Comparison of Soil Organic Carbon Dynamics in Forested Riparian Wetlands and Adjacent Uplands

Wetland riparian soils typically have greater C pools than adjacent uplands, yet quantifying soil organic C (SOC) sequestration in riparian systems remains difficult. Quantification of major inputs and losses of autochthonous SOC through process-based measurements would allow for better comparisons between riparian and upland systems. In this study, we quantified major soil C fluxes within five paired headwater riparian and upland sites in Rhode Island. The difference between total C inputs and losses were used to construct net annual landscape-scale SOC sequestration rates. Annual SOC inputs were statistically similar between landscapes, with the exception of those from understory herbaceous vegetation, which were significantly greater (p \u3c 0.001) in riparian zones than uplands. Mean annual C losses via soil respiration were also statistically similar between landscapes, but estimates of microbial respiration (actual loss of SOC) were significantly less (p \u3c 0.01) in riparian ecosystems. Thus, riparian forests had greater net annual SOC sequestration (range 2.4-3.4 Mg C ha-1yr-1) than paired upland sites (range 0.4-2.1 Mg C ha-1yr-1). Our results suggest that process-based SOC sequestration measures can yield similar results to traditional methods, such as chronosequences, but our averaged estimates (2.0 Mg C ha-1yr-1) were greater than those typically reported using alternate approaches

Soil Organic Carbon Pools in Riparian Landscapes of Southern New England

Riparian zones are important catchment-scale depositional environments that receive episodic influx of sediment and C from watershed sources. The specific impacts of upland disturbances on riparian soil development and soil organic carbon (SOC) dynamics are still largely unknown. The goal of our study was to understand the role of riparian soils in retaining C at the landscape and catchment scales. We quantified SOC pools to a depth of 1 m at 29 headwater riparian sites in southern New England. Riparian SOC pools ranged from 117 to 495 Mg C ha-1, with a mean pool of 246 Mg C ha-1. On average, \u3e50% of the total SOC was stored below 30 cm. Riparian SOC pools differed significantly between soils formed in relatively fast accreting environments (those that contain buried surface horizons; 277 Mg C ha -1) and those in slow accreting environments where buried horizons were absent (188 Mg C ha-1). Catchment-scale analysis of SOC distribution indicated that riparian zones, on average, occupy 8% of the total watershed area yet store as much as 20% of the total catchment SOC. These results suggest that even though riparian zones occupy a small percentage of the overall watershed, these areas are an important component of the landscape for storage of SOC deposited as a result of catchment-scale disturbances

Amostragem para avaliação da fertilidade do solo em função do instrumento de coleta das amostras e de tipos de preparo do solo Sampling for soil fertility evaluation as influenced by sampling tool and soil tillage

