The effect of plantation silviculture on soil organic matter and particle-size fractions in Amazonia

Abstract

Eucalyptus grandis and other clonal plantations cover about 3.5 million ha in Brazil. The impacts of intensively-managed short-rotation forestry on soil aggregate structure and Carbon (C) dynamics are largely undocumented in tropical ecosystems. Long-term sustainability of these systems is probably in part linked to maintenance of soil organic matter and good soil structure and aggregation, especially in areas with low-fertility soils. This study investigated soil aggregate dynamics on a clay soil and a sandy soil, each with a Eucalyptus plantation and an adjacent primary forest. Silvicultural management did not reduce total C stocks, and did not change soil bulk density. Aggregates of the managed soils did not decrease in mass as hypothesized, which indicates that soil cultivation in 6 year cycles did not cause large decreases in soil aggregation in either soil texture. Silt, clay, and C of the sandy plantation soil shifted to greater aggregate protection, which may represent a decrease in C availability. The organic matter in the clay plantation soil increased in the fractions considered less protected while this shift from C to structural forms considered more protected was not observed.Este trabalho teve como objetivo investigar a dinâmica dos agregados do solo e das suas frações derivadas dos mesmos em duas texturas de solo, cada uma com uma plantação de Eucalipto e uma floresta primaria imediatamente adjacente. Eucalyptus grandis e outros clones cultivados em plantações cobrem aproximadamente 3,5 milhões de hectares no Brasil. Os impactos de manejo intensivo de plantações de rotação curta sobre a estrutura de solo e a dinâmica de carbono (C) são em grande parte desconhecidos em ecossistemas tropicais. No longo prazo, a sustentabilidade desses sistemas é provavelmente ligada à manutenção da matéria orgânica e à estrutura de agregação do solo, principalmente em áreas de solos de baixa fertilidade. Manejo silvicultural não diminuiu os estoques de C total, e não mudou a densidade do solo. Agregados dos solos manejados não diminuíram em massa, o que indica que a subsolagem e o manejo em ciclos de 6 anos não causaram um efeito negativo na agregação do solo em ambas as texturas. Os agregados do solo arenoso sob plantio aumentaram seus conteúdos de silte, argila e C, indicando que, na estrutura de agregação do solo, C está mudando para um ambiente de maior proteção contra decomposição. O solo argiloso sob plantio teve um aumento de matéria orgânica contida nas frações consideradas menos protegidas, e não demonstrou essas mudanças de C para formas estruturais consideradas mais protegidas.