UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

AVALIAÇÃO DE ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO

DISTRÓFICO SOB CULTIVO DE EUCALIPTO E PASTAGEM NO SUL DO ESPÍRITO SANTO

EMANUEL MARETTO EFFGEN

Orientador: Prof. D.Sc. Mauro Eloi Nappo

Co-orientador: Prof. D.Sc. Roberto Avelino Cecílio

ALEGRE ESPÍRITO SANTO - BRASIL

JUNHO – 2008

2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

AVALIAÇÃO DE ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO

DISTRÓFICO SOB CULTIVO DE EUCALIPTO E PASTAGEM NO SUL DO ESPÍRITO SANTO

EMANUEL MARETTO EFFGEN

Dissertação apresentada à Universidade Federal do Espírito Santo, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM RECURSOS FLORESTAIS, para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal.

Orientador: Prof. D.Sc. Mauro Eloi Nappo

Co-orientador: Prof. D.Sc. Roberto Avelino Cecílio

ALEGRE ESPÍRITO SANTO - BRASIL

JUNHO – 2008

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AVALIAÇÃO DE ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO

DISTRÓFICO SOB CULTIVO DE EUCALIPTO E PASTAGEM NO SUL DO ESPÍRITO SANTO

EMANUEL MARETTO EFFGEN

Dissertação apresentada à Universidade Federal do E spírito Santo, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, ÁREA DE CONSENTRAÇÃO EM RECURSOS FLORESTAIS, para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal. Aprovada em: 25 de junho de 2008.

_______________________________ Prof. D.Sc. João Batista Pavesi Simão Escola Agrotécnica Federal de Alegre

_______________________________ Prof. D.Sc. Edvaldo Fialho dos Reis

Universidade Federal do Espírito Santo

______________________________ Prof. D.Sc. Aderbal Gomes da Silva

Universidade Federal do Espírito Santo

_______________________________ Prof. D.Sc. Roberto Avelino Cecílio

Universidade Federal do Espírito Santo (Co-orientador)

_____________________________

Prof. D.Sc. Mauro Eloi Nappo Universidade de Brasília

(Orientador)

i

DEDICATÓRIA

Aos meus pais:

Anselmo Effgen (in memorian) &

Julia Alodia Maretto Effgen,

pelo exemplo de vida e superação;

Ao meu padrasto:

Sebastião Fosse,

pelo apoio e incentivo;

Aos amigos:

Adriano Ribeiro de Mendonça,

Maria Cristina Junger Delogo Dardengo,

Maiquel Borcarte e

Rodrigo Manzoli,

pelo apoio imensurável e perseverança;

&

Mauro Eloi Nappo

por ter acreditado, motivado e apoiado.

ii

AGRADECIMENTOS

A uma força maior: DEUS, pela sabedoria e teimosia a mim destinadas; À Universidade Federal do Espírito Santo, que através do Centro de

Ciências Agrárias, ofertou a oportunidade para realizar o curso almejado; A todos meus familiares, em especial à minha mãe Julia, maior exemplo de

compreensão, incentivo e dedicação, e também aos meus irmãos; Aos professores Mauro Eloi Nappo e Roberto Avelino Cecilio, grandes e

verdadeiros mestres, pela orientação e conhecimentos transmitidos, pelas responsabilidades concedidas, sugestões e incentivos, pela amizade e paciência essenciais para a boa condução deste trabalho;

À ex-professora e grande amiga Maria Cristina, pelo apoio nas analises da

curva de retenção de água no solo; Ao amigo professor Edvaldo, pelo apoio nas análises estatísticas e apoio ao

uso do LAFARSOL no NEDTEC-CCA-UFES, nas análises químicas do solo e da curva de retenção de água no solo;

Aos professores Renato e Felipe, pelas amizades, sugestões, incentivos e

pelo apoio à utilização do Laboratório de Física de Solos do CCA-UFES; Ao laboratorista Alessandro e sua equipe que muito ajudaram na condução

das análises e dessa forma, a desenvolver este trabalho; Aos funcionários do NEDTEC, pela presteza e colaboração, em especial ao

Alvacir, pela paciência nos fins de semana; Aos amigos Leandro, Karin, Fernando, José Geraldo, Idalúcia e ainda à

Aparecida, saibam que a ajuda de vocês foi fundamental para o meu aprendizado nas disciplinas;

Aos amigos Geoges, Ivo, João, Jorge, Manzole, Pancas, Taruira e Sara, na

condução do experimento e pela companhia e sugestões nas atividades de laboratório durante as etapas do curso, mesmo nos finais de semana;

A todos os amigos e colegas do IDAF, em especial ao Edmilson, Hélcio,

Leandro, Lucia e Marcelo, pelo apoio. E ainda aos amigos e chefes Nézio do escritório local e Fabio do escritório regional, pela compreensão e apoio dedicados;

Aos amigos Bolo, Geléia, Victor, Tiago Zé e a todos os amigos de Jerônimo

Monteiro – ES, pelos momentos de festas, descontração e apoio, em especial aos amigos do “CPI (Clube do Pé Inchado)”;

Aos demais amigos e colega, que não foram citados, mas são importantes,

pela colaboração e pela prazerosa convivência;

iii

A todos os professores do Centro de Ciências Agrárias e da Pós-Graduação

em Produção Vegetal que participaram da minha formação acadêmica; À Gislaine que teve paciência, dando apoio, carinho e amor nos momentos

de estresse; Aos senhores Ézio Santos e Rodrigo Caetano, por gentilmente permitirem a

realização dos estudos em suas propriedades e também por toda informação e ajuda prestada durante os períodos de amostragem;

A todos aqueles, que direta ou indiretamente, contribuíram para a realização

deste trabalho;

Muito Obrigado!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.

iv

BIOGRAFIA

EMANUEL MARETTO EFFGEN, filho de Anselmo Effgen e Julia Alodia

Maretto Effgen, nasceu em 21 de maio de 1982, no município de Cachoeiro de

Itapemirim, Estado do Espírito Santo.

Formou-se em Técnico Agrícola com Habilitação em Agropecuária, em 1999,

pela Escola Agrotécnica Federal de Alegre.

Formou-se em Técnico em Cafeicultura, em 2000, pela Escola Agrotécnica

Federal de Alegre.

No ano 2000, realizou o curso de Classificação e Degustação de Café na

ABIC, no Rio de Janeiro – RJ.

Formou-se em Técnico em Informática, em 2002, pela Escola Agrotécnica

Federal de Alegre.

Em maio de 2001, ingressou no curso de Agronomia, na Universidade

Federal do Espírito Santo, diplomando-se Engenheiro Agrônomo em fevereiro de

2006.

No mês de junho de 2006, foi aprovado em concurso público do Estado e no

mês de outubro de 2006, ingressou como Engenheiro Agrônomo no Instituto de

Defesa Agropecuária do Estado do Espírito Santo.

Iniciou o curso de Mestrado em Produção Vegetal, em março de 2006, no

Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo.

v

CONTEÚDO

LISTA DE FIGURAS................................................................................................ vi LISTA DE.GRÁFICOS............................................................................................. vi LISTA DE TABELAS................................................................................................ vii RESUMO GERAL.................................................................................................... ix ABSTRACT.............................................................................................................. xi 1 – INTRODUÇÃO................................................................................................... 1 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. ........................................................................... 4 2.1 – Solo. ..................................................................................................... 4 1.1.1 – Atributos Físicos..................................................................... 5 1.1.2 – Atributos Químicos.................................................................. 11 1.1.3 – Água no Solo e Curva de Retenção de Água no Solo............ 15 2.2 – Cobertura Vegetal e Solo. .................................................................. 18 3 – MATERIAL E MÉTODOS. ................................................................................. 23 3.1 – Caracterização das Áreas de Estudo. .............................................. 23 3.2 – Avaliação dos Atributos do Solo. ..................................................... 26 3.2.1 – Amostragem do Solo............................................................... 26

3.3 – Retenção de Água no Solo e Água Disponível. .................... 31 3.4 – Quantificação da Biomassa. .............................................................. 32 3.5 – Análises Estatísticas. ......................................................................... 32 4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO. ........................................................................ 33 4.1 – Atributos do Solo. .............................................................................. 33 4.1.1 – Atributos Físicos...................................................................... 33 4.1.1.1 – Frações Texturais................................................................ 33 4.1.1.2 – Porosidade, Densidade do Solo e Densidade de Partículas............................................................................................ 37 4.1.2 – Atributos Químicos.................................................................. 40 4.1.2.1 – pH, Alumínio, Acidez Potencial e Saturação em Alumínio.. 40 4.1.2.2 – Fósforo, Potássio, Cálcio, Magnésio e Sódio...................... 43 4.1.2.3 – Carbono Orgânico, Matéria Orgânica, Capacidade de Troca de Cátions, Soma de Bases e Saturação por Bases................ 45 4.2 – Água no Solo. ..................................................................................... 50 4.2.1 – Curva de Retenção de Água no Solo...................................... 50 4.2.2 – Água Disponível no Solo......................................................... 54 4.3 – Quantificação de Biomassa Vegetal. ................................................ 57 5 – CONSIDERAÇÔES FINAIS. .............................................................................. 59 6 – CONCLUSÃO GERAL. ..................................................................................... 60 7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ................................................................ 61

vi

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Imagem das áreas experimentais no município de Cachoeiro de Itapemirim, extraída do Google Earth em 20/06/2008. Fonte: Google (2008)........ 24

Figura 2 – Distribuição da precipitação pluviométrica do ano agrícola 2006 - 2007, em semanas, no município de Cachoeiro de Itapemirim. Fonte: NEDTEC - CCA - UFES (2008)................................................................................................ 24

Figura 3 – Esquema demonstrativo das posições topográficas para a amostragem nas áreas de eucalipto e pastagem................................................... 25

Figura 4 – Fotomontagem da demarcação da distribuição dos pontos de amostragem nas posições topográficas adotadas.................................................. 25

Figura 5 – Esquema demonstrativo da distribuição dos pontos de amostragem nas posições topográficas em cada uma das áreas............................................... 26

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Gráficos da curva de retenção de água no solo sob o cultivo de eucalipto por posições topográficas: terço inferior (TI), terço médio (TM) e terço superior (TS)........................................................................................................... 51

Gráfico 2 – Gráficos da curva de retenção de água no solo sob o cultivo de pastagem por posições topográficas: terço inferior (TI), terço médio (TM) e terço superior (TS)........................................................................................................... 53

Gráfico 3 – Valores de água disponível dos Latossolos Vermelho-Amarelo (LV) sob cultivos de eucalipto e de pastagem na profundidade de 0,00 – 0,20 metros, nos níveis de capacidade de campo: CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa.................................................................................................... 55

Gráfico 4 – Valores de água disponível dos Latossolos Vermelho-Amarelo (LV) sob cultivos de eucalipto e de pastagem na profundidade de 0,20 – 0,40 metros, nos níveis de capacidade de campo: CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa.................................................................................................... 56

vii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Análise de variância de areia grossa (AG), areia fina (AF), silte (SILTE) e argila (ARG) dos solos sob eucalipto e pastagem em duas profundidades e três posições topográficas e em diferentes sítios de amostragem............................................................................................................ 34

Tabela 2 - Médias de areia grossa (AG) em g.kg-1, areia fina (AF) em g.kg-1 e argila (Arg) em g.kg-1 na Interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e uso do solo (Eucalipto e Pastagem)............................................................................................................... 36

Tabela 3 - Médias de silte em g.kg-1 e argila em g.kg-1 na interação entre profundidade e uso do solo..................................................................................... 37

Tabela 4 - Análise de variância dos atributos físicos densidade do solo (Ds) em kg dm-3, densidade de partículas (Dp) em kg dm-3, porosidade total (Pt) em m³ m-3, microporosidade (Micro) em m³ m-3 e macroporosidade (Macro) em m³ m-3, obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas de amostragem................................................................... 38

Tabela 5 – Médias da densidade do solo em kg.dm-3, micro e macro porosidade em m3.m-3 na Interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo....................................... 40

Tabela 6 - Análise de variância dos atributos químicos (pH em H2O, Al em cmolc.dm-3, H+Al em cmolc.dm-3, S-SO4 em mg.dm-3 e m em %), obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes sítios de amostragem............................................................................................................ 41

Tabela 7 – Estudo das médias dos atributos químicos alumínio (Al) e saturação em alumínio (m) na interação entre posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso.......................................... 42

Tabela 8 - Análise de variância dos atributos químicos (fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) e sódio (Na)), obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas de amostragem............................................................................................................ 43

Tabela 9 – Médias de P em mg.dm-3, K em mg.dm-3, Ca em cmolc.dm-3 e Mg em cmolc.dm-3, na interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo.............................. 45

Tabela 10 - Análise de variância dos atributos químicos CO, MO, CTC, SB e V, obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes sítios de amostragem.............................................................................................. 46

Tabela 11 – Médias dos atributos químicos CTC, SB e V, na interação entre posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo................................................................................ 47

viii

Tabela 12 - Estudo das medias dos atributos CO em g.kg-1 e MO em g kg-1 na interação entre profundidade e tipo de uso do solo................................................ 48

Tabela 13 – Análise de variância da serrapilheira obtida em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas.................. 57

Tabela 14 – Estudo das médias do volume de biomassa vegetal em diferentes tipos de uso do solo................................................................................................ 58

ix

RESUMO

EFFGEN, Emanuel Maretto, M.Sc., Universidade Federal do Espírito Santo, Junho

de 2008. Avaliação de Atributos Físicos e Químicos de um La tossolo Vermelho-

Amarelo Distrófico sob Cultivo de Eucalipto e Pasta gem no Sul do Espírito

Santo. Orientador: Prof. D.Sc. Mauro Eloi Nappo. Co-orientador: Prof. D.Sc. Roberto

Avelino Cecílio.

O trabalho teve como objetivo avaliar o impacto do tipo de uso do solo sobre

seus atributos físicos e químicos do solo, considerando os usos com cultivo de

eucalipto e pastagem degradada, em diferentes posições topográficas. Foram

realizadas amostragens nas profundidades de 0,00 - 0,20 m e 0,20 - 0,40 m

distribuídas de forma eqüidistantes, distanciando-se em 10 metros na linha e 25

metros entre as linhas, e as posições topográficas foram locadas em relação ao

sentido de declive do terreno. Foram utilizadas duas áreas distintas, apresentando a

mesma unidade de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico e relevo forte

ondulado), vizinhas entre si e com histórico de cultivo de pastagem de baixa

capacidade tecnológica, de no mínimo 50 anos, havendo sido implantado um

povoamento de eucalipto há cinco anos numa das áreas descritas. As posições

topográficas delimitadas por terços foram avaliadas, sendo: TS = terço superior, TM

= terço médio; e TI = terço inferior, ao longo do declive. Os atributos físicos e

químicos do solo em estudo foram analisados segundo um delineamento

inteiramente casualizado distribuído em esquema de parcelas subdivididas 2x2x3,

tendo nas parcelas um fatorial 2X2, sendo 2 tipos de uso do solo (eucalipto e

pastagem) e 2 profundidades (0,00 - 0,20 e 0,20 - 0,40 m) do solo e nas subparcelas

as posições topográficas (TS = terço superior, TM = terço médio e TI = terço

inferior), com oito repetições. Os resultados das biomassas foram analisados

considerando-se o delineamento inteiramente casualizado distribuído em esquema

de parcelas subdivididas 2x3, tendo nas parcelas 2 tipos de uso do solo (eucalipto e

pastagem) e nas subparcelas 3 posições topográficas (TS = terço superior, TM =

terço médio e TI = terço inferior), com oito repetições. Os dados experimentais

x

foram submetidos à análise de variância pelo teste “F” e, quando significativo, foi

aplicado o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, por meio do software

SAEG 9.1. Os resultados demonstram que a maioria dos atributos dos solos

estudados é influenciada pelo tipo de uso do solo e a posição de amostragem,

apresentando-se como importantes indicadores de mudanças na qualidade do solo.

A implantação de cultivo de eucalipto em áreas de pastagem degradada promove

efeitos nos atributos do solo, principalmente em relação à quantidade de água

disponível, e a interação entre os fatores estudados são fundamentais para

avaliação das reais condições dos solos cultivados com pastagem e eucalipto.

Dessa forma, para avaliação de atributos do solo, em condições de relevo forte

ondulado, faz-se necessária a divisão das áreas em posições topográficas, como em

terços (terço superior, médio e inferior), em função das diferenças associadas aos

solos existentes ao longo do declive, principalmente quando se trata de áreas

declivosas, como a região do Sul do Estado do Espírito Santo.

