Changes in soil organic carbon stocks under agriculture in Brazil

Soil and Tillage Research

Volumn 84, Issue 1, 2005, Pages 28-40

  Zinn, Yuri L ^a   Lal, Rattan ^a   Resck, Dimas V S ^b  

^a OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

^b EMBRAPA CERRADOS   (Brazil)

Author keywords

Amazon; Brazil; Cerrado; Conservation tillage; Conventional tillage; Oxisol; Soil organic carbon

Indexed keywords

AGRICULTURE; ECOSYSTEMS; ENVIRONMENTAL IMPACT; IRON OXIDES; LAND USE;

AMAZON; CERRADO; CONSERVATION TILLAGE; CONVENTIONAL TILLAGE; OXISOL; SOIL ORGANIC CARBON;

SOILS;

CERRADO; LAND USE; SOIL ORGANIC MATTER;

AGRICULTURE; BRAZIL; CLAY; ECOSYSTEMS; ENVIRONMENTS; LAND USE; SOIL;

BRAZIL; SOUTH AMERICA; WESTERN HEMISPHERE; WORLD;

EID: 24344478802     PISSN: 01671987     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.still.2004.08.007     Document Type: Article

References (73)

1. J.C. Alegre, D.K. Cassel, and E. Amezquita Tillage systems and soil properties in Latin America Soil Tillage Res. 20 1991 147 163
2. C. Bayer, L. Martin-Neto, A. Pavinato, N. Altmann, and C.N. Pillon Matéria orgânica em um Latossolo Vermelho-Amarelo sob diferentes sistemas de uso e manejo, em Luisiânia-GO Reunião Bras. Manejo Cons. Solo Água, 13th Proceedings Ilhéus, SBCS 2000 CD-ROM
3. M.H. Beare, P.F. Hendrix, and D.C. Coleman Water-stable aggregates and organic matter fractions in conventional- and no-tillage soils Soil Sci. Soc. Am. J. 58 1994 777 786
4. M. Bernoux, M.C.S. Carvalho, B. Volkoff, and C.C. Cerri Brazil's soil carbon stocks Soil Sci. Soc. Am. J. 66 2002 888 896
5. I. Bertol, and J.C.P. Santos Uso do solo e propriedades físico-hídricas no Planalto Catarinense Pesq. Agropec. Bras. 30 1995 263 267
6. E. Besnard, C. Chenu, J. Balesdent, P. Puget, and D. Arroays Fate of particulate organic matter in soil aggregates during cultivation Eur. J. Soil Sci. 47 1996 495 503
7. Bigham, J.M., Fitzpatrick, R.W., Schulze, D.G., 2002. Iron oxides. In: Dixon, J.B., Schulze, D.G. (Eds.), Soil Mineralogy with Environmental Applications. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 323-366.
8. A.L. Borges, and J.C. Kiehl Alteração da matéria orgânica de um Latossolo Amarelo álico de Cruz das Almas (BA), pelo cultivo com frutíferas perenes e mandioca Rev. Bras. Ciência Solo. 20 1996 313 318
9. R.A. Bowman, J.D. Reeder, and R.W. Lober Changes in soil properties in a Central Plains rangeland soil after 3, 20 and 60 years of cultivation Soil Sci. 150 1990 851 857
10. C.A. Cambardella, and E.T. Elliott Particulate organic matter changes across a grassland cultivation sequence Soil Sci. Soc. Am. J. 56 1992 777 783
11. J. Caron, C.R. Espindola, and D.A. Angers Soil structural stability during rapid wetting: influence of land use on some aggregate properties Soil Sci. Soc. Am. J. 60 1996 901 908
12. E.J.M. Carvalho, C.A.C. Veloso, J.R. Mendes, J.J.C. Graça, R.R. Américo, P.S.M. Chagas, and R.S. Rego Caracterização de parâmetros físicos e da matéria orgânica em Latossolo Amarelo argiloso sob diferentes agroecossistemas no Município de Paragominas-PA Reunião Bras. Manejo Cons. Solo Água, 12th Proceedings Fortaleza, SBCS 1998 20 21
13. A.G. Clewer, and D.H. Scarisbrick Practical Statistics and Experimental Design for Plant and Crop Science 2001 John Wiley and Sons Chichester p. 332
14. E.J. Corazza, J.E. Silva, D.V.S. Resck, and A.C. Gomes Comportamento de diferentes sistemas de manejo como fonte ou depósito de carbono em relação a vegetação de Cerrado Rev. Bras. Ciência Solo 23 1999 425 432
15. D.G. Cordeiro, P.L. Woomer, L.C. Oliveira, J.F. Valentim, and M.T. Thung Variação dos estoques de carbono em diferentes sistemas de uso do solo no Estado do Acre Cong. Bras. Ciência Solo, 26th Proceedings Rio de Janeiro, SBCS 1997 CD-ROM
