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metadata.dc.type: doctoralThesis
Title: Dinâmica Espaço Temporal do Carbono do Solo na Bacia do Arroio Piraizinho em Bagé, RS
Other Titles: Spatio-temporal dynamics of soil carbon in the Piraizinho stream catchment basin, Bagé, RS, Brazil.
Authors: Santos, Fioravante Jaekel dos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Fernandes, Flavia Fontana
metadata.dc.description.resumo: As práticas agrícolas, entre outros, contribuem para a redução da qualidade do ambiente, através do desequilíbrio entre fixação e emissão de CO2 para a atmosfera. A importância da estocagem de C no solo extrapola a questão do sequestro em si, uma vez que manejos que intensificam o aumento dos seus estoques no solo também possibilitam a melhoria da sua qualidade como um todo. A evolução pontual dos estoques de carbono do solo em função dos usos passados e futuros pode ser estudada através de modelos matemáticos como o Programa Century. A associação desse com o Sensoriamento Remoto (SR) e Sistemas de Informações Geográficas (SIG) torna possível a análise e a modelagem da sua distribuição e variabilidade espacial em áreas geográficas definidas. Nesse estudo foi selecionada uma bacia hidrográfica (do Arroio Piraizinho, Bagé, RS), situada no Pampa Gaúcho, tradicionalmente utilizada com pecuária extensiva em campo nativo, para analisar e modelar a evolução dos estoques de carbono do solo em função de alterações no uso do solo através de uma nova matriz produtiva que está começando a se implantar na região. Para tal, inicialmente foi realizado um levantamento semidetalhado dos solos da bacia hidrográfica; após, uma análise espacial e temporal dos usos do solo através de fotos aéreas e imagens de satélite, apoiada por levantamentos de campo e entrevistas com proprietários de terras e técnicos da região. Para modelagem dos cenários de carbono, com base nas unidades de solos e nos usos existentes, foi realizada uma coleta de amostras de solo para parametrizar e validar o modelo Century 4.0. A espacialização dos dados foi feita montando uma base SIG com o mapa de solos e do relevo de forma a modelar ponto a ponto o estoque de carbono através da variável erosão, onde em cada pixel foi atribuída uma perda de solo calculada através da USLE. Foram encontrados na área unidades de mapeamento de Neossolos (RReh, RLd), Argissolos (PVd), Luvissolos (TXo1, TXo2, TXp, TCo), Chernossolos (MEo), Vertissolos (VEo) e Gleissolos (GMve), com relevo em média suave ondulado. Até o ano de 1967 98,75% da área da BHP era utilizada somente com pecuária extensiva em campo nativo, que foi reduzida a 82,67% em 2009, com a entrada das culturas de arroz, soja, eucalipto e acácia. Os estoques de C na camada arável dos solos da BHP são afetados de modo variável em função do uso do solo e da unidade de mapeamento. Os maiores estoques de C sob campo nativo com pastoreio tradicional simulados em 1990 ocorreram nas unidades MEo (89,04 Mg ha-1 C) e TCo (79,87 Mg ha-1 C), enquanto que os solos das unidades RLd (27,48 Mg ha-1 C) e PVd (41,73 Mg ha-1 C) produziram as menores capacidades de armazenamento de C. A simulação indica também que o sistema com plantio direto de soja no verão e aveia preta no inverno não mantém os níveis de C dos solos estudados, mostrando um consumo dos estoques em todas as unidades de mapeamento. A manutenção deste tipo de uso por 50 anos pode significar o consumo de 35% dos estoques de C dos solos nas unidades de mapeamento simuladas (todas à exceção da VEo e GMve). O sistema de pastoreio racional Voisin apresentou uma capacidade superior à do pastoreio tradicional sem queima em promover o acúmulo de C nos solos estudados.
Abstract: Agricultural practices, among others, contribute to reduce the environment quality, through the unbalance between the CO2 fixation and emission to the atmosphere. The importance of soil carbon stocking surpasses the matter of carbon sequestration in itself, since the kinds of soil management that rise their stocks in soils also have a positive effect on their quality as a whole. The soil carbon stocks evolution in a specific site as a function of its past and future uses can be studied through mathematical models as Century. The linking of this model with Remote Sensing and Geographical Information Systems makes it possible to analyze and model the carbon stocks spatial distribution and variability in a certain geographic area. In this study a catchment basin (Piraizinho stream, Rio Grande do Sul State) located in the Brazilian Pampas, traditionally exploited with cattle grazing on native grassland, was selected to analyze and model the soil carbon stocks changes due to other land uses that have arisen in the region in the last twenty years. In order to achieve this, a semi-detailed soil survey was performed, followed by a spatial and temporal analysis of the land uses, based on aerial photographs and satellite images as well as field survey and interviews with landowners and technicians. To establish the parameters and validate the model, a soil sampling was performed based on the soil units and different types of land uses. The data spatial modeling was done on a GIS base using the soil units map and relief in a such a way as to point model the carbon stock through the erosion variable, where to each pixel it was assigned a soil loss using the USLE. Regosols (RReh and RLd units), Acrisols (PVd unit), Luvisols (TXo1, TXo2, TXp, TCo units), Chernozems (MEo unit), Vertisols (VEo unit), and Gleysols (GMve unit) were mapped in an average gently rolling landscape. In 1967 98,75% of the area was used solely by extensive cattle grazing on native grassland, by 2009 this was reduced to 82,67%, due to rice and soybeans crops as well as eucalyptus and acacia foresting. The topsoil carbon stocks varied as a function of the soil units and kinds of use. The largest carbon stocks under traditional grazing simulated to the year 1990 were found on soil units MEo (89,04 Mg ha-1 C) and TCo (79,87 Mg ha-1 C), while soil units RLd (27,48 Mg ha-1 C) and PVd (41,73 Mg ha-1 C) were responsible for the lowest stocks. The simulations also indicate that the no till system with soybeans in summer and rye in winter is not able to maintain the carbon stocks in any of the soil units modeled. The continuous use of this system for 50 years can lead to the consumption of 35% of the carbon stocked in the topsoils (without considering VEo and GMve soil units that were not simulated). The Voisin rational grazing system, that has been adopted by 45 years in a property in the area, showed a higher potential than the traditional system without fire to accumulate carbon in the soils.
Keywords: Cenários de uso do solo
Century v4.0
Geotecnologias
Bioma pampa
Modelagem espacial
Soil carbon
Century v4.0
Geographical information system
Spatial modeling
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Pelotas
metadata.dc.publisher.initials: UFPel
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Solos
Citation: SANTOS, Fioravante Jaekel dos. Spatio-temporal dynamics of soil carbon in the Piraizinho stream catchment basin, Bagé, RS, Brazil.. 2011. 160 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2011.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://hdl.handle.net/123456789/2463
Issue Date: 31-Mar-2011
Appears in Collections:Pós-Graduação em Solos: Dissertações e Teses

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