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INTRODUÇÃO
A degradação do solo juntamente com a poluição dos cursos d’água e do ar é uma preocupação crescente nos dias atuais, pois resulta entre outros na redução de área agricultável. O empobrecimento do solo pode estar relacionado ao desmatamento e queimada das áreas verdes, ampliação da população de rebanhos, monocultura sem medidas preventivas ao depauperamento do solo, dentre outras ações danosas ao solo (LEPSCH, 2002).
Assim, a existência de áreas degradadas resulta da ação direta do homem ao meio, sem critérios ou ações que visem o uso racional do espaço, quer seja urbano ou rural. Os solos degradados são facilmente identificáveis pela ausência total ou quase total de vegetação e pela possibilidade de desenvolvimento de processos erosivos intensos representados pela presença de feições erosivas lineares, tais como sulcos, ravinas e voçorocas.
Para Gonçalves et al. (2003), o solo é o substrato primordial dos ecossistemas naturais. Sua preservação ou recuperação é imprescindível para o equilíbrio ou restauração ecológica do ecossistema. Para estes, o solo degradado sofreu perda parcial ou total de sua capacidade de sustentar o crescimento de plantas e outros organismos. Desta forma, a recuperação refere-se a um conjunto de ações destinadas a reverter esse quadro (DIAS e MELLO, 1998; AQUINO, 2010).
Dentre as formas de recuperar áreas degradadas está o plantio direto de espécies adaptadas a esses ambientes. Nessa pesquisa, foi escolhida uma espécie pouco convencional quando se trata de recuperar áreas degradadas, o Theobroma Grandflorun Shum (Cupuaçu). A justificativa para essa escolha deveu-se à necessidade de recuperar uma determinada área através de uma espécie que pudesse apresentar um viés agrícola/produtivo, ao invés de simplesmente introduzir uma espécie sem valor comercial.
A escolha dessa espécie em particular, remonta também a resultados obtidos por Monteiro (1999), os quais apontaram essa espécie como tendo boa eficiência, no que se refere a proteção do solo contra os efeitos da erosão da chuva, levando em consideração aspectos, como: formação rápida e duradoura de serrapilheira, copa e tronco irregulares que impedem a formação de fluxos de tronco e a altura da copa e o formato das folhas que dificutam gotejamentos com pingos maiores que os da chuva original
Logo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a recuperação de área degradada a partir do uso de fitomassa como melhorador do solo, associado ao uso da Theobroma Grandiflorun Schum (cupuaçu) na recuperação de área degradada em Manaus. Uma vez introduzida à espécie, cada indivíduo (n=30) foi monitorado assim como foi mensurado o acréscimo de nutrientes ao solo (propriedades químicas) como resultado da formação de serrapilheira e da introdução da fitomassa (capoeira picada). Foi realizada a comparação das propriedades físicas do solo entre as parcelas (parcelas com fitomassa e parcela controle/sem fitomassa); e a estimativa de acréscimo de matéria nos horizontes superficiais do solo a partir da decomposição da fitomassa adicionada na parcela e através da decomposição das folhas das mudas.
ESTUDO DE ÁREA
O recorte espacial de estudo, no qual o experimento foi instalado, foi próximo à vila da Marinha, no bairro Vila Buriti, localizado na Zona Sul de Manaus próximo também ao Porto do CEASA (Centro Estadual de Abastecimento S/A), precisamente na área pertencente à Superintendência Adjunta de Operações - SAO/SUFRAMA (Superintendência da Zona Franca de Manaus) (FIGURA 01). Nesta área, predomina o Latossolo Amarelo distrófico, já bastante alterado, pois não apresenta mais os horizontes O e A (resultado do efeito da terraplanagem) e o horizonte B encontra-se parcialmente alterado (AQUINO, 2012). Em face desse processo de terraplanagem e consequente compactação, verificou-se a formação de crostas ferruginosas e diversas feições erosivas como os pedestais.
Fonte. Imagem Google Earth Pro, 2011. Org.: “Autor”, 2015.
