Seasonality, soil attributes and root biomass in cerrado, cerradão and forest environments, western Amazon
DOI:
https://doi.org/10.14393/BJ-v38n0a2022-53707Keywords:
Amazonian biome, Natural vegetation, Seasonal dynamics, Soils.Abstract
The Amazon rainforest region presents a phytophysiognomy that ranges from savannas to cerrados, all of them intimately associated to climate and soil characteristics. Evidence has been given that plant growth and development are affected by soil quality and seasonality, thus making it crucial to understand them and how they are related to each other in order to grasp the dynamics of the whole ecosystem. In this context, the goal of this research was to assess how seasonality, soil attributes, and root system biomass are related in natural cerrado, cerradão, and forest areas in southern Amazonas State, in Brazil. Soil samples were collected during dry (June/2018) and rainy (December/2018) seasons from three different layers 0.00–0.05m; 0.05–0.15m, and 0.15–0.30m deep. In each area ten sampling points were randomly chosen. Two kinds of soil samples were collected: the first using 4.0 cm height by 5.1cm internal-diameter soil sample rings; and the second were intact soil lumps. Physical and Chemical soil attributes assessed were macro-porosity (MaP), micro-porosity (MiP), total porosity (TP), soil density (SD), aggregates texture and stability (GMD and WAR), gravimetric humidity (HG), organic carbon (OC), exchangeable aluminum (Al3+), potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CEC), and root biomass (RB). All data were analysed via Tukey t test and student T test to compare results between seasons and areas. Increasing vegetation density (cerrado < cerradão < forest) was followed by an increment in CEC and OC, showing the importance of these attributes to maintaining biodiversity in environments. In amazon cerrado, rainy season as well a sandier soil textures provided favourable conditions to the growth and development of plants’ root system. Soil attributes were little affected by seasonality, that had greater effect on MiP, TP, SD, and OC, leading to lesser values for these variables during rainy season.
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References
ALVARES, C.A., et al. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift. 2013, 22(6), 711-728. https://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507
ALVES, M.H.D., et al. Levantamento das propriedades químicas do solo com diferentes usos agrícolas no baixo Amazonas, Pará/Survey of chemical properties of soil with different agricultural uses in the lower Amazon, Pará. Brazilian Journal of Development. 2019, 5(12), 28983-28996. https://doi.org/10.34117/bjdv5n12-067
AMARAL, E.F., MELO, A.W.F. and OLIVEIRA, T.K. Levantamento de reconhecimento de baixa intensidade dos solos da região de inserção do Projeto Reca, Estados de Rondônia, Acre e Amazonas. Embrapa Acre, boletim de pesquisa 27, 2000, 1-39.
AQUINO, R.E.D., et al. Geoestatística na avaliação dos atributos físicos em Latossolo sob floresta nativa e pastagem na região de Manicoré, Amazonas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2014, 38(2), 397-406. https://doi.org/10.1590/S0100-06832014000200004
AQUINO, R.E., et al. Chemical soil attributes evaluated by multivariate techniques and geostatistics in the area with agroforestry and sugarcane in Humaitá, AM, Brazil. Bioscience Journal, 2016, 32(1), 61-72. https://doi.org/10.14393/BJ-v32n1a2016-29421
BEHLING, M., et al. Eficiência de utilização de nutrientes para formação de raízes finas e médias em povoamento de teca. Revista Árvore, 2014, 38(5), 837-846. https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000500008
BEVAN, K. The grandon underwood field drainage experiment. Institute of Hidrology Report, 1980.
BOER, C.A., et al. Ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura na entressafra em um solo de cerrado. Pesquisa agropecuária brasileira. Brasília. 2007, 42(9), 1269-1276. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2007000900008
BORGES, M.G., RODRIGUES, H.L.A. and LEITE, M.E. Mapeamento de Fitofisionomias do Cerrado na Microrregião de Grão Mogol Através de Imagens de Satélite LanDSat 8 e Sentinel-2A. Revista Tocantinense de Geografia, 2017, 6(11), 19-30.
