Pedogênese e matéria orgânica de solos hidromórficos da Região Metropolitana de Porto Alegre

Abstract

Na Região Metropolitana de Porto Alegre, os solos hidromórficos são utilizados intensivamente na atividade agropecuária, constituindo um recurso de importância social, econômica e ambiental. Este estudo teve por objetivo discutir aspectos pedogenéticos e de uso e manejo de solos hidromórficos, pela avaliação de características morfológicas, físicas e químicas dos solos, bem como da composição estrutural e das frações físicas e químicas da matéria orgânica do solo (MOS). Foram coletadas amostras de seis perfis de solos hidromórficos, sendo quatro sob dois tipos de uso ou manejo. No primeiro estudo foram estudados quanto às suas características morfológicas, físicas e químicas, incluindo o ataque sulfúrico e dissolução seletiva de óxidos de ferro. No segundo estudo foram determinados o carbono orgânico total (COT), o C presente em frações físicas e químicas da MOS, e a composição estrutural e o grau de humificação da MOS pelas técnicas espectroscópicas de fluorescência induzida por laser (FIL), infra-vermelho com transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear do 13C (RMN 13C CP-MAS). Os solos hidromórficos mostraram diferenças devido à pedogênese e variações devido à alteração de manejo dos solos. A alta relação silte/argila, argila de atividade alta em subsuperfície e valores de Ki elevados indicaram um baixo grau de intemperismo dos solos. O pH, teor de COT, saturação por bases, grau de hidromorfismo, e distribuição granulométrica foram mais sensíveis às alterações induzidas pelo uso e manejo, influenciando na classificação final dos solos. O teor de COT foi inferior em solos sob usos mais intensivos, representando, em alguns casos, impacto na qualidade dos solos e no meio ambiente. A distribuição das frações físicas da MOS foi alterada pelo uso e manejo do solo, sendo o carbono orgânico particulado associado ao cultivo com arroz. A distribuição das frações químicas da MOS mostrou um predomínio de humina em todos os solos, e abundância de frações orgânicas de baixo peso molecular e ácidos húmicos em solos sob uso mais intensivo. Os resultados revelaram forte associação dos aspectos estruturais da MOS com a pedogênese. Dentro de um mesmo solo diferentes formas de utilização (tipo de cobertura vegetal, sistema de manejo e práticas de fertilização) alteraram a composição estrutural da MO dos solos hidromórficos. O grau de humificação da MOS avaliado pela técnica de FIL e o índice de decomposição avaliado por RMN 13C CP-MAS, variaram de acordo com os pedoambientes avaliados, sendo maiores nos perfis sob uso mais intensivo.

Paddy soils of Porto Alegre region are intensively used in agriculture, showing social, economic and environmental importance. The aim of this work was study pedogenetic and management aspects of paddy soils by the evaluation of morphological, physical and chemical soil characteristics, structural composition and physical and chemical fractions of soil organic matter (SOM). We collected samples of six paddy soil profiles, four of these with two distinct use or management. In the first study we study morphological, physical and chemical soil characteristics, including sulfuric acid attack and iron oxides selective dissolutions. In the second study, were determined the total organic carbon (TOC), carbon of physical and chemical SOM fractions, and the structural composition and humification degree of SOM through laser induced fluorescence spectroscopy (LIF), Fourier transformed infra-red (FTIR) and solid state 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR). Paddy soils showed differences due to pedogenetic and variations due to management processes. The high value of silt/clay, subsurface high activity clay and high ki indicated a low soil weathering degree. The pH, TOC, base saturation, hidromorfic degree and particle-size distribution were more sensible to soil management induced alterations, influencing the soil classification. The TOC content was inferior in intensive managed soils, constituting an impact in soil quality and environment. The SOM physical fractions distribution was altered by the soil management, with particulate organic carbon associated to rice cultivation. The SOM chemical fractions distribution showed humin predominance in all the soils, and low weight carbon and humic acids in intensive managed soils. The results showed great association of SOM structural aspects with pedogenesis. Within the same soil, different uses (cover crop, management system and fertilization practices) changed the structural composition of SOM. The humification degree evaluate by LIF and the index of decomposition by 13C NMR varied according environment of soil, and were higher in intensive managed paddy soils.