O fogo no cerrado: influência da queima nos atributos do solo
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Data
2022-09
Autores
Orientador
Jasper, André
Banca
Kauffmann, Marjorie
Konrad, Odorico
Seabra Júnior, Santino
Título do periódico
ISSN
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Editor
Resumo
O Cerrado, como outras savanas do mundo, é altamente inflamável durante a estação seca e sujeito a incêndios. Apesar da adaptação do bioma ao fogo, podem ocorrer alterações nas características do solo. Desta forma, objetivou-se com este trabalho avaliar a influência do fogo nos atributos físicos, químicos e biológicos de três solos do Cerrado brasileiro. O solo foi coletado no município de Nova Mutum - MT, que apresenta o Cerrado como bioma predominante. As coletas foram realizadas em três áreas de Cerrado nativo após incêndios florestais, sendo que, para comparação, foram coletadas parcelas atingidas pelo fogo e parcelas preservadas da ação do fogo localizadas o mais próximo possível das parcelas incendiadas, assumindo que ambas eram similares em sua composição vegetal original, com intervalo de dois meses entre o incêndio e a coleta, em quatro camadas (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10- 20 cm) e três repetições. As amostras de solo úmido e resfriado foram submetidas à análise biológica (respiração basal) e as amostras de terra fina seca ao ar foram analisadas quanto aos atributos químicos: potencial hidrogeniônico (pH), matéria orgânica do solo, carbono orgânico total, nitrogênio total, fósforo disponível, potássio trocável, cátions trocáveis (alumínio, cálcio, magnésio), acidez potencial do solo, hidrogênio extraível, boro, ferro, zinco, manganês, cobre e enxofre; e atributos físicos: análise granulométrica, argila dispersa em água, grau de floculação, índice de estabilidade de agregados, diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico e fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica. Os resultados foram submetidos ao teste t a 5% de probabilidade para determinar diferenças entre as parcelas atingidas pelo fogo e as respectivas parcelas preservadas da ação do fogo. Nas parcelas atingidas pelo fogo, os valores de pH aumentaram, tornando o solo menos ácido, e as concentrações de alumínio e hidrogênio diminuíram na camada superficial do solo. Os teores de fósforo disponível, potássio trocável, cálcio trocável, zinco, cobre, manganês, matéria orgânica do solo e carbono orgânico total apresentaram aumento significativo nas parcelas atingidas pelo fogo, enquanto os teores de ferro apresentaram declínio em algumas camadas dos solos. As concentrações de magnésio trocável e de nitrogênio total não foram alteradas. O mesmo resultado foi observado para a respiração basal solo. Os teores de boro e de enxofre não apresentaram tendência clara, com aumento em algumas camadas e redução em outras. Os solos amostrados, pertencentes às classes texturais franco-arenosos e franco- argiloarenosos, apresentaram redução da dispersão da argila em água em algumas camadas nas parcelas atingidas pelo fogo, enquanto o grau de floculação apresentou resultado contrário, com aumento significativo nestas parcelas. O índice de estabilidade dos agregados variou significativamente apenas na camada superficial (0-2,5 cm) da área 2, resultando em menor porcentagem na parcela atingida pelo fogo, e o diâmetro médio ponderado e diâmetro médio geométrico não diferiram significativamente entre as parcelas atingidas e preservadas do fogo. Quanto às frações de carbono orgânico, observou-se aumento significativo do carbono orgânico particulado em algumas camadas, e, consequentemente, redução do carbono orgânico associado aos minerais nas parcelas afetadas pelo fogo. O efeito do fogo é variado, pois depende não só das suas características intrínsecas, mas da composição do bioma e solo da região; parece ser superficial, estando mais presente nas camadas superiores do solo; e tem aspecto temporário, com normalização dos atributos a médio e longo prazo.
