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Óxidos de ferro como proxies para caracterizar a anisotropia na emissão de CO2 do solo em áreas de cana-de-açúcar sob colheita verde

Autor: Angélica Santos Rabelo de Souza Bahia, José Marques Jr, Alan Rodrigo Panosso, Livia Arantes Camargo, Diego Silva Siqueira, Newton La Scala Jr

Palavras-chave: Espectroscopia de reflectância difusa, Respiração do solo, Hematita, Goethite, Geoestatística, Multivariada

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Resumo

A emissão de CO2 do solo (FCO2) é um dos principais contribuintes da transferência de carbono atmosférico e é objeto de pesquisas destinadas a desenvolver métodos eficazes para caracterizar e mitigar as emissões de CO2. O FCO2 está relacionado a várias propriedades do solo, incluindo porosidade, densidade e umidade, que, por sua vez, estão relacionados à transferência de gás, absorção de O2 e liberação de CO2, bem como componentes mineralógicos (particularmente óxidos de ferro, que estão intimamente associados à agregação e proteção do solo matéria orgânica). Conforme estimado por espectroscopia de reflectância difusa (DRS), os óxidos de ferro do solo, como hematita (Hm) e goethita (Gt), podem ser úteis na determinação de FCO2. O principal objetivo deste experimento foi avaliar a utilidade das propriedades mineralógicas Hm, Gt e óxidos de ferro extraídos por citrato-bicarbonato de ditionito (Fed) para estimar o FCO2 em uma área de cana-de-açúcar sob colheita verde no sudeste do Brasil. O experimento foi conduzido usando uma grade irregular de 50 m × 50 m contendo 89 pontos de amostragem 0,50-10 m para avaliar as propriedades do solo. O FCO2 em cada ponto de amostragem foi medido no início do crescimento da cultura e 54 dias após o plantio com o uso de dois sistemas de fluxo de CO2 de solo LI-COR LI-8100 portáteis. As propriedades do solo estudadas foram consideradas espacialmente dependentes e exibiram anisotropia bem definida (particularmente as propriedades mineralógicas Hm, Gt e Fed). Os dois primeiros componentes de uma análise de componentes principais (PC1 e PC2) representaram conjuntamente 73,4% da variabilidade geral do resultado com o PC1 essencialmente relacionado às propriedades físicas e mineralógicas do solo. Com base em uma análise de regressão linear múltipla, a porosidade livre da água (FWP) e Hm representaram 71% da variabilidade do FCO2. Nossos resultados indicam que as práticas de preparação e manejo do solo na cana-de-açúcar colhida mecanicamente afetam alguns fatores inerentes aos processos de formação do solo, incluindo propriedades físicas e mineralógicas, que, por sua vez, afetam o FCO2. Esses resultados afirmam o potencial do DRS como ferramenta auxiliar para a determinação de propriedades tipicamente associadas ao FCO2. Além disso, o método que se segue permite o mapeamento de FCO2 de área grande para o desenvolvimento de inventários de emissões de gases de efeito estufa para solos agrícolas.