Variabilidade espaço-temporal da emissão de CO2 do solo em área de eucalipto no Cerrado do Mato Grosso do Sul

Abstract

A cultura do eucalipto fornece insumos para a indústria madeireira, siderúrgica e de celulose e papel, tendo um enorme potencial para estocar carbono atmosférico na biomassa aérea e no solo ajudando a mitigar o efeito estufa. Porém, poucos trabalhos têm estudado como as emissões de CO2 do solo (FCO2) em áreas de plantio de eucalipto variam no espaço. Sendo assim objetivou-se caracterizar os padrões de variabilidade espaço temporal da FCO2 em área de floresta plantada de eucalipto no baixo cerrado no estado do Mato Grosso do Sul, por meio de técnicas geoestatísticas. O estudo foi conduzido em área de Eucalipto na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP), localizada no município de Selvíria-MS, durante os meses de outubro e novembro de 2015. A FCO2 foi registrada por meio do sistema LI-COR (LI-8100), a temperatura do solo (Ts) foi registrada por meio de termômetro de haste e a umidade do solo (Us) foi determinada por meio de um equipamento de TDR. O experimento foi conduzido em uma malha amostral de 100  100 m contendo 102 pontos amostrais. Os resultados indicaram diferença significativa (p<0,05) entre as médias de FCO2 do mês de outubro (4,21 mol m-2 s-1) e novembro (6,16 mol m-2 s-1), devido maior condição de umidade do solo proporcionado pelas precipitações pluviais mais frequentes durante o mês de novembro. Aproximadamente 73% da variação temporal da FCO2 foi explicada pelo modelo: FCO2= 13,23 ˗ 0,48Ts ˗ 0,039 Us2 + 0,037 Ts×Us (F=5,40; p=0,039). Os modelos ajustados aos variogramas para FCO2 foram predominantes esféricos e gaussianos. Os valores de alcance variaram de 18,01 m (29 outubro) a 35,01 m (18 novembro). Os padrões de variabilidade espaço-temporal de FCO2 ao longo do tempo formaram dois grupos distintos identificados pela análise de agrupamento hierárquica, um para cada mês de avaliação. De maneira geral, foram observados coeficientes de correlação negativo e significativo (p<0,05) entre os padrões espaciais de FCO2 e Us principalmente no mês de novembro, em condições de maiores precipitações. Por outro lado, no mês de outubro, em condição de solo mais seco, foram observados coeficientes de correlação linear positivos e significativos (p<0,05) entre FCO2 e Us. Os resultados indicam que a Us é o fator limitante para FCO2 em áreas de floresta de eucalipto no cerrado do Mato Grosso do Sul.

The eucalyptus crop provides inputs for the timber, steel and pulp and paper industries, and has an enormous potential to store atmospheric carbon in the aerial biomass and soil, helping to mitigate the greenhouse effect. However few works have studied how soil CO2 emissions vary in space in areas of eucalyptus plantations. The objective of this work was to characterize spatiotemporal variability patterns of soil CO2 emission in eucalyptus plantation forest in cerrado in the state of Mato Grosso do Sul, using geostatistical techniques. The experiment was conducted in the Fazenda de Ensino e Pesquisa, da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP), located in the Selvíria city -MS. The soil CO2 emission was measured by the LI-COR system (LI-8100), the soil temperature was recorded using a stem thermometer and the soil moisture was determined using a TDR equipment. The experiment was conducted in a 100  100 m grid containing 102 sample points. The results indicate a significant difference (p<0.05) between the mean of FCO2 of the month of October (4.21 mol m-2 s-1) and November (6.16 mol m-2 s-1), due to the greater soil moisture condition provided by the more frequent precipitations during the month of november. Approximately 73% of the temporal variability of FCO2 was explained by the model: FCO2= 13.23 ˗ 0.48Ts ˗ 0.039 Us2 + 0.037 Ts×Us (F=5.40; p=0.039). The fitted models to the variograms for FCO2 were predominant spherical and Gaussian. Range values ranged from 18.01 m (29 October) to 35.01 m (18 November). The spatio-temporal variability patterns of FCO2 over time formed two distinct groups identified by hierarchical clustering analysis, one for each month of evaluation. In general, were observed coefficients correlation negative and significant (p<0.05) between the spatial patterns of FCO2 and Us mainly in the month of november, in conditions of greater precipitations. On the other hand, in October, in the condition of drier soil, were observed coefficients correlation linear positive and significant (p<0.05) between FCO2 and Us. The results indicate that Us is the limiting factor for FCO2 in eucalyptus plantation forest in the cerrado of the MS.