Figura 01 Mapa de localização da área de estudo.
Na área existem duas grandes voçorocas que dominam a paisagem local, ambas classificadas como Conectadas de acordo com modelo de Oliveira (1989) e no que se refere à sua forma, uma foi classificada como Retangular e outra como Bifurcada (VIEIRA, 2008).
A cidade de Manaus está no contexto geológico-geomorfológico da Unidade Morfoestrutural do Planalto Dissecado do Rio Trombetas/Rio Negro, representado por um sistema de colinas pequenas e médias, tabuliformes, pertencentes a uma vasta seção de um tabuleiro de sedimentos terciários, variando com cotas entre 50 a 100 metros (SILVA, 2005). Com vales fechados, estreitos e encaixados e zonas de interflúvios estreitas e alongadas (NW-SE e NE-SW) assim apresentando uma intricada e densa rede drenagem (AB’SABER, 1953).
No que se refere aos aspectos pedológicos da cidade, verifica-se em sua maior parte a ocorrência de Latossolos Amarelos localizados nos platôs, na porção superior e média das encostas. Nas porções de média encosta a até próximo aos fundos de vale, encontra-se os Argissolos Amarelos e na parte inferior da encosta e nos baixios, encontram-se os solos ricos em areias, como o Espodossolo (LUCAS, 1989; VIEIRA, 2008).
A vegetação predominante é constituída pelas espécies que compõem a Floresta Ombrófila Densa e o Clima que a sustenta é caracterizado por apresentar uma estação seca de curta duração, o que se enquadra na classificação de Köppen, como Clima A (Clima Tropical Chuvoso) ou mais especificamente Amw. Esse tipo climático para Manaus, apresenta um total acumulado de 2.193,8 mm em média (anual), correspondendo ao período de 1917 a 2006 (VIEIRA, 2008), fazendo com que a cidade de Manaus apresente um valor elevado para a taxa de erosividade na ordem de 14.129 mm ha-1 h-1 ano-1 (SILVA et al., 2009). A temperatura fica em 26,7o C, com média das máximas em 31,5o C e médias das mínimas em 23,2o C (AGUIAR, 1995).
MATERIAL E MÉTODO
Instalação do Experimento
Foram delimitadas duas parcelas de Theobroma Grandiflorum Shum com 15 indivíduos por parcela, sendo uma chamada parcela controle, onde os indivíduos foram plantados diretamente no solo degradado sem receber nenhum tipo de melhoramento (adubos, fitomassa, etc.) e outra parcela que recebeu adição de fitomassa (capoeira picada / 50kg por monitoramento) como forma de enriquecimento do solo.
Os indivíduos dessa espécie foram plantados no início de 2010 (12 de janeiro) e cada parcela ocupou uma área de 10 m2 (com um espaçamento entre cada indivíduo de 1m x 1m) (FIGURA 02).
Monitoramento do Crescimento dos Indivíduos da Espécie Estudada
Foram realizadas avaliações fisiografias de cada indivíduo de ambas as parcelas, no qual foram medidos o tamanho da copa e altura por meio de trena, e por meio do paquímetro digital foi realizado a medição da espessura dos caules dos indivíduos. Tais verificações ocorreram num intervalo de 4 meses (fevereiro/2010; junho/2010; outubro/2010 e fevereiro/2011).
Adição de Fitomassa
A fitomassa foi posta a cada 04 meses no período das medições dos indivíduos, sendo posto em cada parcela 50 kg. Esse material foi retirado da vegetação existente na área do entorno, sendo posteriormente cortado em pedações com no máximo 10 cm de comprimento (FIGURA 3). Como em cada monitoramento, era acrescentado 50 kg de fitomassa a uma das parcelas, ao final resultou em 200 kg de matéria orgânica adicionada.
