Mineralogical changes in soils under different uses and management

Abstract

O solo é parte fundamental do grande desafio nacional e mundial atual que é a sustentabilidade ambiental. A expressiva expansão dos setores agrícola e florestal no Brasil tem dado evidencia a estudos que direcionam suas ações de investigação para a preservação e utilização racional dos recursos naturais. A conversão de áreas de campo do bioma Pampa em áreas para uso agrícola e florestal tem levado a uma rápida perda da biodiversidade. A pesquisa tem demonstrado que mudanças no uso do solo, como as descritas para os campos sulinos, alteram as suas condições pedoambientais. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo principal investigar duas situações de ações antrópicas de longa duração sobre áreas do bioma Pampa no Rio Grande do Sul: (I) Substituição do uso do solo sob campo para o uso do solo com florestamento comercial de Eucalyptus spp. Amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico foram coletadas em horto florestal (16 anos de cultivo), em triplicata e em quatro profundidades e também foi coletado um solo de controle, vegetado com campo natural. (II) Conversão do uso do solo sob campo para o uso com lavoura (25 anos de cultivo) manejada com altas doses de calcário. As amostras de solo (Argissolo Acinzentado Distrófico) foram coletadas na lavoura, nas doses de 0,0 e 17,0 t ha-1 , sem e com incorporação de calcário. O solo florestado com Eucalyptus spp. diminuiu os teores de Ca2+, a soma de bases e a saturação por bases. O solo também se torna mais ácido e aumentam os teores de Al3+ trocável e de H++Al3+ . Ocorre a redução da concentração de óxidos de ferro pedogênicos. No solo rizosférico ocorre o processo de rubeificação (avermelhamento), constatado através do aumento da razão Hm/(Hm+Gt). O fracionamento físico da argila desferrificada associado à difratometria de raios X, indica que a caulinita é dissolvida, possivelmente por reações protônicas. Nos solos cultivados com lavoura observou-se aumento na disponibilidade de Ca2+ e Mg2+, pH e saturação por bases, diminuição na disponibilidade de P quando aplicado superficialmente bem como a diminuição do Al3+ trocável e saturação por alumínio. As adições de 17 toneladas de calcário distribuído superficialmente diminuem o teor de argila grossa. O cultivo do solo com lavoura e aplicação de 17 toneladas de calcário distribuído superficialmente diminuem a intensidade da mica, caulinita e minerais 2:1. Quando houve revolvimento do solo sem calagem há diminuição da intensidade dos reflexos da caulinita, mica e minerais 2:1, principalmente nas camadas superficiais. Os resultados alcançados mostraram que as duas situações de ações antrópicas de longa duração sobre áreas do bioma Pampa no Rio Grande do Sul causaram alterações importantes no âmbito físico, químico e mineralógico do solo.The soil is a key part of the great current national and global challenge of environmental sustainability. The significant expansion of the agricultural and forestry sectors in Brazil has given evidence to studies that direct their research actions towards the preservation and rational use of natural resources. The conversion of field areas in the Pampa biome into areas for agricultural and forestry use has led to a rapid loss of biodiversity. Research has shown that changes in land use, such as those described for southern fields, alter their pedoenvironmental conditions. Therefore, the present study aimed to investigate two situations of long-lasting anthropic actions on areas of the Pampa biome in Rio Grande do Sul: (I) Substitution of land use under fields for land use with commercial forestry of Eucalyptus spp. Samples of an Alfisol were collected in a forest garden (16 years of cultivation), in triplicate and at four depths, and a control soil, vegetated with a natural field, was also collected. (II) Conversion of land use under field to use with crops (25 years of cultivation) managed with high doses of limestone. The soil samples (Alfisol) were collected in the fields, at doses of 0.0 and 17.0 t ha -1 , with and without limestone incorporation. The soil forested with eucalyptus decreased the levels of Ca 2+, the sum of bases and base saturation. The soil also becomes more acid and increase the contents of exchangeable Al 3+ and H + + Al 3+ . There is a reduction in the concentration of pedogenic iron oxides. In the rhizospheric soil there is the process of redness, verified by increasing the Hm / (Hm + Gt) ratio. The physical fractionation of the unferrified clay associated with X-ray diffraction, indicates that the kaolinite is dissolved, possibly by protonic reactions. In soils cultivated with crops, there was an increase in the availability of Ca2+ and Mg 2+ , pH and base saturation, a decrease in the availability of P when applied superficially as well as a decrease in the exchangeable Al 3+ and saturation by aluminium. The addition of 17 tons of superficially distributed limestone decreases the coarse clay content. The cultivation of the soil with tillage and application of 17 tons of lime distributed superficially reduces the intensity of mica, kaolinite and minerals 2:1. When the soil is untouched, there is a decrease in the intensity of the reflexes of kaolinite, mica and minerals 2:1, mainly in the superficial layers. The results achieved showed that the two situations of long-lasting anthropic actions on areas of the Pampa biome in Rio Grande do Sul caused important changes in the physical, chemical and mineralogical scope of the soil