BORGES, M.G., RODRIGUES, H.L.A. and LEITE, M.E. Sensoriamento remoto aplicado ao mapeamento do Cerrado no Norte de Minas Gerais e suas fitofisionomias. Caderno de Geografia, 2019, 29(58), 819-835. https://doi.org/10.5752/P.2318-2962.2019v29n58p819-835
BRAGA, E.O., et al. Biomassa e sazonalidade das raízes finas em savanas da Amazônia Oriental. Pesquisa Florestal Brasileira, 2017, 37(92), 475-483. https://doi.org/10.4336/2017.pfb.37.92.1382
BRASIL. Projeto RADAMBRASIL, Levantamento de Recursos Naturais. Departamento Nacional de Produção Mineral. Folha SC - 20. Porto Velho, Vol. 16, Rio de Janeiro, 1978.
CAMPOS, M.C.C., et al. Interferências dos pedoambientes nos atributos do solo em uma topossequência de transição Campos/Floresta. Revista ciência agronômica (UFC), 2010, 41(4), 527-535. https://doi.org/10.1590/S1806-66902010000400004
CAMPOS, M.C.C., et al. Caracterização física e química de terras pretas arqueológicas e de solos não antropogênicos na região de Manicoré, Amazonas. Revista Agro@mbiente, 2012, 6(2), 102-109. http://dx.doi.org/10.18227/1982-8470ragro.v6i2.682
CAMPOS, M.C.C., et al. Avaliação dos atributos do solo sob diferentes usos na região de Humaitá, Amazonas. Revista de Ciências Agrárias Amazonian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 2015, 58(2), 122-130. http://dx.doi.org/10.4322/rca.1822
CARNEIRO, R.G., MOURO, M.A.L. and SILVA, V.P.R. Variabilidade da temperatura do solo em função da liteira em fragmento remanescente de mata atlântica. Revista Brasileira de Engenharia e Ambiental. 2014, 18(1), 99-108. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000100013
CASTRO FILHO, C., MUZILLI, O. and PODANOSCHI, A.L. Estabilidade dos agregados e sua relação com o teor de carbono orgânico em um Latossolo Roxo Distrófico, em função de sistemas de plantio, rotações de culturas e métodos de preparo das amostras. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 1998, 22(3), 527-538. https://doi.org/10.1590/S0100-06831998000300019
CASTRO, E.A and KAUFFMAN, J.B. Ecosystem structure in the Brazilian Cerrado: a vegetation gradient of aboveground biomass, root mass and consumption by fire. Journal of Tropical Biology, 1988, 14(3), 263-283. http://doi.org/10.1017/S0266467498000212
CENTENO, L.N., et al. Textura do solo: conceitos e aplicações em solos arenosos. Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, 2017, 4(1), 31-37. http://dx.doi.org/10.15210/rbes.v4i1.11576
CIANCIARUSO, M.V., et al. Produção de serapilheira e decomposição do material foliar em um cerradão na Estação Ecológica de Jataí, município de Luiz Antônio, SP, Brasil. Acta Botânica Brasílica, 2006, 20(1), 49-59. https://doi.org/10.1590/S0102-33062006000100006
CORINGA, E.D.A.O., et al. Atributos de solos hidromórficos no Pantanal Norte Matogrossense. Acta Amazonica, 2012, 42(1), 19-28. https://doi.org/10.1590/S0044-59672012000100003
CORREA, J.C. Características físico-hidrícas dos solos latossolo amarelo, podzólico vermelho-amarelo e podzol hidromórfico do estado do Amazonas. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 1984, 19(3), 347-360.
