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Revista Árvore

versão impressa ISSN 0100-6762versão On-line ISSN 1806-9088

Rev. Árvore v.26 n.4 Viçosa jul./ago. 2002

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622002000400007 

EFICIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO DE NUTRIENTES E SUSTENTABILIDADE DA PRODUÇÃO EM PROCEDÊNCIAS DE Eucalyptus grandis E Eucalyptus saligna EM SÍTIOS FLORESTAIS DO ESTADO DE SÃO PAULO1

 

Reynaldo Campos Santana2, Nairam Félix de Barros3,4 e Júlio Cézar Lima Neves3

 

 

RESUMO - A eficiência de utilização de nutrientes (EUN) e o crescimento de três procedências de Eucalyptus grandis e de três de E. saligna foram avaliados, aos 78 meses de idade, nos municípios de Angatuba, Itapetininga, Paraibuna, São Miguel Aracanjo e São José dos Campos, Estado de São Paulo. Houve variação na produção de biomassa entre os municípios, sendo as maiores produtividades observadas em São Miguel Aracanjo, seguido por Paraibuna, com os demais municípios constituindo um terceiro grupo. Dentro dos municípios não houve diferença entre materiais genéticos na produção de biomassa, exceto em São Miguel Arcanjo. Os materiais genéticos mostraram variações na EUN entre locais. Observou-se maior EUN de E. grandis em relação ao E. saligna para N, P e Mg, não havendo diferenças apreciáveis de eficiência entre as duas espécies para Ca e K. A alta EUN não está necessariamente ligada à alta produtividade. O Ca e o K são os nutrientes que mais poderão limitar a produtividade do próximo ciclo, quando se considera a colheita do tronco. Entretanto, esta limitação pode ser substancialmente reduzida, principalmente para o Ca, se a colheita for realizada apenas do lenho.

Palavras-chave: Eucalipto, biomassa, nutrição mineral e EUN.

 

NUTRIENT USE EFFICIENCY AND PRODUCTION SUSTAINABILITY OF Eucalyptus grandis AND Eucalyptus saligna PROVENANCES AT DIFFERENT SITES OF SÃO PAULO STATE

ABSTRACT - Nutrient use efficiency and growth of three provenances of Eucalyptus grandis and three of E. saligna were evaluated, at 78 months of age, on various sites located in the counties of Angatuba, Itapetininga, Paraibuna, São Miguel Arcanjo and São José dos Campos, in the state of São Paulo, Brazil. There was a variation in biomass production among sites, with the highest yield being obtained in São Miguel Arcanjo, followed by Paraibuna. The other counties constituted a third group. The genetic materials revealed variations in nutrient use efficiency from site to site. E. grandis showed greater N, P, and Mg nutrient use efficiency than E. saligna. There were no appreciable differences in efficiency between the two species for Ca and K. High nutrient use efficiency is not necessarily related to high productivity. Ca and K are the nutrients that could most limit productivity of the next rotation, when harvesting the stem. However, this limitation can be substantially reduced, especially for Ca, if only stemwood is harvested.

Key words: Eucalypt, biomass, mineral nutrition, nutrient use efficiency.

 

 

1. INTRODUÇÃO

O Brasil possui 5 milhões de hectares de florestas plantadas, sendo 3 milhões de hectares de eucalipto (Sociedade...– SBS, 2000), o que coloca o país em lugar de destaque entre os que cultivam esta essência florestal. Os Estados da Bahia, Paraná, Espírito Santo, Minas Gerais, Pará, Rio Grande do Sul e São Paulo são responsáveis por 86% da produção de eucalipto (Instituto...– IBGE, 1998). Essa dispersão geográfica das plantações implica o efeito de diferentes condições fisiográficas, edáficas e climáticas no crescimento do eucalipto (Moreira, 1997). Em decorrência de tal fato, a produtividade das plantações de eucalipto no País varia de 15 a 107 m3/ha/ano.

Na década de 90, os programas de seleção de eucalipto no Brasil passaram também a considerar a eficiência de utilização de nutrientes (EUN) como critério para escolha de genótipos superiores, além da produtividade, qualidade da madeira, forma da árvore e resistência a doenças.

A EUN pode variar dentro de uma espécie de planta em função das diferenças genotípicas que podem ocorrer e da interação genótipo-ambiente. Estas diferenças podem alterar a capacidade de absorção, transporte e utilização dos nutrientes pelas plantas (Steenbjerg & Jakobsen, 1963; Marschner, 1997). Vários estudos abordam a dinâmica de nutrientes e a EUN em plantios de eucalipto, e informações relevantes podem ser encontradas na literatura (Barros et al., 1990; Barros & Novais, 1996; Gonçalves et al., 1997; Santana et al., 2000). A EUN para um determinado nutriente pode variar à medida que sua disponibilidade no solo seja alterada; em geral a EUN pela planta aumenta com a redução de sua disponibilidade no solo (Barros et al., 1986). Barros et al. (1990) verificaram, também, que a alta eficiência para um dado nutriente não está associada à alta eficiência para os demais nutrientes.

