INFLUENCIA DA APLICAÇÃO DE BIOCARVÃO EM LATOSSOLO AMARELO DO RECÔNCAVO BAIANO¶

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\section*{Resumo}

\noindent No Recôncavo a mandioca é cultivada predominantemente por pequenos agricultores em um sistema que não utiliza fertilizantes. A utilização de práticas de manejo inadequadas ao cultivo acelera o aparecimento da compactação o que diminui a infiltração e o armazenamento de água e provoca deficiência hídrica. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar a qualidade dos atributos físicos sob a aplicação de carvão vegetal e plantio de leguminas na recuperação de área de cultivo intensivo. Foram realizadas análises físicas (densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e água disponível). As técnicas de análises multivariadas mostraram que os principais atributos para distinção dos ambientes são a densidade do solo (Ds) e água disponível (AD). Com a aplicação de 3\% de biocarvão temos maior desenvolvimentos das cultivares avaliadas, uma vez que, a maioria encontram-se com agrupadas. O uso das técnicas de análises multivariadas é eficiente para verificar as similaridades ou as diferenças, com base nos atributos físicos do solo em cada tratamento estudada.

\noindent \textbf{Palavras-chave}: Conservação do solo; recuperação de áreas degradadas; sustentabilidade

\vspace{-0.7cm} \section*{1. Introdução}

Nas últimas décadas, o aumento na degradação do solo ou mesmo desertificação, vem limitando o desenvolvimento agrícola e a conservação ambiental da área. Esse processo de deterioração afeta diretamente a estrutura do solo diminuindo o carbono do solo (C) e a fertilidade do solo. Assim, as emendas orgânicas (como palha e biocarvão) foram propostas como estratégias para recuperar os solos degradados para garantir produtividade e benefícios econômicos (DU et al. 2016).

O interesse científico no biocarvão tem crescido durante a última década, porque parece ser uma estratégia conveniente para o seqüestro de carbono, pois permanece em solos por centenas ou milhares de anos (WANG et al. 2015). O seu efeito afeta os atributos físicos; químico e microbiológicos do solo (relacionado ao aumento da biomassa microbiana do solo e alterações na composição e atividade da comunidade microbiana (KEITH et al. ,2015), contribuindo assim para o armazenamento de carbono em longo prazo no solo.

O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar a qualidade dos atributos físicos sob a aplicação de carvão vegetal e plantio de leguminas na recuperação de área de cultivo intensivo.

\section*{2. Material e Métodos }

\subsection*{2.1. Caracterização da Área Experimental}

O experimento foi conduzido no campo experimental da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, em Cruz das Almas -- BA. O clima é tropical quente e úmido, Aw a Am, segundo a classificação de Köppen, com temperaturas médias anuais de 24,5° C e umidade relativa de 80\%, realizado no período de setembro de 2013 e abril de 2014.

\subsection*{2.2. Delineamento experimental}

O delineamento experimental foi em bloco casualizado com parcela subdividida composta por quatro blocos. Os tratamentos foram compostos (testemunha (0\% de carvão), 1\% de carvão (aplicação de 10 m\textsuperscript{3}), 2\% de carvão (aplicação de 20 m\textsuperscript{3}) e 3\% de carvão (aplicação de 30 m\textsuperscript{3})). Foram cultivadas em cada bloco \emph{Cajanus cajan} (CC), Feijão-de-porco (FP), \emph{Crotalária juncea} (CJ), Vegetação espontânea (VE). As coletas das amostras de estrutura indeformada e deformada para a realização das análises físicas do solo nas profundidades de 0- 0,10 m; 0,10 -- 0,20 m; 0,20 -- 0,30 m.

\subsection*{2.3. Análise dos atributos físicos do solo}

Para avaliação dos efeitos dos tratamentos sobre os atributos físicos foram utilizados como variáveis: densidade do solo (BLAKE e HARTGE, 1986a); porosidade total e microporosidade (DANIELSON e SUTHERLAND, 1986); macroporosidade determinada pela diferença da porosidade total e microporosidade e determinação da Curva de Retenção de Água (CRA) ajustado pelo modelo matemático de Van Genuchten (1980).

