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INTRODUÇÃO
O gênero Quercus é um dos mais representativos no Hemisfério Norte, com cerca de 600 espécies (Mabberley, 2008). Em Portugal, as principais espécies são o sobreiro (Quercus suber L.) e a azinheira (Quercus rotundifolia Lam.) muito utilizados em sistemas agroflorestais, e o carvalho negral (Quercus pyrenaica Willd.). Essas espécies cobrem 719 900, 349 400 e 81 700 hectares, respectivamente, de acordo com o Inventário Florestal Nacional (ICNF, 2015) e representam 30% do carbono total (C) presente na floresta portuguesa, sendo que o sobreiro armazena 67,5 × 106 Mg CO2, a azinheira armazena 19,5 × 106 Mg CO2 e o carvalho negral 13,5 × 106 Mg CO2 (ICNF, 2015).
O solo constitui um dos maiores reservatórios de carbono terrestre, contendo três a quatro vezes mais carbono do que a vegetação e duas a três vezes mais do que a atmosfera (Acosta et al., 2011; Petrokofsky et al., 2012; Köchy et al., 2015), sendo também o reservatório mais estável (Vagen & Winowiecki, 2013) para este componente. Embora outros fatores como a topografia, o clima e a textura do solo também possam influenciar significativamente a sua distribuição (Nadal-Romero et al., 2013; Oertel et al., 2016); a alteração no uso e o coberto vegetal são um dos principais motores bióticos da dinâmica do carbono orgânico dos solos (COS) em diferentes domínios espaciais (Zhu et al., 2010; Smith et al., 2015; Wasak e Drewnik, 2015).
O balanço do carbono no sistema ocorre com as entradas (ganhos), que incluem os materiais provenientes da matéria orgânica acima do solo, e as perdas (saída), devido à decomposição e mineralização da matéria orgânica (Petrokofsky et al., 2012). Dessa forma, a presença da matéria orgânica é fundamental para determinar o carbono orgânico do solo, assim como seus teores no mesmo.
Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi quantificar a variação das concentrações de carbono orgânico presente no solo e a sua variação em profundidade em três espécies florestais - carvalho-negral (Quercus pyrenaica Willd.), sobreiro (Quercus suber L.) e azinheira (Quercus rotundifolia Lam.) - em diferentes locais, no nordeste de Portugal.
MATERIAIS E MÉTODOS
A área de estudo está situada na região NE de Portugal, em Trás-os-Montes, entre as coordenadas 41° 23' N, 1° 56' W e 41° 50' N, 7° 02' W.). Os bosques distribuem-se ao longo de um gradiente ecológico variável entre os 380 e 980 m de altitude. A precipitação média anual varia entre 520-1386mm e a temperatura média anual entre 11,9-14,2°C (IPMA, 2019). Foram selecionados seis bosques com aproximadamente 15 anos, sendo dois de cada uma das espécies de Quercus em estudo: Quercus pyrenaica Willd., Quercus rotundifolia Lam. e Quercus suber L.
Um total de 72 amostras individuais de solo foram coletadas em seis localidades diferentes (Freixedelo, Zido, Morais, Pousadas, Lagoa e Sendim) utilizando um trado calador, sendo que, 24 no povoamento de Q. pyrenaica (Freixedelo e Zido), 24 no povoamento de Q. suber (Morais e Pousadas) e 24 no povoamento de Q. rotundifolia (Lagoa e Sendim), conforme Figura 1. As amostras foram coletadas em diferentes profundidades (0-5cm; 5-15 cm; 15-25cm) para avaliação da concentração em profundidade do carbono orgânico em cada povoamento.
Após a coleta, as amostras foram levadas para análise em laboratório, secas em estufa a 40ºC até peso constante e peneiradas em peneira de malha 2mm. Logo após foi determinado o percentual de matéria orgânica (MO) com análise laboratorial de cada amostra baseado no método de Walkley-Black (FAO, 2019), e posteriormente estimou-se o conteúdo de carbono com base na relação habitualmente utilizada, em que 58% da MO é composta por carbono orgânico, proposta por Nelson e Sommers (1996).
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por três fatores de variação (espécies, local e profundidade) e 24 repetições (coletas). Foi realizada uma análise de variância (ANOVA, a 5% de probabilidade) a três fatores de variação (tipo de povoamento, local e profundidade) e, em caso de significância à comparação de médias pelo teste de Tukey.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância mostrou que as diferentes espécies, profundidade e a interação destas variáveis variam significativamente (p<0.05) em relação ao conteúdo de carbono no solo, conforme Quadro 1.
