Avaliação das mudanças na qualidade e quantidade do carbono em diferentes frações da matéria orgânica do solo em áreas de mata atlântica e cana-de-açúcar
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Data de Publicação: | 2021 |
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Resumo: | A mudança de uso da terra influencia diretamente nos atributos biológicos do solo e na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), sendo fundamental para o funcionamento sustentável dos ecossistemas terrestres. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal estimar, através de técnicas e métodos analíticos avançados, alterações na atividade biológica e frações do carbono da MOS em ecossistema de Mata Atlântica e cultivo de cana- de-açúcar na região Nordeste do Brasil. De forma mais específica, buscou-se: Verificar a quantidade e qualidade do carbono do solo em diferentes frações o carbono microbiológico do solo; Avaliar o comportamento em três anos distintos na atividade biológica e frações do carbono da MOS; Avaliar o poder de predição da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo (NIRS) na quantificação do carbono da biomassa microbiana do solo. O estudo foi conduzido em três áreas distintas no estado de Pernambuco. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm, totalizando 60 pontos amostrados. Foram realizadas análises físico-químicas, microbianas e espectroscópicas na região do infravermelho próximo nos solos coletados. De forma geral foi observado que, a conversão, a longo prazo, da vegetação florestal para cultivo de cana-de-açúcar induziu mudanças significativas na dinâmica da matéria orgânica do solo. Tais modificações refletiram perdas expressivas em áreas sob cana- de-açúcar de 27,5 % do COT, 47 % da fração leve livre do solo e 22 % da fração pesada do solo, em referência às áreas sob vegetação nativa. Com relação às variáveis microbiológicas foram observadas perdas no Cmic (64 %), na RBM (43 %), no CSA (44 %), nas atividades enzimáticas da β-glucosidase (24 %) e fosfatase (19 %), nas frações das proteínas ligadas à glomalina facilmente extraível (50 %), dificilmente extraível (75 %) e glomalina total (61 %). Embora o sistema de cana-de-açúcar possa proporcionar perdas substanciais, ano a ano tais mudanças comportam-se em equivalência às áreas sob vegetação nativa. Entretanto, esses comportamentos são visualizados em menores proporções. Com base nos valores do coeficiente de correlação (R2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e do deslocamento da correlação (Offset), características espectrais do NIR permitiram uma discriminação relativamente boa entre as amostras de solo. Os modelos preditivos foram eficazes para as variáveis relacionadas ao COT (R2 =0,78), glomalina dificilmente extraível (R2 = 0,87) e glomalina total (R2 =0,81). |
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FERRÃO, Natache Gonçalves de Mourahttp://lattes.cnpq.br/3299365266995549http://lattes.cnpq.br/7765730420070015http://lattes.cnpq.br/7835564748504772MENEZES, Rômulo Simões CezarMARQUES, Flávio Adriano2022-06-29T14:18:29Z2022-06-29T14:18:29Z2021-05-31FERRÃO, Natache Gonçalves de Moura. Avaliação das mudanças na qualidade e quantidade do carbono em diferentes frações da matéria orgânica do solo em áreas de mata atlântica e cana-de-açúcar. 2021. Tese (Doutorado em Energias Energéticas e Nucleares) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44909A mudança de uso da terra influencia diretamente nos atributos biológicos do solo e na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), sendo fundamental para o funcionamento sustentável dos ecossistemas terrestres. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal estimar, através de técnicas e métodos analíticos avançados, alterações na atividade biológica e frações do carbono da MOS em ecossistema de Mata Atlântica e cultivo de cana- de-açúcar na região Nordeste do Brasil. De forma mais específica, buscou-se: Verificar a quantidade e qualidade do carbono do solo em diferentes frações o carbono microbiológico do solo; Avaliar o comportamento em três anos distintos na atividade biológica e frações do carbono da MOS; Avaliar o poder de predição da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo (NIRS) na quantificação do carbono da biomassa microbiana do solo. O estudo foi conduzido em três áreas distintas no estado de Pernambuco. