Interactions and edaphic characteristics in different land uses in Mirante do Paranapanema – Southeastern Brazil

Authors

  • Italo Rafael de Freitas University of Western São Paulo image/svg+xml
  • Edemar Moro University of Western São Paulo image/svg+xml
  • Carlos Henrique dos Santos University of Western São Paulo image/svg+xml
  • Rita de Cassia Lima Mazzuchelli University of Oeste Paulista
  • Taís Costa Pinto University of Western São Paulo image/svg+xml
  • Marcelo Rodrigo Alves University of Western São Paulo image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2026.242905

Keywords:

Organic Carbon, Organic Matter, Restoration

Abstract

The Agroforestry System (AFS) enables product diversification and functions as an alternative cultivation system in sandy soils, in addition to the main crop, which in this study was Coffea arabica. The objective was to characterize and identify the edaphic benefits of the AFS compared to other systems, such as pasture and preserved forest. Ten samples were collected per area at depths of 0–10 and 10–20 cm for physical, chemical, and microbiological analyses, as well as for determining total organic carbon (TOC), particulate organic carbon (POC), and mineral-associated organic carbon (MAOC). Pearson correlation analysis was performed with statistical significance at p < 0.05, along with multivariate principal component analysis (PCA). The AFS showed higher values of Sum of Bases in the upper layer (0–10 cm). Lower POC values were observed in the pasture area at both depths. The pasture system presents an organic material source for decomposition with a low C/N (Carbon/Nitrogen) ratio, derived from grass tissues, resulting in higher K⁺ contents at both depths. A positive correlation of 0.66 was found between soil organic matter and POC. Attributes related to organic matter content and microbiological activity showed greater representativeness as components for the AFS and preserved forest areas, considering the input of deposited organic material, along with the high metabolic quotient (qCO₂), soil respiration (C-CO₂), and microbial biomass nitrogen (MBN) observed in the AFS area. The qCO₂ served as an indicator for understanding microbiological activity in the studied areas.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Italo Rafael de Freitas, University of Western São Paulo

    Doutorando em Ciências Ambientais pelo Programa de Pós Graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional (PPGMADRE) da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), formado em Ciências Biológicas/Bacharelado (2020 - UNOESTE), Mestre em Ciências Ambientais (2023) pelo PPGMADRE da mesma instituição, com pesquisa focada nos estudos das interações do solo em sistemas agroflorestais do Pontal do Paranapanema e a formação de matéria orgânica no solo. Foi membro do grupo de pesquisa CEVOP - Centro de Estudos em Ecofisiologia Vegetal do Oeste Paulista CEVOP, onde atuou de 2017 à 2022 em pesquisas com ênfase em projetos de desenvolvimento de tecnologias que buscam mitigar os efeitos do estresse em plantas tanto de cultivo, como em espécies nativas voltadas para o reflorestamento. Atuou como analista ambiental na Babora Engenharia Ambiental e Agrimensura, com foco na identificação de espécies arbóreas em plantios, acompanhamento de projetos de restauração ecológica, acompanhamento de perícias e elaboração de laudos para licenciamento ambiental e projetos GRAPROHAB. Atua na JF Inovações como Coordenador de Campo em projetos de Restauração Ecológica, participando ativamente em reflorestamentos na Região do Pontal do Paranapanema.

  • Edemar Moro, University of Western São Paulo

    Engenheiro Agrônomo - Universidade Estadual do Oeste do Paraná/UNIOESTE, Mestrado e Doutorado em Agronomia/Agricultura - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho/UNESP. Professor do Curso de Agronomia - Graduação. Atua na área de Integração Lavoura-Pecuária com foco em solos arenosos. Possui experiência internacional como pesquisador visitante na Universidade da Georgia, Tifton, EUA

  • Carlos Henrique dos Santos, University of Western São Paulo

    Engenheiro agrônomo e doutor, atualmente é docente da universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, ministrando disciplinas para o cursos de graduação em agronomia e zootecnia presencial e semipresencial. Publicou artigos em periódicos especializados e trabalhos em anais de eventos. Orientou trabalhos de iniciação científica nas áreas de agronomia (fertilidade do solo e nutrição de plantas) e poluição do solo (fitorremediação). Participa de projetos de pesquisa atuando nas áreas de nutrição de plantas e fertilidade do solo, com ênfase em nutrição e no desenvolvimento vegetal. Nas atividades profissionais interagiu com 61 colaboradores em co-autoria de trabalhos científicos. Em seu currículo lattes os termos mais frequentes na contextualização da produção científica, tecnológica e artístico-cultural são: fertilidade do solo, nutrição mineral de plantas e fisiologia vegetal.