Palavras-Chave: propriedade do solo, posições topográficas, florestamento, água

disponível, curva de retenção.

xi

ABSTRACT

EFFGEN, Emanuel Maretto, M.Sc., Universidade Federal do Espírito Santo, June,

2008. Evaluation of Physical and Chemical attributes of a n Oxisol under

cultivation of eucalyptus and pasture in southern o f the Espírito Santo . Advisor:

Prof. D.Sc. Mauro Eloi Nappo. Co-Advisor: Prof. D.Sc. Roberto Avelino Cecílio.

The search aimed to evaluate the impact of the types of soil use on its

chemical and physical attributes of soil, considering the uses with cultivation of

eucalyptus and degraded pasture, in different topographic positions. Samplings were

carried out at depths of 0.00 to 0.20 I 0.20 to 0.40 m distributed in equidistant way,

with 10 meters in the lines and 25 meters between the lines, and the topographic

positions were determined in relation to the sense of the slope of the soil. Two

distinct areas were used presenting the same unit of soil (Oxisol and strongly

undulated relief), adjacent to each other and with a history of cultivation of pasture

with low technological capacity of at least 50 years, having been implanted a stands

of eucalyptus in one of the areas described five years ago. The topographic positions

delimited by thirds were evaluated, being: TS = upper third, TM = middle third and IT

= lower third along the slope. The chemical and physical attributes of soil were

analyzed according to a completely randomized design distributed in subplots

scheme 2x2x3, and the plots a factor 2X2, being 2 types of soil use (eucalyptus and

pasture) and 2 depths (0.00 -- 0.20 and 0.20 to 0.40 m) of soil and in the subplots

topographic positions (TS = upper third, TM = middle third and TI = lower third) with

eight repetitions. The results of biomass were analyzed taking into account the

completely randomized design distributed in subplots scheme 2x3, with the 2 types of

soil use in the plots (eucalyptus and pasture) and 3 topographic positions in the

subplots (TS = upper third, TM = middle third and TI = lower third)) with eight

repetitions. The experimental data were submitted to the analysis of variance test by

the "F" and when significant was applied the test of Tukey at 5% of probability, by

software SAEG 9.1. The results show that the majority of the attributes of soils is

influenced by the type of use of soil and sampling position, presenting themselves as

important indicators of changes in soil quality. The deployment of eucalyptus

cultivation in areas of degraded pasture promotes effects on soil attributes, especially

xii

in relation to the amount of water available, and the interaction between the factors

studied are key to evaluating the actual conditions of soil cultivated with pasture and

eucalyptus. Thus, for evaluation of soil attributes in conditions of strongly undulated

relief it is necessary to divide the areas in topographic positions, as in thirds (third

upper, middle and lower), depending on the differences associated with the existing

soil along the slope, especially in hilly areas, as the region of the southern of the

Espírito Santo State.

Key words: soil properties, topographic positions, forestation, available water,

retention curve.

1

INTRODUÇÂO

Segundo Sousa et al. (2007a), o processo da desertificação é definido como

sendo "a degradação das terras nas regiões áridas, semi-áridas e subúmidas secas

resultante de fatores diversos, tais como as variações climáticas e as atividades

humanas". Entende-se por degradação da terra a redução ou a perda da

produtividade biológica e/ou econômica das terras agrícolas pelos sistemas de

utilização da terra ou por um processo ou uma combinação de processos, incluídos

os resultantes de atividades humanas e padrões de povoamento, tais como: (i) a

erosão do solo causada pelo vento ou pela água; (ii) a deterioração das

propriedades físicas, químicas e biológicas ou das propriedades econômicas do

solo; e (iii) a perda duradoura da vegetação natural.

Os processos de degradação, principalmente nos níveis mais altos,

provocam impactos sociais, econômicos, culturais, políticos e ambientais, os quais

se relacionam entre si e, ao longo dos anos, vem se intensificando e aumentado a

vulnerabilidade da população, produzindo grandes perdas sociais e econômicas

para a região nordestina (SOUSA, 2007b).

Os solos agrícolas estão sujeitos a modificações em seus atributos físicos e

químicos de acordo com o tipo de uso e sistemas de manejo adotados. Se o solo

fica degradado, mais recursos em termos de tempo, dinheiro e energia serão gastos

para produzir mais alimentos, fazendo com que os objetivos de sustentabilidade na

agricultura não sejam alcançados (EFFGEN, 2006). Por outro lado, se a degradação

do solo é revertida, sua qualidade é mantida ou melhorada pela utilização de

métodos de manejo adequados, a sustentabilidade da agricultura pode ser uma

realidade. Logo, entender e conhecer a qualidade do solo é imprescindível à

definição de estratégias para um manejo sustentável sem comprometer sua

qualidade no futuro.

As atividades agrícolas têm causado problemas quanto à qualidade dos

solos, aumentando sua densidade e, conseqüentemente, diminuindo a porosidade

total, principalmente a macroporosidade, dificultando assim as trocas gasosas, a

infiltração e o movimento da água no perfil do solo (BORGES et al., 1997).

Para a otimização do uso e ocupação do solo por atividades agrícolas,

pecuárias ou florestais, devem ser observados diversos fatores de forma a identificar

2

as maiores aptidões do solo para a atividade pretendida e suas implicações positivas

e negativas sobre a produtividade, a conservação e a recuperação de atributos do

solo. Sendo assim, a investigação do efeito do uso do solo sobre seus atributos

físicos e químicos tem sido feita com os objetivos de propor e implementar medidas

de manejo e conservação do sistema produtivo de forma a minimizar a perda de

capacidade produtiva e, principalmente, os problemas de erosão e compactação do

solo, bem como a diminuição da sua capacidade de armazenamento e retenção de

água.

Contudo a maioria dos atributos do solo possui variabilidade casual

(intemperismo diferencial pontual, erosão e adição diferencial, fatores biológicos e

hidrológicos diferenciais, erros analíticos e de amostragem, etc.) e podem ser

explicados em função da paisagem, do próprio uso e manejo do solo (EFFGEN,

2006).

Os sistemas agrícolas que associam a monocultura contínua ao uso de

equipamentos inadequados de preparo do solo resultam em rápida degradação

desse recurso. O mesmo acontece quando se faz uso de pastagens constituídas de

forrageiras exigentes em fertilidade, num regime extensivo de pastejo (MOREIRA et

al., 2005).

A adoção de sistemas de manejo do solo considerados conservacionistas,

como o plantio direto, tem se apresentado como alternativa viável para assegurar a

sustentabilidade do uso agrícola do solo, principalmente nos Latossolos (SILVA et al.

2000). Dentro desse contexto, o conhecimento dos atributos do solo, como

densidade do solo, porosidade, estrutura, textura, argila dispersa em água, matéria

orgânica do solo, presença de nutrientes e elementos tóxicos, possibilitará melhor

exploração agrícola, resultando em maior produtividade do cafeeiro, aliada à

conservação do solo.

Segundo o IBGE (1996), o Estado do Espírito Santo possui pastagens em

cerca de 70% das propriedades agrícolas cobrindo uma área total de

aproximadamente 1.821.065 ha, sendo mais de 30 % correspondentes a pastagens

naturais. A pastagem, de uma forma geral, é a principal atividade humana geradora

de áreas degradadas no mundo. Muitas vezes, a repetida queima da biomassa

vegetal como forma de renovação da pastagem, aliada ao mau gerenciamento das

propriedades agrícolas e ao impacto do pisoteio animal nas áreas de baixa cobertura

3

vegetal, culminam no uso excessivo da capacidade produtiva do solo, gerando uma

maior degradação.

A atividade florestal representa uma das formas de uso e ocupação do solo

que possibilitam uma maior cobertura vegetal do solo, o controle do uso de

queimada, uma vez que para o cultivo os incêndios florestais apenas culminam em

ônus, e dessa forma, com o aporte de material orgânico sobre o solo, fornecendo

uma cobertura morta que permite preservar e até melhor as condições do solo, e

ainda pode-se ater a baixa utilização das áreas de pastagens para o florestamento,

uma vez que, segundo o IBGE (1996), o Estado do Espírito Santo possui cerca de

172.733 ha de área florestados.

Nesse sentido, este trabalho tem por objetivo geral investigar as implicações

da alteração do uso e ocupação do solo sobre variáveis edáficas. Os objetivos

específicos consistem em inferir sobre a sustentabilidade para o recurso do solo sob

as coberturas vegetais de uma pastagem e um povoamento florestal, a fim de avaliar

se o uso de florestamentos em áreas de pastagens traduz em algum ônus ou

benefício ao sistema produtivo, digo solo, e, em período de tempo relativamente

curto, sustentar uma melhoria do sistema produtivo.

Para isso, neste trabalho, avaliou-se, em diferentes posições de

amostragem, os atributos químicos e físicos do solo cultivado com eucalipto e

pastagem degradada e ainda a deposição de serrapilheira no sistema.

4

1 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1.1 – Solo

O solo desempenha papel fundamental na formação das paisagens,

fornecendo suporte mecânico, água e nutrientes para o estabelecimento e

desenvolvimento das plantas. O estudo do solo é fundamental para melhorar o seu

aproveitamento e conservação, tanto para a agricultura quanto para o meio

ambiente (FERREIRA, 2007).

O solo é um componente fundamental do ecossistema terrestre, pois, além

de ser o principal substrato utilizado pelas plantas para o seu crescimento e

disseminação, fornecendo água, ar e nutrientes, exerce, também, multiplicidade de

funções, como regulação da distribuição, escoamento e infiltração da água da chuva

e de irrigação, armazenamento e ciclagem de nutrientes para as plantas e outros

elementos e ação filtrante e protetora da qualidade da água e do ar.

Segundo Reichardt (1988), o solo é o reservatório de água para as plantas.

A água é retida através de sua interação com a matriz e de todas as práticas de

manejo agrícola que visam à manutenção de nível de água em condições ideais

para o desenvolvimento das culturas.

Os atributos do solo podem ser classificados como sendo os atributos

químicos e os atributos físicos, não podendo se descartar as interações existentes

entre ambos. Contudo, em virtude da existência de muitos atributos que podem ser

utilizados para avaliar a qualidade do solo, neste trabalho considerou-se apenas os

principais atributos químicos e físicos.

Os atributos físicos, também considerados como propriedades físicas,

podem ser utilizados como indicadores da qualidade do solo, e refletem a maneira

que este pode captar, armazenar e transmitir água, assim como as possíveis

limitações existentes para o estabelecimento e/ou crescimento das raízes. Os

atributos químicos refletem nas condições da interação solo-planta e a realidade da

capacidade de manutenção do sistema produtivo em relação à fertilidade do solo.

A exploração desordenada dos solos agrícolas, aliada à destruição da

cobertura vegetal por falta de manejo adequado, bem como à intensificação dos

processos erosivos, tem culminado na perda de sua fertilidade e no abando da área

pelos produtores. A importância do conhecimento desses atributos está

5

correlacionada com a avaliação da qualidade, produtividade, conservação e

necessidade de recuperação do solo, assegurando um melhor uso e minimizando os

impactos do manejo inadequado. A determinação de características e propriedades

relacionadas aos atributos físicos e a fertilidade dos solos, quando realizadas de

forma adequada, possibilitam um melhor planejamento para a implantação de

projetos de revegetação de áreas degradadas.

1.1.1 - Atributos físicos.

Os atributos do solo são dinâmicos e estão sujeitos a alterações de acordo

com o manejo adotado. A determinação dos atributos físicos, quando realizada de

forma adequada, possibilita uma melhor exploração agrícola. Dentre os atributos

físicos que estão relacionados com a capacidade da planta em absorver água,

nutrientes e ar, encontram-se o estado de compactação (macroporosidade e

microporosidade), a densidade, a estrutura e a textura do solo (EFFGEN, 2006).

Atributos físicos do solo como a textura, a densidade do solo, a porosidade

total, a macro e a microporosidade, a resistência à penetração, a argila dispersa em

água e o grau de floculação, bem como a matéria orgânica também, são importantes

no que se refere à conservação dos solos e ao processo produtivo.

A matéria orgânica presente no solo desempenha importante papel no

desenvolvimento das plantas, dado a sua influência direta e indireta nos processos

químicos, físicos e biológicos do solo, possuindo papel preponderante na formação e

estabilização dos agregados. Os agregados são componentes da estrutura do solo,

sendo, portanto, importantes para a manutenção da porosidade e aeração

favoráveis ao crescimento das plantas e dos microrganismos, para a infiltração de

água e para a estabilidade necessária à prevenção da erosão (TISDALL & OADES,

1982; OADES, 1984).

A umidade do solo é um dos fatores limitantes da produtividade agrícola. A

capacidade de campo, considerada como o máximo conteúdo de água retido pelo

solo depois que o excesso tenha sido drenado, representa o limite superior da água

disponível do solo para as plantas. Muitas tentativas têm sido feitas para associar a

capacidade de campo com o conteúdo de água retido no solo em equilíbrio com as

6

tensões de 0,006 MPa, 0,010 MPa e 0,033 MPa. Contudo, ainda não há uma

posição consensual, entre os pesquisadores, quanto à correta tensão associada à

capacidade de campo para diferentes solos, quando se utiliza a câmara de pressão

de Richards (DARDENGO, 2006).

Os latossolos são considerados possuidores de boas propriedades físicas

(LEPSCH, 1993; RESENDE et al., 2002). Entretanto, em localidades de declive

acentuado e chuvas torrenciais esse tipo de solo necessita de cuidados especiais

(BRADY, 1989), devendo-se observar o relevo, sendo que este condiciona o fluxo de

água em superfície e subsuperfície (SOUZA et al., 2003). Segundo Dadalto et al.

(1995), o Latossolo Vermelho-Amarelo está concentrado na região Sul do Estado do

Espírito Santo.

Santos (1999) afirma que dentre as principais classes de solos da Bacia

Hidrográfica do Itapemirim, situada no Sul do Estado do Espírito Santo, destaca-se o

Latossolo Vermelho-Amarelo (LV), por ser predominante e tradicionalmente

destinado ao cultivo.

Os Latossolos Vermelho-Amarelos são solos minerais não hidromórficos,

característicos de regiões tropicais úmidas, com horizonte B latossólico (BW),

seqüência de horizontes A - BW - C, de textura muito variada, havendo registro de

teores de argila desde 15% até 80%, sendo que, ao longo do perfil, as diferenças

texturais do A para B são pequenas. Do ponto de vista químico, em geral, são solos

de baixa fertilidade, tendo como primeiros fatores limitantes ao seu aproveitamento

reduzidos teores de bases trocáveis, de micronutrientes e de fósforo, e, ainda,

elevada concentração de alumínio. Os eutróficos, em sua maioria, estão

relacionados, principalmente, ao material de origem e/ou regiões de clima mais seco.

Os distróficos e os álicos são encontrados em ambientes de clima úmido,

apresentando, naturalmente, restrições quanto à fertilidade. Os álicos apresentam

saturação por alumínio maior que 50%. Ademais, podem apresentar poucos ou

muitos minerais primários facilmente intemperizáveis e argilas de atividade baixa

(OLIVEIRA et al., 1992).

A textura refere-se às proporções relativas das partículas de variados

tamanhos no solo. Essa característica física influencia na capacidade de suporte de

nutrientes, água e ar para as plantas (GAVANDE, 1972; BRADY, 1989). Carvalho

Júnior (1995) relata a importância da granulometria no comportamento dos solos em

relação à formação das camadas compactas e/ou adensadas. Resende et al. (2002)

7

relatam que altos teores de silte e areia fina favorecem o encrostamento do solo.

Esse atributo físico possui estreita correlação com outros atributos do solo

(GAVANDE, 1972). Reichardt & Timm (2004) afirmam que a argila é a fração do solo

que mais decisivamente determina o comportamento físico dos solos.

O estudo da estabilidade de agregados é muito importante na preservação e

conservação do solo, pois os mesmos estão diretamente relacionados com a

infiltração de água e com a erodibilidade do solo. Castro Filho et al. (1998)

descreverem que quanto maiores forem os agregados, maiores serão os espaços

porosos, o que aumenta a infiltração e diminui a erosão. Além disso, o conhecimento

da estabilidade de agregados é um importante indicador de qualidade do solo (SÁ et

al., 2000).

Considerando a estrutura do solo como o arranjo de partículas e poros em

solos, importa ressaltar que é uma característica dinâmica, sujeita a mudanças que

podem levar à formação ou destruição dos agregados (OADES, 1993).

