Soil carbon and nitrogen in pasture soil reforested with eucalyptus and guachapele

Abstract

In spite of the normally low content of organic matter found in sandy soils, it is responsible for almost the totality of cation exchange capacity (CEC), water storage and availability of plant nutrients. It is therefore important to evaluate the impact of alternative forest exploitation on the improvement of soil C and N accumulation on these soils. This study compared pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Pseudosamanea guachapele, a N 2 -fixing leguminous tree, in relation to their effects on soil C and N stocks. The studied Planosol area had formerly been covered by Panicum maximum pasture for at least ten years without any fertilizer addition. To estimate C and N contents, the soil was sampled (at depths of 0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-7.5; 7.5-10.0; 10.0-20.0 and 20.0-40.0 cm), in pure and mixed five-year-old tree plantations, as well as on adjacent pasture. The natural abundance 13 C technique was used to estimate the contribution of the soil organic C originated from the trees in the 0-10 cm soil layer. Soil C and N stocks under mixed plantation were 23.83 and 1.74 Mg ha -1 , respectively. Under guachapele, eucalyptus and pasture areas C stocks were 14.20, 17.19 and 24.24 Mg ha -1 , respectively. For these same treatments, total N contents were 0.83; 0.99 and 1.71 Mg ha -1 , respectively. Up to 40 % of the soil organic C in the mixed plantation was estimated to be derived from trees, while in pure eucalyptus and guachapele plantations these same estimates were only 19 and 27 %, respectively. Our results revealed the benefits of intercropped leguminous trees in eucalyptus plantations on soil C and N stocks. Index terms: Mixed plantations, Pseudosamanea guachapele, Eucalyptus grandis;soil organic matter, 13 C natural abundance.( RESUMO: CARBONO E NITROGÊNIO EM SOLO DE PASTAGEM REFLORESTADA COM EUCALIPTO E GUACHAPELEApesar de os teores de matéria orgânica serem normalmente baixos em solos arenosos, ela é responsável por quase a totalidade da CTC, armazenamento de água e disponibilidade de nutrientes desses solos. A avaliação de sistemas de exploração florestais alternativos, com vistas em incrementar a acumulação de C e N, devem ser incentivados. Este estudo compara plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Pseudosamanea guachapele, leguminosa fixadora de N 2 , em relação os estoques de C e N do solo. Os plantios foram realizados em áreas anteriormente manejadas com Panicum maximum num Planossolo, que, por pelo menos dez anos, não recebeu qualquer fertilizante. Para estimar o C e o N estocado, foram retiradas amostras das camadas de 0-2,5; 2, 5-5,0; 5,0-7,5; 7,5-10,0; 10,0-20,0 e 20,0-40,0 cm tanto nos plantios puros e mistos, quanto na área de pasto. A técnica da abundância natural do 13 C foi utilizada na estimativa do C originado das árvores nos 10 cm superficiais. Os estoques de C e N, no plantio misto atingiu valores de 23,83 e 1,74 Mg ha -1 , respectivamente. Nos puros, de guachapele e eucalipto, e no pasto os estoques de C estimados foram de 14,20; 17,19 e 24,24 Mg ha -1 , respec...

Estoque de carbono e nitrogênio e emissão de N2O em diferentes usos do solo na Mata Atlântica

“…Na área com eucalipto, mesmo na camada de 0-10 cm, não foram observadas diferenças significativas na composição isotópica do carbono em relação à área de pastagem, o que confirma que a implantação recente (4 anos) pouco modificou a MOS. Resultados semelhantes foram observados por Balieiro et al (2008), em que a substituição de pastagem de Panicum maximum por plantios puros de Eucalyptus grandis e Pseudosamanea guachapele não modificaram a composição isotópica da MOS em relação à pastagem. No entanto, esses autores observaram que, após 5 anos, mais de 40% do C do solo sob plantio misto de E. grandis e P. guachapele foi derivado das árvores, enquanto nos plantios puros dessas espécies, a contribuição do C das árvores ficou em 19 e 27%, respectivamente.…”

Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima

“…Entretanto, esperar-se-ia maior aporte nos plantios de acácia em relação ao CN e que esta liteira tenderia a aumentar o teor de carbono orgânico no solo. De fato, houve tendência de maiores valores de C org nos plantios de acácia com valores absolutos até 16% maiores na cobertura com acácia (Tabela 2), evidenciando possíveis efeitos benéficos da introdução adicional de N via fixação biológica de N 2 na estabilização do C do solo (Sisti et al, 2004;Resende et al, 2006;Balieiro et al, 2008). Isso indica a possibilidade de que, ao longo dos anos, deverá ocorrer aumento significativo nos estoques de carbono do solo (Bernhard-Reversat, 1993;Resh et al, 2000).…”

Reforestation of a Degraded Area with Eucalyptus and Sesbania: Microbial Activity and Chemical Soil Properties

“…Several studies have shed light on the possible beneficial effects of introducing extra N through BNF by leguminous species on the stabilization of C soil contents (Resende et al, 2006;Balieiro et al, 2008;Simões et al, 2010). The availability of N is essential to stabilization of C because it promotes the synthesis of more humified substances (richer in N), ensuring better structural stability of the soil organic matter.…”