COSTA, N.R., et al. Atributos do solo e acúmulo de carbono na integração lavoura-pecuária em sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2015, 39(3), 852-863. https://doi.org/10.1590/01000683rbcs20140269
COSTA, M.G., TONINI, H. and MENDES FILHO, P. Atributos do Solo Relacionados com a Produção da Castanheira-do-Brasil (Bertholletia excelsa). Floresta e Ambiente, 2017, 24(e20150042), 1-10. https://doi.org/10.1590/2179-8087.004215
COUTINHO, L.M. O conceito de cerrado. Revista brasileira de botânica. 1978, 1(1), 17-23.
COUTINHO, F.S., et al. Atributos edáficos em áreas de agricultura, pastagem e três estágios sucessionais de Floresta. Floresta e Ambiente, 2017, 24, 1-11. https://doi.org/10.1590/2179-8087.091914
DIAS, L.P.R., et al. Distribuição e morfologia do sistema radicular de Eucalyptus dunnii em resposta à aplicação de fósforo. Revista de Ciências Agroveterinárias, 2017, 16(3), 203-213. https://doi.org/10.5965/223811711632017203
FREITAS, L., et al. Técnicas multivariadas na avaliação de atributos de um Latossolo vermelho submetido a diferentes manejos. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 2015, 10(1), 1-15. http://doi.org/10.5039/agraria.v10i1a3928
FRESCHET, G.T., et al. Climate, soil and plant functional types as drivers of global fine‐root trait variation. Journal of Ecology, 2017, 105(5), 1182-1196. https://doi.org/10.1111/1365-2745.12769
GOMAR, E.P., et al. Atributos do solo e biomassa radicular após quatro anos de semeadura direta de forrageiras de estação fria em campo natural dessecado com herbicidas. Revista brasileira de ciência do solo, 2002, 26(1), 211-223. https://doi.org/10.1590/S0100-06832002000100022
GOMES, B.Z., MARTINS, F.R. and TAMASHIRO, J.Y. Estrutura do cerradão e da transição entre cerradão e floresta paludícola num fragmento da International Paper do Brasil Ltda., em Brotas, SP. Brazilian Journal of Botany, 2004, 27(2), 249-262. https://doi.org/10.1590/S0100-84042004000200005
GOMES, R.L.R., et al. Propriedades físicas e teor de matéria orgânica do solo sob diferentes coberturas vegetais. Revista Eletrônica Faculdade Montes Belos, 2015, 8(5), 72-139.
GUARESCHI, R.F., PEREIRA, M.G. and PERIN, A. Deposição de resíduos vegetais, matéria orgânica leve, estoques de carbono e nitrogênio e fósforo remanescente sob diferentes sistemas de manejo no Cerrado goiano. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2012, 36(3), 909-920. https://doi.org/10.1590/S0100-06832012000300021
GUBIANI, P.I., REICHERT, J.M. and REINERT, D.J. Interação entre disponibilidade de água e compactação do solo no crescimento e na produção de feijoeiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2014, 38(3), 765-773. https://doi.org/10.1590/S0100-06832014000300008
KEMPER, W.D. and CHEPIL, W.S. Size distribution of aggregates. In: BLACK C. A. (Ed.) Methods of Soil Analysis. Part 1. Soil science society of america, 1965, pp. 499-510.
KUCHLA, W.J., et al. Florística, estrutura horizontal e distribuição diamétrica em área de transição de cerrado e floresta aluvial no município de Campos de Júlio–MT. Ambiência, 2015, 11(1), 13-30. http://doi.org/10.5935/ambiencia.2015.01.01
LIMA, C.G.D.R., et al. Correlação linear e espacial entre a produtividade de forragem, a porosidade total e a densidade do solo de Pereira Barreto (SP). Revista Brasileira de Ciência do solo, 2007, 31(6), 1233-1244. https://doi.org/10.1590/S0100-06832007000600002
LIMA, L.A., et al. Tolerância da berinjela à salinidade da água de irrigação. Revista agro@mbiente on-line, 2015, 9(1), 27-34. http://dx.doi.org/10.18227/1982-8470ragro.v9i1.2202
LUCIANO, R.V., et al. Propriedades físicas e carbono orgânico do solo sob plantio direto comparados à mata natural, num Cambissolo Háplico. Revista de Ciências Agroveterinárias, 2010, 9(1), 09-19.
