INTRODUÇÃO

A estabilidade da agregação é um atributo essencial para garantir a funcionalidade e a capacidade de suporte de vida do solo. Os agregados têm origem na união de partículas primárias e agentes cimentantes, que agem de forma a dar maior coesão e estabilidade ao solo, sejam eles de origem mineral ou orgânica, com destaque para a matéria orgânica (^{Yan et al., 2015}; ^{Volikov et al., 2016}). No entanto, as perturbações antrópicas associadas ao uso da terra, particularmente o fogo/incêndios, podem alterar de forma significativa a estabilidade dos agregados do solo. Mediante esta problemática, é crescente a busca por técnicas de gestão de áreas florestais a fim de reduzir a ocorrência de incêndios, principalmente devido aos impactos no solo e às alterações na biodiversidade do local afetado. A estabilidade do solo é particularmente vulnerável a modificações decorrentes das altas temperaturas resultantes do fogo/incêndios. Segundo ^{Badía-Villas et al. (2014}), áreas afetadas pelo fogo tendem a apresentar alterações nos parâmetros físico-químicos e biológicos, resultando, por exemplo, na diminuição do teor de matéria orgânica, principalmente nas camadas superficiais do solo.

A redução da estabilidade da agregação do solo pode ser percebida em decorrência da alteração de agentes cimentantes presentes no solo que contribuem para a união das partículas. Entre eles, o teor de matéria orgânica é considerado como o principal componente responsável por unir partículas minerais do solo, formando complexos argilo-húmicos. Este processo contribui para manter a estabilidade dos agregados do solo (^{Edwards & Bremner, 1967}). Além disso, conforme apontado por ^{Pádua et al. (2015}), a estabilidade da agregação do solo está relacionada com o tamanho dos agregados, sendo que os microagregados (dimensões ≤ 0,25 mm) tendem a ser mais estáveis em comparação aos macroagregados (dimensões > 0,25 mm), que possuem maior instabilidade e menor coesão entre as partículas.

Com o intuito de reduzir o risco de incêndio, atualmente são utilizadas técnicas de gestão da vegetação para controlar a disponibilidade de materiais inflamáveis em determinada área. Nesse sentido, uma prática comum é a utilização do fogo controlado, também conhecido como fogo prescrito. O fogo controlado consiste em uma prática planejada, na qual a duração e a intensidade são cuidadosamente ajustadas para atingir objetivos específicos. Esse planejamento leva em consideração diversos aspetos, como condições meteorológicas, quantidade de material combustível presente e características topográficas da área (^{Fernandes et al., 2009}). Esses elementos são avaliados minuciosamente a fim de garantir a eficácia e a segurança do fogo controlado como uma ferramenta de prevenção de incêndios florestais.

O presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos do fogo controlado aplicado no Parque Natural de Montesinho, para proteger as florestas contra incêndios de verão, na estabilidade da agregação do solo e sua relação com as alterações no teor de matéria orgânica do solo.

MATERIAIS E MÉTODOS

Características da área experimental

Este trabalho foi conduzido numa área de matos, com cerca de 5 hectares, no Parque Natural de Montesinho próximo da aldeia de Aveleda, Bragança (41°53′57.06″N, 6°40′55.39″O), submetida a um fogo controlado (Figura 1). A vegetação predominante é composta por Urze (Erica australis), Carqueja (Chamaespartium tridentatum) e Esteva (Cistus Ladanifer). O fogo controlado foi realizado no dia 22 de março de 2021 e teve como principal objetivo criar uma faixa de descontinuidade entre a área de matos e um povoamento florestal contíguo de Pinus pinaster e, consequente proteção da floresta contra incêndios. Trata-se de uma área de planalto, a 800 m de altitude, cortada por vales profundos, com temperatura média anual de 12 °C e precipitação média anual de 850 mm, concentrada de outubro a março (Agroconsultores e Coba, 1991). Os solos predominantes na área de estudo são os Leptossolos Úmbricos de xisto. Estes são solos delgados, com elevado teor de elementos grosseiros, tendo menos de 20% de terra fina até uma profundidade de 125 cm. Segundo ^{Nogueira (2014}) o solo presente na área de estudo é classificado como ácido, tendo seus valores variando entre 4,6 a 5,5.

Figura 1 Localização geográfica da área experimental. Fonte: Fonseca et al. (2017). 

Colheita de amostras de solo no campo

Para avaliar os efeitos do fogo controlado nas propriedades físicas e químicas do solo, foram definidos aleatoriamente 11 pontos distribuídos ao longo de dois transetos, com uma distância média de 15 metros entre pontos e transetos. Em cada ponto procedeu-se à colheita de amostras de solo nas profundidades 0-3, 3-6, 6-10 e 10-20 cm, antes da aplicação do fogo controlado, dois meses e sete meses pós-fogo (DMPF e SMPF). (Figura 2). Neste trabalho são apresentados dados relativos à estabilidade de agregados do solo e, sua relação com o teor de matéria orgânica do solo.

Figura 2 Localização dos pontos de amostragem na área de estudo. Fonte: Piovesan (2021). 