The Cerrado, like other savannas in the world, is highly flammable during the dry season and subject to fire. Despite the adaptation of the biome to fire, changes in soil characteristics may occur. Thus, the objective of this work was to evaluate the influence of fire on the physical, chemical and biological attributes of three soils in the brazilian Cerrado. The soil was collected in the municipality of Nova Mutum - MT, which has the Cerrado as the predominant biome. The collections were carried out in three areas of native Cerrado after forest fires, and, for comparison, plots affected by fire and plots preserved from the action of fire located as close as possible to the burned plots were collected, assuming that both were similar in their original plant composition, with an interval of two months between burning and collection, in four layers (0-2.5; 2.5-5; 5-10; 10-20 cm) and three repetitions. The wet and cooled soil samples were submitted to biological analysis (basal respiration) and the air-dried fine soil samples were analyzed for chemical attributes: hydrogenic potential (pH), soil organic matter, total organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, exchangeable potassium, exchangeable cations (aluminium, calcium, magnesium), potential soil acidity, extractable hydrogen, boron, iron, zinc, manganese, copper and sulfur; and physical attributes: granulometric analysis, clay dispersed in water, flocculation degree, aggregate stability index, weighted average diameter, geometric average diameter and physical granulometric fractionation of organic matter. The results were submitted to the t test at 5% probability to determine differences between the plots affected by the fire and the respective plots preserved from the action of fire. In the plots affected by fire, pH values increased, making the soil less acidic, and aluminum and hydrogen concentrations decreased in the topsoil layer. The levels of available phosphorus, exchangeable potassium, exchangeable calcium, zinc, copper, manganese, soil organic matter and total organic carbon showed a significant increase in the plots affected by fire, while the iron content showed a decline in some soil layers. Exchangeable magnesium and total nitrogen concentrations did not change. The same result was observed for soil basal respiration. The boron and sulfur contents did not show a clear trend, with an increase in some layers and a decrease in others. The sampled soils, belonging to the loam-sandy and loam-sandy loam texture classes, showed a reduction in the dispersion of clay in water in some layers in the plots affected by the fire, while the degree of flocculation showed the opposite result, with a significant increase in these plots. The aggregate stability index varied significantly only in the surface layer (0-2.5 cm) of area 2, resulting in a lower percentage in the plot affected by fire, and the weighted average diameter and geometric average diameter did not differ significantly between the affected plots and preserved from fire. As for the organic carbon fractions, a significant increase in particulate organic carbon was observed in some layers, and, consequently, a reduction in organic carbon associated with minerals in the fire-affected plots. The effect of fire is varied, as it depends not only on its intrinsic characteristics, but also on the composition of the biome and soil of the region; appears to be superficial, being more present in the upper layers of the soil; and it has a temporary aspect, with the normalization of attributes in the medium and long term.
El Cerrado, como otras sabanas del mundo, es altamente inflamable durante la estación seca y sujeto a incendios. A pesar de la adaptación del bioma al fuego, pueden ocurrir cambios en las características del suelo. Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia del fuego en los atributos físicos, químicos y biológicos de tres suelos del Cerrado brasileño. El suelo fue recolectado en el municipio de Nova Mutum - MT, que tiene el Cerrado como bioma predominante. Las colectas se realizaron en tres áreas del Cerrado nativo después de incendios forestales y, a modo de comparación, se recolectaron parcelas afectadas por el fuego y parcelas preservadas de la acción del fuego ubicadas lo más cerca posible de las parcelas quemadas, asumiendo que ambas eran similares en su composición planta original, con un intervalo de dos meses entre el fuego y la recolección, en cuatro capas (0-2,5; 2,5-5; 5- 10; 10-20 cm) y tres repeticiones. Las muestras de suelo húmedo y enfriado se sometieron a análisis biológico (respiración basal) y las muestras de suelo fino secado al aire se analizaron para determinar los atributos químicos: potencial hidrogenético (pH), materia orgánica del suelo, carbono orgánico total, nitrógeno total, fósforo disponible, potasio, cationes intercambiables (aluminio, calcio, magnesio), acidez potencial del suelo, hidrógeno extraíble, boro, hierro, zinc, manganeso, cobre y azufre; y atributos físicos: análisis granulométrico, arcilla dispersa en agua, grado de floculación, índice de estabilidad de los agregados, diámetro medio ponderado, diámetro medio geométrico y fraccionamiento físico granulométrico de la materia orgánica. Los resultados fueron sometidos a la prueba t al 5% de probabilidad para determinar diferencias entre las parcelas afectadas por el fuego y las respectivas parcelas preservadas de la acción del fuego. En las parcelas afectadas por el fuego, los valores de pH aumentaron, haciendo que el