LUIZÃO, F.J. Ciclos de nutrientes na Amazônia: respostas às mudanças ambientais e climáticas. Ciência e Cultura, 2007, 59(3), 31-36.
MAFRA, A.L., et al. Pedogênese numa seqüência Latossolo-Espodossolo na região do alto rio Negro, Amazonas. Revista brasileira de ciência do solo, 2002, 26(2), 381-394. https://doi.org/10.1590/S0100-06832002000200012
MALTA, A.O., et al. Atributos físicos e químicos do solo cultivado com gravioleira, sob adubação orgânica e mineral. Pesquisa Agro, 2019, 2(1), 11-23. http://dx.doi.org/10.33912/AGRO.2596-0644.2019.v2.n1.p11-23.id212
MANTOVANELLI, B.C., et al. Avaliação dos atributos do solo sob diferentes usos na região de Humaitá, Amazonas. Revista de Ciências Agrárias, 2015, 58(2), 122-130.
MARTINS, C.M., et al. Atributos químicos e microbianos do solo de áreas em processo de desertificação no semiárido de Pernambuco. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2010, 34(6), 1883-1890.
MENEZES, C.E.G., et al. Aporte e decomposição da serapilheira e produção de biomassa radicular em florestas com diferentes estágios sucessionais em Pinheiral, RJ. Ciência Florestal, 2010, 20(3), 439-452. https://doi.org/10.5902/198050982059
MINOSSO, J., ANTONELI, V. and FREITAS, A.R. Variabilidade sazonal da infiltração de água no solo em diferentes tipos de uso na região sudeste do paraná/seasonal variability of water infiltration in soil in different types of use in the southeast region of Parana. Geographia Meridionalis, 2017, 3(1), 86-103. http://dx.doi.org/10.15210/gm.v3i1.11041
MIRANDA T.R., et al. Validação de escalas psicossociais para atividade física em jovens universitários. Revista de Saúde Pública, 2015, 49(47), 1-20. https://doi.org/10.1590/S0034-8910.2015049005465
MOLINE, E.F.V. and COUTINHO, E.L.M. Atributos químicos de solos da Amazônia Ocidental após sucessão da mata nativa em áreas de cultivo. Revista de Ciências Agrárias Amazonian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 2015, 58(1), 14-20. http://dx.doi.org/10.4322/rca.1683
MORAIS, V.A., et al. Spatial and vertical distribution of litter and belowground carbon in a brazilian cerrado vegetation. Cerne, 2017, 23(1), 43-52. https://doi.org/10.1590/01047760201723012247
NOBRE, R.G., et al. Crescimento, consumo e eficiência do uso da água pela mamoneira sob estresse salino e nitrogênio. Revista Caatinga, 2014, 27(2), 148-158.
OLIVEIRA, I.A.D., et al. Caracterização de solos sob diferentes usos na região sul do Amazonas. Acta Amazonica, 2015, 45(1), 1-12. https://doi.org/10.1590/1809-4392201400555
OLIVEIRA, U., et al. Fire propagation model in the Cerrado Biome. Biodiversidade Brasileira, 2019, 1, 12-21.
PADILHA, N.S., et al. Crescimento inicial do pinhão-manso submetido a diferentes regimes hídricos em latossolo vermelho distrófico. Ciência Florestal, 2016, 26(2), 513-521. https://doi.org/10.5902/1980509822752
PEDROTTI, A., et al. Atributos químicos do solo modificados por diferentes sistemas de cultivo associados a culturas antecessoras ao cultivo do milho, nos Tabuleiros Costeiros. Magistra, 2017, 27(3/4) 292-305.
RATUCHNE, L.C., et al. State-of-the-art in the Quantification of Biomass in Roots of Forest Formations. Floresta e Ambiente, 2016, 23(3), 450-462. https://doi.org/10.1590/2179-8087.131515
REIS, E. Estatística multivariada aplicada. 2ª ed. Lisboa: Edições Sílabo, 343p, 2011.
