Banco de Dados

A presente meta-análise é baseada em uma extensa revisão de literatura relacionada com a influência do sistema de cultivo e manejo do solo nos estoques de carbono orgânico do solo (COS) no Cerrado mineiro. Foram utilizadas nesta meta-análise 17 referências científicas (Anexo 1) envolvendo 164 perfis de solo, recobertos por vegetação natural de Cerrado e outros diferentes usos como agricultura (plantio direto ou plantio convencional), pastagem (cultivada ou natural), reflorestamento, sistema misto (agricultura e pastagem / reflorestamento e pastagem). Dentre as referências utilizadas para realização da meta-análise, tem-se 1 tese de doutorado, 3 dissertações de mestrado, 1 relatório (Projeto RADAMBRASIL) e 12 artigos publicados em revistas científicas.

Dos 164 perfis analisados, trabalhou-se com 150, sendo os demais desprezados, alguns em virtude de mostrarem outras ocupações do solo, e outros, pelo fato das medidas não serem tomadas até a profundidade de 30 cm. Para cada ponto amostrado, valores de carbono foram tomados de profundidades 5, 10 ,15, 20, 25 e 30 cm. A média e desvio padrão de tais valores foram tomados, como representantes dos valores do ponto.

O banco de dados foi elaborado a partir das referências selecionadas (Anexo 1). Para isso, buscaram-se trabalhos científicos publicados em que a área de pesquisa estivesse situada no Cerrado mineiro. Assim, a cada referência encontrada, foram extraídas, inicialmente, informações sobre a área de pesquisa e os municípios envolvidos, bem como as coordenadas geográficas. Simultaneamente, coletaram-se os dados sobre o uso e/ou ocupação do solo, o número de perfis e de horizontes em que as amostras foram coletadas. Em seguida, foram extraídos dados de teor de carbono (%C) e de nitrogênio (%N), relação C/N, isótopos de C

(δ13_{C) e de N (δ}15_{N), estoque de carbono, densidade, pH, teores de areia, silte e argila}

(textura) e tipo de solo.

Mediante as informações extraídas, foi realizada uma classificação simplificada dos diferentes usos do solo encontrados, bem como dos tipos de solo, para facilitar as análises e discussões. Portanto, os usos do solo foram classificados em Cerrado, Agricultura (plantio direto ou convencional), Pastagem (natural ou cultivada), Reflorestamento e Sistema Misto (quando envolveu vários usos, como agricultura e pastagem, ou reflorestamento e pastagem, ou ainda reflorestamento e agricultura).

Os tipos de solo foram classificados conforme Bernoux et al. (2002, tab. 1, p.889). A classificação de solos simplificada, considerada pelos autores, baseia-se em critérios recomendados pelo IPCC / UNEP / OECD / IEA (1997, p. 5-38) como a textura do solo, saturação por bases e níveis de umidade, onde se propõem seis categorias de solo (Tabela 8) que são caracterizadas como,

[…] high activity clay (HAC) mineral soils, low activity clay (LAC) mineral soil, sandy soils, volcanic soils, wet soils, and organic soils (IPCC / UNEP / OECD / IEA, 1997).

Tabela 8: Categorias de solo e sua relação com as classes de solos originais do mapeamento de solo da EMBRAPA / FAO.

Fonte: Bernoux et al. (2002) adaptada pelo autor

† HAC = argila de alta atividade; LAC = argila de baixa atividade.

‡ Solos foram mapeados pela classificação brasileira (EMBRAPA, 1999). Os nomes da classificação brasileira são dados em fonte normal seguido do itálico que equivale a classificação americana (U.S. Soil Taxonomy) - Moraes et al. (1995).

A tabela 9 mostra a correlação entre as classes de solos apresentadas (EMBRAPA, 1999) e a nova classificação de solos da Embrapa (2013).

Tabela 9: Correlação entre as classes do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – EMBRAPA 1999 e 2013.

Sistema de Classificação de Solos (EMBRAPA, 1999)

Sistema de Classificação de Solos Atual (EMBRAPA, 2013)

Podzólico Argissolo

Solo Litólico Neossolo Litólico

Bruno Não-Cálcico Luvissolo

Latossolo Latossolo

Terra estruturada Nitossolos

Areia Quartzosa Neossolo Quartzarenico

Podzol Espodossolo

Solo Aluvial Neossolo Flúvico

Laterita Hidromórfica Plintossolo

Solonetz Planossolo Nátrico

Definições do sistema de classificação do solo brasileiro foram levados em consideração para

separar HAC (solos com capacidade de troca catiônica ≥ 24 cmolc/kg de argila) de LAC