A sustentabilidade de um ecossistema florestal, entre outros fatores, está associada com a estabilidade do balanço de nutrientes a curto, médio e longo prazo. A circulação de nutrientes depende dos ciclos geoquímico, biogeoquímico e bioquímico (Switzer & Nelson, 1972), ciclos estes que influenciarão e serão influenciados pela EUN. O emprego de técnicas de manejo que optem por plantas mais eficientes em utilizar nutrientes, que conservem ao máximo os resíduos das culturas no sítio, que realizem o mínimo possível de intervenções antrópicas e cujo ciclo de crescimento seja longo o suficiente para permitir a máxima eficiência da ciclagem de nutrientes levará à maior conservação do ecossistema de florestas plantadas.

O reconhecimento das diferenças na eficiência de utilização de nutrientes é importante na seleção de técnicas de manejo do solo e de manejo florestal, para manter a capacidade produtiva do sítio ao longo das rotações (Teixeira et al., 1989).

Os objetivos do presente trabalho foram avaliar a EUN e estimar o balanço de nutrientes em povoamentos de diversas procedências de E. grandis W. Hill ex Maiden eE. saligna Sm., cultivadas em diferentes sítios florestais no Estado de São Paulo.

 

2. MATERIAL E MÉTODOS

Previamente à instalação dos experimentos, foram selecionados sítios com plantios de eucalipto que apresentavam diferentes produtividades florestais, localizados em cinco municípios do Estado de São Paulo, cujas características edafoclimáticas e adubações aplicadas estão apresentadas nos Quadros 1 e 2, respectivamente. As adubações corresponderam ao que se adotava operacionalmente na empresa, em cada local, à época de instalação dos ensaios.

 

 

 

 

Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados nos cinco locais, tendo sido testados seis materiais genéticos, com quatro repetições, por local. O plantio foi realizado entre dezembro de 1984 e janeiro de 1985. As parcelas foram constituídas por 49 plantas, no espaçamento de 3,0 x 1,8 m, e adotou-se bordadura simples, o que resultou em 25 plantas úteis por repetição.

A avaliação do crescimento das plantas foi realizada aos 6,5 anos após o plantio, medindo-se a altura (ALT) e o diâmetro a 1,3 m de altura do solo (DAP). Em cada local, uma trincheira foi aberta para coleta de solo e sua classificação. As análises químicas e físicas das amostras de solos foram efetuadas, seguindo os métodos descritos por Raij & Quaggio (1983) e EMBRAPA (1979). Foram também determinados os teores totais de fósforo, potássio, cálcio e magnésio, segundo Page (1982). O cálcio e o magnésio foram determinados por espectrometria de absorção atômica, o potássio por fotometria de chama e o fósforo por colorimetria (Quadro 3).

Os materiais genéticos utilizados consistiram de três procedências de E. grandis (Pine Creek S.F., Monte Lewis e Salto Duratex) e três de E. saligna (Pine Creek S.F., Cascade S.F. e Itatinga). Para cada material genético e local foram estabelecidas cinco classes diamétricas (valor da amplitude dos diâmetros divido por cinco), para coleta do material vegetal. Abateu-se pelo menos uma árvore representativa do diâmetro médio de cada classe, por sítio e material genético, o que resultou em 265 árvores-amostra. Foi determinado o volume real, com e sem casca, de cada árvore, utilizando a fórmula de Smalian (Campos et al., 1985). As amostras de folhas, galhos, casca e lenho, de cada árvore amostrada, foram homogeneizadas, por material genético, independentemente de repetição, e por local, resultando em uma amostra composta (± 200 g), que foi seca em estufa a 65 ºC. Ajustaram-se equações de regressão, relacionando a biomassa de folha, galho, casca e lenho e volume com e sem casca, das árvores amostradas, com a variável independente conjugada LN(DAP2*ALT) conforme Santana (1999). Em seguida, calculou-se a produção de biomassa dos componentes das árvores amostradas por unidade de área. Estes dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Após analisar o nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, de acordo com Sarruge & Haag (1974), estimaram-se os conteúdos totais destes nutrientes nos componentes das árvores, multiplicando-se as concentrações de nutrientes pelas respectivas quantidades de matéria seca.

Calculou-se a eficiência de utilização dos nutrientes (EUN ) para produção de matéria seca do tronco das árvores pela metodologia proposta por Barros et al. (1986), ou seja, pela razão entre a biomassa seca do tronco e o conteúdo de nutrientes acumulados no tronco.