REIS, M.S., et al. Características químicas dos solos de uma topossequência sob pastagem em uma frente pioneira da Amazônia Oriental. Revista de Ciências Agrárias, 2009, 52(1), 37-47.
ROCHA, G.X., PIERANGELI, M.A.P. and MARQUES, M.C.S. Atributos de fertilidade dos solos as margens do Rio Paraguai, Pantanal de Cáceres/MT. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, 2018, 9(4), 99-110. http://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2018.004.0008
ROQUETTE, J.G. Distribuição da biomassa no cerrado e a sua importância na armazenagem do carbono. Ciência Florestal, 2018, 28(3), 1350-1363. https://doi.org/10.5902/1980509833354
SCHUURMAN, J.J. and GOEDEWAAGEN, M.A.J. Methods for the Examination of Root Systems and Roots: Methods in use at the Institute for Soil Fertility for Eco-Morphological Root Investigations, 2nd Edn. Wageningen: Centre for agricultural publishing and documentation, 1971.
SILVA, C.J.D., et al. Produção de serrapilheira no Cerrado e Floresta de transição Amazônia-Cerrado do centro-oeste brasileiro. Acta Amazonica, 2007, 37(4), 543-548. https://doi.org/10.1590/S0044-59672007000400009
SIQUEIRA, T.M., et al. Influências climáticas na produção de serapilheira em um cerradão em Prata–MG. Biotemas, 2016, 29(2), 7-15. https://doi.org/10.5007/2175-7925.2016v29n2p7
SKARABOTO, F.F., et al. Influência do tipo de preparo nas propriedades físicas do solo e da cultura da mandioca (euphorbiaceae). Revista Terra & Cultura: Cadernos de Ensino e Pesquisa, 2018, 34, 269-281.
TORRES, J.L.R., et al. Atributos físicos de um latossolo vermelho cultivado com plantas de cobertura, em semeadura direta. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2015, 39(2), 428-437. https://doi.org/10.1590/01000683rbcs20140597
VASCONCELOS, A.C.M., et al. Avaliação do sistema radicular da cana-de-açúcar por diferentes métodos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2003, 27(5), 849-858. https://doi.org/10.1590/S0100-06832003000500009
VASCONCELOS, R.F.B., et al. Cavalcante, D. M. Estabilidade de agregados de um Latossolo Amarelo distrocoeso de tabuleiro costeiro sob diferentes aportes de resíduos orgânicos da cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2010, 34(2), 309-316. https://doi.org/10.1590/S0100-06832010000200004
VIDOTTO, E., et al. Dinâmica do ecótono floresta-campo no sul do Estado do Amazonas no Holoceno, através de estudos isotópicos e fitossociológicos. Acta Amazonica, 2007, 37(3), 1-24. https://doi.org/10.1590/S0044-59672007000300010
WENDLING, B., et al. Densidade, agregação e porosidade do solo em áreas de Conversão do cerrado em floresta de pinus, pastagem e Plantio direto. Bioscience Journal, 2012, 28(1), 256-265.
WEST, J.B., ESPELETA, J.F. and DONOVAN, L.A. Fine root production and turnover across a complex edaphic gradient of a Pinus palustri: Aristida stricta savanna ecosystem. Forest Ecology and Management, 2004, 189(1-3), 397-406. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2003.09.009
YAMAMOTO, J.K. and CONDE, R.P. Classificação de Recursos Minerais Usando a Variância de Interpolação. Revista Brasileira de Geociências, 2017, 29(3), 349-356.
ZANINETTI, R.A., MOREIRA, A. and MORAES, L.A.C. Atributos físicos, químicos e biológicos de Latossolo Amarelo na conversão de floresta primária para seringais na Amazônia. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2016, 51(9), 1061-1068. https://doi.org/10.1590/s0100-204x2016000900005
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