Short-term effect of a crop-livestock-forestry system on soil, water and nutrient loss in the cerrado-amazon ecotone.

Abstract: Soil, water, and nutrient loss by water erosion are among the main factors leading to land degradation, decreasing soil productivity and the provision of ecosystem services. The Cerrado-Amazon ecotone in western Brazil has suffered rapid land-use cover changes with impacts on soil erosion and land degradation. Despite the importance of the region for Brazilian agriculture and environmental conservation, studies on soil, water, and nutrient loss are still scarce. We tested integrated crop-livestock-forestry (ICLF) as a sustainable agriculture management system for the Cerrado-Amazon ecotone region. A field experiment was established in the north of Mato Grosso state to quantify total soil, water, carbon and nitrogen loss during the rainy season in 2012-2013 in plots of integrated crop-forestry (ICF), pasture (PAST), eucalyptus plantation (EUC), no-tillage crop succession (CS) and bare soil (BS). Total soil, water, carbon and nitrogen losses in BS were, on average, 96.7% higher than in ICF, EUC, PAST, and CS. ICF had significantly lower water loss than CS, EUC and PAST. Total loss of carbon (4.3 - 428.2 kg ha-1) and nitrogen (0.3 - 29.2 kg ha-1) differed significantly among treatments. The production systems with tree components (EUC and ICF) and PAST showed reduced soil and nutrients loss compared to CS. Our results demonstrated that ICLF can avoid soil quality loss and thus improve agriculture sustainability in the Cerrado-Amazon ecotone. | Resumo: A erosão hídrica é um dos principais fatores da degradação dos solos, impactando seu potencial produtivo e capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos. O ecótono Cerrado-Amazônia, no norte de Mato Grosso, Brasil, tem sofrido intensas modificações em seu uso e cobertura com impacto na erosão e degradação do solo. Apesar da importância ambiental e agropecuária da região, estudos sobre as perdas de água, solo e nutrientes são escassos. Neste trabalho, testamos a utilidade da integração lavoura-pecuária-floresta (ICLF) para a produção agrícola sustentável no ecótono Cerrado-Amazônia. Foi implantado um experimento de campo no norte de Mato Grosso para quantificar as perdas de solo, água, carbono e nitrogênio durante o período chuvoso de 2012-2013 em parcelas de integração lavoura-floresta (ICF), pastagem (PAST), plantação de eucalipto (EUC), plantio direto com sucessão de culturas (CS) e solo descoberto (BS). As perdas totais de água, solo, carbono e nitrogênio foram, em média, 96,7% maiores em BS, quando comparadas a ICF, EUC, PAST e CS. As perdas de água e solo foram significativamente menores na ICF comparado a CS. As perdas totais de carbono (4.3 - 428.2 kg ha-1) e nitrogênio (1.05 - 10.4 kg ha-1) diferiram significativamente. Os sistemas com um componente arbóreo (EUC e ICF) e PAST tiveram menores perdas de solo e nutrientes em comparação com CS. Nossos resultados demonstraram que ICLF pode evitar a perda de qualidade de solo, melhorando a sustentabilidade da agricultura no ecótono Cerrado-Amazônia.

Bibliographic Details

Main Authors:	ZOLIN, C. A., MATOS, E. da S., MAGALHÃES, C. A. de S., PAULINO, J., LAL, R., SPERA, S. T., BEHLING, M.
Other Authors:	CORNELIO ALBERTO ZOLIN, CPAMT; EDUARDO DA SILVA MATOS, SIRE; CIRO AUGUSTO DE SOUZA MAGALHAES, CPAMT; JANAÍNA PAULINO, UFMT, Sinop-MT; RATTAN LAL, OSU, Columbus-EUA; SILVIO TULIO SPERA, CPAMT; MAUREL BEHLING, CPAMT.
Format:	Artigo de periódico biblioteca
Language:	Ingles English
Published:	2021-12-02
Subjects:	Cerrado-Amazônia, Sistemas integrados de produção, Integração lavoura-pecuária-floresta, Ilpf, Mato Grosso, Sinop-MT, Erosão Hídrica, Solo, Sistema de Produção, Cerrado, Water erosion, Environmental sustainability, Soil organic carbon, Land use, Vegetation cover, Runoff, Agriculture, Phosphorus, Nitrogen, Erodibility, Universal Soil Loss Equation,
Online Access:	http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1137003 https://doi.org/10.1590/1809-4392202000391
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