As medidas da média e da variabilidade dos índices de fertilidade do solo podem variar com o instrumento de coleta das amostras e com o tipo de preparo do solo. Assim, é necessário o desenvolvimento de métodos de amostragem de solo que melhor representem as reais condições de fertilidade do solo. Este trabalho teve como objetivos avaliar os efeitos da pá de corte e do trado de caneca nas medidas da média e da variabilidade de índices de fertilidade do solo sob plantio direto (PD) e preparo convencional (PC), estimar o número de amostras simples para formar uma composta e testar a hipótese de que a média aritmética das amostras simples é igual ao resultado da análise química da amostra composta. Foram coletadas amostras de um Luvissolo Crômico Pálico abrúptico em um experimento de comparação de tipos de preparo do solo, semeado com monocultura de milho. Coletaram-se 48 amostras simples de solo em uma parcela de 81 m² sob PD, sendo 24 com pá de corte (perpendicularmente aos sulcos e no espaço compreendido entre os pontos médios entre sulcos) e 24 com trado de caneca, em amostragem localizada (quatro amostras coletadas no sulco de plantio, oito a 10 cm do sulco e 12 no ponto médio entre os sulcos), próximas aos locais das amostras coletadas com pá de corte. Em outra parcela sob PC adotou-se o mesmo procedimento. A partir dessas amostras simples, foram preparadas, para cada combinação entre tipos de preparo do solo e instrumentos de coleta, amostras compostas de diferentes números de amostras simples (4, 8, 12, 16 e 24 amostras simples/amostra composta), com três repetições. Em todas as amostras simples e compostas, determinaram-se o pH e os teores de P, K+, Ca2+, Mg2+ e matéria orgânica. As características avaliadas em amostras coletadas com trado de caneca apresentaram maior variabilidade do que quando foram avaliadas em amostras coletadas com pá de corte, independentemente do tipo de preparo do solo. Nos dois instrumentos de coleta, a ordem decrescente de variabilidade foi: P > Mg2+ > K+ > Ca2+ > MO > pH. A fertilidade média de uma parcela sob PD ou sob PC após a colheita e antes do preparo do solo subseqüente pode ser avaliada com trado de caneca, em substituição à pá de corte, desde que na preparação da amostra composta de solo 17 % das amostras simples sejam coletadas no sulco de plantio, 33 % a 10 cm do sulco e 50 % no ponto médio entre os sulcos. A fertilidade média de uma parcela sob PD ou PC depois da colheita e antes do preparo do solo subseqüente, avaliada pela análise química da amostra composta, é semelhante àquela avaliada pela média aritmética dos resultados das análises químicas das amostras simples coletadas com pá de corte ou com trado de caneca de forma dirigida. Em geral, a coleta de pelo menos oito amostras simples de solo realizada com pá de corte ou trado de caneca de forma dirigida, conforme utilizado neste trabalho, seria suficiente para formar uma amostra composta representativa para avaliação da fertilidade do solo de uma unidade de amostragem aparentemente homogênea. Entretanto, quanto maior o número de amostras simples coletadas, maior será a confiabilidade ou exatidão da estimativa dessa fertilidade média.<br>The measures of the average and variability of soil fertility indexes can vary with the sampling tool and soil tillage type. Soil sampling methods must be developed that are more reliable to represent the real conditions of soil fertility. This study aimed at an evaluation of the effects of the cutting shovel and hand auger on measures of average and variability of the soil fertility index (a) under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT), (b) to estimate the minimum number of simple samples to form a composite sample and (c) to test the hypothesis that the arithmetic average of simple samples is equal to the result of the chemical analysis of the composite sample. Chromic Luvisol samples were collected in a control experiment of soil tillage type, planted with corn. In a 81 m² plot under NT 48 simple soil samples were collected, 24 with a cutting shovel (perpendicularly to the furrow and in-between two furrows) and 24 with auger hole, in controlled sampling (four samples collected in the planting furrow, 8 to 10 cm away from the furrow and 12 in-between the furrows), close to the points of sampling with the cutting shovel. The procedure was repeated in a second plot under CT. Composite samples of different numbers of simple samples (4, 8, 12, 16 and 24 simple samples/composite samples), with three repetitions were prepared for each combination of soil tillage type - collection tool. The pH and the contents of P, K+ Ca2+, Mg2+ and organic matter (OM) were determined in all simple and composite samples. The variability of the evaluated characteristics in samples collected with auger hole was greater than with the cutting shovel, independent of the soil tillage type. For both collection tools, the decreasing order of variability was: P > Mg2+ > K+ > Ca2+ > OM > pH. The medium fertility of a field under NT or under CT after the crop and before subsequent soil preparation can be evaluated with the auger hole, substituting the cutting shovel, if the composite sample consists of 17 % of simple samples collected in the planting furrow, 33 % at a distance of 10 cm from the furrow and 50 % in the middle between the furrows. The mean fertility of a field under NT or CT after the crop and before the subsequent soil preparation, evaluated by the chemical analysis of the composite sample, is similar to that evaluated by the arithmetic average of the chemical analyses of the simple samples collected with cutting shovel or with auger hole in a controlled manner, as used here. In general, a minimum of eight simple samples collected with cutting shovel or hand auger would be enough to form a representative composite sample for evaluation of the soil fertility of a unit of seemingly homogeneous sampling. However, the higher the number of collected simple samples, the more reliable or accurate is the medium fertility estimate

Amostragem para diagnose do estado nutricional e avaliação da fertilidade do solo em caramboleiras

Para a realização de uma análise confiável, a etapa mais sensível e que merece extremo cuidado é a amostragem do tecido vegetal e do solo. A amostra mais adequada é aquela que representa o melhor possível a área de estudo, exigindo um mínimo de plantas amostradas para atender a esse objetivo e com o menor número possível de amostras simples coletadas. Assim, o presente trabalho procurou dimensionar o número de plantas a serem amostradas para a diagnose do estado nutricional, bem como o número de amostras simples necessárias para formar a amostra composta, para fins de avaliação da fertilidade do solo cultivado com caramboleiras. O estudo foi realizado em um pomar comercial de caramboleiras, no município de Vista Alegre do Alto (SP), empregando-se amostragem aleatória, coletando-se a sexta folha a partir do ápice do ramo da caramboleira, na altura mediana da frutífera, no florescimento da cultura, em 40 plantas. Foram coletadas, também, 30 amostras simples de solo, em zigue-zague, nas linhas da cultura, com o auxílio de um trado tipo holandês, nas camadas de 0 a 0,2 m e 0,2 a 0,4 m. Considerando-se aceitável um erro amostral de 10%, 21 plantas de carambola seriam suficientes para as determinações químicas foliares de macronutrientes. Já para os micronutrientes, seriam necessárias, no mínimo, 52 plantas amostradas. O aumento do número de amostras simples reduziu o erro porcentual na estimativa da média desejada, permitindo a recomendação de 14 e 17 amostras simples nas camadas de 0 a 0,2 m e 0,2 a 0,4 m (erro = 20%), respectivamente