Soil carbon dynamics under different land-use management systems in Paragominas, PA

A Amazônia brasileira apresenta grande importância no processo de ciclagem de carbono na atmosfera, pois representa uma significativa parcela das florestas tropicais remanescentes. Porém, nos últimos 50 anos a Amazônia Legal Brasileira passou por intenso processo de mudança no uso da terra, fato que ocasionou aumento do desflorestamento na região. No Estado do Pará, o município de Paragominas foi considerado um dos principais responsáveis pelo desflorestamento até o ano de 2007. Tal cenário foi modificado após iniciativas de instituições públicas e empreendedores ligados ao setor rural do município, que em ações conjuntas modificaram a produção agropecuária de Paragominas, implantando sistemas produtivos mais eficientes. Atualmente o município é reconhecido como pólo de produção agropecuário sustentável na Amazônia. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a dinâmica do carbono no solo sob diferentes usos, em uma cronossequência, no município de Paragominas. O solo da área de estudo é classificado como LATOSSOLO AMARELO Distrófico de textura argilosa. A pesquisa foi realizada na Fazenda Vitória, Paragominas - PA, onde foram avaliadas duas cronossequências distintas: (i) floresta natural (em 1992)-floresta secundária (em 1992, com 16 anos)-floresta secundária (em 2013, com 37 anos); (ii) floresta natural-pastagem degradada (em 1992, com 23 anos)-pastagem em sistema agrossilvipastoril com plantio direto (em 2013, com 4 anos). Na segunda cronossequência também foram avaliados dados de um sistema lavoura-pecuária sem plantio direto conduzido na área entre 2005 e 2008. Foram avaliados os teores de carbono e nitrogênio, a relação C:N, a densidade do solo, os estoques de carbono e nitrogênio e a composição isotópica do solo das áreas de estudo, nas camadas 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80, 80-100 cm. Observou-se que a floresta secundária, em pousio há 37 anos, apresentou os maiores incrementos de C e N, sendo superior ao encontrado no solo sob floresta nativa. Na mesma área, mesmo após 44 anos de condução de pastagem na mesma área, mais de 70% do carbono ainda era oriundo de plantas de ciclo fotossintético do tipo C3. A reforma da pastagem proporcionou alterações positivas nas características edáficas, pois houve aumento no estoque de carbono no solo após o manejo em sistema agrossilvipastoril com plantio direto na palha, também foi observado diminuição da densidade do solo neste período. Conclui-se que a adoção de técnicas agropecuárias, que fazem uso racional dos recursos naturais, são viáveis e ambientalmente corretas, pois observou-se que após a mudança no manejo da área ocorreu aumento do estoque de carbono no solo, sendo este um indicador de sustentabilidade em agropecuária de baixa emissão de carbono no Brasil.The Amazon region plays a great role in the process of cycling carbon within the atmosphere because it represents a significant portion of the remaining tropical forests. However, in the last 50 years, several municipalities have passed through changes in land-use management which led to a significant increase in deforestation. In 2007, the municipality of Paragominas was considered one of the main areas responsible of the deforestation of the State of Para, Brazil. After many joint actions of public institutions and agricultural entrepreneurs, Paragominas went through a process of change of the scenario in its agricultural production system. Today this municipality is recognized as a responsible agricultural and livestock production center in the Amazon. The aim of this study was to assess the dynamics of soil carbon under different land-use management systems in a chronosequence. The soil of the site is classified as a clayey oxisol (dystrophic yellow Latosols, in the Brazilian classification system). The study was carried out in the ranch \"Fazenda Vitoria\", where, two distinct chronosequences were assessed: (i) a native forest (in 1992) - a secondary forest (16 year old in 1992) - a secondary forest (37 year old in 2013); and (ii) a native forest converted to degraded pasture (23 year old in 1992) - pasture in a no-till silvopastoral agroforestry system (4 year old in 2013). In the second chronosequence, data from a no-till crop-livestosk system was also assessed, which was carried out from 2005 to 2008. Soil carbon and nitrogen contents and stocks, C:N ratio, soil bulk density and their isotopic composition were evaluated. The secondary forest fallowed for 37 years, had the highest increments of C and N contents, with higher values than those found in the soil under native forest. It was observed that after 44 years of grazing on the same area more than 70% of carbon was originated from C3-phostosynthetic type plants. Pasture recovery led to positive changes in soil properties, as an increase in carbon stock associated to the reduction of soil bulk density after the implement of the no-till silvopastoral management system. Decrease in soil bulk density was also observed in this period. According to the results obtained in the evaluated production unit, it was observed that the adoption of agricultural techniques that make a rational use of natural resources is sustainable and environmentally friendly. It was observed that the change in management of the area induced an increase in carbon storage in the soil, this being an indicator of agricultural sustainability in relation to low-carbon management