A horizon (Au) present high natural fertility usually attributed to their high organic matter content and to their higher reactivity. In this study humic substances were quantified and the humic acids (HA) extracted from the 0-20 cm layer of Amazonian dark earth soils (Terra Preta do Índio) under forest and agricultural use were characterized. Adjacent soils with no Au horizon were also investigated. The HA were characterized through the thermogravimetric analysis, elemental composition analysis and characterization of functional groups (total, carboxylic, and phenolic). The A horizon of the anthropogenic soils presented higher total carbon level compared to adjacent soils. Among the humic fractions, the humin was the most abundant. The humic acid fraction (HA) was the dominant among the alkaline soluble fractions. The humic acids of the anthropogenic soils, both under forest and cultivation, showed higher humification degree compared to the non-anthropogenic soils. The agricultural cultivation affected the humic acids stability and reactivity in the anthropogenic soils.
Os solos da Amazônia que possuem horizonte A antrópico (Au) apresentam elevada fertilidade natural geralmente atribuída ao teor elevado de matéria orgânica e à sua elevada reatividade. Neste estudo foram quantificadas as substâncias húmicas e caracterizados os ácidos húmicos (AH) extraídos da camada 0-20 cm de solos com horizonte Au do estado do Amazonas (Terra Preta de Índio) sob floresta e cultivo agrícola. Também foram investigadas amostras de solos adjacentes sem o horizonte antrópico. A caracterização dos AH foi realizada através de análise termogravimétrica, análise da composição elementar e quantificação dos grupos funcionais (total, carboxílica e fenólica). Os horizontes A de solos antropogênicos apresentaram maior teor de carbono total, comparados aos de solos adjacentes. Entre as frações húmicas, a mais abundante foi a humina. A fração de ácidos húmicos (AH) foi a dominante das frações alcalino-solúveis nos solos estudados. Os AH dos solos antropogênicos tanto sob floresta como sob cultivo agrícola apresentaram maior grau de humificação quando comparados aos AH dos solos sem o horizonte Au. O cultivo agrícola também teve efeito na estabilidade e reatividade dos AH nos solos antropogênicos.