Soil organic matter in fire-affected pastures and in an Araucaria forest in South-Brazilian Leptosols

• Published in: Pesquisa agropecuaria brasileira Vol. 47; no. 5; pp. 707 - 715
• Main Authors: Potes, Mariana da Luz, Dick, Deborah Pinheiro, Santana, Graciele Sarante, Tomazi, Michely, Bayer, Cimélio
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Embrapa Secretaria de Pesquisa e Desenvolvimento; Pesquisa Agropecuária Brasileira 01.05.2012; Embrapa Informação Tecnológica
• Subjects: AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE; AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; composição química; estoque de carbono; frações físicas; recalcitrância química; termo-decomposição; chemical recalcitrance; thermo-decomposition; frações físicas; composição química; carbon stock; recalcitrância química; physical pools; termo-decomposição; estoque de carbono; chemical composition
• ISSN: 0100-204X; 1678-3921; 0100-204X
• DOI: 10.1590/S0100-204X2012000500011

The objective of this work was to evaluate the distribution pattern and composition of soil organic matter (SOM) and its physical pools of Leptosols periodically affected by fire over the last 100 years in South Brazil. Soil samples at 0-5, 5-10, and 10-15 cm depths were collected from the following environments: native pasture without burning in the last year and grazed with 0.5 livestock per hectare per year (1NB); native pasture without burning in the last 23 years and grazed with 2.0 livestock per hectare per year (23NB); and an Araucaria forest (AF). Physical fractionation was performed with the 0-5 and 5-10 cm soil layers. Soil C and N stocks were determined in the three depths and in the physical pools, and organic matter was characterized by infrared spectroscopy and thermogravimetry. The largest C stocks in all depths and physical pools were found under the AF. The 23NB environment showed the lowest soil C and N stocks at the 5-15 cm depth, which was related to the end of burning and to the higher grazing intensity. The SOM of the occluded light fraction showed a greater chemical recalcitrance in 1NB than in 23NB. Annual pasture burning does not affect soil C stocks up to 15 cm of depth. O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão de distribuição e a composição da matéria orgânica do solo (MOS) e de seus compartimentos físicos em um Neossolo periodicamente afetado pelo fogo nos últimos 100 anos, no Sul do Brasil. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-15 cm, nos seguintes ambientes: pastagem nativa sem queima há um ano e com lotação de 0,5 animal por hectare por ano (1NB); pastagem nativa sem queima há 23 anos e com lotação de 2,0 animais por hectare por ano (23NB); e mata de Araucária (AF). Fracionamento físico foi realizado com amostras das camadas de 0-5 e 5-10 cm. Os estoques de C e N do solo foram determinados nas três profundidades e nas frações físicas, e a matéria orgânica foi caracterizada por espectroscopia de infravermelho e termogravimetria. O maior estoque de C em todas as profundidades e as frações físicas foi verificado na AF. O ambiente 23NB apresentou o menor estoque de C e N do solo na profundidade de 5-15 cm, associado ao cessar fogo e à maior densidade de pastejo. A MOS da fração leve oclusa apresentou maior recalcitrância química em 1NB do que em 23NB. A queima anual da pastagem não afeta o estoque de C até 15 cm de profundidade.