Dentre os atributos que estão relacionados com a capacidade das plantas

absorverem água, nutrientes e ar do solo, encontra-se o estado de compactação, a

quantidade e a natureza da matéria orgânica, a densidade, a condutividade

hidráulica do solo saturado, o tipo e o grau de estrutura do solo e a textura. A

caracterização desses atributos irá possibilitar selecionar aqueles que possibilitam

maiores índices de sobrevivência e desenvolvimento das plantas introduzidas na

regevetação.

A granulometria do solo também tem influência nas perdas de nutrientes por

lixiviação sendo maior em solos de textura grosseira em comparação aos solos de

textura argilosa (GAVANDE, 1972). Deve-se também ressaltar a importância da

topografia do terreno, o comprimento da rampa e a declividade, que podem

aumentar consideravelmente o volume de água, devido ao escoamento superficial e

a não utilização de práticas conservacionistas, promovendo assim o arraste de

partículas do solo e nutrientes (FERRÃO et al., 2004).

A retirada das frações de argila e silte do solo se deve à água que as coloca

em suspensão e as arrasta. Segundo Basic et al. (2002), a erosão do solo não retira

igualmente todas as partículas do solo, sendo seletiva, retirando primeiramente as

partículas mais leves que serão carreadas ao longo do declive. A argila pode

8

translocar-se lateralmente, ao longo da vertente, acumulando-se principalmente nas

partes mais baixas do relevo (SOARES et al., 2005).

Dentre os atributos do solo, a textura é um dos que dificilmente sofrem

alteração (GAVANDE, 1972; BRADY, 1989; REICHARDT, 1990; RESENDE et al.,

2002; REICHARDT & TIMM, 2004).

A massa especifica do solo é definida como a relação entre a massa de

solos secos e seu volume total. A densidade do solo pode apresentar valores

variáveis para um mesmo solo sendo influenciada diretamente, nas camadas

superficiais, pelo tipo de manejo adotado (BRADY, 1989), podendo ser usada como

medida quantitativa da compactação do solo (MANTOVANI, 1987; CAMARGO &

ALLEONI, 1997).

O aumento da densidade do solo não é exclusivo de camadas de solos

cultivadas e com uso intensivo de máquinas, mas também pode ocorrer em

camadas sob vegetação natural (CARVALHO JÚNIOR, 1995), como também devido

à dispersão das argilas (GAVANDE, 1972; GUIMARÃES & LOPES, 1986;

CARVALHO JÚNIOR, 1995; NUNES, 2003). Jantsch et al. (1999) observaram que

os solos de mesma classe situados em altitudes menores apresentam maior

suscetibilidade ao adensamento, implicando no uso de um manejo diferenciado em

relação aos localizados em maiores altitudes.

Com relação ao solo, em seu estado natural, tem sido verificado o aumento

da densidade devido à compactação, dificultando as trocas gasosas, a infiltração e o

movimento de água, o crescimento de raízes, a atividade de microrganismos

decompositores e/ou fixadores de nitrogênio, conforme enfatizam Borges et al.

(1997). Em um solo compactado ocorre diminuição na porosidade livre de água, com

conseqüente decréscimo em sua permeabilidade tanto à água como às trocas

gasosas. A baixa aeração induz à ramificação das raízes adventícias superficiais,

tornando-as menos eficientes na absorção de água, nutrientes e trocas gasosas

(CAMARGO & ALLEONI, 1997). Tardieu (1988), citado por Camargo & Alleoni

(1997), afirma que sintomas de estresse hídrico aparecem em solos compactados

devido ao arranjamento compacto das raízes em pequeno volume do solo.

A compactação é caracterizada pelo aumento da resistência do solo à

penetração, da densidade do solo e da microporosidade, com redução da

9

porosidade total e da macroporosidade (ALVARENGA et al., 1996; STONE et al.,

2002).

Segundo Effgen (2006), a compactação tem sido um ponto desfavorável à

agricultura. As camadas compactadas são consideradas um dos principais fatores

de degradação do solo, haja vista, que o aumento da densidade do solo restringe a

infiltração de água, aumenta as taxas de erosão e reduz o desenvolvimento das

culturas.

A estrutura do solo é um dos principais atributos da qualidade do solo, tendo

grande influência sobre o sistema poroso (MANTOVANI, 1987).

A porosidade total é formada por um arranjo poroso dos materiais sólidos

que compõem o solo, e está relacionada com a aeração, o movimento e a retenção

de água no solo (GAVANDE, 1972). É uma medida do espaço poroso do solo

(REICHARDT & TIMM, 2004) disponível para o ar e a água (REICHARDT, 1990).

A porosidade total do solo é composta por um arranjo de poros de vários

tamanhos e formas sendo dividida em macroporos e microporos. Segundo Kiehl

(1979) e Brady (1989), um solo ideal é aquele que possui 2/3 (66%) e 1/3 (34%) do

volume total de poros respectivamente de microporos e macroporos.

Já Alvarenga (1993) comenta que o espaço poroso de aeração

(macroporosidade) não deve ficar aquém de 10 a 12% do volume do solo, para que

o crescimento de raízes e de microrganismos não seja comprometido.

A porosidade total é variável em solos com mesma classe textural

(RESENDE et al., 2002) unidade de solo e manejo adotado. Jorge (1985) e Brady

(1989) relatam que a porosidade total dos solos arenosos está situada entre 35 a

50% e para os solos argilosos ela pode variar entre 40 e 60% do volume total,

podendo ainda variar conforme a profundidade e as condições reinantes. Segundo

Resende et al. (2002), solos argilosos apresentam maior microporosidade.

Quando o solo é colocado em produção sua porosidade total tende a sofrer

alterações. Essas alterações, segundo Jorge (1985), ocorrem devido ao rearranjo ou

movimentação das partículas sólidas e da fase líquida do solo tomando parte do

espaço destinado à aeração e são dependentes das características de cada solo.

Segundo Kutílek (2004), a destruição da estrutura do solo implica em mudanças da

configuração do sistema poroso do solo.

A macroporosidade tem importante papel em muitos fatores do solo, como o

movimento de água e solutos (BOUMA, 1991). Assim, a conseqüente redução no

10

espaço poroso, em decorrência da compactação, poderá ter importantes implicações

no suprimento de oxigênio, disponibilidade de nutrientes e elementos em níveis

tóxicos para plantas e microorganismos (RAIJ, 1987; BRADY, 1989; CARVALHO

JÚNIOR, 1995).

As raízes de gramíneas perenes exercem grande influência sobre a

formação e estabilidade dos agregados e podem ser usadas como recuperadoras da

estrutura do solo em áreas degradadas (SILVA & MIELNICZUK, 1997). Em solo

onde não há o revolvimento, as partículas de argila e matéria orgânica participam

como agregantes na floculação (METZNER et al., 2003).

A textura exerce grande influência sobre as outras propriedades e

características igualmente importantes, como a estrutura, a consistência, a

porosidade, a permeabilidade, a capacidade de retenção de água e a capacidade de

troca de cátions (CARVALHO, 2002).

Parâmetros físicos e químicos do solo importantes para o crescimento de

plantas são controlados primariamente pela textura, que determina a superfície

específica das partículas. A textura expressa a distribuição percentual das classes

de tamanho das partículas primárias e é determinada pela análise granulométrica

(CAMARGO et al., 1986).

A densidade do solo refere-se à relação entre a massa de solo seco e o

volume total. É afetada pela cobertura vegetal, teor de matéria orgânica e uso e

manejo do solo (CORSINI & FERRAUDO, 1999). O aumento excessivo da

densidade do solo acarreta diminuição do volume total de poros, redução da

permeabilidade e da infiltração de água, quebra dos agregados e aumento da

resistência mecânica à penetração, o que ocasiona prejuízo à qualidade física do

solo.

Não existe consenso entre os autores sobre o nível crítico da densidade do

solo, ou seja, o valor acima do qual o solo é considerado compactado. Torres &

Saraiva (1999) afirmam que a densidade varia de acordo com as características do

solo. Solos argilosos, sob mata, possuem 1,0 Mg.m-3 de densidade, chegando a 1,45

Mg.m-3 em solos muito compactados. Em solos arenosos, a densidade varia entre

1,25 Mg.m-3 em matas a 1,70 Mg.m-3 em solos muito compactados. Valores entre

1,27 e 1,57 Mg m-3 são restritivos ao crescimento radicular e à infiltração de água no

solo (ALVARENGA et al., 1996; CORSINI & FERRAUDO, 1999). Camargo & Alleoni

11

(1997) consideram crítico o valor de 1,55 Mg.m-3 em solos franco-argilosos a

argilosos. De Maria et al. (1999) constataram que em Latossolo Vermelho Férrico,

ocorre restrição ao desenvolvimento de raízes acima de 1,2 Mg.m-3.

A estrutura do solo é condicionada principalmente pela textura do solo,

sendo um parâmetro fundamental na inferência do potencial de compactação,

disponibilidade de água, aeração, condutividade do solo ao ar, à água e ao calor,

infiltração e da redistribuição de água (PREVEDELLO, 1996). Alguns autores

consideram que, de modo geral, o solo mantido em estado natural, sob vegetação

nativa, apresenta características físicas adequadas ao desenvolvimento normal das

plantas (ANDREOLA et al., 2000). Nessas condições, o volume de solo explorado

pelas raízes é relativamente grande. À medida que o solo vai sendo submetido ao

uso agrícola, as propriedades físicas sofrem alterações, geralmente desfavoráveis

ao desenvolvimento vegetal (SPERA et al., 2004).

Conforme Schoenholtz et al. (2000), os atributos mais amplamente utilizados

como indicadores de qualidade física do solo são aqueles que levam em conta a

profundidade efetiva de enraizamento; a porosidade total, distribuição e tamanho

dos poros; distribuição do tamanho das partículas; densidade do solo; resistência do

solo à penetração das raízes; intervalo hídrico ótimo; índice de compressão; e

estabilidade dos agregados.

1.1.2 - Atributos químicos

Considerando que o solo é a base para uma agricultura e uma produção

florestal sustentável, é necessário adotar práticas de manejo que conservem e/ou,

restaurem sua fertilidade, a fim de manter a produtividade (ALVARENGA, 1996). O

uso intenso das terras exploradas com culturas perenes ressalta a necessidade de

se manter uma exploração racional, a fim de preservar o potencial produtivo dos

solos. Assim, o conhecimento das propriedades químicas do solo é uma ferramenta

fundamental para direcionar práticas que reduzam o depauperamento em níveis

toleráveis (THEODORO, 2001).

A acidez é um dos maiores problemas encontrados na maioria dos solos

brasileiros. As recomendações de calagem e manejo da fertilidade do solo têm sido

realizadas a partir dos conhecimentos gerados sobre técnicas convencionais de

12

preparo e cultivo do solo. Os solos são ácidos devido à pobreza de cátions básicos

como cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K) e sódio (Na) no material de origem,

ou a processos pedogenéticos que favoreceram a perda dos mesmos (RAIJ, 1991).

O desenvolvimento da acidez é um processo que ocorre à medida que os cátions

básicos adsorvidos no complexo coloidal vão sendo deslocados para a solução do

solo por íons H+ e, de alguma forma, removidos do meio. Dessa maneira, quanto

menos a capacidade de troca de cátions for ocupada por cátions básicos, mais ácido

será o solo. Um solo é considerado ácido quando seu pH está inferior a 6,0/6,5

(EMBRAPA, 2006). Segundo Quaggio & Raij (2001), a acidez é representada de

duas maneiras, através da acidez ativa e da potencial, na qual a última subdivide-se

em acidez trocável e não trocável.

O alumínio trocável é praticamente o único responsável pela acidez trocável,

pois a quantidade de H+ trocável em solos parece ser relativamente pequena, sendo

que grandes quantidades de Al3+ fazem com que as plantas tenham um crescimento

inibido (COLEMAN & THOMAS 1967; HUE et al., 1986). A toxidez do alumínio

ganha destaque, pois cerca de 40% da superfície agrícola do mundo tem sua

produção restringida pelo excesso de alumínio em solos (MA et al., 2001). A

presença mesmo de concentrações pequenas de Al3+ na solução do solo pode inibir

o crescimento radicular das plantas, o que prejudica a absorção de água e nutrientes

e, conseqüentemente, a produção das culturas (HUE & LICUDINE, 1999). O

comportamento químico do Al depende da matéria orgânica do solo, cujas frações

lábeis e humificadas são afetadas pelo sistema de manejo (BAYER et al., 1999) e

pela composição mineralógica do solo (OADES et al., 1989). Em condições de

elevado teor de Al e baixo pH, podem ocorrer também teores solúveis de outros

metais, como manganês e ferro, tóxicos para as plantas se absorvidos em

quantidades excessivas (RAIJ, 1991).

Outro grupo de componentes importante do solo é o dos elementos trocáveis

Ca, Mg e K, por serem macronutrientes e Na, por ser parte importante do complexo

coloidal de solos salinos e alcalinos (CAMARGO et al., 1986).

As alterações nas características químicas dos solos pelo uso agrícola,

comparativamente ao solo original desenvolvido sob floresta, têm sido bastante

discutidas, apesar dos poucos resultados de pesquisas regionais.

Sabe-se que uma adubação adequada confere às plantas maior

produtividade, melhor qualidade dos frutos, maior tolerância e resistência às pragas

13

e doenças. Entretanto, para se fazer uma adubação adequada, dentre as diversas

práticas utilizadas, faz-se necessária a avaliação da fertilidade do solo,

principalmente em regiões onde a obtenção de elevadas produtividades é limitada

em função de equilíbrios nutricionais das culturas, devido aos baixos níveis de

fertilidade (EFFGEN, 2006). A análise de solo proporciona informações importantes

que favorecem a utilização racional de insumos agrícolas, melhorando o equilíbrio

nutricional das plantas e, conseqüentemente, a produtividade

Na construção e manutenção da fertilidade do solo, a matéria orgânica é

fundamental, uma vez que influencia inúmeras características, dentre elas: elevação

da CTC; liberação lenta de P, N, S e água; aumento da disponibilidade dos

micronutrientes, com a formação de quelatos; aumento de retenção d’água; redução

da toxidez causada por pesticidas; melhoria da estrutura; e favorecimento do

controle biológico, com maior população microbiana e melhoria da capacidade

tampão do solo (RAIJ, 1991).

Segundo Cogo et al. (2003), a fertilidade do solo é um dos requerimentos

básicos mais importantes na conservação do solo e da água e, conseqüentemente,

do meio ambiente Nesse contexto, a fertilidade do solo é um conjunto de atributos

que o solo deve apresentar para que uma planta expresse seu potencial máximo de

produtividade.

De acordo com Ferreira et al. (1999), os latossolos, por seu elevado grau de

intemperismo, apresentam baixa fertilidade natural. E sendo assim, quando ocorre a

falta de manejo adequado, ocorre inevitavelmente um decréscimo no teor de matéria

orgânica.

O carbono (C) ocorre no solo tanto na forma orgânica quanto inorgânica. A

maior fração é encontrada na matéria orgânica e em minerais carbonatados. Em

regiões de clima muito úmido, onde os perfis são submetidos à intensa lixiviação, o

C aparece, predominantemente, na forma orgânica (CAMARGO et al., 1986). O teor

de matéria orgânica nos solos é influenciado por uma série de fatores, porém o clima

atua como um forte componente (BIRKELAND, 1984).

Em trabalhos pioneiros, Jenny (1941, 1961) citado por Ferreira (2007)

constatou que o teor de matéria orgânica e, conseqüentemente, o de nitrogênio (N),

aumentam logaritmicamente de acordo com o aumento da umidade e decresce

exponencialmente com o aumento da temperatura e, segundo Sanchez (1976), em

14

regiões de alta precipitação, porém com período seco acentuado, tende a reduzir a

taxa de decomposição da matéria orgânica.

Os compostos orgânicos podem formar complexos com cátions metálicos

em solução, com a superfície de óxidos e com hidróxidos de ferro (Fe) e de Al

(OADES et al., 1989), havendo assim uma competição entre estes pelos compostos

orgânicos. Entretanto, a interação entre os compostos orgânicos e os minerais do

solo confere certa proteção contra a decomposição microbiana desses compostos, o

que aumenta sua permanência no ambiente (BAYER et al., 1999). Com isso, há

maior chance de interação dos ligantes orgânicos e os cátions em solução.

A matéria orgânica do solo é comumente conhecida como um indicador

químico da qualidade de solo, em razão de sua função na regulação de uma série

de processos que ocorrem no solo (KELTING et al., 1999), funcionando ainda como

um reservatório de nutrientes, disponibilizando elementos para as plantas como o

nitrogênio, fósforo e enxofre (BAYER & MIELNICZUK, 1997). Em solos tropicais, a

CTC da matéria orgânica pode representar boa parte da CTC total.