  • Rita de Cassia Lima Mazzuchelli, University of Oeste Paulista

    Possui graduação em Agronomia pela Universidade do Oeste Paulista (2011) e Gestão Empresarial pela Fatec (2023), Doutorado em Agronomia pela Universidade do Oeste Paulista (2017) e Mestrado em Agronomia pela Universidade do Oeste Paulista (2013). Professora da Universidade do Oeste Paulista - Unoeste desde de 2017, nos cursos de Agronomia, Zootecnia e Ciências Biológicas. Atuando principalmente nos seguintes temas: Rizobactérias, Bacillus subtilis, controle biológico de nematoides, microbiologia de solos.

  • Taís Costa Pinto, University of Western São Paulo

    Graduada em Ciências Biológicas (Bacharel) pela Universidade do Oeste Paulista - Unoeste. Mestranda em Produção Vegetal pelo programa de pós-graduação em agronomia - Unoeste.

  • Marcelo Rodrigo Alves, University of Western São Paulo

    Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (2003), mestrado em Ciência Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (2005), doutorado em Agronomia (Solos e Nutrição de Plantas) pela Escola Superior de Agronomia "Luiz de Queiroz" (Esalq / USP - 2009) com ênfase em Mapeamento Digital de Solos, Pós Doutorado pela UNESP / Ilha Solteira/SP com ênfase em Variabilidade Espacial de Atributos do Solo. Atualmente é sócio proprietário - CSolos Mapeamento e Consultoria e professor da Universidade do Oeste Paulista. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Gênese, Morfologia e Classificação dos Solos, Geotecnologias aplicadas ao mapeamento de atributos do solo, qualidade do solo, planejamento de uso do solo, manejo de bacias hidrográficas.

References

ALEF, K.; NANNIPIERI, P. Methods in applied soil microbiology and biochemistry. London: Academic Press, p.576, 1995.

ANDERSON, T. H.; DOMSCH, K. H. The metabolic quotient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such as pH, on the microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, v. 25, n. 3, p.393-395, 1993.

ANDRADE, S. A. L. DE; SILVEIRA, A. P. D. DA. Biomassa e atividade microbianas do solo sob influência de chumbo e da rizosfera da soja micorrizada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 39, n. 12, 2004.

ARANA, A. R. A.; LIMA, A. M. Planejamento ambiental e agricultura familiar no assentamento São Bento III – Mirante do Paranapanema – SP. Boletim Paulista de Geografia, n. 96, p. 112–137, 2017.

ARATO, H. D.; MARTINS, S. V.; FERRARI, S. H. DE S. Produção e decomposição de serrapilheira em um sistema agroflorestal implantado para recuperação de área degradada em Viçosa-MG. Revista Árvore, v. 27, n. 5, p. 715–721, 2003.

BARRETO, P. A. B. et al. Atividade, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana em plantações de eucalipto, em uma sequência de idades. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, n. 2, p. 611-619, 2008.

BATISTA, M.A. et al. Princípios de fertilidade do solo, adubação e nutrição mineral. In: BRANDÃO FILHO, J.U.T. et al. comps. Hortaliças-fruto [online]. Maringá: EDUEM, pp. 113-162, 2018. ISBN: 978-65-86383-01-0.DOI: https://doi.org/10.7476/9786586383010.0006.

BAYER, C.; MIELNICZUK, J.; MARTIN-NETO, L.; ERNANI, P. R. Stocks and humification degree of organic matter fractions as afeccted by no-tillage on a subtropical soil. Plant Soil, v. 238, n. 01, p. 133-140, 2002.

CAMARGO, O. A. et al. Métodos de Análise Química, Mineralógica e Física de Solos do Instituto Agronômico de Campinas. Campinas, Instituto Agronômico, p. 45-50, 2009.