16. Corrêa, J.C., 1989. Avaliação da degradaç ão de pasto em um Latossolo Amarelo da Amazônia Central. Ph.D. Thesis. Piracicaba, Esalq-USP. p. 110.
17. Costa, O.V., Costa, L.M., Araujo, Q.R., Nacif, P.G.S., 1999. Mudanças de atributos físicos e químicos em um Brunizém provocadas pela substituição de mata nativa por pastagens de Panicum maximum cv. Colonião e Sempre-Verde, no Sul da Bahia. In: Cong. Bras. Ciência Solo, 27th Proceedings. Brasília, SBCS. CD-ROM.
18. O.V. Costa, L.M. Costa, L.E.F. Fontes, Q.R. Araújo, J.C. Ker, and P.G.S. Nacif Cobertura do solo e degradação de pastagem em área de dominio de Chernossolos no Sul da Bahia Rev. Bras. Ciência Solo. 24 2000 843 856
19. Cunha, G.M., 1995. Estudo comparativo de condições físicas e químicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo álico, sob duas coberturas: café e mata natural. M.Sc. Thesis. Viçosa, UFV, p. 65.
20. Dadalto, G.G., 1983. Alterações em características físicas e químicas de solos cultivados com pastagem em áreas de Caatinga hipoxerófila no Município de Sebastião Laranjeiras. M.Sc. Thesis. BA. Viçosa, UFV, p. 89.
21. Deng, Y., Dixon, J.B., 2002. Soil organic matter and mineral interactions. In: Dixon, J.B., Schulze, D.G. (Eds.), Soil Mineralogy with Environmental Applications. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 69-107.
22. T. Desjardins, F. Andreux, B. Volkoff, and C.C. Cerri Organic carbon and 13C contents in soils and soil size-fractions, and their changes due to deforestation and pasture installation in Eastern Amazon Geoderma 61 1994 103 118
23. Duxbury, J.M., Smith, M.S., Doran, J.W., 1989. Soil organic matter as source and sink of plant nutrients. In: Coleman, D.C., et al. (Eds.), Dynamics of Soil Organic Matter in Tropical Ecosystems. Univ. Hawaii, Honolulu. pp. 33-67.
24. P.L. Freitas, P. Blancaneaux, E. Gavinelli, M.C. Larré-Larrouy, and C. Feller Nível e natureza do estoque orgânico de Latossolos sob diferentes sistemas de uso e manejo Pesq. Agropec. Bras. 35 2000 157 170
25. Freixo, A.A., 2000. Caracterização da matéria orgânica de Latossolos sob diferentes sistemas de cultivo através de fracionamento físico e espectrometria de infravermelho. M.Sc. Thesis. Seropédica, Ufrrj, p. 86.
26. A.A. Freixo, P.L.O. Machado, H.P. Santos, C.A. Silva, and F.S. Fadigas Soil organic carbon and fractions of a rhodic Ferralsol under the influence of tillage and crop rotation systems in Southern Brazil Soil Tillage Res. 64 2002 221 230
27. Greenland, D.J., Wild, A., Adams, D., 1992. Organic matter dynamics in soils of the tropics-from myth to complex reality. In: Lal, R., Sanchez, P. (Eds.), Myths and Science of Soils of the Tropics. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 17-33.
28. L.B. Guo, and R.M. Gifford Soil carbon stocks and land use change: a meta analysis Gl. Change Biol. 8 2002 345 360
29. Huang, P.M., Wang, M.K., Kampf, N., Schulze, D.G., 2002. Aluminum hydroxides. In: Dixon, J.B., Schulze, D.G. (Eds.), Soil Mineralogy with Environmental Applications. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 261-289.
30. D.W. Johnson, and P.S. Curtis Effects of forest management on soil C and N storage: meta analysis For. Ecol. Manage. 140 2001 227 238
31. José, M.R., 2000. Atributos físicos de Latossolo Vermelho-Amarelo submetido a diferentes sistemas de manejo na região de Lavras-MG. M.Sc. Thesis. Lavras, Ufla, p. 58.
32. L.S. Koutika, F. Bartoli, F. Andreux, C.C. Cerri, G. Burtin, T. Choné, and R. Phillippy Organic matter dynamics and aggregation in soils under rain forest and pastures of increasing age in the Eastern Amazon basin Geoderma 76 1997 87 112