Quadro 1 Resultado do teste ANOVA entre os parâmetros analisados
| Espécie | Profundidade | Espécie*profundidade | |||||
| Carbono Orgânico (g kg-¹) | F-valor 37,38 | p-valor <0,001 | F-valor 105,19 | p-valor <0,001 | F-valor 9,82 | p-valor < 0,001 | |
Ao analisar a influência do tipo de ecossistema, o maior valor foi observado sob Q. pyrenaica, em Freixedelo com 55,01 g kg-¹, conforme Quadro 2. Díaz-Pinés et al. (2011) encontrou valores similares, com 55,60 g kg-¹ em povoamentos de Q. pyrenaica na Espanha central. Estes povoamentos habitualmente apresentam maior disponibilidade de matéria orgânica por apresentar caducidade das folhas, como também são tradicionalmente manejados como talhadia (Gea-Izquierdo e Cañellas, 2014).
Quadro 2 Médias de carbono estocado para cada localidade e profundidade
| Carbono Orgânico ( g kg-¹) | Profundidade (cm) | Q. pyrenaica | Q. suber | Q. rotundifolia | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Freixedo | Zido | Morais | Pousadas | Lagoa | Sendim | |
| 0-5 | 55,01 a | 32,93 b | 20,71 cd | 27,72 bc | 34,02 b | 16,50 de |
| 5-15 | 26,00 b | 11,38 f | 11,05 f | 11,80 f | 19,79 c | 14,21 e |
| 15-25 | 14,99 e | 6,78 f | 10,15 f | 10,35 f | 15,24 e | 14,08 e |
Médias com mesmas letras não diferem entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Os povoamentos de Q. suber e Q. rotundifolia são largamente utilizados para sistemas agroflorestais, e a entrada de C orgânico é derivada principalmente de biomassa das herbáceas, nutrientes e raízes vivas de plantas na forma de exsudatos (Sokol et al., 2019a), que são facilmente degradados e usados por microorganismos e depois adsorvidos por partículas minerais de argila do solo na forma de resíduos microbianos (Roth et al., 2019, Sokol et al., 2019b) o que afeta diretamente as concentrações de matéria orgânica no solo.
Os ecossistemas de Q. suber apresentaram valores de carbono no solo mais baixos ao longo do perfil do solo em comparação com os outros dois ecossistemas estudados, com exceção da camada superficial (0-5cm) onde não há diferenças entre Q. suber e os ecossistemas de Q. rotundifolia em ambos os locais. Comportamento também verificado por Díaz-Pinés et al. (2011) em povoamentos de Q. pyrenaica e também por González et al. (2012) com povoamentos Q. ilex, ambos estudos realizados na Espanha central.
A concentração de carbono no solo diminuiu consistentemente com a profundidade nos três ecossistemas estudados. Diversos fatores interferem para que isso ocorra, endógenos como rocha-mãe, tipo de solo, topografia, e exógenos como clima, práticas agrícolas atuais e anteriores (Poeplau et al., 2017; Apesteguia et al., 2018). No caso da textura do solo, que deriva do material de origem, é um fator fundamental para a acumulação de matéria orgânica no mesmo (Gallardo et al., 1980), como também a associação mineral, que controla o conteúdo em carbono diretamente através da sua interferência sobre os compostos químicos e o pH em sua superfície. Indiretamente, isso influência a estrutura da comunidade microbiana e acesso ao carbono no solo (Heckman et al., 2009).
Sendo assim, a gestão adequada do solo evitando o seu abandono apresenta-se como uma boa opção para melhorar sua qualidade, além de uma ótima estratégia para promover o sequestro de carbono (Poeplau e Don, 2015; Hombegowda et al., 2016; Novara et al., 2019).
CONCLUSÕES
Os povoamentos Quercus pyrenaica Willd. apresentam maiores concentrações de carbono orgânico com 55,60 g kg-¹, seguido do Quercus rotundifolia Lam. com 34,02 g kg-¹e Quercus suber L. 27,72 g kg-¹ na camada superficial (0-5 cm). A caducidade das folhas e o manejo por talhadia do Q. pyrenaica manifestam-se como elementos essenciais e determinantes para a maior presença e manutenção do carbono orgânico nesse ecossistema específico.
A presença de matéria orgânica nos bosques de Q. suber e Q. rotundifolia é reduzida devido à interferência dos animais nos sistemas agroflorestais, diminuindo assim sua concentração natural. Portanto, compreender a dinâmica complexa do carbono orgânico nesses ecossistemas é fundamental para orientar estratégias de manejo sustentável e promover a conservação eficaz desses ambientes naturais valiosos.
