Temporal stability of total organic carbon of soils under different uses in the caatinga biome

Abstract

The objective of this work was to evaluate the temporal stability of total organic carbon (TOC) of soils under different uses in areas with Caatinga vegetation. The experiment was conducted in an experimental farm that encompasses a watershed in the Curu River Valley, in Pentecoste, state of Ceara, Brazil. Soil samples were collected in two areas with Caatinga vegetation under different uses—one with a 35-year preserved area (CP35) and one with a 30-year pasture area (CR30)—and the sampling points were distributed using a 30×30 m uniform grid. Soil samples of the 0-0.2 m layer were collected between February 2016 and April 2017 to determine TOC; and nonparametric Spearman's correlation, mean relative difference (MRD), and temporal stability index (TSI) tests were applied to evaluate TOC stability. The Spearman's test showed a higher correlation between collection dates for CR30 than for CP35. The DRM showed more points with relative differences approaching zero for CP35, and more points with lower standard deviation for CR30. The TSI indicated a greater number of points to be used for CR30 because they have better temporal stability. Therefore, the TOC of the CR30 has better temporal stability than that of the CP35, presenting TSI of approximately 1.5-fold that of the CP35. The thinning of the vegetation in CR30 homogenized the soil TOC, whereas the fallow area, which were preserved, had greater heterogeneity. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a estabilidade temporal do Carbono Orgânico Total do Solo (COT) sob diferentes condições de manejo da Caatinga. O experimento foi realizado na Micro Bacia Experimental do Vale do Curu, localizada no município de Pentecoste-CE. As amostragens foram realizadas em duas parcelas de Caatinga sendo a primeira um estrato em preservação há 35 anos (CP35), e a segunda em uma área de raleio há 30 anos (CR30), os pontos amostrais foram distribuídos em uma malha uniforme de 30x30 m. Foram realizadas coletas entre fevereiro de 2016 a abril de 2017 na profundidade de 0-0,2 m. O solo foi acondicionado e posteriormente analisado para a determinação do COT, em seguida aplicaram-se os testes não paramétricos de Spearman, Diferença Relativa Média (DRM) e o Índice de Estabilidade Temporal (IET) para a avaliação da estabilidade do COT. Observou-se uma maior correlação entre datas de coletas para a parcela CR30 em comparação com a CP35 por meio do teste de Spearman. A DRM da CP35 apresentou mais pontos com diferença relativa que se aproximam de zero, enquanto CR30 apresentou mais pontos com menor desvio padrão. Quando se aplicou o IET à CR30 apresentou um maior número de pontos indicados para serem utilizados por possuírem melhor estabilidade temporal. Portanto, pode-se concluir que a Caatinga raleada dispõe de maior estabilidade temporal que a Caatinga em preservação com valores do Índices de Estabilidade Temporal cerca de 1,5 vezes maior. O raleamento da vegetação promove homogeneização do Carbono Orgânico Total no Solo (COT), enquanto o pousio, característico manejo de preservação, maior heterogeneidade.