suelo fuera menos ácido, y las concentraciones de aluminio e hidrógeno disminuyeron en la capa superficial del suelo. Los niveles de fósforo disponible, potasio intercambiable, calcio intercambiable, zinc, cobre, manganeso, materia orgánica del suelo y carbono orgánico total mostraron un aumento significativo en las parcelas afectadas por el fuego, mientras que el contenido de hierro mostró una disminución en algunas capas del suelo. Las concentraciones de magnesio intercambiable y nitrógeno total no cambiaron. El mismo resultado se observó para la respiración basal del suelo. Los contenidos de boro y azufre no mostraron una tendencia clara, con un aumento en algunas capas y una disminución en otras. Los suelos muestreados, pertenecientes a las clases texturales franco-arenosos y franco-limosos, mostraron una reducción en la dispersión de arcilla en agua en algunas capas de las parcelas afectadas por el fuego, mientras que el grado de floculación mostró el resultado contrario, con una incremento significativo en estas parcelas. El índice de estabilidad de los agregados varió significativamente solo en la capa superficial (0-2,5 cm) del área 2, resultando en menor porcentaje en la parcela afectada por el fuego, y el diámetro medio ponderado y el diámetro medio geométrico no difirieron significativamente entre las parcelas afectadas y preservado del fuego. En cuanto a las fracciones de carbono orgánico, se observó un aumento significativo del carbono orgánico particulado en algunas capas y, en consecuencia, una reducción del carbono orgánico asociado a los minerales en las parcelas afectadas por el fuego. El efecto del fuego es variado, pues depende no solo de sus características intrínsecas, sino también de la composición del bioma y suelo de la región; parece ser superficial, estando más presente en las capas superiores del suelo; y tiene un aspecto temporal, con la normalización de atributos en el mediano y largo plazo.
The Cerrado, like other savannas in the world, is highly flammable during the dry season and subject to fire. Despite the adaptation of the biome to fire, changes in soil characteristics may occur. Thus, the objective of this work was to evaluate the influence of fire on the physical, chemical and biological attributes of three soils in the brazilian Cerrado. The soil was collected in the municipality of Nova Mutum - MT, which has the Cerrado as the predominant biome. The collections were carried out in three areas of native Cerrado after forest fires, and, for comparison, plots affected by fire and plots preserved from the action of fire located as close as possible to the burned plots were collected, assuming that both were similar in their original plant composition, with an interval of two months between burning and collection, in four layers (0-2.5; 2.5-5; 5-10; 10-20 cm) and three repetitions. The wet and cooled soil samples were submitted to biological analysis (basal respiration) and the air-dried fine soil samples were analyzed for chemical attributes: hydrogenic potential (pH), soil organic matter, total organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, exchangeable potassium, exchangeable cations (aluminium, calcium, magnesium), potential soil acidity, extractable hydrogen, boron, iron, zinc, manganese, copper and sulfur; and physical attributes: granulometric analysis, clay dispersed in water, flocculation degree, aggregate stability index, weighted average diameter, geometric average diameter and physical granulometric fractionation of organic matter. The results were submitted to the t test at 5% probability to determine differences between the plots affected by the fire and the respective plots preserved from the action of fire. In the plots affected by fire, pH values increased, making the soil less acidic, and aluminum and hydrogen concentrations decreased in the topsoil layer. The levels of available phosphorus, exchangeable potassium, exchangeable calcium, zinc, copper, manganese, soil organic matter and total organic carbon showed a significant increase in the plots affected by fire, while the iron content showed a decline in some soil layers. Exchangeable magnesium and total nitrogen concentrations did not change. The same result was observed for soil basal respiration. The boron and sulfur contents did not show a clear trend, with an increase in some layers and a decrease in others. The sampled soils, belonging to the loam-sandy and loam-sandy loam texture classes, showed a reduction in the dispersion of clay in water in some layers in the plots affected by the fire, while the degree of flocculation showed the opposite result, with a significant increase in these plots. The aggregate stability index varied significantly only in the surface layer (0-2.5 cm) of area 2, resulting in a lower percentage in the plot affected by fire, and the weighted average diameter and geometric average diameter did not differ significantly between the affected plots and preserved from fire. As for the organic carbon fractions, a significant increase in particulate organic carbon was observed in some layers, and, consequently, a reduction in organic carbon associated with minerals in the fire-affected plots. The effect of fire is varied, as it depends not only on its intrinsic characteristics, but also on the composition of the biome and soil of the region; appears to be superficial, being more present in the upper layers of the soil; and it has a temporary aspect, with the normalization of attributes in the medium and long term.