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm, totalizando 60 pontos amostrados. Foram realizadas análises físico-químicas, microbianas e espectroscópicas na região do infravermelho próximo nos solos coletados. De forma geral foi observado que, a conversão, a longo prazo, da vegetação florestal para cultivo de cana-de-açúcar induziu mudanças significativas na dinâmica da matéria orgânica do solo. Tais modificações refletiram perdas expressivas em áreas sob cana- de-açúcar de 27,5 % do COT, 47 % da fração leve livre do solo e 22 % da fração pesada do solo, em referência às áreas sob vegetação nativa. Com relação às variáveis microbiológicas foram observadas perdas no Cmic (64 %), na RBM (43 %), no CSA (44 %), nas atividades enzimáticas da β-glucosidase (24 %) e fosfatase (19 %), nas frações das proteínas ligadas à glomalina facilmente extraível (50 %), dificilmente extraível (75 %) e glomalina total (61 %). Embora o sistema de cana-de-açúcar possa proporcionar perdas substanciais, ano a ano tais mudanças comportam-se em equivalência às áreas sob vegetação nativa. Entretanto, esses comportamentos são visualizados em menores proporções. Com base nos valores do coeficiente de correlação (R2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e do deslocamento da correlação (Offset), características espectrais do NIR permitiram uma discriminação relativamente boa entre as amostras de solo. Os modelos preditivos foram eficazes para as variáveis relacionadas ao COT (R2 =0,78), glomalina dificilmente extraível (R2 = 0,87) e glomalina total (R2 =0,81).FACEPEThe change in land use directly influences the biological attributes of the soil and the dynamics of soil organic matter (MOS), being essential for the sustainable functioning of terrestrial ecosystems. Thus, the main objective of this work was to estimate, through advanced analytical techniques and methods, changes in biological activity and carbon fractions of MOS in an Atlantic Forest ecosystem and sugarcane cultivation in the Northeast region of Brazil. More specifically, we sought to: Verify the quantity and quality of soil carbon in different fractions of soil microbiological carbon; Evaluate the behavior in three different years in the biological activity and carbon fractions of the MOS; To evaluate the predictive power of near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) in the quantification of soil microbial biomass carbon. The study was conducted in three distinct areas in the state of Pernambuco. Soil samples were collected at a depth of 0-20 cm, totaling 60 sampled points. Physicochemical, microbial and spectroscopic analyzes were carried out in the near infrared region in the collected soils. In general, it was observed that the long-term conversion of forest vegetation to sugarcane cultivation induced significant changes in the dynamics of soil organic matter. Such modifications reflected significant losses in areas under sugarcane of 27.5% of the TOC, 47% of the free light soil fraction and 22% of the heavy soil fraction, in reference to areas under native vegetation. Regarding the microbiological variables, losses were observed in Cmic (64%), RBM (43%), CSA (44%), enzymatic activities of β-glucosidase (24%) and phosphatase (19%) in the fractions of proteins bound to easily extractable glomalin (50%), difficult to extract (75%) and total glomalin (61%). Although the sugarcane system can provide substantial losses, year after year such changes behave in equivalence to areas under native vegetation. However, these behaviors are visualized in smaller proportions. Based on the values of the correlation coefficient (R2), root mean square error (RMSE) and displacement of the correlation (Offset), spectral characteristics of the NIR allowed a relatively good discrimination between the soil samples. The predictive models were effective for variables related to TOC (R2 =0.78), hardly extractable glomalin (R2 = 0.87) and total glomalin (R2 =0.81).porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEnergia nuclearSolos tropicaisCiclagem de nutrientesFrações microbianas do soloRefletância no infravermelho próximoAvaliação das mudanças na qualidade e quantidade do carbono em diferentes frações da matéria orgânica do solo em áreas de mata atlântica e cana-de-açúcarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44909/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALTESE Natache Gonçalves de Moura Ferrão.pdfTESE Natache Gonçalves de Moura Ferrão.pdfapplication/pdf1499685https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44909/1/TESE%20Natache%20Gon%c3%a7alves%20de%20Moura%20Ferr%c3%a3o.pdf640c73fe7faa6c69b104210994951bfeMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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Avaliação das mudanças na qualidade e quantidade do carbono em diferentes frações da matéria orgânica do solo em áreas de mata atlântica e cana-de-açúcar FERRÃO, Natache Gonçalves de Moura Energia nuclear Solos tropicais Ciclagem de nutrientes Frações microbianas do solo Refletância no infravermelho próximo |
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