Mensuração do Acréscimo de Matéria Orgânica e de Nutrientes ao Solo (Propriedades Químicas)
Foram coletadas 3 amostras de solo nas profundidades de 0 a 10 cm e de 10 a 20 cm com anéis de Copecky, para verificação dos macronutrientes e micronutrientes, por meio de análises químicas do solo, seguindo a metodologia da EMBRAPA (1997) e Silva (1999) para determinação dos níveis de P, K, Ca e Mg. Essas coletas foram realizadas nas duas parcelas em dois momentos: no início e no final do experimento. Pois, mesmo na parcela que não recebeu fitomassa, esperava-se que a simples presença das mudas de cupuaçu pudesse contribuir para o aumento de matéria orgânica no solo e para o melhoramento através dos macro e micronutrientes agregados a partir da decomposição das folhas dessas.
As mesmas amostras coletadas para verificação de nutrientes foram utilizadas para estimar o peso total de matéria orgânica por amostra. Isso foi obtido por meio da queima em forno mufla, onde uma amostra de peso conhecido (20 g) foi colocada no forno a uma temperatura entre 600º e 800o por aproximadamente 2 horas. Após esse período a amostra foi novamente pesada e o resultado foi subtraído do peso inicial da amostra, sendo a diferença considerada matéria orgânica.
Caracterização Física do Solo nas Duas Parcelas
Foi realizada a comparação no que se refere às propriedades físicas (textura, capacidade de infiltração, penetração, densidade real, densidade aparente e porosidade) do solo das parcelas com adição de fitomassa e parcela controle. Para as análises de Densidade Aparentes e Porosidade foram coletadas amostram em cilindro de Copecky a uma profundidade de 10 cm.
O teste de infiltração foi realizado com o Permeámetro de Guelph (FIGURA 4) onde é utilizado um cilindro de metal no solo, coloca-se o Permeámetro na profundidade entre 3 e 5 cm, em seguida põe-se água ao redor e no interior do cilindro (para o equilíbrio hidrostático). Enquanto a água no interior do cilindro vai infiltrando, a água no permeámetro vai sendo liberada, fazendo a recarga no cilindro. Com isso verifica-se o quanto de água é liberada e em quantos minutos.
O teste de penetração foi realizado com o Penetrometro de Impacto (FIGURA 5), sendo realizado por meio de uma haste metálica que recebe os impactos de uma massa com valor conhecido. Conta-se quantos impactos são necessários para a haste penetrar no solo, a cada 5 cm (ROSS et al., 2011).
Coletas de amostras de solo em 0-10 cm e 10-20 cm, para verificação da granulometria, através do método da EMBRAPA (1997) e Silva (1999). Essas amostras foram tratadas no Laboratório de Análises e Tratamento de Sedimentos e Solos - LATOSSOLO.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Monitoramento do Crescimento dos Indivíduos da Espécie Estudada
Foram realizadas 4 medições ao longo de 12 meses, no qual pôde ser observado que nas três medições iniciais os indivíduos apresentaram crescimento (Gráfico 01 e 02), sendo que neste intervalo os espécimes que apresentaram maior crescimento foram os indivíduos 01 e 03 da Parcela 01 (com fitomassa), apresentando 9 cm de crescimento em 9 meses, contudo o mesmo não sobreviveu até a última medição, e o indivíduo 06 da parcela 02 (Controle) com 18 cm de crescimento, no período do estudo (12 meses).
Gráfico 1 Gráfico de crescimento dos indivíduos da Parcela com Adição de fitomassa (Parcela 2)1º Medida: 12/02/2010; 2º Medida: 11/06/2010; 3º Medida: 08/10/2010, e; 4º Medida: 10/02/2011. Org. “Autor”,2015
Gráfico 2 Gráfico de crescimento dos indivíduos da Parcela Controle1º Medida: 12/02/2010; 2º Medida: 11/06/2010; 3º Medida: 08/10/2010, e; 4º Medida: 10/02/2011. Org. “Autor”,2015
Considerou-se o indivíduo como morto, a partir do momento em que houve perdas das folhas (área da copa) e a mesma não apresentou sinais de revigoramento entre as medições. Em relação a área da copa, os indivíduos começaram a perder suas folhas a partir da segunda medição (GRÁFICO 03 e 04), dentre eles somente o indivíduo 10 da Parcela Controle perdeu sua área de copa e apresentou a revitalização da mesma.