\subsection*{2.4. Análise de componentes principais}

Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva clássica. Para melhor interpretação dos dados utilizou-se a estatística multivariada, que contribui para o entendimento das interações entre variáveis e a influência de cada variável sobre a qualidade física do solo estudado. Na análise dos componentes principais foram utilizadas cinco variáveis\textbf{:} densidade do solo (Ds (g cm\textsuperscript{-3})), porosidade total (PT (cm\textsuperscript{3} cm\textsuperscript{-3})), macroporosidade (Mac (cm\textsuperscript{3} cm\textsuperscript{-3})), microporosidade (Mic (cm\textsuperscript{3} cm\textsuperscript{-3})) e água disponível (AD (cm \textsuperscript{3} cm\textsuperscript{-3})). Foram selecionados atributos que apresentaram coeficiente de correlação mínimo de 0,6 em módulo, em pelo menos um dos componentes principais.

\subsection*{3. Resultados e discussões }

Os autovalores apresentados na Tabela 1 correspondem às duas principais componentes e podem ser considerados como uma medida da relativa importância de cada variável, em relação às componentes principais, sendo os sinais, positivos ou negativos, indicações de relações diretamente e inversamente proporcionais, respectivamente. No caso em questão, os coeficientes dos atributos ou seus pesos acima de 0,6, expressos em módulo.

%Tabela 1. Correlação entre cada componente principal e as propriedades %físicas dos solos estudados na camada de 0 - 0,30 m.

O gráfico Biplot de pesos para os dois primeiros componentes principais é apresentado na Figura 1 (a, b, c, d). As variáveis situadas em um mesmo quadrante e mais próximas entre si apresentam aproximadamente a mesma representatividade no gráfico. A intercorrelação entre as variáveis do solo é demonstrada pelos ângulos entre as retas e a importância destas variáveis pelo

%O gráfico Biplot de pesos para os dois primeiros componentes principais %é apresentado na Figura 1 (a, b, c, d). As variáveis situadas em um %mesmo quadrante e mais próximas entre si apresentam aproximadamente a %mesma representatividade no gráfico. A intercorrelação entre as %variáveis do solo é demonstrada pelos ângulos entre as retas e a %importância destas variáveis pelo %

\noindent comprimento das retas. O grau com que a variável se correlaciona com o eixo é determinado pelo ângulo formado entre determinada reta e o eixo de ordenadas (MELÉM et al., 2008).

Esse gráfico, conjuntamente com os autovalores, pode ser utilizado para a tomada de decisão para posterior aplicação da análise de componente principal (ACP), de modo que expliquem acima de 70\% da variância, como critérios para decisão do número de CP (Hair Junior, 2009).

A correlação entre as variáveis e as componentes principais (CPs) permitiu caracterizar as variáveis que mais discriminaram a influência do biocarvão e leguminosas nos atributos físicos do solo avaliados, as variáveis mais fortemente relacionadas com o efeito da aplicação de biocarvão foram Ds e AD ( Figura 1 a, b e d), apresentando-se, no terceiro quadrantes, com pequeno ângulo entre as variáveis em relação ao eixo das abscissas.

Quanto ao percentual de variância explicado pelas CPs (Fator 1 e 2), que acumularam para os tratamentos aplicados explicaram 85,42\% (Testemunha (a)); 77,87 \% (1 \% de carvão (b)); 93,23\% (2\% de carvão ©) e 84, 68 \% (3\% de carvão (d)) da variabilidade total dos dados.

Obseva-se nas (Figura 1 a, b, c, d) uma correlação negativa entre a Ds e PT, uma vez que, se encontram em quadrantes opostos. A densidade do solo afeta a estrutura do solo e consequantemente interfere na porosidade total, o equilíbrio entre macro e microporosidade (LANZANOVA et al., 2010), consequentemente, afetando o volume de água disponível (AMADO et al., 2009).

\newpage %\textbf{Testemunha ( a) e Carvão Vegetal 1 \% (b) }

%\textbf{Dose de 2\% de Carvão ( c) e Dose de 3\% de Carvão (d)}

%Figura 1. Biplot dos componentes principais dos atributos físicos do %solo sob a aplicação de doses da carvao vegetal ( Testemunha (a), 1\% %(b), 2\% © e 3\% (d) ) nas cultivares de feijao de porco (FP), %crotalaria juncea (CJ), vegetação espontanea (VE) nas profundidade de %0,0-0,10 m; 0,10-0,20 m e 0,20 -- 0,30 m.

\begin{figure}[!htb] \centering

\textbf{Testemunha ( a) e Carvão Vegetal 1 \% (b) }
\includegraphics[scale=0.65]{Imagens/min_36_img.png}
%fig_08 no trabalho original
%\small{Fonte: \textcolor{red}{Não identificamos fonte da imagem}.}