Pavan et al. (1986) demonstraram que a cobertura morta contribuiu para a

elevação do pH e a redução do alumínio trocável. Segundo Alcântara (1997) e

Villatoro (2004), os resíduos vegetais e a cobertura do solo contribuem para

melhorar o estado das propriedades do solo relacionadas com a conservação da

umidade, controle da erosão, fertilidade, desenvolvimento radicular e atividade

biológica.

Nas áreas de ocorrência da Mata Atlântica, os solos são normalmente

ácidos ou fortemente ácidos, pH entre 4,3 e 5,3, com baixos teores de cálcio,

magnésio, fósforo e elevados teores de alumínio trocável, refletindo condições de

intensa lixiviação provocada, principalmente, pelo clima muito úmido.

Entretanto, segundo Karschon (1961), em trabalhos sobre a evolução e

manutenção da fertilidade dos solos cultivados com eucalipto, os resultados

indicaram uma influencia favorável dessa essência florestal sobre as características

químicas, sobre a evolução da matéria orgânica, e na maior parte dos casos, a

fertilidade do solo, mesmo sem uso de fertilizantes, não era afetada adversamente.

15

1.1.3 - Água no solo e curva de retenção de água no solo

A água é um recurso essencial para todos os seres vivos, inclusive para as

plantas que a retiram do solo. Esta retirada da água pelas raízes vai depender de

fatores que vão além da quantidade total de água no solo incluindo as

características granulométricas, a porosidade do solo, a profundidade das raízes e

as características fisiológicas das plantas.

De acordo com a constituição granulométrica do solo e do tamanho das

partículas e dos poros do solo, a força com que a água fica retida pode variar. Solos

mais argilosos e compactos, com grande quantidade de microporos oferecem maior

resistência à retirada da água pelas plantas, porém armazenam água por mais

tempo, enquanto que solos arenosos apresentam baixa resistência à retirada de

água pela vegetação, contudo armazenam menos água, ficando secos mais

rapidamente. Este comportamento da retenção da água no solo é representado

pelas curvas de retenção de água.

O termo capacidade de campo descreve a condição de movimento da água

livre no solo sob ação da gravidade, com sentido vertical para baixo e intensidade

muito lenta ou nula, ou seja, quando o fluxo no perfil do solo se torna desprezível ou

mesmo cessa, depois de algum tempo, a umidade em que o solo se encontra é

denominada de capacidade de campo, o que equivaleria dizer que não há variação

da umidade com o tempo (BERNARDO et al., 2005). Desse modo, a capacidade de

campo é um conceito ideal de um estado de energia transitório e dinâmico,

fundamentalmente um ponto de equilíbrio da relação água-solo (CARVALHO et al.,

1996). Sendo assim, o conceito de capacidade de campo é de indiscutível utilidade,

por indicar o limite superior aproximado da quantidade de água disponível para as

plantas (VAN LIER, 2000).

A faixa de disponibilidade de água para as plantas é reconhecida como a

água retida das pressões entre 10 kPa e 1500 kPa ou entre 30 e 1500 kPa em solos

com maior proporção de microporos, sendo um parâmetro de referência para a

agricultura. De acordo com a fisiologia da planta, pode ocorrer variação na

habilidade da retirada da água do solo. Dessa forma, a água disponível do solo para

as plantas corresponde ao intervalo de umidade no qual está retida pela matriz do

solo e pode ser absorvida pelas raízes (ANDRADE et al., 1998).

16

A capacidade de campo representa o limite superior desse intervalo, aceito

como máximo conteúdo retido pelo solo depois que o excesso tenha sido drenado.

O limite inferior é representado pelo ponto de murcha permanente (PMP), que se

refere ao teor de água abaixo do qual a planta não consegue absorver água do solo

em quantidades que atendam sua demanda evapotransporimétrica, devido à forte

retenção matricial (MELLO et al., 2002). Comumente, assume-se que essa umidade

ocorre quando a tensão de água no solo é de 15 atm. Todavia, Dardengo (2006) cita

que vários pesquisadores têm observado que a umidade no ponto de murcha

permanente pode variar para diferentes espécies de plantas, estádio de

desenvolvimento, condições do ambiente e atributos do solo.

Apesar de a granulometria ser muito importante para o movimento da água

no solo, esse movimento é mais dependente da estrutura do que da textura do solo,

porque é afetado pelo sistema de poros existentes (AHUJA et al., 1984). A

microporosidade é responsável pela capacidade de retenção de água e solutos no

solo, enquanto que a macroporosidade influencia diretamente a capacidade de

infiltração, drenabilidade do solo e sua capacidade de aeração (HILLEL, 1998).

Estes parâmetros de granulometria, porosidade e densidade, todos juntos,

cooperam para a dinâmica da água no solo, e a melhor maneira de mensurá-los é

através da curva de retenção de água, que representa a quantidade de energia com

a qual a água está retida no solo. Sua determinação é efetuada por meio de técnicas

tradicionais de laboratório, como pela câmara de pressão (RICHARDS, 1965).

A curva de retenção de água no solo expressa a relação funcional entre a

umidade do solo e o seu potencial matricial na zona radicular das culturas. Desse

modo, a quantidade de água retida pelo solo, em equilíbrio com um determinado

potencial, é função do tamanho e volume dos poros e da superfície específica das

partículas da fase sólida, sendo o resultado da ação conjunta de vários fatores

(DARDENGO, 2006), onde a textura é considerada por Reichardt (1987, 1996) como

o principal. Sendo a mesma específica de cada solo e dependente de vários

atributos (BEUTLER et al., 2002), também considerada fundamental para os estudos

relacionados com o balanço e disponibilidade de água às plantas, com a dinâmica

da água e solutos no solo e com a infiltração, a irrigação e a drenagem (TORMENA

& SILVA, 2002; CENTURION et al., 1997).

A curva de retenção permite obter parâmetros numéricos que refletem o

comportamento do solo quanto à retenção de água. Esses parâmetros podem ser

17

utilizados nos estudos da relação do solo com a vegetação. No ajuste da curva de

retenção, é previsível que quanto maior o número de pontos, mais representativa

será a curva de retenção. No entanto, mais oneroso será seu levantamento. Na

seleção dos pontos para o traçado da curva de retenção, observa-se que não existe

critério padronizado, sendo comum o uso de seis a oito pontos, incluindo o conteúdo

de água do solo na saturação para o ajuste do modelo matemático adotado, como

pode ser constatado em vários trabalhos (SPERA et al., 2000; SILVA & AZEVEDO,

2002; ABREU et al., 2004).

Conforme descrito por Dardengo (2006), apesar da recomendação da

determinação da capacidade de campo “in situ”, por ser excessivamente trabalhosa

e demorada, tem sido adotado os métodos de laboratório. O método clássico

denominado de câmara de pressão de Richards fixou o potencial matricial da

capacidade de campo em -0,033 MPa. Para o pesquisador, nos solos característicos

das regiões tropicais e úmidas, esse critério deve ser alterado para potenciais

maiores, da ordem de -0,010 MPa e -0,006 MPa.

O conhecimento da capacidade máxima de armazenamento de água no solo

é fundamental para estimativa correta da lâmina de irrigação (QUEIROZ &

CARVALHO, 2004).

De posse da curva de retenção de água de um solo, pode-se estimar o

potencial matricial, conhecendo-se a umidade, ou vice-versa.

Vários modelos empíricos (BROOKS & COREY, 1966; VAN GENUCHTEN,

1980; ROSSI & NIMMO, 1994; ASSOULINE et al., 1998; KASTANEK & NIELSEN,

2001; PRUNTY & CASEY, 2002) têm sido propostos e empregados para a descrição

da curva de retenção a partir de um determinado número de pontos medidos.

Segundo Kastanek & Nielsen (2001), as funções empíricas continuam sendo usadas

para ajustar as curvas de retenção de água do solo, porque ainda não foram

desenvolvidas expressões matemáticas teóricas capazes de representar

adequadamente essa relação físico-hídrica.

Atualmente, tem-se utilizado a equação de Van Genuchten (1980) que

propôs um modelo matemático empírico, para descrever o comportamento da

retenção, utilizando, como variável independente, o módulo de potencial matricial e,

como variável dependente, a umidade a base de volume. Para determinação dos

parâmetros empíricos (α, n e m) do modelo de Van Genutchen, foi desenvolvido o

18

programa computacional conhecido como Curvaret (DOURADO NETO et al., 1990)

e o software SWRC, versão 2.00 (DOURADO NETO et al., 2000).

1.2 - Cobertura Vegetal e Solo:

Existe estreita relação entre o tipo de vegetação e as propriedades do solo

sobre o qual essa vegetação ocorre (RESENDE et al., 1988). O uso do solo causa,

de modo geral, grandes variações em sua composição química, visto que os

diferentes tipos de vegetação o protegem de maneira diferenciada, sendo o manejo

utilizado na instalação e manutenção de determinado cultivo quase tão importante

quanto o tipo de vegetação que cobre o solo (SANCHES, 1976; RYAN &

MCGARITY, 1983).

As alterações de ambientes em nosso país, especialmente no século

passado, foram muito intensas, degradando riquíssimas áreas em biodiversidade e

outros recursos naturais. Com isso, a ameaça da falta d’água, o envenenamento do

meio ambiente, a redução dos limites críticos de nossos remanescentes naturais, a

extinção da fauna e da flora não são mais uma previsão para um futuro remoto

(BORGES, 2002).

A cobertura vegetal atua, ainda, de maneira indireta, sobre a atividade da

microbiota dos solos e, conseqüentemente, sobre o processo de decomposição da

matéria orgânica, A acidez, representada por hidrogênio e alumínio trocável, tem

sido reconhecida como uma das características químicas que mais influenciam a

atividade biológica e, conseqüentemente, a decomposição da matéria orgânica do

solo (LOPES, 1977).

A matéria orgânica morta de origem vegetal e animal é decomposta e

mineralizada por microorganismos, tanto no solo como na água e nos sedimentos, e

os nutrientes mineralizados tornam-se novamente disponíveis no ambiente,

passíveis, portanto, de serem utilizados novamente na reação de fotossíntese.

Nas áreas reflorestadas com eucalipto, as modificações têm sido

visualizadas pelo acúmulo de material orgânico não decomposto sobre o solo, em

virtude de uma baixa atividade da microbiota no material em decomposição

(FLOREZANO, 1957).

Entretanto, segundo Karschon (1961), em trabalhos sobre a evolução e a

manutenção da fertilidade dos solos cultivados com eucalipto, os resultados

19

indicaram uma influência favorável dessa essência florestal sobre as características

químicas, sobre a evolução da matéria orgânica, e na maior parte dos casos, a

fertilidade do solo, mesmo sem uso de fertilizantes, não era afetada adversamente.

Pacifico Homem (1961), por sua vez, verificou um aumento nos teores de

matéria orgânica, nitrogênio, cálcio e potássio, quando comparou o solo de talhões

de eucalipto com solos cultivados com café adjacente e atribui os efeitos ao acúmulo

de serrapilheira.

O processo de degradação de pastagens pode ser definido como a drástica

diminuição da capacidade de suporte dessas áreas, causada por fatores de origem

antrópica ou natural. Entender os processos e as causas da degradação de

pastagens é o principal requisito para a definição de estratégias para recuperar a

produtividade dessas áreas. Do ponto de vista ambiental, o maior benefício da

recuperação de pastagens degradadas é a redução da pressão de desmatamento,

em áreas de vegetação natural, ainda inalteradas, para a formação de novas

pastagens, que substituiriam as áreas improdutivas. Do ponto de vista

socioeconômico, o principal benefício é a recuperação da capacidade produtiva de

áreas consideradas economicamente improdutivas, aumentando a oferta de alimento

e gerando mais renda. Assim, a recuperação de pastagens degradadas incentiva o

aumento da produtividade pecuária, sem com isso estar promovendo a expansão da

fronteira agrícola, através da formação de novas pastagens. Em função disso,

algumas práticas relacionadas aos investimentos para a recuperação de pastagens

degradadas deveriam ser motivo de linha de crédito específico, elos seus altos

benefícios socioeconômicos e ambientais. (DIAS-FILHO, 2005)

Considera-se área degrada aquela que, após distúrbios, teve eliminado os

seus meios de regeneração natural e, conseqüentemente, apresentando baixa

resiliência. Em contraste, é considerada área perturbada a que sofreu distúrbio, mas

teve meios de regeneração biótica (CARPANEZZI, 1991). A recuperação de áreas

degradadas torna-se, cada vez mais, uma necessidade maior do ser humano, frente

ao ritmo crescente da degradação ambiental que se impõe aos diversos

ecossistemas (MARTINS, 2001). Se os problemas ambientais ainda não se

apresentam em maiores dimensões, é porque a natureza tem tido a capacidade de

resistir mais do que imaginamos (BORGES, 2002). A Mata Atlântica com seus

7,84% remanescentes é um exemplo que nos permite uma reflexão em dois

20

sentidos: o primeiro sobre a insanidade do sistema que coloca o resultado

econômico imediato como seu motor único, resultando numa destruição rápida da

floresta; e o segundo é a mobilização da sociedade que resulta na percepção mais

ampla da importância do meio ambiente para todos (ZIMMERMANN, 2002).

A produção de serrapilheira é processo fundamental, e o mais comumente

mensurado, do fluxo de matéria orgânica e nutriente da vegetação para a superfície

do solo (GOLLEY, 1978). As serrapilheiras amostradas em diferentes florestas do

mundo, em geral, são compostas de 60 a 80% por folhas, de 1 a 15% por frutos, de

12 a 15% por ramos e de 1 a 25% por cascas de árvores (BRAY E GORHAM, 1964).

Vários fatores bióticos e abióticos influenciam a produção de serrapilheira,

tais como: tipo de vegetação, altitude, latitude, precipitação, temperatura, regimes de

luminosidade, relevo, deciduosidade, estágio sucessional, disponibilidade hídrica e

características do solo. Dependendo das características de cada ecossistema, um

determinado fator pode prevalecer sobre os demais (FIGUEIREDO FILHO et al.,

2003).

No solo, ocorre rápida decomposição inicial de material lábil e,

posteriormente, num processo mais lento, de materiais mais resistentes. Essa lenta

decomposição pode ser em conseqüência do mecanismo de adsorção, estabilização

de metabólitos e queda da taxa de biomassa no solo. Enfim, a biodegradação é um

processo complexo e multifacetado, envolvendo grande número e variedade de

microorganismos do solo. A degradação de diferentes resíduos depende das

condições locais e regionais como clima, tipo de solo, vegetação, fauna e

microorganismos decompositores (TAUK, 1990).

Nos solos altamente intemperizados, assim como nos degradados, a

serrapilheira constitui-se na maior fonte de matéria orgânica, sua quantidade e

natureza desempenham importante papel na formação e manutenção da fertilidade

desses e, conseqüentemente, de nutrientes para a flora e fauna do solo degradado.

Dada a importância da serrapilheira na auto-sustentabilidade dos ecossistemas

florestais, muitos pesquisadores têm conduzido trabalhos sobre a produção e

decomposição dessa e o retorno de nutrientes ao solo (GISLER, 1995).

Segundo Matias (2003), devido à grande pressão do uso dos recursos

naturais em função do aumento da população e às técnicas de manejo que têm sido

utilizadas para o cultivo, nem sempre há a preocupação com a sustentabilidade do

21

sistema. Essas técnicas utilizadas de forma inadequada causam a degradação do

solo. Em relação às propriedades físicas, há uma grande contribuição da matéria

orgânica. Nesse aspecto, Marin (2002) salienta a redução da densidade do solo, a

erosão e a melhoria da infiltração de água. Araújo et al. (2004), estudando um

Argissolo Amarelo na Amazônia, constataram maiores valores de densidade do solo

para pastagem e menores valores em mata nativa na camada superficial (0-10 cm),

comportamento inverso ao apresentado pela porosidade Esses autores detectaram

um solo com maior porosidade na mata, como um indicativo de ambiente pouco

perturbado e mais protegido das intempéries (sol, chuva e vento). Já para Fialho et

al. (1991), as características físicas do solo não são afetadas pelo uso (mata,

pastagem e eucalipto) até 20 cm de profundidade.

As perdas devido ao corte e à queima da biomassa provocam redução

significativa nos estoques de matéria orgânica e nutriente do solo, nesse contexto

Salcedo et al. (1993) observaram rápida diminuição nos reservatórios de nutrientes e

matéria orgânica nos meses imediatamente após a queima da vegetação. A

presença de árvores contribui para o enriquecimento da fertilidade do solo, pois,

além de reciclar os nutrientes contidos na biomassa vegetal favorece a manutenção

da umidade no sistema, assim a substituição das florestas naturais por pastos ou

áreas agrícolas ocasiona declínios nos níveis de matéria orgânica e de nutrientes do

solo (TIESSEN et al., 2003).