33. L.S. Koutika, T. Chone, F. Andreux, G. Burtin, and C.C. Cerri Factors influencing carbon decomposition of topsoils from the Brazilian Amazon Basin Biol. Fertil. Soils 28 1999 436 438
34. J. Krishnaswamy, and D.D. Richter Properties of advanced weathering-stage soils in tropical forests and pastures Soil Sci. Soc. Am. J. 66 2002 244 253
35. R. Lal, J.M. Kimble, R.F. Follett, and C.V. Cole The Potential of U.S. Cropland to Sequester Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect 1998 Ann Arbor Press Chelsea MI p. 128
36. R. Lal Myths and facts about soils and the greenhouse effect Soil Carbon Sequestration and the Greenhouse Effect 2001 Special Publication Madison pp. 9-26
37. I. Lepsch, J.R.F. Menk, and J.B. Oliveira Carbon storage and other properties of soils under agriculture and natural vegetation in São Paulo State Brazil. Soil Use Manage. 10 1994 34 42
38. J.M. Lima, and S.J. Anderson Aggregation and aggregate size effects on extractable iron and aluminum in two hapludoxs Soil Sci. Soc. Am. J. 61 1997 965 970
39. A.E. Lugo, and S. Brown Management of tropical soils as sinks of atmospheric carbon Plant Soil 149 1993 27 41
40. P.L.O.A. Machado, H.P. Santos, A.A. Freixo, A.L. Oliveira, M. Conceicão, and J.L. Gaunt Long term effect of no tillage on carbon sequestration of two Oxisols from South Brazil Congreso Latino-Americano de Ciencia de Suelos, 14. Proceedings Temuco, Chile 1999 CD-Rom
41. Maltoni, K.L., 1988. Alterações físicas e químicas decorrentes do manejo, ocorridas em Latossolo Vermelho-Amarelo do Município de Diamantina. M.Sc. Thesis. MT. Viçosa, UFV, p. 102.
42. Maltoni, K.L., 1994. Estudo da compactação e/ou adensamento em superfície de Latossolos sob diferentes usos. Ph.D. Thesis. Viçosa, UFV, p. 139.
43. L.K. Mann Changes in soil carbon storage after cultivation Soil Sci. 142 1986 279 288
44. V.F. Melo, and J.R.C. Silva Propriedades físicas de um Latossolo Amarelo álico, em áreas sob cultivos e vegetação natural de Cerrado Cong. Bras. Ciência Solo, 25th. Proceedings Viçosa, SBCS 1995 1890 1891
45. Moraes, W.V., 1984. Comportamento de características e propriedades físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido a diferentes sistemas de cultivo.M.Sc. Thesis. Lavras, Ufla, p. 187.
46. Mortland, M.M., 1986. Mechanisms of adsorption of nonhumic organic species by clays. In: Huang, P.M., Schnitzer, M. (Eds.), Interactions of soil minerals with natural organics and microbes. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 59-76.
47. M.M.L. Muller, M.F. Guimarães, T. Desjardins, and P.F.S. Martins Degradação de pastagens na região Amazônica: propriedades físicas do solo e crescimento de raízes Pesq. Agropec. Bras. 36 2001 1409 1418
48. C. Neill, and E.A. Davidson Soil carbon accumulation or loss following deforestation for pasture in the Brazilian Amazon 2000 CRC Press Boca Raton
49. K.I. Paul, P.J. Polglase, J.G. Nyakuengama, and P.K. Khanna Change in soil carbon following afforestation For. Ecol. Manage. 168 2002 241 257
50. H.J. Percival, R.L. Parfitt, and N.A. Scott Factors controlling soil carbon levels in New Zealand grasslands: is clay content important? Soil Sci. Soc. Am. J. 64 2000 1623 1630
51. Resck, D.V.S., Silva, J.E., 1990. Soil organic matter dynamics under different tillage systems in the Cerrado region in Brazil. In: Trans. Int. Congr. Soil Sci., vol. 6, 14th ed. Int. Soc. Soil Sci., Kyoto, pp. 325-326.
52. Rosa Jr., E.J., 1984. Efeito de sistemas de manejo e tempo de uso sobre características físicas e químicas de dois solos no Município de Ponta Porã. M.Sc. Thesis. MS. Viçosa, UFV, p. 89.
53. 12C isotopic ratio in a Cerrado Oxisol Geoderma 104 2001 185 202