El Cerrado, como otras sabanas del mundo, es altamente inflamable durante la estación seca y sujeto a incendios. A pesar de la adaptación del bioma al fuego, pueden ocurrir cambios en las características del suelo. Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia del fuego en los atributos físicos, químicos y biológicos de tres suelos del Cerrado brasileño. El suelo fue recolectado en el municipio de Nova Mutum - MT, que tiene el Cerrado como bioma predominante. Las colectas se realizaron en tres áreas del Cerrado nativo después de incendios forestales y, a modo de comparación, se recolectaron parcelas afectadas por el fuego y parcelas preservadas de la acción del fuego ubicadas lo más cerca posible de las parcelas quemadas, asumiendo que ambas eran similares en su composición planta original, con un intervalo de dos meses entre el fuego y la recolección, en cuatro capas (0-2,5; 2,5-5; 5- 10; 10-20 cm) y tres repeticiones. Las muestras de suelo húmedo y enfriado se sometieron a análisis biológico (respiración basal) y las muestras de suelo fino secado al aire se analizaron para determinar los atributos químicos: potencial hidrogenético (pH), materia orgánica del suelo, carbono orgánico total, nitrógeno total, fósforo disponible, potasio, cationes intercambiables (aluminio, calcio, magnesio), acidez potencial del suelo, hidrógeno extraíble, boro, hierro, zinc, manganeso, cobre y azufre; y atributos físicos: análisis granulométrico, arcilla dispersa en agua, grado de floculación, índice de estabilidad de los agregados, diámetro medio ponderado, diámetro medio geométrico y fraccionamiento físico granulométrico de la materia orgánica. Los resultados fueron sometidos a la prueba t al 5% de probabilidad para determinar diferencias entre las parcelas afectadas por el fuego y las respectivas parcelas preservadas de la acción del fuego. En las parcelas afectadas por el fuego, los valores de pH aumentaron, haciendo que el suelo fuera menos ácido, y las concentraciones de aluminio e hidrógeno disminuyeron en la capa superficial del suelo. Los niveles de fósforo disponible, potasio intercambiable, calcio intercambiable, zinc, cobre, manganeso, materia orgánica del suelo y carbono orgánico total mostraron un aumento significativo en las parcelas afectadas por el fuego, mientras que el contenido de hierro mostró una disminución en algunas capas del suelo. Las concentraciones de magnesio intercambiable y nitrógeno total no cambiaron. El mismo resultado se observó para la respiración basal del suelo. Los contenidos de boro y azufre no mostraron una tendencia clara, con un aumento en algunas capas y una disminución en otras. Los suelos muestreados, pertenecientes a las clases texturales franco-arenosos y franco-limosos, mostraron una reducción en la dispersión de arcilla en agua en algunas capas de las parcelas afectadas por el fuego, mientras que el grado de floculación mostró el resultado contrario, con una incremento significativo en estas parcelas. El índice de estabilidad de los agregados varió significativamente solo en la capa superficial (0-2,5 cm) del área 2, resultando en menor porcentaje en la parcela afectada por el fuego, y el diámetro medio ponderado y el diámetro medio geométrico no difirieron significativamente entre las parcelas afectadas y preservado del fuego. En cuanto a las fracciones de carbono orgánico, se observó un aumento significativo del carbono orgánico particulado en algunas capas y, en consecuencia, una reducción del carbono orgánico asociado a los minerales en las parcelas afectadas por el fuego. El efecto del fuego es variado, pues depende no solo de sus características intrínsecas, sino también de la composición del bioma y suelo de la región; parece ser superficial, estando más presente en las capas superiores del suelo; y tiene un aspecto temporal, con la normalización de atributos en el mediano y largo plazo.
Descrição
Palavras-chave
Incêndios vegetacionais; Impacto no solo; Savana; Ecologia do fogo; Vegetation fires; Ground impact; Savanna; Fire ecology; Incendios de vegetación; Impacto en el suelo; Sabana; Ecología del fuego
Citação
FRANZ, Gabriela Maria. O fogo no cerrado: influência da queima nos atributos do solo. 2022. Tese (Doutorado) – Curso de Ambiente e Desenvolvimento, Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 29 set. 2022. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3442.