De acordo com estudos realizados por Pinheiro et al. (2004), a presenças de

gramíneas contribui para aumentos significativos na massa da fração leve da

matéria orgânica do solo, isso ocorre devido à elevada quantidade de palhada

adicionada ao solo.

Daniel (1999), em seu trabalho apresentado em simpósio, já afirmava que

dentre as vantagens dos sistemas agroflorestais tem-se melhoria das características

químicas, físicas e biológicas do solo, em função do potencial dos sistemas

radiculares das árvores poderem explorar profundidades do solo onde as culturas

agrícolas não podem, tornando a ciclagem de nutrientes mais eficientes por meio da

deposição de serrapilheira.

Marcelino (2002) afirma que, em pastagens, a serrapilheira é fundamental

para incorporar nutrientes ao sistema solo-planta-animal, principalmente o nitrogênio

proveniente da fixação biológica por leguminosas. Ainda segundo o mesmo autor,

22

grandes quantidades de matéria orgânica retornam ao solo anualmente, entretanto

existem poucas informações sobre a produção e a composição química da

serrapilheira de pastagens tropicais.

De acordo com Cuevas & Medina (1986), a quantidade e qualidade de

nutrientes fornecidos ao solo pela deposição da serrapilheira é variável, sendo

dependente, principalmente, das espécies que compõem a formação florestal e da

disponibilidade de nutrientes no solo. Segundo esses autores, a vegetação que

ocorre naturalmente em um local é adaptada aos suprimentos nutricionais existentes

no solo, apresentando uma eficiência de uso para cada nutriente. Com isso, as

vegetações presentes em determinado solo são ligadas diretamente à capacidade

nutricional que este solo tem de sustentar a vegetação, e também à capacidade de

ciclagem de nutrientes da vegetação.

Dessa forma, é necessário avaliar o comportamento das espécies em

relação às propriedades químicas e físicas do solo ou substrato da área degradada

a ser revegetada, pois é este que será o agente de suporte físico e mantedor

nutricional das espécies. Obviamente que o homem pode interferir melhorando

essas propriedades. Como exemplo dessas intervenções tem-se: o revolvimento do

solo; e a aplicação de matéria orgânica, corretivos e fertilizantes, dentre outras

técnicas (NAPPO, 2004).

23

3 - MATERIAL E METODOS

3.1 – Caracterização das Áreas de Estudo.

Para a realização dos trabalhos foram selecionadas, no ano de 2007, duas

áreas com características similares situadas no município de Cachoeiro de

Itapemirim – ES, com altitude em torno de 108 m. As parcelas foram instaladas em

áreas de mesma face de exposição (sentido oeste), mesma topografia e declividade

em condição de relevo forte ondulado, conforme EMBRAPA (1999). O tipo de solo

em ambas as áreas é classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico com

topografia acidentada e declividade média de 25°. A s parcelas experimentais foram

localizadas em duas áreas, estando a primeira área localizada na propriedade do

Senhor Rodrigo Caetano, coordenada geográfica Datum SAD69 UTM 24K 0260360 :

7701380, com histórico de cultivo de pastagem extensiva de capim Brachiaria sp. de

baixa tecnificação por um período de aproximadamente 50 anos, seguido de cultivo

de eucalipto híbrido (Eucalyptus urophila x E. grandis), espaçamento 3,0 x 3,0

metros, com 5 (cinco) anos de implantação. A segunda área está localizada na

propriedade do senhor Ézio Santos, coordenada geográfica Datum SAD 69 UTM

24K 0259630 : 7701458, em região limítrofe com a propriedade anterior e com

histórico de aproximadamente 55 anos de cultivo de pastagem extensiva de capim

Brachiaria sp. de baixa tecnificação (Figura 1).

O clima da região, segundo a classificação de Köppen (1900), é do tipo Aw,

clima tropical com estação seca no inverno e verão quente e chuvoso. A temperatura

média anual é de 23°C. A precipitação no ano agríco la 2006 - 2007 foi de 1774 mm,

sendo sua distribuição de forma irregular ao longo do ano (Figura 2).

24

Figura 1 – Imagem das áreas experimentais no município de Cachoeiro de Itapemirim, extraída do Google Earth em 20/06/2008. Fonte: Google (2008).

Figura 2 - Distribuição da precipitação pluviométrica do ano agrícola 2006 - 2007, em semanas, no município de Cachoeiro de Itapemirim. Fonte: NEDTEC - CCA - UFES (2008).

Foram locadas três posições topográficas para amostragem ao longo do

declive do terreno, em regiões consideradas exportadoras de materiais, conforme

demonstrado na Figura 3.

25

Figura 3 - Esquema demonstrativo das posições topográficas para a amostragem nas áreas de eucalipto e pastagem.

A divisão das posições topográficas foi realizada de forma eqüidistante com

espaçamento de 25 metros entre si e denominadas de terço inferior, médio e

superior, respectivamente. A distribuição dos pontos de amostragem dentro das

posições topográficas foi realizada de forma eqüidistante de 10 metros entre pontos

e conforme o modelo descrito na Figura 4 e Figura 5, respectivamente.

Figura 4 - Fotomontagem da demarcação da distribuição dos pontos de amostragem nas posições topográficas adotadas.

26

Figura 5 - Esquema demonstrativo da distribuição dos pontos de amostragem nas posições topográficas em cada uma das áreas.

3.2 – Avaliação dos Atributos do Solo

3.2.1 - Amostragem do Solo

As amostragens de solo para avaliação dos seus atributos físicos e químicos

foram realizadas nos meses de junho e julho de 2007. Para tal, foram retiradas

amostras deformadas e amostras indeformadas, com auxilio do trato tipo holandês e

amostrador de Uhland, respectivamente em duas profundidades de 0,00 - 0,20 m e

0,20 - 0,40 m do solo.

Dentro de cada tipo de uso do solo foram coletadas amostras em diferentes

posições topográficas (terço superior = TS, terço médio = TM e terço inferior = TI),

ao longo do declive, conforme indicado na Figura 3. Foram coletadas oito repetições

para cada posição topográfica, profundidade e tipo de uso do solo.

As determinações dos atributos físicos dos solos foram realizadas no

laboratório de Física do Solo do Centro de Ciências Agrárias da Universidade

Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), tendo sido avaliadas as seguintes variáveis:

27

a) Densidade do solo

Foram obtidas amostras indeformadas de solo retiradas com amostrador tipo

Uhland e anel de aço (EMBRAPA, 1997), introduzindo o anel de aço no solo com o

auxílio do amostrador de Uhland até o preenchimento total do volume do anel, nas

duas profundidades em cada posição de amostragem e nos dois tipos de uso do

solo. O anel com o solo foi seco em estufa a 105ºC por aproximadamente 24 horas,

até peso constante. Após esse período, as amostras foram pesadas e determinou-se

a densidade do solo (Ds), em kg.dm-3

b) Densidade de partículas

Para o estudo da Densidade de partículas (Dp), foram utilizadas amostras

deformadas, e a rotina proposta pela EMBRAPA (1997), onde se utilizou o principio

da determinação do volume de álcool necessário para completar a capacidade do

balão volumétrico contendo solo seco em estufa, e determinou-se a densidade de

partículas em kg.dm-3.

b) Porosidade total

A porosidade total (Pt), que permite determinar o volume de poros totais do

solo ocupado por água e/ou ar, foi obtida indiretamente através da relação existente

entre a densidade do solo (Ds) e a densidade de partículas (Dp), de acordo com a

EMBRAPA (1997):

−=

Dp

DsVTP 1*100 (1)

em que:

VTP = Volume total de poros ou porosidade total;

Ds = Densidade aparente do solo;

Dp = Densidade de partículas do solo.

c) Macro e microporosidade

Para o estudo da microporosidade do solo (Mi), foram utilizadas amostras

indeformadas, retiradas, conforme descrição para densidade do solo. No laboratório,

essas amostras, depois de saturadas com água por aproximadamente 12 horas

foram colocadas em placas de cerâmica de 0,1 MPa (previamente saturadas) e

submetidas à sucção de 0,006 Mpa no aparelho extrator de Richards, conforme

28

metodologia proposta pela EMBRAPA (1997). Os valores da Macroporosidade foram

obtidos pela diferença entre a porosidade total e o volume de microporos

(EMBRAPA, 1997)

d) Análise granulométrica

Para o estudo das frações do solo, foi realizado o método da pipeta –

agitação lenta, conforme EMBRAPA (1997).

A determinação dos atributos químicos foi realizada no LAFARSOL do

Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia- NEDTEC do Centro de Ciências

Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo.

e) pH em água

O pH em água foi obtido mediante utilização de um potenciômetro com

eletrodo combinado, imerso em suspensão solo/água na proporção de 1:2,5, sendo

a leitura realizada diretamente no aparelho (EMBRAPA, 1997).

f) H + Al (Acidez potencial)

A acidez potencial (H + Al), em cmolc.dm-3, foi obtida segundo a metodologia

proposta pela EMBRAPA (1997), utilizando a solução de acetato de cálcio 0,5 mol.L-

1 como meio extrator e titulação com NaOH (0,025 mol.L-1).

O teor de H + Al, existente na amostra de solo, foi obtido pela equação 2:

H + Al (cmolc dm-3) = (L - Lb) x 1,65 (2)

em que:

L = volume em mililitros gasto na titulação da amostra;

Lb = volume em mililitros gasto na titulação da amostra em branco;

1,65 = fator de correção.

j) Cálcio (Ca), magnésio (Mg) e alumínio (Al)

Os teores de Ca, Mg e Al trocáveis, em cmolc.dm-3, foram obtidos segundo

metodologia proposta pela EMBRAPA (1997), utilizando a solução de KCl 1 mol.L-1,

como meio extrator .

29

Para a obtenção do teor de Al do solo, foi realizada a titulação com NaOH

(0,025 mol.L-1), sendo o teor de Al, em cmolc.dm-3, equivalente ao volume gasto na

titulação com NaOH.

Para a obtenção dos teores de Ca + Mg do solo, foi realizada a titulação com

EDTA (0,0125 mol L-1), sendo os teores de Ca + Mg, em cmolc dm-3, equivalente ao

volume gasto na titulação com EDTA. Para obtenção do teor de Ca, procedeu-se de

forma semelhante ao Ca + Mg. Já o teor de Mg, em cmolc dm-3, foi obtido pela

diferença entre os teores de Ca + Mg e o teor de Ca.

g) Fósforo (P) e potássio (K)

Os teores de P e K disponíveis, em mg dm-3, foram obtidos segundo

metodologia proposta pela EMBRAPA (1997), utilizando-se a solução de Mehlich 1,

como meio extrator.

O P foi determinado mediante a utilização de fotocolorímetro, usando filtro

vermelho, com comprimento de onda de 660 nm. Já a determinação do K foi

realizada com o uso de fotômetro de chama.

h) CTC potencial (T) e saturação por bases (V)

A partir da determinação dos atributos químicos Ca, Mg, K e H + Al,

realizaram-se os cálculos dos valores de T e V, conforme EMBRAPA (1997), através

das equações 2 e 3, respectivamente:

T (cmolc dm-3) = Ca2+ + + Mg2+ + + K+ + + Na+ + (H + Al) (3)

V (%) = (SB / T) x 100 (4)

em que:

SB (soma de bases trocáveis) = Ca2+ + Mg2+ + K+ (cmolc dm-3)

T (CTC potencial) = SB + (H + Al) (cmolc dm-3)

n) S-SO4

Foi realizado pelo método que se baseia em marcha analítica proposta por

Vitti (1989), ou seja, extração do sulfato por íons fosfato (500 mg de P/L) dissolvidos

em ácido acético 2,0 M e, posteriormente, quantificação do S disponível pela

medição, em colorímetro ou espectrofotômetro, da turbidez formada pela

precipitação de sulfato pelo cloreto de bário, conforme Embrapa (1999);

30

i) Matéria orgânica

Foi realizado pelo princípio do método volumétrico pelo bicromato de

potássio. O carbono da matéria orgânica da massa é oxidado a CO2 e o cromo (Cr)

da solução extratora é reduzido da valência +6 (Cr+6) à valência +3 (Cr+3). Na

seqüência, faz-se a titulação do excesso do bicromato de potássio pelo sulfato

ferroso amoniacal, conforme descrito pela Embrapa (1999);

31

3.3 – Retenção de Água no Solo e Água Disponível

As curvas de retenção de água do Latossolo Vermelho-Amarelo, por

secamento, foram determinadas conforme EMBRAPA (1997), a partir de amostras

deformadas, previamente peneiradas, que depois de saturadas por no mínimo 12

horas, foram levadas à câmara de pressão de Richards com placa porosa para

estabilização, adotando-se um tempo não inferior a três dias e posterior

determinação da umidade gravimétrica (U), correspondente às tensões de: 0,006;

0,010; 0,033; 0,10; 0,80 e 1,5 MPa, com três repetições. A umidade volumétrica (θ)

para cada uma das tensões foi obtida pelo produto da umidade gravimétrica pela

densidade do solo (θ = U. Ds).

Os valores médios de umidade volumétrica na curva de retenção de cada

solo foram ajustados utilizando-se o modelo matemático proposto por Van

Genuchten, descrito na equação 4:

θ = θr + (θs – θr) / [1+(α.h)n ]m (5)

em que:

θ = umidade a base de volume;

θr = umidade volumétrica residual a tensão de 15.000 cm de água;

θs = umidade volumétrica de saturação;

h = tensão em cm de água;

α, n e m = [1 - (1/n)] são parâmetros empíricos determinados pelo software Soil Water Retention Curves (SWRC), versão 2.0.

A água disponível (AD) foi calculada observando-se os valores de umidade

volumétrica na curva de retenção de cada solo para a capacidade de campo (CC)

determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa

(CC3) e para o ponto de murcha permanente (PMP) na tensão de 1,5 MPa,

utilizando-se a expressão proposta por Centurion & Andrioli (2000):

AD = CC – PMP (6)

em que:

AD = água disponível;

CC = capacidade de campo;

PMP = ponto de murcha permanente.

32

3.4 – Quantificação da Biomassa

Para a avaliação da cobertura vegetal, foram quantificadas as biomassas da

parte aérea, nas áreas avaliadas com cobertura vegetal de pastagem, e a biomassa

da serrapilheira para o cultivo de eucalipto. A coleta das biomassas foi realizada com

auxilio de um gabarito de em forma de um quadrado de 1,0 m², por meio de

arranquio para a pastagem e coleta para a área de eucalipto, sendo seus volumes

secos em estufa de circulação fechada a 105 ºC por um período de 24 horas ate o

peso constante. Para a distribuição das unidades amostrais foi utilizada a técnica do

quadrado, sendo utilizado o quadrado com 1,0 m² lançado de forma aleatória e com

objetivo de se ter uma melhor representação de todas das posições de amostragem,

tendo oito repetições distribuídas aleatoriamente dentro de cada posição topográfica.

subparcela. Posteriormente, o volume foi pesado em balança para obtenção do peso

da matéria seca da biomassa.

3.5 - Análises estatísticas

Os atributos físicos e químicos do solo em estudo foram analisados segundo

um delineamento inteiramente casualizado distribuído em esquema de parcelas

subdivididas 2x2x3, tendo nas parcelas um fatorial 2X2, sendo 2 tipos de uso do solo

(eucalipto e pastagem) e 2 profundidades (0,00 - 0,20 e 0,20 - 0,40 m) do solo e nas

subparcelas as posições topográficas (terço superior=TS, terço médio=TM e terço

inferior=TI), com oito repetições.

Os resultados das biomassas foram analisados considerando-se o

delineamento inteiramente casualizado distribuído em esquema de parcelas

subdivididas 2x3, tendo nas parcelas 2 tipos de uso do solo (eucalipto e pastagem) e

nas subparcelas 3 posições topográficas (terço superior = TS, teço médio = TM e

terço inferior = TI), com oito repetições.

Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância pelo teste

“F” e quando significativo foi aplicado o teste de Tukey ao nível de 5% de

probabilidade, por meio do software SAEG 9.1.

33

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram avaliados os seguintes atributos do solo: areia grossa (AG), areia fina

(AF), silte (SILTE), argila (Arg), densidade do solo (Ds), densidade de partículas

(Dp), porosidade total (Pt), microporosidade (Micro) e macroporosidade (Macro),

sendo apresentadas separadamente para facilitar o entendimento.