\textbf{Dose de 2\% de Carvão ( c) e Dose de 3\% de Carvão (d)}

\centering
\includegraphics[scale=0.65]{Imagens/min_37_img.png}
\caption{ Biplot dos componentes principais dos atributos físicos do
    solo sob a aplicação de doses da carvao vegetal ( Testemunha (a), 1\%
    (b), 2\% (c) e 3\% (d) ) nas cultivares de feijao de porco (FP),
    crotalaria juncea (CJ), vegetação espontanea (VE) nas profundidade de
    0,0-0,10 m; 0,10-0,20 m e 0,20 -- 0,30 m.}\label{img37}
%fig_08 no trabalho original
%\small{Fonte: \textcolor{red}{Não identificamos fonte da imagem}.}

\end{figure}

%Obseva-se nas (Figura 1 a, b, c, d) uma correlação negativa entre a Ds e %PT, uma vez que, se encontram em quadrantes opostos. A densidade do solo %afeta a estrutura do solo e consequantemente interfere na porosidade %total, o equilíbrio entre macro e microporosidade (LANZANOVA et al., %2010), consequentemente, afetando o volume de água disponível (AMADO et %al., 2009).

\section*{4. Considerações finais }

As técnicas de análises multivariadas mostraram que os principais atributos para distinção dos ambientes são a densidade do solo (Ds) e água disponível (AD). Com a aplicação de 3\% de biocarvão temos maior desenvolvimentos das cultivares avaliadas, uma vez que, a maioria encontram-se com agrupadas.

O uso das técnicas de análises multivariadas é eficiente para verificar as similaridades ou as diferenças, com base nos atributos físicos do solo em cada tratamento estudada.

\section*{Referências Bibliográficas}

\noindent AMADO, T.J.C.; PES, L.Z.; LEMAINSKI, C.L.; SCHENATO, R.B. Atributos químicos e físicos de

\newpage

\noindent latossolos e sua relação com os rendimentos de milho e feijão irrigados. \textbf{Revista Brasileira de Ciência do Solo}, v.33, p.831-843, 2009.

\noindent BLAKE, G. R.; HARTGE, K. H. Bulk density. In: KLUTE, A. (ed.) Methods of soil analysis. 2. ed. Madison, American Society of Agronomy, \textbf{Soil Science Society of America}, 1986a. pt. 1, p.363-375. (Agronomy Monography, 9).

\noindent DANIELSON, R. E.; SUTHERLAND, P. L. Porosity. In: KLUTE, A. (ed.) Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, \textbf{Soil Science Society of America}, pt. 1, p.443-461, 1986. (Agronomy Monography, 9).

\noindent DU, Z. L.; ZHAO, J. K.; WANG, Y. D.; ZHANG, Q.Z. Biochar addition drives soil aggregation and carbon sequestration in aggregate fractions from an intensive agricultural system. \textbf{Journal of Soils and Sediments}, 2016, doi:10.1007/s11368-015-1349-2.

\noindent HAIR JUNIOR, J. F.; BLACK, W. C.; BABIN, B. J.; ANDERSON, R. E.; TATHAM, R. L. Análise multivariada de dados. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. p. 688

\noindent KEITH, A., SINGH, B., DIJKSTRA, F.A. Biochar reduces the rhizosphere priming effect on soil organic carbon. \textbf{Soil Biology. Biochemistry.} 88, 372--379, 2015.

\noindent LANZANOVA, M.E.; ELTZ, F.L.F.; NICOLOSO, R. da S.; AMADO, T.J.C.; REINERT, D.J.; ROCHA, M.R. da. Atributos físicos de um Argissolo em sistemas de culturas de longa duração sob semeadura direta. \textbf{Revista Brasileira de Ciência do Solo}, v.34, p.1333-1342, 2010.

\noindent MELÉM JÚNIOR, N. J.; FONSECA, I. C. B.; BRITO, O. R.; DECAËNS, T.; CARNEIRO, M. M.; MATOS, M. F. A.; GUEDES, M. C.; QUEIROZ, J. A. L.; BARROSO, K. O. Análise de componentes principais para avaliação de resultados analíticos da fertilidade de solos do Amapá. \textbf{Semina: Ciências Agrárias}, v.29, p.499- 506, 2008.

\noindent WANG, X.J.; JIA, Z. K.; LIANG, L. Y.; YANG, B.P.; DING, R.X.; NIE, J.F.; WANG, J. P. Maize straw effects on soil aggregation and other properties in arid land. \textbf{Soil Tillage Research} 153:131--136, 2015b

\noindent VAN GENUCHTEN, M.TH.. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. \textbf{Soil Sci. Soc. Am. J}. 44, 892--898,1980.