Título:	Soil quality and microbiota associated with integrated production and pasture systems in Western Amazonia.
Autoria:	CIPRIANI, H. N.
Afiliação:	HENRIQUE NERY CIPRIANI, CNPF.
Ano de publicação:	2026
Referência:	2026. 165 f.
Conteúdo:	A conversão de florestas amazônicas em pastagens extensivas tem impulsionado a degradação do solo, homogeneização biótica e perdas de carbono. Para enfrentar esses desafios, sistemas integrados de produção surgem como estratégia importante. Esta tese analisou o impacto de diferentes sistemas de uso da terra, incluindo integração pecuária-floresta (IPF) com árvores nativas (Samanea tubulosa) e exóticas (Eucalyptus pellita), integração lavoura-pecuária (ILP), integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e pastagens sem árvores, sobre a estrutura e função do microbioma do solo, índices de qualidade do solo (IQS) e potencial de sequestro de carbono (C) na Amazônia Ocidental (Porto Velho, Rondônia, Brasil). O primeiro estudo caracterizou a microbiota do solo em perfis verticais (até 40 cm). Os resultados mostraram que a integração da leguminosa nativa S. tubulosa (IPF-ST) promoveu maior recuperação da diversidade microbiana e conectividade funcional em relação ao eucalipto e às pastagens em monocultivo. O sistema IPF-ST foi enriquecido com bactérias fixadoras de nitrogênio e favoreceu vias complexas de degradação de carbono. Em contraste, a IPF com E. pellita (IPF-EP) criou um nicho dominado por fungos ectomicorrízicos, refletindo filtragem de nicho em vez de restauração ecossistêmica ampla. Redes de coocorrência multirreinos indicaram que, embora a pastagem em monocultivo apresentasse alta conectividade, faltava estabilidade modular e relação fungos/procariontes vistas nos sistemas integrados e floresta nativa, sugerindo maior fragilidade estrutural. O segundo estudo avaliou a saúde do solo integrando indicadores químicos, físicos e biológicos em IQS compostos durante dois anos (2023 and 2024). Todos os sistemas mantiveram alta estabilidade funcional, desvinculando a produção pecuária do ciclo tradicional de exaustão do solo. Em 2024, o sistema IPF-ST destacou-se como o mais resiliente, com melhores escores de regulação de acidez e matéria orgânica, evitando compactação observada próximo ao eucalipto no IPF-EP. Pastagens sem árvores, bem manejadas (ex.: ‘Ipyporã’), demonstraram qualidade competitiva, indicando viabilidade para intensificação sustentável quando bem manejadas. O terceiro estudo avaliou o potencial de sequestro de C no solo. O sistema IPF-ST, a 21 m da linha de árvores, atingiu o maior teor de C (4,35 dag kg⁻¹) e estoques (95,3 t ha-1), superando a floresta nativa (78,1 t ha-1) nas camadas profundas. O Índice de Manejo de Carbono (IMC) confirmou que apenas o IPF-ST atingiu ou superou a qualidade de carbono das florestas nativas (IMC ≥ 100). A composição isotópica (δ¹³C) indicou renovação mais rápida de carbono no ILPF, enquanto os sistemas IPF proporcionaram ambientes mais estáveis. Em síntese, embora todos os sistemas avaliados ofereçam melhorias sobre pastagens degradadas, a escolha da espécie arbórea é determinante. A integração de leguminosas nativas como S. tubulosa é superior para restaurar a qualidade biológica do solo, manter resiliência espacial e otimizar o sequestro de carbono. Esses resultados indicam que a transição para pecuária sustentável na Amazônia deve priorizar espécies nativas e manter a conservação dos ecossistemas naturais para garantir resiliência ecológica a longo prazo. The conversion of Amazonian forests into extensive pastures has driven soil degradation, biotic homogenization and carbon losses. To tackle these challenges, integrated production systems have emerged as an important strategy. This thesis analyzed the impact of different land-use systems, including integrated livestock-forestry (ILF) with native (Samanea tubulosa) and exotic (Eucalyptus pellita) trees, integrated crop-livestock (ICL), integrated crop-livestock-forestry (ICLF), and treeless pastures, on the structure and function of the soil microbiome, soil quality indices (SQI), and carbon (C) sequestration potential in Western Amazonia (Porto Velho, Rondônia State, Brazil). The first study characterized the soil microbiota in vertical profiles (up to 40 cm). Results showed that the integration of the native legume S. tubulosa (ILF-ST) promoted greater recovery of microbial diversity and functional connectivity compared to eucalyptus and monoculture pastures. The ILF-ST system was enriched with nitrogen-fixing bacteria and favored complex carbon degradation pathways. In contrast, ILF with E. pellita (ILF-EP) created a niche dominated by ectomycorrhizal fungi, reflecting niche filtering rather than broad ecosystem restoration. Cross-kingdom co-occurrence networks indicated that, although monoculture pasture exhibited high connectivity, it lacked the modular stability and fungi/prokaryote ratio seen in integrated systems and native forest, suggesting greater structural fragility. The second study assessed soil health by integrating chemical, physical and biological indicators into composite SQIs over two years (2023 and 2024). All systems maintained high functional stability, decoupling livestock production from the traditional cycle of soil exhaustion. In 2024, the ILF-ST system stood out as the most resilient, with better scores for acidity regulation and organic matter, avoiding compaction observed near eucalyptus in ILF-EP. Well-managed treeless pastures (e.g., ‘Ipyporã’) demonstrated competitive quality, indicating viability for sustainable intensification when well managed. The third study assessed the potential for soil C sequestration. The ILF-ST system, at 21 m from the tree line, achieved the highest C content (4.35 dag kg⁻¹) and stocks (95.3 t ha-1), surpassing the native forest (78.1 t ha-1) in deeper layers. The Carbon Management Index (CMI) confirmed that only ILF-ST reached or exceeded the carbon quality of native forests (CMI ≥ 100). The isotopic composition (δ¹³C) indicated faster carbon renewal in ICLF, while ILF systems provided more stable environments. In summary, although all systems evaluated offer improvements over degraded pastures, the choice of tree species is crucial. The integration of native legumes such as S. tubulosa is superior for restoring soil biological quality, maintaining spatial resilience, and optimizing carbon sequestration. These results indicate that the transition to sustainable livestock in the Amazon must prioritize native species and maintain the conservation of natural ecosystems to ensure long-term ecological resilience.
Thesagro:	Microbiologia do Solo Pastagem Produção Agrícola Qualidade Carbono Sistema de Cultivo
NAL Thesaurus:	Microbiology Pastures Agricultural soils Soil quality Carbon sequestration Silvopastoral systems
Palavras-chave:	Sistemas agrossilvopastoris
Notas:	Tese (Doutorado em Ciências) - Universidade de São Paulo, Piracicaba. Orientadora Tsai Siu Mui.
Tipo do material:	Teses
Acesso:	openAccess
Aparece nas coleções:	Tese/dissertação (CNPF)