Gráfico 03 Área da copa dos indivíduos da Parcela com Fitomassa1º Medida: 12/02/2010; 2º Medida: 11/06/2010; 3º Medida: 08/10/2010, e; 4º Medida: 10/02/2011. Org. “Autor”,2015
Gráfico 04 Área da copa dos indivíduos da Parcela Controle1º Medida: 12/02/2010; 2º Medida: 11/06/2010; 3º Medida: 08/10/2010, e; 4º Medida: 10/02/2011. Org. “Autor”,2015
No que cerne aos dados de circunferência do caule, o mesmo não apresentou grandes variações entre as medições. Dentre os 30 indivíduos, 15 em cada parcela, somente 3 sobreviveram durante o estudo, sendo 02 na parcela controle e 01 na parcela com Fitomassa.
Mensuração Do Acréscimo De Nutrientes Ao Solo (Propriedades Químicas) Como Resultado Do Plantio Da Espécie Escolhida E Estimativa Do Acréscimo De Matéria Orgânica Nos Horizontes Superficiais Do Solo.
Segundo Lepsch (2002) o desequilíbrio do solo (para mais ou para menos) e dos nutrientes existentes no solo (macro e micronutrientes) pode comprometer a qualidade do desenvolvimento das plantas. Dessa forma afim de se realizar o reequilíbrio e recuperação do solo, faz-se necessário a recuperação destes nutrientes, nesta pesquisa visou-se este objetivo por meio da fitomassa, que foi colida da mata próximo a área de estudo.
Esse material foi colido em 14 de outubro de 2010, totalizando 10 kg, dos quais 5 kg foram para um forno para se verificar o teor de umidade. Nesse caso, a mesma contribuía com cerca de 2,75 kg de umidade a cada 5 kg, o que se configura em 55% do peso total dessa amostra. Em termos gerais, pode-se dizer que 55% de toda fitomassa utilizada durante o monitoramento das parcelas correspondeu a 110 kg de umidade, o restante sendo 90 kg de matéria orgânica.
Os outros 5 kg foram utilizados para a análise química, e assim estimado os valores relativos aos macronutrientes como cálcio, magnésio, nitrogênio, potássio, fosforo e ferro, assim como de micronutrientes do tipo zinco e manganês (TABELA 01).
Tabela 01 Identificação dos macro e micronutrientes encontrados na fitomassa*
| Mat. Vegetal | 16,07 | 3,14 | 14,02 | 1,66 | 6,67 | 71 | 31,0 | 186,5 |
*valores equivalentes aos 5 kg.
Com os dados acima somados com os dados dos nutrientes existentes no solo antes do experimento ser aplicado, pode ser aferido que a fitomassa contem nutrientes que compõem um suplemento para o solo fazendo com que o mesmo possa dar suporte ao desenvolvimento de plantas. A seguir na tabela 02, encontram-se os nutrientes, assim como pH e quantidade e Matéria Orgânica encontrados no solo das parcelas controle e com adição da fitomassa, em dois períodos, antes e após o projeto ser iniciado.
Tabela 02 Descrição dos nutrientes encontrados nas parcelas na área de estudo.