CAMBARDELLA, C.A.; ELLIOT, E.T. Particulate soil organic-matter changes across a grassland cultivation sequence. Soil Science Society of America Journal, v. 56, p. 777-783, 1992.

CAMPOS, M. C. C.; SOARES, M. D. R.; NASCIMENTO, M. F.; SILVA, D. M. P. Estoque de carbono no solo e agregados em Cambissolo sob diferentes manejos no sul do Amazonas. Revista Ambiente & Água, v. 11, n. 2, 2016.

COSTA, A. A.; DIAS, B. DE O.; FRAGA, V. DA S.; SANTANA, C. C.; SAMPAIO, T. F.; SILVA, N. DA. Physical fractionation of organic carbon in areas under different land uses in the Cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 24, 2020.

COSTA, M. G.; GAMA-RODRIGUES, A. C. DA; ZAIA, F. C.; GAMA-RODRIGUES, E. F. DA. Leguminosas arbóreas para recuperação de áreas degradadas com pastagem em Conceição de Macabu, Rio de Janeiro, Brasil. Scientia Forestalis, v.42, n. 101, p.101-112, 2014.

FELLER, C.; BEARE, M. H. Physical control of soil organic matter dynamics in the tropics. Geoderma, v. 79, p. 69-116, 1997.

FERREIRA, A. S.; CAMARGO, F. A. O.; VIDOR, C. Utilização de micro-ondas na avaliação da biomassa microbiana do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 23, n. 4, 1999.

FRIGHETTO, R. T. S. Análise da biomassa microbiana em carbono: método de fumigação-extração. In: FRIGHETTO, R. T. S.; VALARINI, P. J. (coord.). Indicadores biológicos e bioquímicos da qualidade do solo. Jaguariúna: EMBRAPA, 2000.

GUIMARÃES, D. V.; GONZAGA, M. I. S.; MELO NETO, J. DE O. Management of soil organic matter and carbon storage in tropical fruit crops. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, p. 301-306, 2014.

IWATA, B. F. et al. Carbono orgânico total e particulado e relação de estratificação em sistemas agroflorestais na Caatinga. Revista Caatinga, v. 34, n. 2, 2021.DOI: https://doi.org/10.1590/1983-21252021v34n220rc

JOERGENSEN, R. G.; BROOKES, P. C. C. Ninhydrin-reactive nitrogen measurements of microbial biomass in 0.5 M K2SO4 soil extracts. Soil Biol. Biochem, v. 22, p. 1031-1038, 1990.

LEITE, L. F. C. et al. Qualidade química do solo e dinâmica de carbono sob monocultivo e consórcio de macaúba e pastagem. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n. 12, p. 1257-1263, 2013.

MAHARJAN, M. et al. Effect of land use and management practices on microbial biomass and enzyme activities in subtropical top-and sub-soils. Applied Soil Ecology, Amsterdam, v. 113, p. 22-28, 2017.

MARTINS, E. M. et al. O uso de sistemas agroflorestais diversificados na restauração florestal na Mata Atlântica. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 29, n. 2, p. 632-648, 2019.

MELLONI, R. et al. Sistemas safis cafeeiro-araucária e seu efeito na microbiota do solo e seus processos. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 28, n. 2, p. 784-795, 2018.

MONROE, P. H. M. Fine root contribution to the soil carbon stock of an agroforestry system in a Caatinga-Atlantic Forest transition zone. RBCIAMB, v. 56, n. 1, mar. 2021.

MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras: Universidade Federal de Lavras, p. 626, 2006.

PARANHOS, R. et al. Desvendando os mistérios do coeficiente de correlação de Pearson: O retorno. Leviathan, n. 8, p. 66-95, 2014.

PEZARICO, C. R. et al. Indicadores de qualidade do solo em sistemas agroflorestais. Rev. Cienc. Agrar., v. 56, n. 1, p. 40-47, jan./mar. 2013.

PIMENTEL, A. E. B. Assentamentos de Reforma Agrária na Região do Pontal do Paranapanema e seus Impactos Econômicos e Sociais. 2004. Tese (Doutorado em Engenharia da Produção) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, 2004.

R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, 2006. Software.

RAIJ, B. et al. A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. São Paulo: Instituto Agronômico de Campinas, 2001.