Processamento das amostras e determinação da estabilidade dos agregados

As amostras de solo foram processadas em laboratório, tendo passado por um processo de secagem a 45 °C por 48 horas , em estufa de circulação e renovação de ar. Em seguida, foram crivadas utilizando malhas de 2 mm e 1 mm. Para a avaliação da estabilidade dos agregados, utilizaram-se apenas as partículas retidas no crivo de 1 mm, ou seja, aquelas com dimensões entre 1 e 2 mm. Foram definidas duas classes de tamanho de agregados: (1) macroagregados com dimenção de 0,4 mm (crivo de malha de 0,4 mm); e microagregados com dimensão de 0,25 mm (crivo de malha de 0,25 mm).

Na determinação da estabilidade dos agregados foi utilizado um estabilizador de agregados, equipamento que simula as forças mecânicas e físico-químicas de dispersão do solo. O equipamento gera movimentos de subida e descida das amostras de solo contidas nos crivos da respetiva classe de diâmetro, entrando primeiro em contacto com água e depois com uma solução de hexametafosfato de sódio, conduzindo à dispersão dos agregados instáveis e estáveis, respetivamente (Soil and Water Wet sieving apparatus - metodologia descrita no manual da Eijkelkamp). O teor de matéria orgânica do solo, nos diferentes períodos de amostragem, foi avaliada pelo método Walkley-Black.

O tratamento estatístico dos dados obtidos, incluiu estatística descritiva, análise de variância e testes de comparação de médias (Tukey, p < 0,05).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com a Figura 3, onde são apresentados os valores médios da estabilidade da agregação antes e após (DMPF e SMPF) o fogo controlado para os diferentes tamanhos de agregados de solo estudados, pode-se observar que a estabilidade da agregação é significativamente superior no solo original em ambos as classes de agregados (0,4 mm e 0,25 mm), indicando que a aplicação do fogo resultou numa redução da estabilidade. Esta redução está relacionada com os impactos do fogo nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (^{Freitas et al., 2022}).

Figura 3 Média da estabilidade dos agregados antes e após a aplicação do fogo controlado para cada classe de agregados (0,25 e 0,4 mm). As barras erro representam o desvio padrão. 

A partir do primeiro boxplot (Figura 4), é possível observar que a aplicação do fogo controlado foi responsável por alterações significativas na estabilidade da agregação. Esta figura representa a menor classe de agregados (0,25 mm). O mesmo pode ser identificado no boxplot seguinte (Figura 5), porém, desta vez está relacionada a maior classe de agregados (0,4 mm).

Figura 4 Boxplot da estabilidade dos agregados nos períodos não ardido (AF) e ardido (DF) para a classe de agregados 0,25 mm. Colunas com letras diferentes diferem significativamente (p < 0,05). 

Figura 5 Boxplot da estabilidade dos agregados nos períodos não ardido (AF) e ardido (DF) para a classe de agregados 0,4 mm. Colunas com letras diferentes diferem significativamente (p < 0,05) 

Diversos trabalhos evidenciam o efeito do fogo sobre as propriedades físicas e químicas do solo ^{Thomaz (2011}) e ^{Chen et al. (2016}). E quando se trata da estabilidade dos agregados, verifica-se que esta é influenciada pelo grau de degradação da matéria orgânica resultante da sua combustão durante o fogo (^{Mataix-Solera et al., 2011}). A queima da matéria orgânica ocorre devido às altas temperaturas geradas, as quais dependem da intensidade do fogo (^{Ibrahimi et al., 2019}). Contudo, a matéria orgânica não é o único agente cimentante das partículas do solo, que conduzem à formação e estabilidade da agregação.

Os valores de matéria orgânica obtidos a partir deste estudo podem ser observados no Quadro 1. Para a área de estudo foi possível estabelecer a relação entre o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados do solo (Figura 6). Através do coeficiente de determinação r², observa-se que a força da relação entre as duas variáveis é relativamente elevada. Sendo possível identificar que 58,2% da variação apresentada na estabilidade dos agregados no período pós-fogo é explicada pela matéria orgânica.

Em solos onde a matéria orgânica atua como o principal agente cimentante entre as partículas, nota-se que temperaturas até 170°C promovem a estabilidade dos agregados No entanto, temperaturas superiores a 200°C resultam na degradação dessa estabilidade estrutural (^{Soto et al., 1991}). Aspeto este também observado por ^{Guerrero et al. (2001}), onde mostraram que elevadas temperaturas e intensidades do fogo podem gerar impactos na agregação do solo, bem como alterar de forma significativa a disponibilidade de matéria orgânica no solo. Também ^{Calixto (2021}) relaciona a matéria orgânica a uma boa estabilidade dos agregados. E ainda conclui que, quando submetida a temperaturas elevadas, ocorre redução no percentual de matéria orgânica tanto em micro quanto em macroagregados.

Figura 6 Correlação entre a estabilidade dos agregados e a matéria orgânica no estado ardido dois meses e sete meses após a aplicação do fogo controlado (DMPF e SMPF). 

CONCLUSÕES

Com o presente estudo, observou-se que o fogo, mesmo em condições de baixa intensidade, é capaz de alterar atributos do solo como a estabilidade da agregação. Sendo o teor de matéria orgânica no solo um fator relevante para explicar tais mudanas.

Diante disto, é visível a importância da realização de estudos mais completos sobre a estabilidade dos agregados, visando compreender a relação de outras propriedades consideradas importantes com uma boa estruturação do solo.