4.1 – Atributos do Solo

4.1.1 - Atributos Físicos

4.1.1.1 – Frações Texturais

A avaliação dos atributos físicos do solo permitiu visualizar que a subdivisão

da área de estudos em posições topográficas, aqui denominados terços, é

significativa para os atributos físicos do solo: areia grossa (AG), areia fina (AF), silte

(SILTE), argila (Arg), densidade do solo (Ds), microporosidade (Micro) e

macroporosidade (Macro) e, dessa forma, procedeu-se os estudos de suas médias

na interação das variáveis com as subparcelas em estudo. A exceção ocorreu com

os atributos do solo densidade de partículas (Dp) e porosidade total (Pt), que não

apresentam significância estatística para nenhuma das variáveis estudadas.

Pode-se ainda, pelo presente estudo, visualizar que as posições

topográficas (terço superior = TS, terço médio = TM e terço inferior = TI) apresentam

interações significativas com o tipo de uso do solo e, dessa forma, procedeu-se os

estudos dessas interações.

Pela Tabela 1, visualiza-se que a análise de variância para os atributos areia

grossa (AG), areia fina (AF), silte (SILTE) e argila (Arg). A interação entre as

posições topográficas, profundidade e tipo de uso do solo (SxPxU) não é

significativa para os atributos em estudo. A interação entre as posições topográficas

e o tipo de uso do solo (SxU) é significativa para os atributos areia grossa (AG),

areia fina (AF) e argila (Arg) e, a interação entre as posições topográficas e a

profundidade (SxP) é significativa apenas para o atributo areia fina (AF). O fator

secundário, posições topográficas (S), é significativo para todos os atributos

estudados. Na parcela, observa-se que a interação entre os fatores primários tipo de

uso do solo e profundidade (UxP) é significativa para os atributos silte (SILTE) e

34

argila (Arg). O fator uso do solo (U) é significativo para os atributos areia grossa (AG)

e silte (SILTE). O fator profundidade (P) é significativo para todos os atributos em

estudo.

Tabela 1 - Análise de variância de areia grossa (AG), areia fina (AF), silte (SILTE) e argila (ARG) dos solos sob eucalipto e pastagem em duas profundidades e três posições topográficas e em diferentes sítios de amostragem

Fonte de variação GL Quadrado médio AG AF SILTE ARG Profundidade (P) 1 47828,3600 ** 1117,2050 ** 10592,6600 ** 126055,4000 ** Uso (U) 1 14520,8400 ** 15,5021 7756,7120 ** 811,8581 Interação PxU 1 554,6109 123,9082 8002,4520 ** 15410,2000 ** Resíduo A 28 1351,7630 59,6788 241,8963 1500,2000 P. Topográfica (S) 2 48518,9700 ** 1980,6880 ** 2088,1430 ** 49598,99 ** Interação SxP 2 156,8746 208,2444 * 4,9702 685,2518 Interação SxU 2 6059,3250 * 1035,6920 ** 164,2019 9094,2540 ** Interação SxPxU 2 137,6178 9,4445 428,6990 96,6144 Resíduo B 56 1374,7310 45,2496 327,5207 1274,9410 CV % 12,9440 8,7060 25,668 6,3109 Média Geral 286,4400 77,2660 70,506 565,7900

* significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

Na Tabela 2, são apresentados os valores médios da interação SxU

observados para os atributos físicos areia grossa (AG), areia fina (AF) e argila, que

apresentam significância estatística na interação entre as posições topográficas e o

tipo de uso do solo.

Pode-se observar pela Tabela 2, que os maiores valores de areia grossa e

areia fina são encontrados no terço inferior do cultivo de pastagem, o que demonstra

um possível acúmulo dessa fração nessa posição topográfica, tal fato também fora

observado por Fonseca et al. (1993), e ainda que os maiores valores de argila são

encontrados nos terços superior e médio dos cultivos.

Os menores valores para a argila são encontrados no terço inferior das

áreas em estudo, e ao compará-los com a área sob cultivo de pastagem apresenta

valores menores em relação ao solo sob o cultivo de eucalipto, esse comportamento

pode ser atribuído ao processo de movimentação das frações no solo onde, de

acordo com Basic et al. (2002) e Soares et al. (2005), o processo de retirada das

frações do solo deve-se às águas pluviais colocarem essas partículas em suspensão

e arrastá-las, e dessa forma, as frações do solo não são retiradas igualmente pelo

processo erosivo.

35

Sendo assim, no processo do escorrimento superficial, as águas pluviais,

responsáveis pelo processo de erosão hídrica, apresentam menor velocidade de

escoamento no terço superior; e com seu avanço no sentido da pendente

topográfica, tendo sua velocidade aumentada, promovem uma maior remoção das

partículas mais leves no terço inferior das áreas, como pode ser observado na

Tabela 2, onde para ambos os tipos de uso do solo, esse comportamento é

observado. Contudo, o mesmo é mais intensificado no solo sob cultivo de pastagem,

tendo o solo sob cultivo de eucalipto apresentando maiores valores de argila no

terço inferior em relação ao solo sob cultivo de pastagem.

O resultado observado possivelmente decorre da maior proteção ao

processo erosivo, pela cobertura vegetal do cultivo de eucalipto, o que é corroborado

por Silva et al. (2007). Contudo Barreto et al. (2006,) ao estudarem o solo sob a

Mata Atlântica e compará-lo ao solo sob pastejo, o solo sob a mata apresentou

maior quantidade de argila e o solo sob pastejo menor quantidade, o que eles

atribuíram como sendo que, provavelmente no sistema de uso com pastagem, tenha

ocorrido uma diminuição devido ao processo de migração de argila no perfil do solo,

que ocasionou a saída da fração argila dos horizontes superficiais. Bono et al.

(2002) afirmam que, com base nos resultados por eles encontrados, os latossolos

sob manejo adequado apresentam perdas de solo em toneladas/ha inferiores aos

limites máximos aceitáveis para esse tipo de solo, sendo que as perdas, por eles

encontradas, variaram entre 6,8 a 18,0 ton ha-1 em solos com cultivo de Brachiaria

brizantha.

Os dados apresentados para o atributo do solo argila (Arg), na Tabela 2,

sugerem que, nos solos avaliados, esteja ocorrendo possível movimentação de

argila pela erosão da encosta, sendo mais intenso no solo sob pastagem. Contudo,

como as posições topográficas avaliadas encontram-se em regiões exportadoras de

materiais, as frações removidas dos solos não estão sendo depositadas em TI.

Segundo Imhoff (2002), a variação nos teores de argila é encontrada em

áreas de latossolos devido ao grau de pedogênese, características de superfícies

geomorfológicas (relevo) e material de origem, os quais são alguns dos principais

fatores responsáveis pelas mudanças seqüenciais nos atributos do solo ao longo do

gradiente de inclinação das vertentes.

36

Tabela 2 - Média de areia grossa (AG) em g.kg-1, areia fina (AF) em g.kg-1 e argila (Arg) em g.kg-1 na interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e uso do solo (eucalipto e pastagem)

Posições Topográficas

Areia Grossa (AG) Areia Fina (AF) Argila (Arg)

Uso do Solo TI TM TS TI TM TS TI TM TS

Eucalipto 302,51

Ab

266,41

Ba

253,50

Ba

80,89

ABb

74,56

Ba

77,55

ABa

544,11

Ba

574,59

Aa

587,40,

Aa

Pastagem 358,87

Aa

276,03

Ba

261,31

Ba

91,57

ABa

73,55

Ba

65,47

CBb

499,68

Bb

583,75

Aa

605,22

Aa

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

Pela Tabela 3, observa-se que há diferença significativa nos teores de argila

existentes na profundidade do solo, sendo que para ambos os tipos de uso do solo,

a profundidade de 0,20-0,40 m apresenta resultados superiores ao da fração argila,

o que sugere que haja uma possível movimentação dessa fração pela erosão

percolação no perfil do solo. Observa-se ainda, ao se comparar os tipos de uso do

solo, que para a mesma profundidade, maiores valores de argila são encontrados no

solo sob cultivo de eucalipto.

Observando os valores obtidos para a fração silte, verifica-se que há

diferença significativa entre as profundidades, apenas para o solo sob cultivo de

eucalipto, com maiores valores na profundidade de 0,00-0,20 m. Ao avaliar o tipo de

uso do solo nessa mesma profundidade, observa-se maior valor de silte no solo sob

eucalipto.

Nas Tabelas 2 e 3, percebe-se que há um predomínio da fração argila (Arg)

em relação às demais frações, independente do tipo de uso do solo adotado e da

posição topográfica da amostragem. As diferenças existentes entre os atributos

areia, silte e argila podem estar associadas aos diferentes tipos de uso do solo

empregados e da cobertura vegetal existente nos mesmos, que deixam maior ou

37

menor proporção de área exposta às intempéries, como chuva, vento, ação

antrópica, dentre outros.

Tabela 3 - Médias de silte em g.kg-1 e argila em g.kg-1 na Interação entre profundidade e uso do solo

Silte Argila

Profundidade do Solo 0,00 – 0,20 0,20 – 0,40 0,00 – 0,20 0,20 – 0,40

Uso do Solo

Eucalipto 99,13 Aa 59,86 Ba 519,79 Ba 617,61 Aa

Pastagem 62,89 Ab 60,14 Aa 539,32 Ba 586,45 Ab

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

4.1.1.2 – Porosidade, Densidade do Solo e Densidade de Partículas

Pela Tabela 4, visualiza-se que a análise de variância para os atributos

densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), porosidade total (Pt),

microporosidade (Micro) e macroporosidade (Macro).

A interação entre as posições topográficas, profundidade e tipo de uso do

solo (SxPxU) não é significativa para os atributos em estudo. A interação entre as

posições topográficas e o tipo de uso do solo (SxU) é significativa para os atributos

densidade do solo (Ds), microporosidade (Micro) e macroporosidade (Macro), a

interação entre as posições topográficas e a profundidade (SxP) não é significativa

para todos os atributos em estudo. O fator secundário, posições topográficas (S) é

significativo para os atributos densidade do solo (Ds), microporosidade (Micro) e

macroporosidade (Macro).

Na parcela, observa-se que a interação entre os fatores primários tipo de

uso do solo e profundidade (UxP), não é significativa para todos os atributos em

estudo. O fator uso do solo (U) não é significativo para os todos os atributos em

estudo. O fator profundidade (P) é significativo para o atributo profundidade (P).

38

Tabela 4 - Análise de variância dos atributos físicos densidade do solo (Ds) em kg dm-3, densidade de partículas (Dp) em kg dm-3, porosidade total (Pt) em m³ m-3, microporosidade (Micro) em m³ m-3 e macroporosidade (Macro) em m³ m-3, obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas de amostragem

Fonte de variação GL Quadrado médio Ds Dp Pt Micro Macro Profundidade (P) 1 0,1212E-1 ** 0,6999E-5 0,1117E-2 0,1376E-2 0,1355E-4 Uso (U) 1 0,7748E-3 0,8677E-1 0,2481E-2 0,1898E-3 0,4044E-2

Interação PxU 1 0,1240E-2 0,6162E-1 0,6467E-3 0,1150E-2 0,3522E-2

Resíduo A 28 0,4428E-3 0,3433E-1 0,8514E-3 0,5566E-3 0,1618E-2

P. Topográfica (S) 2 0,2400E-1 ** 0,4258E-1 0,3022E-2 0,1263E-1 ** 0,2554E-1 ** Interação SxP 2 0,3447E-3 0,3913E-1 0,1662E-2 0,2726E-3 0,2145E-2

Interação SxU 2 0,1112E-1 ** 0,3840E-2 0,1974E-2 0,1363E-1 ** 0,2535E-1 ** Interação SxPxU 2 0,5960E-3 0,1071E-1 0,7183E-4 0,5218E-4 0,5971E-4

Resíduo B 56 0,6460E-3 0,4361E-1 0,1133E-2 0,5978E-3 0,2068E-2

CV % 2,1032 7,7380 6,1212 7,2916 21,1830 Média Geral 1,2085 2,6989 0,5500 0,3353 0,2147

* significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

Por ter ocorrido significância estatística na avaliação dos fatores nas

posições topográficas, passa-se a estudar os fatores nas interações, como

evidenciado na Tabela 5. Observa-se que há significância estatística nas posições

topográficas para o solo sob cultivo de pastagem nos atributos avaliados: densidade

do solo, microporosidade do solo e, ainda, para a macroporosidade.

Como evidenciado na Tabela 5, nota-se que não há variação nos valores

observados tanto para a densidade do solo, como para micro e macroporosidade

nas posições topográficas dentro do uso do solo com o cultivo do eucalipto.

Contudo, valores semelhantes àqueles de densidade do solo apresentados pelo solo

sob cultivo de eucalipto foram encontrados por Fonseca et al. (1993) em solos sob

cultivos de várias espécies de eucalipto.

No solo sob o cultivo com pastagem, observa-se que há significância

estatística entre as posições topográficas para os atributos densidade do solo,

microporosidade e macroporosidade. Esse comportamento pode ser ocasionado

pelo pisoteio animal ocorrido na solo com o uso de pastagem, e agravado pela baixa

cobertura vegetal existente, o que provavelmente decorrerá em um processo de

compactação do solo, e por conseqüência com um aumento da densidade do solo, e

conseqüentemente um acréscimo nos valores da microporosidade e uma redução na

macroporosidade, como pode ser bem caracterizado pelos valores apresentados por

esses atributos na Tabela 5. Ainda nesta Tabela, pode-se observar que, esse

39

comportamento não é observado no solo sob o cultivo de eucalipto, uma vez que,

não há o pisoteio animal e a cobertura vegetal oferece maior proteção contra as

intempéries climáticas, minimizando a ação da compactação do solo.

Em relação à variação existente nos valores da macroporosidade do solo

sob uso de pastagem, comportamento semelhante foi evidenciado por Moreira et al.

(2005) que ao estudar os atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico sob

pastagem degradada e recuperada, o autor concluiu que os valores de

macroporosidade foram sensíveis à ação do pisoteio na superfície,

independentemente, da maior quantidade de matéria orgânica produzida e da maior

colonização do perfil do solo pelo sistema radicular da forrageira. Com isso, é

diminuída a secção do solo para o escoamento vertical de água no perfil, o que

resulta em menor capacidade de infiltração de água no solo e maior exposição à

erosão. Fonseca et al. (2007) afirma que a redução da macroporosidade do solo tem

efeito na taxa de infiltração de água e na resistência mecânica à penetração de

raízes. Dessa forma, os resultados obtidos nos permitem inferir que o solo sob

cultivo de pastagem na posição topográfica do terço superior apresenta menor

infiltração, uma que vez que apresenta menores valores de macroporosidade e

maiores valores de densidade do solo.

Sobre a microporosidade, sabe-se que reduções acentuadas prejudicam

principalmente o armazenamento de água no solo e o seu aumento pode indicar

compactação do solo, quando associado à diminuição da macroporosidade

(Fonseca et al., 2007).

40

Tabela 5 – Médias da densidade do solo em kg.dm-3, micro e macro porosidade em m3.m-3 na interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo

Densidade do Solo Microporosidade Macroporosidade

Posições Topográficas

Uso do Solo TI TM TS TI TM TS TI TM TS

Eucalipto 1,20

Aa

1,21

Aa

1,21

Ab

0,33

Aa

0,34

Aa

0,33

Ab

0,22

Ab

0,22

Aa

0,22

Aa

Pastagem 1,16

Cb

1,22

Ba

1,25

Aa

0,30

Cb

0,34

Ba

0,38

Aa

0,27

Aa

0,20

Ba

0,16

Bb

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

4.1.2 - Atributos Químicos

A avaliação dos atributos químicos do solo permitiu visualizar que a

subdivisão da área de estudos em sitio, aqui denominados terços, é significativa

para os atributos químicos do solo: pH (H2O), alumínio (Al), acidez potencial (H+Al),

saturação em alumínio (m), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg),

sódio (Na), capacidade de troca de cátions (CTC), soma de bases (SB) e saturação

de bases (V), e sendo assim, procedeu-se o estudo das suas médias na interação

da subparcela. Os atributos químicos, carbono orgânico (CO) e mátria orgânica

(MO), não apresentam significância estatística para a divisão em sítio e, dessa

forma, procedeu-se seu estudo dentro do tipo de uso do solo.

4.1.2.1 – pH, Alumínio, Acidez Potencial e Saturação em Alumínio.

Pela Tabela 6, visualiza-se a análise de variância para os atributos pH,

alumínio (Al), acidez potencial (H+Al) e saturação de alumínio (m). Vê-se que a

interação entre as posições topográficas, profundidade e tipo de uso do solo

(SxPxU) não é significativa para os atributos em estudo. A interação entre as

posições topográficas e o tipo de uso do solo (SxU) é significativa para os atributos

alumínio (Al) e saturação em alumínio (m). A interação entre as posições

41

topográficas e a profundidade (SxP) não é significativa para os atributos em estudo.