| IDENTIFICAÇÃO | pH | A1 | Ca | Mg | K | P | Fe | Zn | Mn | C | M.O | N | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Parcela | Período | H2O | cmolc kg-1 | mg Kg-1 | g kg-1 | ||||||||
| Controle | Antes | 6,03 | 0,00 | 1,50 | 0,21 | 0,01 | 0,26 | 9,70 | 1,30 | 2,30 | 3,73 | 6,43 | 0,43 |
| Controle | Depois | 5,50 | 0,00 | 1,15 | 0,12 | 0,00 | 0,17 | 8.00 | 0,50 | 0,32 | 2,22 | 3,83 | 0,08 |
| Com fitomassa | Antes | 5,44 | 0,00 | 0,92 | 0,09 | 0,00 | 0,17 | 6,30 | 0,90 | 0,50 | 2,83 | 4,88 | 0,38 |
| Com fitomassa | Depois | 5,70 | 0.00 | 1,60 | 0,31 | 0,10 | 0,26 | 7,90 | 1,10 | 2,11 | 4,87 | 8.40 | 0.04 |
*Em vermelho redução dos valores, em azul aumento dos valores.
Org. "Autor". 2015
Observa-se que houve um crescimento dos nutrientes (macro e micro) assim como do pH e da Matéria Orgânica na Parcela com Fitomassa, assim como redução em todos os parâmetros aferidos na Parcela Controle no mesmo período. Tal fato pode ser explicado pois a Fitomassa além de fazer a ciclagem de nutrientes auxilia contra o processo de lixiviação e de erosão em lençol, tal qual o papel da serapilheira ou do Horizonte O em ambientes naturais. Fato esse que é corroborado pela redução dos nutrientes na Parcela Controle, que não apresentava nenhuma proteção contra estes processos.
Comparação das Propriedades Físicas do Solo Entre as Parcelas com Adição de Fitomassa e a Parcela Controle
Uma das características físicas observadas em campo, foi a resistência à penetração. Em termos gerais, a resistência à penetração foi menor na parcela com fitomassa, que em relação à parcela controle, mesmo apresentando características texturais semelhantes (Tabela 3).
Tabela 03 Características texturais do solo das parcelas controle e com fitomassa.
| Areia Total | Argila | Silte | Textura | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g/kg | % | g/kg | % | g/kg | % | ||
| Parcela 01 - Controle | 166,6 | 16,66 | 745 | 74,5 | 88,4 | 8,84 | Muito Argiloso |
| Parcela 02 - Fitomassa | 143,5 | 14,35 | 770 | 77 | 86,5 | 8,65 | Muito Argiloso |
Apesar de inicialmente as duas parcelas apresentarem valores semelhantes é possível observar que à medida que se aprofunda no perfil, a taxa de resistência é menor se comparada à parcela controle (GRÁFICO 03 e QUADRO 02), contudo, ainda se apresenta significativamente maior do que área que apresentam vegetação, mesmo que secundária como no caso da vegetação do entorno (Floresta da Siderama - FLTSID) e a Floresta da Universidade Federal do Amazonas (FLTUFAM).
Tabela 04 Número de batidas realizadas no experimento. Org: "Autor", 2011
| Parcela com Fitomassa | Parcela Controle | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Prof. (cm) | Batidas | Mpa | Prof. (cm) | Batidas | Mpa |
| 10 | 5 | 11,03 | 10 | 4 | 9,35 |
| 20 | 9 | 17,75 | 20 | 17 | 31,19 |
| 30 | 11 | 21,11 | 30 | 16 | 29,51 |
No que se refere ao teste de infiltração foi realizado um na área de estudo, e outra na Floresta da UFAM, afim de comparação, e foi observado que no Gráfico 4, realizado na área de estudo, que apresenta um alto nível de compactação como citado anteriormente, a taxa de infiltração é baixa, não ultrapassando 2,39 cm/minuto, com média de infiltração de 1,73 mm/minuto, com teste levando cerca de 44 minutos para ser finalizado.
A taxa de infiltração baixa, decorre ao fato do teste ter sido realizado no horizonte B, notoriamente conhecido por ser mais compactado, menos aerado e de menor atividade biológica.
Quando comparado com o Gráfico 05 em que a infiltração inicial alcança cerca de 6 cm no primeiro minuto, com média de infiltração 4,09 cm/minuto chegando a estabilidade da taxa de infiltração em 24 minutos, conclui-se nesse caso, que o teste realizado em floresta com presença de serrapilheira, revela um solo mais aerado e menos compactado, consequentemente de maior capacidade de infiltração.