(solos com capacidade de troca catiônica < 24 cmolc/kg de argila). O mapa original de solos

brasileiros não possui qualquer tipo de solo que corresponda a solos vulcânicos e solos orgânicos. Com base nessas observações, os tipos de solo poderiam, teoricamente, ser divididos em solos HAC, solos LAC, solos arenosos (sandysoils) e solos úmidos (wetsoils). Mas, os solos brasileiros conhecidos como 'Latossolos', que pertence aos solos LAC, cobrem

38,8% do país (Figura 17). Os Latossolos brasileiros correspondem aos „Oxisols’ na

classificação americana (U.S. Soil Taxonomy) e em „Ferralsols” na classificação da FAO-

UNESCO. Assim, os solos LAC foram divididos em LAC-Latossolos „LAC-Lat’ (118 perfis)

em LAC-nãoLatossolos „LAC-NonLat’ (12 perfis). As outras categorias de solo foram

nomeados HAC soils (26 perfis), sandysoils (2 perfis) e wetsoils (3 perfis). Uma categoria adicional, contendo todos os solos que não correspondem a qualquer dos outros grupos, foi

Figura 17: Mapa de Solo do Brasil.

(categorias de solo são detalhadas na Tabela 8) Fonte: Bernoux et al. (2002)

O banco de dados elaborado envolve todas as informações e dados fornecidos pelos autores em cada referência analisada. Mas, por se tratar de autores e trabalhos com objetivos diferentes, não foram encontrados todos os dados desejados em todas as pesquisas. Dentre os 164 perfis analisados, apenas 49 apresentavam dados de densidade do solo (Ds), por exemplo. Tendo em vista que a Ds trata-se de uma variável essencial para o cálculo do estoque de carbono (Est.C), foi necessário calcular ou estimar a Ds para os demais perfis.

Nos perfis que apresentavam dados de estoque de carbono (equação 20), teor de carbono e

espessura da camada foi possível calcular a densidade do solo – Ds(cal) através da equação

21:

𝐸𝑠𝑡 𝐶 = 𝐶𝑂 𝑥 𝐷𝑠 𝑥 𝑒 (20)

𝐷𝑠(𝑐𝑎𝑙) = 𝐸𝑠𝑡 𝐶

𝐶𝑂 𝑥 𝑒 (21)

Onde: Est C é o estoque de C orgânico em determinada profundidade (Mg/ha), CO é o teor de C orgânico total na camada de solo (g/kg), Ds é a densidade do solo na camada de solo

(g/cm3), e é a espessura da camada amostrada (cm), e Ds(cal) é a densidade do solo calculada

na camada de solo (g/cm3).

O cálculo de Ds(cal) foi utilizado apenas para 3 perfis que não apresentavam Ds para todas as profundidades analisadas. Para os outros 115 perfis, a Ds foi estimada mediante a utilização de uma equação geral (BERNOUX et al., 1998, p.4), bem como para específicos tipos de solo, como Areias Quartzosas (Psamments), Latossolos (Oxisol), Podzólicos (Alfisols and Ultisols) em superfície e em subsuperfície (BERNOUX et al., 1998, p.4-6).

A fim de refinar os valores estimados de Ds e aproximá-los do conjunto de dados coletados especificadamente na região do Cerrado mineiro, foi testada uma equação mais específica para estimar a Ds mediante o banco de dados construído. Para elaboração e análise da equação de Ds estimada específica foram utilizadas estatísticas descritivas e as análises de regressão linear múltiplas (Multiple Linear Regression Data), sendo realizados pelo programa „Statistica’ (STATSOFT, 1996). O desempenho das diferentes metodologias foi comparado

usando o método de mínimos quadrados. Várias análises de regressão linear foram realizadas em todo banco de dados e subgrupos, de acordo com a classificação do solo e horizonte. O procedimento utilizado foi o da regressão linear passo-a-passo, que permitiu variáveis independentes serem individualmente adicionadas ou excluídas do modelo em cada etapa da regressão, e, por conseguinte, a avaliação de mudanças no valor do coeficiente de explicação

R2. O método de regressão linear múltipla foi utilizado, pois é uma ferramenta prática que

fornece resultados quantitativos diretos, e também porque o banco de dados não foi adaptado para análise espacial, como a geoestatística, devido à falta ou imprecisão das coordenadas geográficas.

Nas regressões lineares, apenas parâmetros com significância estatística de nível 0,01 foram considerados para calcular as equações de predição e a apresentação dos resultados. Os erros padrão (SE) das estimativas e as porcentagens de variâncias explicadas, por meio dos valores

de R2, foram usados como um meio para avaliar a confiabilidade dos modelos. As variáveis

de entrada foram escolhidas porque são conhecidas por influenciar a densidade do solo (teor

de carbono – %C e textura do solo – %clay e %sand) ou porque elas são facilmente obtidas

(pH).