O fator secundário, posições topográficas (S), é significativo para todos os atributos

estudados. Na parcela, observa-se que a interação entre os fatores primários tipo de

uso do solo e profundidade (UxP) não é significativa para os atributos em estudo. O

fator uso do solo (U) é significativo para todos os atributos em estudo. O fator

profundidade (P) é significativo apenas para o atributo acidez potencial (H+Al).

Observa-se pela Tabela 6, que a divisão em posições topográficas é

significativa e, dessa forma, passa-se a estudar os fatores dentro de suas

interações. Observa-se ainda, que as interações entre o uso do solo e as posições

topográficas (S) são significativas para os atributos do solo avaliados, sendo eles Al

(alumínio) e m (saturação em alumínio).

Tabela 6 - Análise de variância dos atributos químicos (pH em H2O, Al em cmolc.dm-3, H+Al em cmolc.dm-3, S-SO4 em mg.dm-3 e m em %) obtida em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes sítios de amostragem

Fonte de variação GL Quadrado Médio PH Al H+Al M Profundidade (P) 1 0,2600E-1 0,1134 7,7942 ** 186,4598 Uso (U) 1 5,2453 ** 3,0816 ** 50,7582 ** 8913,9390 ** Interação PxU 1 0,8166 0,1041E-1 0,7228E-1 1,4516 Resíduo A 28 0,8120 0,2896E-1 0,6309 85,6682 P. Topográficas (S) 2 1,7424 ** 0,4098 ** 5,7092 ** 1555,1710 ** Interação SxP 2 0,3331E-2 0,7578E-2 0,8008E-1 22,8851 Interação SxU 2 0,3283E-1 0,3737 ** 0,4599 1346,8090 ** Interação SxPxU 2 0,1090E-1 0,1033E-1 0,5484 23,1595 Resíduo B 56 0,3832E-1 0,1491E-1 0,4653 73,6128 CV % 3,8569 56,0960 17,5710 70,7700 Média Geral 5,0756 0,2171 3,8821 12,1230

* significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

Conforme os dados apresentados, na Tabela 7, e de acordo com os limites

de interpretação de análise de solo proposto por Dadalto & Fullin (2001), podem ser

considerados baixos os valores de Al para os terços inferior e médio e classificados

como médios para o terço superior, no solo sob uso de eucalipto. Com relação à

saturação de alumínio (m), pode-se classificar os valores obtidos como baixo nos

terços inferior e médio, e os valores obtidos para o terço superior ficam próximos ao

limites fixados pelo autor como sendo baixo e médio para o mesmo uso do solo.

42

Para o atributo químico Al, pode-se observar, na Tabela 7, não há diferença

entre os valores obtidos nos terços das posições topográficas, o que pode ser

atribuído ao fato conhecido de que quando o pH atinge valores acima de 5,5,

praticamente, todo o alumínio fica precipitado, não oferecendo toxidez às plantas.

Como foi observado neste trabalho, nos terços inferior e médio, os valores de pH

estão acima de 5,5, sendo obtidas as médias de 6,3147, 6,0638 e 4,8484, para as

posições topográficas terços inferior, médio e superior, dessa forma, os níveis de Al

no solo são próximos ou iguais a zero. Segundo Dadalto & Fullin (2001), teores de Al

até 0,3 cmolc.dm-3 são considerados baixos para os solos no Espírito Santo.

Nota-se pela Tabela 7, que os valores de alumino obtidos neste trabalho,

apresentam uma tendência de aumento do terço inferior para o terço superior no

solo sob cultivo de eucalipto, e no solo sob o cultivo de pastagem apresenta-se

estável nos terços. Observações semelhantes foram encontradas por Fonseca et al.

(1993) ao estudarem atributos químicos em latossolo sob eucalipto, pastagem e

mata nativa. O mesmo autor observou ainda que o conteúdo de Al trocável no solo

apresenta um decréscimo com a profundidade.

Tabela 7 – Estudo das médias dos atributos químicos alumínio (Al) e saturação em alumínio (m) na interação entre posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso

Posições Topográficas

Alumínio M

Uso do Solo TI TM TS TI TM TS

Eucalipto 0,24 Ba 0,30 Ba 0,65 Aa 14,42 Ba 13,57 Ba 37,29 Aa

Pastagem 0,03 Ab 0,04 Ab 0,04 Ab 2,05 Ab 2,36 Ab 3,05 Ab

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

43

4.1.2.2 – Fósforo, Potássio, Cálcio, Magnésio e Sódio

Conforme resultados apresentados na Tabela 8, visualiza-se a análise de

variância para os atributos fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e

sódio (Na). Nota-se que a interação entre as posições topográficas, profundidade e

tipo de uso do solo (SxPxU) não é significativa para os atributos em estudo. A

interação entre as posições topográficas e o tipo de uso do solo (SxU) é significativa

para os atributos fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg). A interação

entre as posições topográficas e a profundidade (SxP) não é significativa para todos

os atributos em estudo. O fator secundário, posições topográficas (S) é significativo

para todos os atributos estudados. Na parcela, observa-se que a interação entre os

fatores primários, tipo de uso do solo e profundidade (UxP) é significativa apenas

para o atributo potássio (K). O fator uso do solo (U) é significativo para todos os

atributos em estudo. O fator profundidade (P) é significativo para os atributos

potássio (K), magnésio (Mg) e sódio (Na).

Conforme os dados apresentados na Tabela 8, pode-se visualizar que há

significância estatística para os atributos químicos avaliados, passando-se dessa

forma, a estudar as interações existentes entre as subparcelas e os fatores

avaliados. Nota-se que, na Tabela 8, os valores obtidos são significativos para a

interação e, sendo assim, foram estudados os fatores dentro das posições

topográficas.

Tabela 8 - Análise de variância dos atributos químicos (fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) e sódio (Na)), obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas de amostragem

Fonte de variação GL Quadrado Médio P K Ca Mg Na Profundidade (P) 1 0,4654 1549,6300 ** 0,1504 0,6337 ** 9,8816 * Uso (U) 1 9,0694 ** 2251,3750 ** 1,6537 ** 1,3537 ** 141,1360 ** Interação PxU 1 0,2327E-2 701,4609 ** 0,4166E-1 0,1066 0,6337 Resíduo A 28 0,3209 52,3796 0,1478 0,3133E-1 1,7183 P. Topográficas (S) 2 0,2057 * 887,8064 ** 1,2800 ** 0,3190 ** 7,7266 ** Interação SxP 2 0,2273 69,3363 0,2041E-1 0,3218E-1 1,0004 Interação SxU 2 1,6056 ** 1547,3540 ** 0,8262 ** 0,4840 ** 1,9162 Interação SxPxU 2 0,7308 64,6953 0,1679 0,1013 2,0150 Resíduo B 56 0,2929 62,6361 0,1630 0,4892E-1 1,1323 CV % 30,9580 34,2160 38,9200 37,6510 28,1730 Média Geral 1,7482 23,1300 1,0375 0,6875 3,7771

* significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

44

A Tabela 9 apresenta os resultados médios dos atributos químicos fósforo

(P) em mg.dm-3, potássio (K) em mg.dm-3, cálcio (Ca) em cmolc.dm-3 e magnésio

(Mg) em cmolc.dm-3 na interação entre as posições topográficas e o tipo de uso do

solo.

De acordo com os limites de interpretação do nível de fertilidade proposto

por Dadalto de & Fullin (2001), os valores obtidos para os atributos P, K e Ca podem

ser considerados baixos, com exceção do valor obtido no terço médio para o solo

sob eucalipto, que apresenta valores de K médios. Não ocorrem diferenças

significativas entre os valores de K observados nos terços. Os valores de P e K

encontrados no solo sob eucalipto são significativamente superiores aos observados

no solo sob pastagem, sendo comportamento semelhante observado para o Mg. De

acordo com Silva et al. (2007), que ao estudarem as alterações nas propriedades

químicas de um chernossolo sob diferentes coberturas vegetais, resultados

semelhantes foram observados, tendo, os autores, descrito que os valores por eles

observados reduziam na sucessão da vegetação, ou seja, maiores teores na mata

nativa, menores na capoeira e ainda mais baixos na pastagem.

Moreira et al. (2005) ao comparar os atributos do solo de uma pastagem

recuperada com uma pastagem degradada, ambas sob um Latossolo Vermelho

Distrófico, observou que maiores P foram encontrados no solo sob a pastagem

recuperada. Esse comportamento pode também ser observado neste trabalho, uma

vez que o solo sob cultivo de eucalipto apresentava um logo histórico com cultivo de

pastagem de baixa capacidade tecnológica e atualmente apresenta valores

superiores de P aos observados no solo sob o cultivo de pastagem. Contudo,

Cordeiro (2006), ao estudar atributos edáficos em áreas de pastagem plantada em

relevo movimentado no noroeste do Rio de Janeiro, observou que maiores valores,

de maneira geral, ocorrem nos terços inferior e médio da encosta em relação ao

terço superior, comportamento inverso ao observado neste trabalho para o P e K,

mas condizente aos valores observados para o Ca no solo sob pastagem. Uma

possível explicação, pode ser atribuída ao fato do terço superior teoricamente

apresentar maiores perdas por lixiviação e erosão laminar, com um acúmulo de Ca

nos terços médio e inferior, o que é corroborado por Moreira et al. (2005), que afirma

que embora Mg e K também sejam lixiviados, o Ca foi lixiviado em maior quantidade

devido à sua maior concentração no sítio dos colóides, sendo que esse processo

45

ocorre rapidamente nas camadas da superfície úmida dos solos, o que explicaria os

menores teores de Ca observados no terço superior do solo sob eucalipto.

Tabela 9 – Medias de P em mg.dm-3, K em mg.dm-3, Ca em cmolc.dm-3 e Mg em cmolc.dm-3, na interação entre as posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo

Posições Topográficas Posições Topográficas

Uso do Solo TI TM TS TI TM TS

P K

Eucalipto 2,37 Aba 1,97 ABa 1,82 Ba 21,97 Ba 41,72 Aa 20,23 Ba

Pastagem 1,30 Ab 1,39 ABb 1,64 ABa 16,46 Aa 16,52 Ab 21,89 Aa

Ca Mg

Eucalipto 1,16 Aa 1,03 Aa 0,53 Bb 0,68 Ba 0,91 Aa 0,53 Ba

Pastagem 1,31 Aa 1,04 Aa 1,15 Aa 0,34 Bb 0,49 ABb 0,57 ABa

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

4.1.2.3 – Carbono Orgânico, Matéria Orgânica, Capacidade de Troca de

Cátions, Soma de Bases e Saturação por Bases.

A Tabela 10, apresenta a análise de variância para os atributos carbono

orgânico (CO), matéria orgânica (MO), capacidade de troca de cátions (CTC), soma

de bases (SB) e saturação por bases (V). A interação entre as posições

topográficas, profundidade e tipo de uso do solo (SxPxU) não é significativa para os

atributos em estudo. A interação entre as posições topográficas e o tipo de uso do

solo (SxU) não é significativa para carbono orgânico (CO) e matéria orgânica (MO) e

é significativa para os atributos capacidade de troca de cátions (CTC), soma de

bases (SB) e saturação por bases (V). A interação entre as posições topográficas e

a profundidade (SxP) não é significativa para todos os atributos em estudo. Nos

efeitos primários e secundários, o fator secundário, posições topográficas (S) não é

significativo para os atributos carbono orgânico (CO) e matéria orgânica (MO). Nos

efeitos primários da parcela, observa-se que a interação entre os fatores primários,

46

tipo de uso do solo e profundidade (UxP) é significativa apenas para o atributo

carbono orgânico (CO) e matéria orgânica (MO). O fator uso do solo (U) é

significativo para a capacidade de troca de cátions (CTC) e soma de bases (SB). O

fator profundidade (P) não é significativo para o atributo saturação por bases (V) e é

significativo para os demais. Considerando as significâncias estatísticas das

interações, passa-se a estudá-las dentro das posições topográficas e os fatores

avaliados.

Tabela 10 - Análise de variância dos atributos químicos CO, MO, CTC, SB e V, obtidas em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes sítios de amostragem

Fonte de variação GL Quadrado Médio CO MO CTC SB V Profundidade (P) 1 127,5143 ** 378,9950 ** 16,2880 ** 1,6855 * 0,2335 Uso (U) 1 2,9387 8,7343 50,0091 ** 0,2784E-2 1449,6990 ** Interação PxU 1 23,6051 ** 69,2668 ** 0,4624 0,3540 12,9677 Resíduo A 28 3,0075 8,9391 0,7625 0,2699 64,0154 P. Topográficas (S) 2 2,4203 7,1935 3,1876 * 1,3723 * 746,4897 ** Interação SxP 2 7,9075 23,5025 0,3512E-1 0,8081E-1 37,8825 Interação SxU 2 8,3970 24,9575 4,2705 ** 2,8578 ** 257,5586 * Interação SxPxU 2 4,9601 14,7425 2,0406 0,4955 9,3124 Resíduo B 56 4,2452 12,6175 0,7914 0,3404 58,3461 CV % 21,9240 21,9240 15,9360 34,3110 24,7480 Media Geral 9,3980 16,2020 5,5827 1,7006 30,8650

* significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

Os valores apresentados, na Tabela 11, dos atributos químicos CTC em

cmolc.dm-3, SB em cmolc.dm-3 e V em %, demonstram melhores resultados da CTC

e SB nos terço médio para o solo sob cultivo de eucalipto e no terço superior. Ao se

comparar os tipos de uso do solo, observa-se que os valores obtidos no solo sob

eucalipto são superiores àqueles encontrados no solo sob pastagem, o que pode

demonstrar uma recuperação dos atributos químicos desse solo.

Silva et al. (2007) observaram maiores valores de CTC, SB e V em solos

cobertos por mata, seguidos pela capoeira e por último em pastagem.

Comportamento semelhante pode ser atribuído aos valores observados neste

trabalho, uma vez que, de maneira geral, maiores valores são observados no solo

sob eucalipto, quando comparados aos valores obtidos no solo sob pastagem.

Conseqüentemente, conclui-se que a eucalipto, no mínimo, mostra-se eficiente na

manutenção dos nutrientes dos atributos do solo, apresentando mais um indicativo

que evidencia uma pequena melhora nos índices de fertilidade, o que poderá

influenciar na recuperação do mesmo.

47

Na Tabela 11, pode-se visualizar maiores valores de CTC e SB no solo sob

eucalipto. Comportamento semelhante foi observado por Barreto et al. (2006) que

observou que solo com pastagem apresentou CTC significativamente menor em

relação aos demais sistemas, ao comparar a mesma com Mata nativa e plantio de

cacau.

Tabela 11 – Média dos atributos químicos CTC, SB e V, na interação entre posições topográficas (TI = terço inferior, TM = terço médio e TS = terço superior) e tipo de uso do solo

CTC SB V

Posições Topográficas

Uso do Solo TI TM TS TI TM TS TI TM TS

Eucalipto 5,95

Ba

6,91

Aa

6,05

Ba

1,91

Aa

2,06

Aa

1,12

Bb

32,79

Aa

29,71

Aa

18,44

Bb

Pastagem 4,50

Bb

4,74

ABb

5,34

ABb

1,71

Aa

1,60

Ab

1,80

Aa

37,42

Aa

34,06

Aa

32,77

Aa

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

Os resultados, na Tabela 12, evidenciam as médias dos atributos CO

(carbono orgânico) e MO (matéria orgânica) na interação significativa entre a

profundidade do solo e o tipo de uso do solo. Pode-se observar que nos valores

obtidos tanto para o C como para a MO, não há diferença significativa para o uso do

solo na profundidade de 0,00 – 0,20 m, contudo ao se observar os valores

apresentados na profundidade de 0,20 – 0,40 m, nota-se que há diferença

significativa, tendo o solo sob o cultivo de eucalipto apresentado melhores valores, o

que nos permite levantar a hipótese de um maior acúmulo de material orgânico no

perfil do solo.

O carbono orgânico é o principal constituinte da matéria orgânica do solo.

Segundo Marchiori Júnior & Melo (2000), quando se altera o manejo do solo, a

matéria orgânica sofre rápidas alterações, atingindo posteriormente um novo

equilíbrio.

48

Considerando que os latossolos são solos que normalmente apresentam

baixa fertilidade, o aumento do conteúdo de material orgânico no perfil do solo,

tende a uma melhora na fertilidade do solo, uma vez que, sabe-se que a matéria

orgânica é responsável por boa parte das cargas existente nesse tipo de solo.

