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CENA-NT/web/apostilas/marisa Biogeoquímica do Nitrogênio em Ecossistemas.

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Apresentação em tema: "CENA-NT/web/apostilas/marisa Biogeoquímica do Nitrogênio em Ecossistemas."— Transcrição da apresentação:

1 CENA-NT/web/apostilas/marisa Biogeoquímica do Nitrogênio em Ecossistemas Tropicais CEN-5749 Profa. Dra. Marisa de Cássia Piccolo Laboratório de Ciclagem de Nutrientes (CENA-USP) Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA)

2 *Ciclo global do nitrogênio: Processos que interligam os compartimentos *Fatores ambientais e atividades humanas que influenciam os processos do ciclo do nitrogênio *Uso de técnicas isotópicas no estudo do ciclo do nitrogênio (enriquecimento isotópico e variação natural) *Estudo de Caso: Ecossistema Natural Floresta ( Atlântica e Amazônia), Cerrado e Campo Nativo Agroecossistema Pastagem, Cana-de-Açúcar e Eucalipto Plantio Direto e Plantio Convencional *Coleta e análise do nitrogênio em amostras de gases, plantas, serapilheira, sistema radicular, solo, água nos diferentes compartimentos no sistema solo- planta-atmosfera. *Uso de técnicas isotópicas no estudo do ciclo do nitrogênio (enriquecimento isotópico e variação natural) Metodologias Teorias e Aplicações Programa da Disciplina *Indices de Qualidade do Solo

3 Índices de Qualidade do Solo

4 Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F Substratos Degradados Classificação (Dias, 1998) Resíduos geológico; Taludes de corte e barragens; Taludes de cava de minas Remanescentes de mineração; Horizontes reconstituídos; Depósitos controlados e não controlados;

5 Fertilidade do Solo: Estuda a capacidade do solo em fornecer os nutrientes essenciais, em quantidade e proporção adequadas, para o crescimento das plantas. Produção vegetal = f (fertilidade+água disponível +...) Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo N Mg P K Al Zn Cu K P Ca Colóide do Solo K P Ca Fertilidade do Solo Nutrição Mineral N P Zn Balieiro, F. 2009

6 Fungos e Bactérias Protozoários Nematóides Raízes Macro organismos Serrapilheira O sistema solo-planta-atmosfera é ainda mais complexo Solo vivo nutrição de plantas Nutrientes essenciais Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

7 Amostragem do solo Impossibilidade (ou não-praticidade) de caracterizar as populações por meio da avaliação de todos os seus indivíduos Populações homogêneas: poucos indivíduos (amostras) o representam; Populações heterogêneas: número de amostra deverá ser maior Pedologia X Fertilidade Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Amostragem para fins de fertilidade Conhecer o solo quimicamente Diagnósticos de deficiências ou toxidez; Recomendações seguras de insumos; Seleção de espécies ou variedades a serem implantadas; Subsidiar interpretação e recomendações Identificação de classes de fertilidade e recomendação (Tabelas) ou balanço nutricional (mais complexo) Balieiro, F. 2009

8 Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo AMOSTRA REPRESENTATIVA (na prática) 1. DIVISÃO DA ÁREA EM GLEBAS HOMOGÊNEAS (Macrovariações) COBERTURA VEGETAL: compreendendo as formas naturais (vegetação espontânea) e implantadas (diversas culturas) VARIAÇÕES NA FORMA DE RELEVO: delimitadas pelas mudanças na declividade DIFERENÇAS NAS CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS DO SOLO: cor e textura HISTÓRICO DE USO DA ÁREA: especialmente com relação ao emprego de corretivos e adubos USO FUTURO DA ÁREA: Balieiro, F. 2009

9 Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo PROCEDIMENTOS PARA AMOSTRAGEM Erros mais comuns Amostra não representativa Erro analítico Contaminação de amostras Alteração de características Mistura de amostras ou etiquetagem errada Balieiro, F. 2009

10 Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo CaracterísticasTerraçoEncosta ysCvLyscvL pH (H 2 0)5,650,274,730,045,310,213,940,03 P (mg dm -3 )1,191,69142,210,281,220,7561,670,12 K (mg dm -3 )63,3052,3482,698,6420,8824,84118,954,10 Ca +2 + Mg +2 5,220,8917,130,152,110,9243,480,15 Al +3 (cmolc dm -3 )0,170,0637,200,010,480,1735,970,03 Valores médios (y), desvio-padrão (s), coeficiente de variação (CV) e intervalo de confiança (L) de características químicas de 100 amostras coletadas em áreas de 100 x 100m em solos de terraços e de encostas na região de Viçosa, MG (Barreto et al., 1974).. Não há uniformidade entre variabilidade das características do solo Determinar o número de amostras para cada atributo Balieiro, F. 2009