Estimou-se o número potencial de cortes (NC) (Barros et al., 1986) com base no conteúdo de nutrientes acumulados na planta (aos 6,5 anos de idade) e no conteúdo de nutrientes do solo, em formas trocáveis e em formas totais, considerando de 0 a 100 cm de profundidade, da seguinte forma:

 

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os materiais genéticos diferiram consideravelmente quanto à eficiência de utilização de nutrientes para produção de biomassa de tronco, variando, também, com o sítio (Quadros 4 e 5). As maiores produtividades não foram acompanhadas de maiores valores de eficiência, fato este desejável para a melhor sustentabilidade da produção florestal. A EUN decresceu na seguinte ordem: P > Mg > K > N > Ca, sendo esta a mesma tendência observada por Santana et al. (2000). A variação na EUN pode ter ocorrido por vários fatores. Entre estes podem ser mencionadas as características intrínsecas do material genético; a não-obtenção do equilíbrio nutricional ótimo ou crítico entre solo, planta e todos os nutrientes, ou seja, pode ter ocorrido limitação de um ou mais nutrientes disponíveis; e as relações hídricas.

 

 

 

 

Em Itapetininga e Angatuba, têm-se solos com menor fator de capacidade de fósforo e menor retenção de umidade em relação aos solos dos demais sítios, em conseqüência do maior teor de areia desses solos em relação aos demais. De modo geral, foi observada eficiência menor para fósforo, independentemente do material genético, portanto ocorrerá relativamente maior exportação de nutrientes (Quadros 4 e 5) por quantidade de madeira produzida nesses sítios.

Em Itapetininga, os valores de EUN de potássio (Quadro 4) foram bem elevados, em comparação com o valor crítico (Quadro 5). Deve-se considerar que o valor crítico para EUN foi determinado em outras regiões em idades mais avançadas do que a considerada neste estudo. A análise do solo (Quadro 3) demonstra que o potássio pode estar limitando a produtividade em Itapetininga, pois seu teor no solo encontrava-se muito abaixo do nível crítico de manutenção (Novais et al., 1986). Essa hipótese é suportada também pelos nítidos sintomas visuais de deficiências de potássio nas folhas, observados nas brotações de todos os materiais genéticos. Em Angatuba observaram-se os mesmos sintomas de deficiências nas brotações, e em função da similaridade entre este sítio e o de Itapetininga esperava-se que resultados semelhantes para EUN e K ocorressem, no entanto o resultado foi oposto. Neste sítio, os teores de K nas formas disponível e total são os mais baixos dentre os solos estudados, exceto na camada de 75-120 cm, onde o teor total é mais elevado. Os baixos valores de EUN não são compatíveis com os sintomas visuais observados. Nessa região foram acumulados, em média, cerca de 224 kg/ha de K no tronco das árvores, enquanto em São José dos Campos e Itapetininga, com produções similares à de Angatuba, a quantidade de K acumulada foi de 98 e 112 kg/ha, respectivamente. Ressalta-se que em São José dos Campos tanto os teores trocáveis como os totais foram mais elevados do que em Angatuba, o que demonstra a importância e a necessidade da identificação mineralógica dos componentes da fração argila do solo para o melhor entendimento dos fatos aqui observados. Uma hipótese é que durante o ciclo da cultura havia maior disponibilidade de potássio no sítio de Angatuba, que teria sido reduzida ao longo dos anos em razão da sua absorção pelas plantas.

O maior valor de EUN de potássio, avaliado ao final de um ciclo de corte em Itapetininga (Quadro 4), permite inferir sobre a provável redução da produtividade no ciclo seguinte, pois uma EUN extremamente alta ao final de um ciclo em relação à EUN crítica indica que o nutriente avaliado pode ter limitado o crescimento na rotação corrente e limitará o crescimento da rotação ou ciclo subseqüente, a menos que o nutriente seja suprido via fertilizante; uma EUN satisfatória de um determinado nutriente ao final de um ciclo não necessariamente indica que este nutriente não limitará a segunda rotação ou do próximo ciclo, pois para o adequado crescimento da nova rotação é necessário que o solo tenha o nutriente, ou que ele seja adicionado via fertilização, em quantidades suficientes para atingir a produtividade desejada, e que este nutriente esteja disponível para a planta.

De modo geral, observou-se que as procedências de E. grandis apresentaram valores de eficiência nutricional um pouco mais elevados para fósforo e magnésio do que as de E. saligna (Quadro 5), não havendo diferenças apreciáveis de eficiência, entre os materiais genéticos, para os demais nutrientes analisados, independentemente do método utilizado para o cálculo da eficiência.