REICHARDT, K. Capacidade de campo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.12, 1988.

RODELLA, A. A.; SABOYA, L. V. Calibrations for conductimetric determination of carbon dioxide. Soil biology and Biochemistry, Oxford, v. 31, n. 14, p.2059-2060, 1999.

ROSSI, M. 2017. Mapa pedológico do Estado de São Paulo: revisado e ampliado. São Paulo: Instituto Florestal, v.1. p. 118, 2017.

SILVA, M. S. C. DA. et al. Estoque de serrapilheira e atividade microbiana em solo sob sistemas agroflorestais. Floresta e Ambiente, v. 19, 2012.

SOUZA, M. C. S.et al. Funcionalidade Ecológica de Sistemas SAFis Biodiversos: Uso da Serrapilheira como indicador da Recuperação de Áreas de Preservação Permanente. Revista Floresta, v. 46, n. 1, p. 75-82, 2016.

SOUZA, M. et al. Atividade microbiana em solo com cebola cultivada em sistema de plantio direto com plantas de cobertura isoladas ou consorciadas. Ciência Rural, v. 50, n. 12, 2020.

SOUZA, P. T. DE. et al. Variabilidade espacial da biomassa e atividade microbiana do solo sob sistema de integração lavoura-pecuária-floresta. Ciência Florestal, v. 31, n. 4, 2021.

SOUZA, T. Organismos do solo e processos ecológicos. In: Biologia do solo em ecossistemas tropicais. Springer, p. 37-53, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-00949-5_3.

SWISHER, R.; CARROLL, C. G. Fluorescein diacetate hydrolysis as an estimator of microbial biomass on coniferous needle surface. Microbial Ecology, v. 6, p. 217-226, 1980.

TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2017. p. 573.

TORRES, J. L. R.; PEREIRA, M. G. Dinâmica do potássio nos resíduos vegetais de plantas de cobertura no Cerrado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.1609-1618, 2008.

TUKEY, J.W. Exploratory Data Analysis. Londres: Pearson, 1977.

VAN OS, G. J.; GINKEL, J. H. Suppression of Pythium root rot in bulbous Iris in relation to biomass and activity of the soil microflora. Soil Biology & Biochemistry, v. 33, n. 11, 2001.

VASCONCELLOS, R. C.; BELTRÃO, N. E. S. Avaliação de prestação de serviços ecossistêmicos em sistemas SAFis através de indicadores ambientais, Interações, Campo Grande, v. 19, n. 1, p. 209-220, 2018.

VINHAL-FREITAS, I. C. et al. Soil textural class plays a major role in evaluating the effects of land use on soil quality indicators. Ecological Indicators, v. 74, p. 182-190, 2017.

WOLIŃSKA, A. BENNICELLI, R. Dehydrogenase Activity Response to Soil Reoxidation Process Described as Varied Condition of Water Potential, Air Porosity and Oxygen Availability. Journal of Environmental Studies, v. 19, 2010.

WOLINSKA, A.; STEPNIEWSKA, Z. Dehydrogenase Activity in the Soil Environment. In: CANUTO, R. A. (ed.). Dehydrogenases. Londres: Intechopen, 2012.

YEOMANS, J.C.; BREMNER, J.M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbon in soil. Commun. Soil Sci. Plant. Anal., v. 19, p. 1467-1476, 1988.

ZANATTA, J. A.; PULROLNIK, K.; VIANA, J. H. M. Protocolo para avaliação do estoque de carbono e de nitrogênio do solo em sistemas florestais–Projeto Saltus. Colombo, PR: EMBRAPA Florestas, 2015.

Downloads

Published

2026-06-22

Issue

Vol. 47 (2026): Publicação Contínua

Section

Artigos

License

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:

  • Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution BY-NC-SA que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
 
  • Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista. A licença adotada enquadra-se no padrão CC-BY-NC-SA. 
 
  • Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).

How to Cite

Freitas, I. R. de, Moro, E., Santos, C. H. dos, Mazzuchelli, R. de C. L., Pinto, T. C., & Alves, M. R. (2026). Interactions and edaphic characteristics in different land uses in Mirante do Paranapanema – Southeastern Brazil. Revista Do Departamento De Geografia, 47, e242905. https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2026.242905