11 Amostragem Simples: estima-se média e a variância do atributo Composta: estima-se as condições médias do solo (nada sobre a variabilidade do atributo) Há dependência então da variabilidade entre amostras simples e número, mas assumi-se generalizadamente, 5 amostras compostas de amostras simples = 30 amostras simples Somente a análise de rotina representa a qualidade do solo??? Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

12 Qualidade do Solo Promover o crescimento das plantas Receber, armazenar e suprir água Armazenar, suprir e ciclar nutrientes Promover as trocas gasosas Promover a atividade biológica Funções do solo Atributos da Qualidade do solo Químico Biológico Físico - Teor de N, P - MOS - P-orgânico - CTC - pH - Temperatura - Densidade - Agregação - Retenção de água - Biodiversidade - Atividade de enzimas - C e N Biomassa - Quociente metabólico - Taxa de mineralização Indicadores Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

13 Indicadores – Critérios para seleção Devem integrar propriedades e processos químicos, físicos e biológicos e representar as propriedades e funções do solo; A relevância ecológica e a variação natural dos indicadores devem ser bem conhecidas; Devem ser sensíveis a variações em longo prazo no manejo e no clima, mas resistentes a flutuações em curto prazo; Devem possibilitar sua medição acurada e precisa por meio de ampla variação de tipos e condições de solo; Devem ser de determinação simples e de baixo custo, para permitir que grande número de análises possa ser realizado. Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

14 Métodos integrados de Análise da Qualidade do solo Estratégias: - Análise multivariadas ou - Modelos para determinação de Índices de Qualidade do Solo (IQS) Facilidade na interpretação Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Exemplo de Métodos integrados de análise Chaer (2002) Índices de Qualidade do Solo (IQS) Funções do solo relacionadas à sustentabilidade da atividade florestal: (1) receber, armazenar e suprir água; (2) armazenar, suprir e ciclar nutrientes; (3) promover o crescimento das raízes; (4) promover a atividade biológica e (5) manter a homeostase Balieiro, F. 2009

15 FunçõesPesoIndicadores Nível 1 PesoIndicadores Nível 2 Peso 1- Receber, armazenar e suprir água 0,2Densidade do solo Matéria orgânica 0,20 0,80 2- Promover o crescimento das raízes 0,2Densidade do solo Matéria orgânica Acidez/toxidez de Al 0,25 pH H+Al Al +3 0,33 Nutrientes0,25P S-SO 4 2- K Ca Mg 0,33 0,17 3- Armazenar, suprir e ciclar nutrientes 0,2Matéria orgânica P orgânico CTC pH 7 (T) Saturação de bases (V) Saturação de Al (m) Nutrientes na BM 0,13 0,03 0,27 CBM NBM 0,50 Valores dos indicadores EI (EF1)= (EI n x Peso) (EFs)= (EF n x Peso) IQS = (Ef n ) Chaer (2002) Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

16 Métodos de avaliação Sistema de Agricultura Migratória (Reis, 2002) Local: Bom Jardim – RJ Áreas Avaliadas: C1, C2 e C3: áreas sob cultivo a 1, 2 e 3 anos F1, F3 e F5: capoeiras com 1, 3 e 5 anos; F15, F30 e F150: floresta em regeneração 15, 30 e 150 anos; P15: pastagem Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Indicadores: Fertilidade, N, Corg C-BMS, N-BMS, respiração, qCO 2, C-Mic/Corg Fauna: densidade, riqueza e equidade Deposição de serapilheira e nutrientes Balieiro, F. 2009

17 Ordenação multivariada bidimensional (NMS) de áreas em sistemas de agricultura migratória. Análise Multivariada Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Balieiro, F. 2009

18 Integração de atributos facilita interpretações Caracterização dos solos e serapilheira na Mata Atlântica (SP) Princípios de amostragem e de avaliação da qualidade do solo Diagrama da análise de componentes principais multidimensional para os atributos dos solos em Floresta Ombrófila (Ubatuba-SP) a 5m; 100m; 400m e 1000m de altitude na camada 0,10m (n=16) (Martins, 2010).


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