Em São José dos Campos, os valores absolutos das EUN de magnésio, principalmente para o E. grandis (Quadro 4), comparados ao valor crítico de EUN (Quadro 5), foram bem elevados, o que indica que nesse sítio as procedências de E. grandis foram muito eficientes na utilização do nutriente. Tal fato não foi observado em qualquer dos outros sítios. Os teores trocáveis e totais do elemento no solo (Quadro 3), comparados aos acumulados na planta, levaram a valores elevados. Assim, os valores elevados de EUN podem estar mais relacionados à falta de água para transporte do magnésio ou ao eventual reduzido volume de solo explorado pelas raízes do que à sua falta no solo.

A estimativa do número de cortes para os vários materiais genéticos, em cada local e nutriente, foi semelhante, mas detectam-se grandes variações entre locais e nutrientes (Quadro 6). Por isto, serão considerados apenas os valores médios na discussão sobre este assunto.

 

 

A EUN para um determinado nutriente pode variar à medida que sua disponibilidade no solo varia; em geral, a EUN pela planta aumenta com a redução de sua disponibilidade no solo (Barros et al., 1986). Para estimar a produtividade do próximo ciclo, foi assumido que não ocorrerá alteração na EUN em relação ao ciclo anterior e que a entrada se igualará à saída no sistema. Portanto, de modo geral, o potássio e o cálcio são os principais nutrientes, na forma disponível, que poderão limitar a produtividade no próximo ciclo (Quadro 7), pois o valor da estimativa do número de cortes foi próximo à unidade, para todos os locais.

 

 

Esse quadro pode ser modificado, caso a porção colhida se restrinja ao lenho. Nesta alternativa as relações nutricionais são substancialmente alteradas, aumentando a expectativa da produção, em média, 5, 3, 2, e 1,7 vezes, respectivamente, para cálcio, magnésio, fósforo e potássio, independentemente das espécies. Tal fato seria muito importante para manutenção dos teores de cálcio no solo, pois a maioria dos solos cultivados com eucalipto apresenta baixos teores deste nutriente e, em média, 58% do total de cálcio absorvido é exportado pela colheita da casca (Quadro 8). Com este cenário, o potássio torna-se o principal nutriente que poderá limitar a produtividade do próximo ciclo.

 

 

De modo geral, todos os sítios possuem alto potencial de resposta à fertilização com fósforo, potássio, cálcio e magnésio. Atenção especial deve ser dada ao cálcio, pois a estimativa do número de cortes, considerando os conteúdos totais de cálcio, é muito baixa, atingindo os menores valores em Paraibuna, condição que pode ser razoavelmente melhorada quando a colheita se restringe à madeira do tronco.

Como constatado por outros autores (Teixeira et al., 1989; Morais et al., 1990; Molica, 1992), dificilmente será possível selecionar um material genético que possua alta eficiência na utilização de todos os nutrientes. Assim, o manejador florestal deverá utilizar materiais genéticos que possuam eficiência compatível com a fertilidade dos solos, ou seja, materiais pouco eficientes na absorção de cálcio deveriam ser plantados em solos ricos neste nutriente, ou recebê-lo na forma de adubo ou calcário. Entretanto, se materiais altamente eficientes na absorção de um nutriente forem plantados em solos pobres que não receberem adubação, deverá ocorrer depauperação mais rápida de solo.

 

4. CONCLUSÕES

  1.  Os materiais genéticos mostraram variações na EUN entre locais.

  2.  A alta EUN não está necessariamente ligada à alta produtividade.

  3.  As procedências de E. grandis apresentaram maiores valores de EUN para P e Mg que as de E. saligna, não havendo diferenças apreciáveis de EUN para os demais nutrientes.

  4.  A maior exportação de P foi observada nos sítios de solos com menor fator capacidade deste elemento, independentemente do material genético.

  5.  O número de cortes estimados para os diversos materiais genéticos, para cada local e nutriente, foi semelhante, embora tenham sido detectadas grandes variações entre locais e nutrientes.

  6.  O K e o Ca são os nutrientes que poderão limitar a produtividade do próximo ciclo. Essa limitação pode ser substancialmente reduzida, independentemente das espécies, se a colheita se limitar ao lenho.

 

5. AGRADECIMENTOS

À CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior), pela bolsa de estudos, e à Cia Suzano de Papel e Celulose, pelo apoio técnico e financeiro.

 

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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1 Recebido para publicação em 20.6.2001.
Aceito para publicação em 20.6.2002.

Pesquisa financiada pela CAPES e pela Cia. Suzano de Papel e Celulose.

2 Doutor em Solos e Nutrição de Plantas, DPS/UFV; 

3 Professores do Dep. de Solos da Universidade Federal de Viçosa – UFV, 36571-000 Viçosa-MG;

4 Bolsista do CNPq.

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