Grafico 05 Gráfico de barras com o número de batidas realizadas no experimento.Mpa: Medida Pascal; P1: Parcela com fitomassa; P2: Parcela controle; FLTSID: Floresta secundária adjacente a área de estudo; FLTUFAM: Floresta secundária da UFAM. Org: “Autor”, 2011.
Gráfico 07 Teste de Infiltração em Floresta com vegetação secundária, Floresta da UFAM. Org. (By the Author)
No que cerne as características físicas do solo, pode ser observado na tabela 03 que a Porosidade Total apresenta valores maiores na parcela com adição de fitomassa, pois a mesma aumenta com a presença de Matéria Orgânica e de Umidade ao solo, diferentemente da parcela controle que além de não receber esse acréscimo não possui a presença da proteção oferecida pela fitomassa em decomposição, assim perdendo umidade, Matéria Orgânica e nutrientes.
Tabela 05 Densidade Aparente, Real e Porosidade das parcelas
| D.A. | D.R. | Pt | D.A. | D.R. | Pt | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Parcela 01 Controle |
0,19 | 109,35 | 99,82 | Parcela 02 Fitomassa |
0,20 | 113,0 | 99,82 |
| 0,19 | 113,09 | 99,82 | 0,19 | 106,65 | 99,81 | ||
| 0,19 | 113,09 | 99,83 | 0,19 | 109,35 | 99,82 | ||
| 0,22 | 109,35 | 99,79 | 0,20 | 109,35 | 99,81 | ||
| 0,22 | 110,27 | 99,79 | 0,20 | 109,35 | 99,81 | ||
| Média | 0,20 | 111,03 | 99,81 | Média | 0,19 | 109,56 | 99,81 |
DA - Apparent Density; DR - Real Density; Pt - Total Porosity Org .: By the Author, 2015
De forma geral, as propriedades físicas do solo apresentaram-se mais ricas, tanto do ponto de vista das propriedades físicas, quanto das propriedades químicas. Demonstrando a importância da introdução da fitomassa como elemento que corrobora na adubação e na melhoria do solo. Pois como aponta Chieza (2010), a fitomassa melhora as propriedades do solo, sejam as propriedades físicas como na melhoria dos valores de macro e micronutrientes (propriedades químicas), ao mesmo tempo em que ajuda na conservação da umidade e na melhoria na aeração do solo, pois contribui através do aumento do número de formigas e outros insetos que colaboram com esse processo.
CONCLUSÃO
Considerando que das 30 amostras plantadas, apenas 3 delas sobreviveram durante o experimento (12 meses), ou seja, 90% dos indivíduos estudados não resistiram, o que se leva a entender que nas condições apresentadas (solo super degradado) as mudas de Theobroma Grandflorum Shum não são ideais para a recuperação dessas áreas. Contudo, o uso da fitomassa revelou-se importante como um auxílio na melhoria das propriedades do solo, sejam físicas ou químicas.
Dentre os fatores que colaboram para esses resultados, estão as características fenológicas do Theobroma Grandflorum Schun (Cupuaçu) que indicam que a espécie se adapta melhor a altas taxas de umidade e próximo a sombras (SOUZA et al, 1999). Vale destacar, que a fisiografia da área da pesquisa, caracteriza-se por uma área terraplanada, com um solo mais resistente e que não proporciona o surgimento natural de vegetação.
Ainda no que cerne aos indivíduos, outro fato que pode ter corroborado para o seu fraco desenvolvimento é o possível estresse que sofrem devido ao transporte entre o local da preparação das mudas para o local de cultivo.
Desta forma, é notável a capacidade da fitomassa em revitalizar algumas das características do solo, como os macros e micronutrientes, e a porosidade. Mesmo não apresentando um bom relacionamento com a espécie escolhida, a fitomassa cumpre seu papel de Horizonte Orgânico, no que se refere a proteção e ciclagem de nutrientes.
