Tree is Life: uma aplicação no auxílio da resolução de conflitos entre arborização e equipamentos urbanos

Helton de Souza Silva , Adailson Pereira de Souza e Silvânia Maria de Sousa Gomes Nascimento , Mary Anne Barbosa de Carvalho e Léa Cristina de Medeiros

Resumo
A remoção da vegetação nativa e introdução de práticas agrícolas aumenta a decomposição da matéria orgânica do solo, adicionalmente, ocorre redução da produção primária pela retirada das florestas, culminando em elevadas perdas nos estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) do solo. Objetivou-se com o presente trabalho mensurar o impacto das mudanças no uso do solo nos estoques de C e N e avaliar a eficiência do modelo Century 4.0 em simular os estoques de carbono e nitrogênio para as condições da Microrregião do Brejo Paraibano. Para realizar as simulações utilizou-se os dados de um experimento de longa duração realizado na Estação Experimental Chã-de-Jardim, do Centro de Ciências Agrárias (CCA/UFPB). A parametrização do modelo foi realizada com os dados de solo, clima e ajuste na entrada de N. Inicialmente, realizou-se a simulação de equilíbrio por um período de 6.000 anos para Floresta Tropical Úmida Montana, para obtenção de estoques estáveis de C e N. Após o equilíbrio das variáveis de saída, realizou-se as simulações do diferentes sistemas de uso do solo e dos tratamentos com as diferentes doses de N (0, 30, 70 e 95 kg.ha^-1). A remoção da floresta e implantação da agricultura causa redução do estoque de carbono e nitrogênio do solo, sendo o compartimento lento o que tem maior perda absoluta. A adubação nitrogenada na cultura do milho em plantio direto na dose de 95 kg.ha^-1 favorece a manutenção do estoque de carbono do solo. O Century é adequado para simulação do estoque de carbono orgânico do solo na Microregião do Brejo Paraibano. Já para o estoque de nitrogênio o modelo não é indicado.

Palavras-chave
Modelagem ambiental; Matéria orgânica do solo; Adubação nitrogenada.

Abstract
Carbon and nitrogen modelling of an oxisol using Century 4.0. The removal of native vegetation and the introduction of agricultural practices increases the decomposition of soil organic matter, in addition, there is a reduction in primary production by clearing forests, resulting in high losses in soil carbon (C) and nitrogen (N) stocks. The objective of this study was to measure the impact of land use changes on C and N stocks and to evaluate the efficiency of the Century 4.0 model in simulating carbon and nitrogen stocks for Microrregião do Brejo Paraibano conditions. To perform the simulations, we used data from a long-term experiment conducted at the Chã-do-Jardim Experimental Station of the Centro de Ciências Agrárias (CCA/UFPB). Parameterization of the model was carried out using soil, climate and N-input data. Initially, a 6000-year equilibrium simulation was carried out for Montana Rainforest to obtain stable C and N stocks. After balancing the output variables, simulations of different land use systems and treatments with different N rates (0, 30, 70 and 95 kg.ha^-1) were performed. Removal of the forest and implementation of agriculture causes a reduction in soil carbon and nitrogen stock, with the slow compartment having the highest absolute loss. Nitrogen fertilization in corn at a dose of 95 kg.ha^-1 promotes on maintenance of soil carbon and nitrogen stock. Century proved to be suitable for simulating soil organic carbon stock. For nitrogen stock, the model is not suitable.

Keywords
Environmental modelling; Soil organic matter; Nitrogen fertilization.

DOI
10.21438/rbgas(2021)081904

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Referências
AESA - Agência Executiva de Gestão das Águas. Climatologia. 2018. Disponível em: <http://www.aesa.pb.gov.br/aesa-website/meteorologia-chuvas/climatologia/>. Acesso em: 12 mar. 2018.

Althoff, T. D.; Menezes, R. S. C.; Carvalho, A. L.; Pinto, A. S.; Santiago, G. A. C. F.; Ometto, J. P. H. B.; Randow, C.; Sampaio, E. V. S. B. Climate change impacts on the sustainability of the firewood harvest and vegetation and soil carbon stocks in a tropical dry forest in Santa Teresinha Municipality, Northeast Brazil. Forest Ecology and Management, v. 360, p. 367-375, 2016. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.10.001

Althoff, T. D.; Menezes, R. S. C.; Pinto, A. S.; Pareyn, F. G. C.; Carvalho, A. L.; Martins, J. C. R.; Carvalho, E. X.; Silva, A. S. A.; Dutra, E. D.; Sampaio, E. V. S. B. Adaptation of the Century Model to simulate C and N dynamics of Caatinga dry forest before and after deforestation. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 254, p. 26-34, 2018. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.11.016

Barreto, A. C.; Freire, M. B. G. S.; Nacif, P. G. S.; Araújo, Q. R.; Freire, F. J.; Inácio, E. S. B. Fracionamento químico e físico do carbono orgânico total em um solo de mata submetido a diferentes usos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, n. 4, p. 1471-1478, 2008. https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000400011

Bayer, C.; Gomes, J.; Zanatta, J. A.; Vieira, F. C. B.; Piccolo, M. C.; Dieckow, J.; Six, J. Soil nitrous oxide emissions as affected by long-term tillage, cropping systems and nitrogen fertilization in Southern Brazil. Soil and Tillage Research, v. 146, n. B, p. 213-222, 2015. https://doi.org/10.1016/j.still.2014.10.011