Segundo Fonseca et al. (2007), nas primeiras camadas de solo, os

processos de transformação da matéria orgânica pela atividade microbiana são mais

intensos, o que proporciona acúmulo de carbono orgânico nessa profundidade,

como pode ser observado na Tabela 12.

Tabela 12 - Estudo das médias dos atributos CO em g.kg-1 e MO em g kg-1 na interação entre profundidade e tipo de uso do solo

CO MO

Profundidade

Uso do Solo 0,00 – 0,20 0,20 – 0,40 0,00 – 0,20 0,20 – 0,40

Eucalipto 10,23 Aa 8,91 Ba 17,64 Aa 15,37 Ba

Pastagem 10,87 Aa 7,58 Bb 18,74 Aa 13,06 Bb

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

Moreira et al. (2005), em seus trabalhos, observaram maiores concentrações

de matéria orgânica em área de pastagem recuperada, em todas as profundidades

estudadas. Esses mesmos autores afirmaram que o manejo animal extensivo, em

geral, não obedece ao ciclo de desenvolvimento das forrageiras, prejudicando a sua

produção de matéria seca que, em última instância, resulta na degradação química

do solo e baixa produção de matéria orgânica. Segundo Schaefer et al. (2002), a

degradação das pastagens ocorre com perda de matéria orgânica proporcional à

sua concentração no solo, além de perdas de nutrientes como P, K, Ca e Mg. Já

Barreto et al. (2006) afirmam que quanto ao cultivo com gramínea, por apresentar

sistema radicular profundo com raízes ramificadas, o resíduo da renovação dessas

pode estar contribuindo para aumentar o aporte de carbono orgânico ao solo, o que

justificaria a não ocorrência de diferença significativa na profundidade de 0,00 – 0,20

m dos solos, apesar da diferença entre as coberturas vegetais.

49

4.2 – Água no Solo

4.2.1 - Curva de Retenção de Água no Solo

Os Gráficos 1 e 2 exibem as curvas de retenção de água do Latossolo

Vermelho-Amarelo (LV) nas profundidades de 0,00 – 0,20 m e 0,20 – 0,40 m para as

coberturas vegetais de eucalipto e pastagem, em que os teores de umidade

volumétrica foram determinados na câmara de pressão de Richards, ajustados pelo

modelo matemático de Van Genuchten (1980), cujos parâmetros empíricos (α, n e

m) foram obtidos mediante programa computacional elaborado por Dourado Neto et

al. (2000).

Pela análise do Gráfico 1, nota-se semelhança entre as curvas de retenção

de água no solo sob cultivo de eucalipto, nos terços inferior e médio, para as

profundidades de 0,00 – 0,20 m e 0,20 – 0,40 m. De forma geral, os conteúdos de

água disponível do solo (AD) para as plantas, considerada como teor de água retida

entre a capacidade de campo (CC) e o ponto de murcha permanente (PMP), obtidos

na profundidade de 0,20 – 0,40 m (TI= 0,267 m3.m-3; TM= 0,232 m3.m-3; e TS= 0,197

m3.m-3) são mais elevados que os obtidos na profundidade de 0,00 – 0,20 m (TI=

0,237 m3.m-3; TM= 0,185 m3.m-3; e TS= 0,110 m3.m-3), ressaltando a importância da

fração argila e da matéria orgânica na retenção de água pelo solo e dinâmica no

movimentação da água no perfil. Porém, para elevadas pressões, ou seja, valores

baixos de potencial matricial, o terço médio apresenta valores de umidade

volumétrica na profundidade de 0,00 – 0,20 m superiores aos encontrados na

profundidade de 0,20 – 0,40 m, o que sugere ligeira compactação do solo. Já para o

terço superior, chama atenção o modelo que descreve a curva de retenção de água

na profundidade de 0,00 – 0,20 m pelos elevados teores observados a baixos

potenciais, quando comparados aos obtidos na profundidade de 0,20 – 0,40 m, o

que sugere compactação do solo, como também, pode estar relacionado com o fato

de o terço superior ser uma área exportadora de materiais, com relevo

movimentado, sendo assim, mais susceptível a erodibilidade.

50

Gráfico 1 – Gráficos da curva de retenção de água no solo sob o cultivo de eucalipto por posições topográficas: terço inferior (TI), terço médio (TM) e terço superior (TS).

EUCALIPTO_TS

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³)

Ψm

(-M

Pa)

Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

EUCALIPTO_TI

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³)

Ψm

(-M

Pa)

Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

EUCALIPTO_TM

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³)

Ψm

(-M

Pa)

Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

51

Pela análise do Gráfico 2, observa-se que as curvas de retenção de água no

solo sob cultivo de pastagem nos terços inferior e médio, para ambas as

profundidades avaliadas, apresentam comportamento distintos. Os conteúdos de

água disponível do solo (AD) obtidos na profundidade de 0,20 – 0,40 m (TI= 0,132

m³ m-3; TM= 0,200 m³ m-3; e TS= 0,222 m³ m-3) são mais elevados que os obtidos na

profundidade de 0,00 – 0,20 m (TI= 0,117 m3.m-3; TM= 0,147 m3.m-3; TS= 0,206

m3.m-3). Com isso, pode-se visualizar que no terço inferior o solo apresenta menor

conteúdo de água disponível em relação aos terços médio e superior,

comportamento esse que pode ser atribuído a um menor percentual de microporos

existentes nesse terço da encosta, como demonstrado na Tabela 9, dentre outros

aspectos. Nota-se, ainda, que no terço médio e para baixos valores de potencial

matricial, os valores de umidade volumétrica à profundidade de 0,00 – 0,20 m são

superiores aos obtidos na profundidade de 0,20 – 0,40 m, o que, conforme descrito,

anteriormente, sugere a compactação do solo.

53

Gráfico 2 – Gráficos da curva de retenção de água no solo sob o cultivo de pastagem por posições topográficas: terço inferior (TI), terço médio (TM) e terço superior (TS).

PASTAGEM_TI

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³)

Ψm

(-M

Pa)

Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

PASTAGEM_TM

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³) Ψ

m (

-MP

a)Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

PASTAGEM_TS

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Umidade Volumétrica (m³ m-³)

Ψm

(-M

Pa)

Prof 0 - 20 Prof 20 - 40

54

Ao se comparar as curvas de retenção de água no solo sob as diferentes

coberturas vegetais, observa-se semelhança entre as curvas obtidas na

profundidade de 0,20 – 0,40 m e comportamentos diferentes para aquelas obtidas

na profundidade 0,00 – 0,20 m. Esse fato pode ser atribuído à menor cobertura

vegetal existente no solo sob pastagem em relação ao solo sob eucalipto, uma vez

que as camadas mais superficiais do solo tendem a sofrer maiores interferências do

processo de perda de solo, tanto por erosão hídrica como eólica, sendo que a

porosidade do solo é um atributo sensível à ação do pisoteio na superfície. Com

isso, é diminuída a secção do solo para o escoamento vertical de água no perfil, o

que resulta em menor capacidade de infiltração de água no solo e maior exposição à

erosão.

4.2.2 - Água Disponível no Solo

Os conteúdos de água disponível para os mesmos níveis de capacidade de

campo (CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa) do Latossolo

Vermelho-Amarelo (LV) sob o cultivo de eucalipto são superiores aos obtidos no

solo sob cultivo de pastagem (Gráfico 3). Os valores obtidos na tensão de 0,010

MPa e 0,033 MPa representam, respectivamente, 89,82% e 67,35% no LV sob

cultivo de eucalipto para a profundidade de 0,00 – 0,20 metros e 76,23% e 72,90%

no LV sob cultivo de pastagem para a mesma profundidade, em relação aos obtidos

na tensão de 0,006 MPa. Por sua vez, os menores valores de água disponível, em

ambos os solos, são obtidos na capacidade de campo determinada na tensão de

0,033 Mpa, sendo o valor obtido para o solo sob pastagem inferior ao obtido no solo

sob eucalipto.

55

0,21810,2015 0,1959

0,15360,1469

0,1304

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25U

mid

ade

Vol

umét

rica

m³.

m-³

CC1 CC2 CC3

LV sob cultivo de Eucalipto 0,00-0,20 LV sob cultivo de Pastagem 0,00-0,20

Gráfico 3 – Valores de água disponível dos Latossolos Vermelho-Amarelo (LV) sob cultivos de eucalipto e de pastagem na profundidade de 0,00 – 0,20 metros, nos níveis de capacidade de campo: CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa.

Os conteúdos de água disponível para os mesmos níveis de capacidade de

campo (CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa) do Latossolo

Vermelho-Amarelo (LV) sob o cultivo de eucalipto são superiores aos obtidos no

solo sob cultivo de pastagem (Gráfico 4). Os valores obtidos na tensão de 0,010

MPa e 0,033 MPa representam, respectivamente, 89,75% e 66,35% no LV sob

cultivo de eucalipto para a profundidade de 0,20 – 0,40 metros e 76,23% e 64,71%

no LV sob cultivo de pastagem para a mesma profundidade, em relação aos obtidos

na tensão de 0,006 MPa. Por sua vez, os menores valores de água disponível, em

ambos os solos, são obtidos na capacidade de campo determinada na tensão de

0,033 MPa.

56

0,2214 0,21510,1987

0,1636

0,1399 0,1344

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25U

mid

ade

Vol

umét

rica

m³.

m-³

CC1 CC2 CC3

LV sob cultivo Eucalipto 0,20-0,40 LV sob cultivo Pastagem 0,20-0,40

Gráfico 4 – Valores de água disponível dos Latossolos Vermelho-Amarelo (LV) sob cultivos de eucalipto e de pastagem na profundidade de 0,20 – 0,40 metros, nos níveis de capacidade de campo: CC1=0,006 MPa, CC2= 0,010 MPa e CC3= 0,033 MPa.

Assim, a capacidade de campo determinada na tensão de 0,033 MPa não

representa a máxima retenção de água dos solos estudados, o que é corroborado

por Reichardt (1988).

Observa-se, ainda, nos Gráficos 3 e 4, comportamento semelhante para

ambas as profundidades, onde o solo sob eucalipto apresenta valores maiores do

que os encontrados para o solo sob cultivo de eucalipto, independentemente do

nível de capacidade de campo, o que demonstra maior disponibilidade de água no

solo sob esse tipo de uso.

57

4.3 – Quantificação de Biomassa Vegetal

Os rendimentos em biomassa vegetal foram analisados considerando-se o

delineamento inteiramente casualizado distribuído em esquema de parcelas

subdivididas, tendo nas parcelas os tipos de uso do solo (eucalipto e pastagem) e

nas posições topográficas de amostragem (TS, TM e TI), com oito repetições. Os

dados experimentais foram submetidos à análise de variância pelo teste “F” e

posteriormente, aplicado o teste de Tukey a 5%, para comparação entre as médias,

por meio do software SAEG.

Pela Tabela 13, visualiza-se que a interação não é significativa e, dessa

forma, passou-se a estudar os fatores primários e secundários. Observa-se que o

tipo de uso do solo apresenta diferença significativa, tendo o solo sob cultivo de

eucalipto apresentado os maiores valores de aporte de serrapilheira no solo,

segundo os dados desse estudo.

Tabela 13 – Análise de variância da serrapilheira obtida em duas áreas com diferentes tipos de uso do solo e em diferentes posições topográficas.

Fonte de variação GL Quadrado Médio Serrapilheira kg.m-2 Uso (U) 1 6.394800 ** Resíduo A 22 0,1013334E-01 P. Topográficas (S) 2 0,1013334E-01 Interação UxS 2 0,2026667E-01 Resíduo B 44 0,3284376E-01 CV % 33,53 Media Geral 0,5404 * significativo a 5% de probabilidade; e ** significativo a 1% de probabilidade.

A Tabela 14 apresenta os resultados dos valores médios de rendimento de

biomassa vegetal em kg.m-2 para os tipos de uso do solo avaliados. Nota-se que os

valores de serrapilheira obtidos no solo sob o cultivo de eucalipto são superiores aos

encontrados no solo sob o cultivo de pastagem, mais bem visualizados ao convertê-

los em toneladas por hectare (kg.ha-1), gerando os seguintes valores: 9.054,00

kg.ha-1 para o solo sob cultivo de eucalipto e de 1.754,00 kg.ha-1 para o solo sob a

pastagem.

Resultados semelhantes de deposição de biomassa foram observados por

Araújo et al. (2003) ao estudar a deposição de serrapilheira em diferentes modelos

de revegetação de áreas degradas, tendo encontrado a deposição anual de

58

biomassa vegetal no modelo adensado igual a 9.689,45 kg.ha-1, no modelo semi-

adensado 10.376,79 kg.ha-1, no modelo tradicional 9.968,17 kg.ha-1 e na mata

secundária 12.219,09 kg.ha-1. Contudo Gondim (2005), ao estudar a serrapilheira

como indicadora biológica em área de Floresta Atlântica, observou maiores valores

de material orgânico depositado de cerca de 13.500,00 kg.ha-1.

Tabela 14 – Estudo das médias do volume de biomassa vegetal em diferentes tipos de uso do solo.

Uso do solo Biomassa Vegetal kg.m-2 Eucalipto 0,9054 A Pastagem 0,1754 B

Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na coluna não diferem significativamente entre si, ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

59

5 – CONSIDERAÇÃO FINAIS

No presente estudo, para os distintos tipos de usos dos solos nas diferentes

posições de amostragem de amostragem avaliados, observou-se que:

- as frações granulométricas (areia grossa, areia fina, silte e argila) são

influenciadas pela posição de amostragem e pelo tipo de uso do solo. A fração areia

fina também é influenciada pela profundidade do solo;

- com exceção do C e da MO, todos os atributos químicos do solo, sofrem

influência da posição de amostragem;

- dentre os atributos físicos dos solos estudados a densidade do solo, a

macroporosidade e a microporosidade, mostram-se importantes indicadores físicos

da qualidade do solo, influenciados pelo tipo de uso do solo e posição de

amostragem, tendo os mesmos se tornado mais estáveis sob o uso florestal;

- para o tipo de uso pastagem, a densidade do solo mostra-se mais sensível à

variação em relação às posições de amostragem;

- os valores de P e K encontrados no solo sob eucalipto são

significativamente superiores aos observados no solo sob pastagem, sendo

comportamento semelhante observado para o Mg;

- pode-se observar uma maior disponibilidade de água no solo sob eucalipto,

quando comparado aos valores obtidos para o solo sob uso de pastagem;

- em áreas de relevo forte ondulado, a divisão das áreas em segmentos

(terços superior, médio e inferior), para avaliação das condições de solo, se faz

necessária dada à heterogeneidade observada para a maior parte dos atributos

físicos estudados;

- os resultados apresentados refletem a importância da análise de solo para a

avaliação das condições físicas e químicas do solo para avaliação do processo de

recuperação do solo;

- os maiores valores de incremento de biomassa vegetal são observados sob

o cultivo de eucalipto, promovendo maior proteção do solo;

- a melhoria das condições dos solos cultivados com eucalipto dá-se devido

uma possível maior proteção do solo às intempéries e ainda a uma maior deposição

60

de biomassa vegetal no solo, principalmente quando se trata de áreas declivosas,

como a região do Sul do Estado do Espírito Santo.

6 – CONCLUSÃO GERAL

Os resultados obtidos para os distintos tipos de usos dos solos nas diferentes

posições de amostragem avaliadas permitem concluir que:

- na avaliação das condições do solo, em áreas no Sul do Espírito Santo, que

apresentam relevo ondulado e forte ondulado, observam-se interações entre os

atributos e as posições topográficas avaliadas. Sendo assim, recomenda-se a

divisão da área em posições topográficas, como a divisão em terços (superior, médio

e inferior) em função das diferenças associadas aos solos, existentes ao longo do

declive.

- na avaliação dos tipos de uso, o solo sob cultivo de eucalipto apresenta

maior quantidade de água disponível, independente do nível de capacidade de

campo avaliado. Apresentam, ainda, maiores rendimentos de deposição de

biomassa vegetal sobre o solo e maior estabilidade nos atributos físicos do solo,

sendo, dessa forma, recomendado a utilização de cultivos de eucalipto para

florestamento de áreas que se encontram degradadas ou em processo de

degradação, similares à área sob cultivo de pastagem avaliada no presente estudo.

- dentre os atributos dos solos estudados, a densidade do solo, a

macroporosidade e a microporosidade, que associados aos valores obtidos de

retenção de água no solo e da água disponível, mostram-se importantes indicadores

físicos da qualidade do solo, influenciados pelo tipo de uso do solo e posição de

amostragem.

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