54. J.C.M. Sá, C.C. Cerri, W.A. Dick, R. Lal, S.P. Venske Filho, M. Piccolo, and B.E. Feigl Organic matter dynamics and carbon sequestration for a tillage chronosequence in a Brazilian Oxisol Soil Sci. Soc. Am. J. 65 2001 1486 1499
55. A.C. Sanches, A.P. Silva, C.A. Tormena, and A.T. Trigolin Impacto do cultivo de citros em propriedades químicas, densidade do solo e atividade microbiana de um Podzólico Vermelho-Amarelo Rev. Bras. Ciência Solo. 23 1999 91 99
56. P. Sanchez Properties and Management of Soils in the Tropics 1976 John Wiley & Sons New York
57. SAS SAS/STAT User's Guide Version 6 fourth ed. 1989 SAS Institute Inc. Cary, NC
58. Schnitzer, M., 1986. Binding of humic substances by mineral colloids. In: Huang, P.M., Schnitzer, M. (Eds.), Interactions of Soil Minerals with Natural Organics and Microbes. Soil Sci. Soc. Am., Madison, pp. 77-101.
59. P.E. Schroeder, and J.K. Winjum Assessing Brazil's carbon budget: I Biotic carbon pools For. Ecol. Manage. 75 1993 77 86
60. J.E. Silva, J. Lemainski, and D.V.S. Resck Perdas de matéria orgânica e suas relações com a capacidade de troca catiônica em solos da região de Cerrados do oeste baiano Rev. Bras. Ciência Solo. 18 1994 541 547
61. Soares, C.S., 1992. Caracterização e classificaç ão de solos da região Amazônica sob diferentes formas de uso. M.Sc. Thesis. Seropédica, UFRRJ.
62. W.G. Sombroek, F.O. Nachtergaele, and A. Hebel Amount, dynamics and sequestering of carbon in tropical and subtropical soils Ambio 22 1993 417 426
63. R. Sommer, M. Denich, and P.L.G. Vlek Carbon storage and root penetration in deep soils under small-farmer land-use systems in the Eastern Amazon region Brazil Plant Soil 219 2000 231 241
64. E. Spagnollo, C. Bayer, L.P. Wildner, and J.A. Albuquerque Plantas de cobertura e adubação verde de verão e o seu efeito sobre os conteúdos de C e N de um Latossolo Roxo, em sistemas de cultivo mínimo e convencional Cong. Bras. Ciência Solo, 27th Proceedings Brasília, SBCS 1999 CD-ROM
65. A. Spangenberg, U. Grimm, J.R. Sepeda da Silva, and H. Fölster Nutrient store and export rates of Eucalyptus urograndis plantations in Eastern Amazonia For. Ecol. Manage. 80 1996 225 234
66. H. Tiessen, I.H. Salcedo, and E.V.S.B. Sampaio Nutrient and soil organic matter dynamics under shifting cultivation in semi-arid Northeastern Brazil Agric. Ecosyst. Env. 32 1992 139 151
67. J.M. Tisdall Formation of soil aggregates and accumulation of soil organic matter M.R. Carter B.A. Stewart Structure and Organic Matter Storage in Agricultural Soils 1996 Lewis Publishers Boca Raton 57 96
68. J. Turner, and M. Lambert Change in organic carbon in forest plantation soils in eastern Australia For. Ecol. Manag. 133 2000 231 247
69. Van Wambeke, A., Newhall, F., 1981. Calculated soil moisture and temperature regimes of South America: a compilation of soil climatic regimes calculated by using a mathematical model developed by F. Newhall (Soil Conservation Service, USDA, 1972). Cornell University, Ithaca. p. 126.
70. A. Van Wambeke Soils of the Tropics: Properties and Appraisal 1992 McGraw-Hill New York p. 343
71. C.A.C. Veloso, E.J.M. Carvalho, and R.S. Rego Efeito da mecanização sobre a matéria orgânica e alguns parâmetros físicos, em Latossolo Amarelo cultivado com citros no Município de Capitão Poço PA. Reunião Bras. Manejo Cons. Solo Água, 12th Proceedings Fortaleza, SBCS 1998 175 176
72. P.L. Woomer, A. Martin, A. Albrecht, D.V.S. Resck, and H.W. Scharpenseel The importance and management of soil organic matter in the Tropics P.L. Woomer M.J. Swift The Biological Management of Tropical Soil Fertility 1994 J. Wiley Chichester 47 80
73. Y.L. Zinn, D.V.S. Resck, and J.E. Silva Soil organic carbon as affected by afforestation with Eucalyptus and Pinus in the Cerrado region of Brazil Forest Ecol. Manage. 166 2002 285 294