Bortolon, E. S. O.; Mielniczuk, J.; Tornquist, C. G.; Lopes, F.; Fernandes, F. F. Simulação da dinâmica do carbono e nitrogênio em um Argissolo do Rio Grande do Sul usando modelo Century. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 33, n. 6, p.1635-1646, 2009. https://doi.org/10.1590/S0100-06832009000600012

Costa, F. S.; Bayer, C.; Zanatta, J. A.; Mielniczuk, J. Estoque de carbono orgânico no solo e emissões de dióxido de carbono influenciadas por sistemas de manejo no sul do Brasil. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v. 32, p. 323-332, 2008. https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000100030

Dentener, F.; Drevet, J.; Lamarque, J. F.; Bey, I.; Eickhout, B.; Fiore, A. M.; Hauglustaine, D.; Horowitz, L. W.; Krol, M.; Kulshrestha, U. C.; Lawrence, M.; Galy-Lacaux, C.; Rast, S.; Shindell, D.; Stevenson, D.; Van Noije, T.; Atherton, C.; Bell, N.; Bergman, D.; Butler, T.; Cofala, J.; Collins, B.; Doherty, R.; Ellingsen, K.; Galloway, J.; Gauss, M.; Montanaro, V.; Müller, J. F.; Pitari, G.; Rodriguez, J.; Sanderson, M.; Solmon, F.; Strahan, S.; Schultz, M.; Sudo, K.; Szopa, S.; Wild, O. Nitrogen and sulfur deposition on regional and global scales: A multimodel evaluation. Global Biogeochemical Cycles, v. 20, n. 4, p. 1-21 2006. https://doi.org/10.1029/2005GB002672

Kayler, Z.; Janowiak, M.; Swanston, C. Global carbon. Alban: Climate Change Resource Center, 2017. Disponível em: <https://www.fs.usda.gov/ccrc/topics/global-carbon>. Acesso em: 27 ago. 2019.

Leite, L. F. C.; Mendonça, E. S.; Machado, P. L. O. A. Simulação pelo Modelo Century da dinâmica da matéria orgânica de um Argissolo sob adubação mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, n. 2, p. 347-358, 2004. https://doi.org/10.1590/S0100-06832004000200013

Miranda, C. C.; Canellas, L. P.; Nascimento, M. T. Caracterização da matéria orgânica do solo em fragmentos de mata atlântica e em plantios abandonados de eucalipto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 31, n. 5, p. 905-916, 2007. https://doi.org/10.1590/S0100-06832007000500008

Oliveira, J. G.; Gravina, G. A.; Sousa, E. F. Estoque de carbono do solo em função das mudançaso climáticas simuladas com o Modelo Century. Coffee Science, v. 9, n. 1, p. 1-9, 2014. https://doi.org/10.25186/cs.v9i1.509

Ontl, T. A.; Schulte, L. A. Soil carbon storage. Nature Education Knowledge, v. 3, n. 10, 35, 2012.

Parton, B.; Ojima, D.; Del Grosso, S.; Keough, C. CENTURY tutorial: Supplement to CENTURY user's manual. Fort Collins: Colorado State University, NREL Publication, 2001.

Reed, S. C.; Cleveland, C. C.; Townsend, A. R. Functional ecology of free-living nitrogen fixation: A contemporary perspective. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics, v. 42, p. 489-512, 2011. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-102710-145034

Santos, H. G.; Jacomine, P. K. T.; Anjos, L. H. C.; Oliveira, V. A.; Lumbreras, J. F.; Coelho, M. R.; Almeida, J. A.; Araújo Filho, J. C.; Oliveira, J. B.; Cunha, T. J. F. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. rev. ampl. Brasília: EMBRAPA, 2018.

Scharlemann, J. P. W.; Tanner, E. V.; Hiederer, R.; Kapos, V. Global soil carbon: understanding and managing the largest terrestrial carbon pool. Carbon Management, v, 5, n. 1, p. 81-91, 2014. https://doi.org/10.4155/cmt.13.77

Smith, P.; Smith, J. U.; Powlson, D. S.; McGill, W. B.; Arah, J. R. M.; Chertov, O. G.; Coleman, K.; Franko, U.; Frolking, S.; Jenkinson, D. S.; Jensen, L. S.; Kelly, R. H.; Klein-Gunnewiek, H.; Komarov, A. S.; Li, C.; Molina, J. A. E.; Mueller, T.; Parton, W. J.; Thornley, J. H. M.; Whitmore, A. P. A comparison of the performance of nine soil organic matter models using datasets from seven long-term experiments. Geoderma, v. 81, n. 1/2, p. 153-225, 1997. https://doi.org/10.1016/S0016-7061(97)00087-6

Teixeira, P. C.; Donagemma, G. K.; Fontana, A.; Teixeira, W. G. (Eds.). Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. Brasília: EMBRAPA, 2017.

Tedesco, M. J.; Gianello, C.; Bissani, C. A.; Bohnen, H.; Volkweiss, S. J. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2. ed. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. (Boletim Técnico de Solos, 5).

Tornquist, C. G.; Mielniczuk, J.; Cerri, C. E. Modeling soil organic carbon dynamics in Oxisols of Ibirubá (Brazil) with the Century Model. Soil and Tillage Research, v. 105, n. 1, p. 33-43, 2009. https://doi.org/10.1016/j.still.2009.05.005

Zech W.; Senesi, N.; Guggenberger, G.; Kaiser, K.; Lehmann, J.; Miano, T. M.; Miltner, A.; Schrotha, G. Factors controlling humification and mineralization of soil organic matter in the tropics. Geoderma, v. 79, n. 1, p. 117-161, 1997. https://doi.org/10.1016/S0016-7061(97)00040-2


 

ISSN 2359-1412