Grugiki, Marilia Alves; Andrade, Felipe Vaz; Passos, Renato Ribeiro; Ferreira, Anna Carolyna Fernandes

doi:10.1590/2179-8087.018915

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Sumário

Artigo Original • Floresta Ambient. 24 • 2017 • https://doi.org/10.1590/2179-8087.018915 copy

Decomposition and Microbial Activity of Forest Floor Litter in the South of Espírito Santo

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

ABSTRACT

The decomposition process of litter should be widely studied, as it is a key factor for nutrient maintenance and cycling in ecosystems. This study aimed to evaluate the decomposition, release of nutrients, and microbial activity of the forest floor litter of secondary forest, Acacia mangium, Sapindus saponaria, and Hevea brasiliensis in the south of Espirito Santo. The litter decomposition and nutrients release was measured by means of litter bags added to each forest cover. For the assessment of microbial activity, we quantified mineralizable carbon by CO₂ evolution. The results showed that the forest covers behaved differently in terms of decomposition and microbial activity; particular emphasis is given to Sapindus saponaria, which presented a faster decomposition of litter. The cover of Sapindus saponaria also presented higher amounts of accumulated CO₂ compared to other forest covers; whereas the cover of Acacia mangium presented the lowest values of accumulated CO₂.

Keywords:
forest ecosystem; nutrient cycling; microorganism

Tabela 1 Atributos químicos do solo coletado nas profundidades 0-10 cm e 10-20 cm para cada cobertura florestal estudada (floresta secundária, Acacia mangium, Sapindus saponaria e Hevea brasiliensis) na região sul do Espírito Santo.

Atributos	Floresta secundária		*Sapindus* *saponaria*		*Acácia* *mangium*		*Hevea* *brasiliensis*
	------------------------- Profundidade (cm) ---------------------------
	0-10	10-20	0-10	10-20	0-10	10-20	0-10	10-20
pH (H₂O)¹ 1 Relação solo-água 1:2,5;	6,2	5,9	6,0	5,9	5,9	6,0	5,0	5,0
P (mg dm^-3)² 2 Extrator Mehlich-1;	18,8	9,0	12,0	6,4	12,2	11,5	13,9	7,5
K (mg dm^-3)² 2 Extrator Mehlich-1;	165	109	47	33	97,0	67	118,0	33
Na (cmol_c dm^-3)² 2 Extrator Mehlich-1;	0,18	0,12	0,15	0,14	0,16	0,16	0,15	0,15
Ca⁺² (cmol_c dm^-3)³ 3 Extrator KCl 1 mol L-1;	6,55	3,37	5,01	3,37	6,38	4,81	1,88	1,79
Mg⁺² (cmol_c dm^-3)³ 3 Extrator KCl 1 mol L-1;	3,54	2,60	2,78	2,22	2,84	2,50	2,63	1,77
Al⁺³ (cmol_c dm^-3)³ 3 Extrator KCl 1 mol L-1;	0,27	0,15	0,25	0,19	1,10	0,05	0,62	0,36
H+Al (cmol_c dm^-3)⁴ 4 Extrator Ca(Oac)2 0,5 mol/L pH 7,0;	3,19	2,70	2,86	3,14	5,06	3,47	4,13	3,41
C.O. (dag kg^-1)⁵ 5 C.O. = carbono orgânico, determinado por oxidação via úmida, com dicromato de potássio em meio sulfúrico (Yeomans & Bremner, 1988);	2,14	1,34	1,72	1,41	2,43	1,65	1,39	1,16
CTC⁶ 6 CTC - capacidade de troca catiônica calculada pelo somatório dos cátions trocáveis: Ca+2, Mg+2, K, Na+ e H + Al; SB = soma de bases; V % = saturação de bases.	13,60	9,07	10,92	8,96	14,69	11,12	9,15	7,21
SB (cmol_c dm^-3)	10,41	6,37	8,06	5,82	9,63	7,65	5,02	3,80
V (%)	76,55	70,24	73,81	64,95	65,55	68,79	54,84	52,70

Tabela 2 Estimativa dos parâmetros (a, k) da equação de decomposição e do tempo de meia-vida (t1/2) para cada cobertura florestal estudada (floresta secundária, Acacia mangium, Sapindus saponaria e Hevea brasiliensis) na região sul do Espírito Santo.

Cobertura florestal	a (g)	k (dia^-1)	R²	t_1/2 (dias)
MS
Floresta secundária	9,4352	0,0017 a	0,85	394,36 a b
Sapindus saponaria	9,8529	0,0024 a	0,95	292,75 b
Acacia mangium	9,6349	0,0016 a b	0,88	497,64 a b
Hevea brasiliensis	9,6830	0,0013 b	0,89	529,06 a

Tabela 3 Conteúdo de nutrientes (mg) liberados durante a decomposição da serapilheira para cada cobertura florestal estudada (floresta secundária, Acácia mangium, Sapindus saponaria e Hevea brasiliensis) na região sul do Espírito Santo.

Cobert. florestal	0	30				165	225
	----------------------------------- dias -----------------------------------
	P
Floresta secundária	7,6 a	5,0 a	4,7 a	4,9 a	4,0 a	4,3 a	3,5 a
Sapindus saponaria	5,4 a	4,0 a	4,5 a	4,9 a	4,0 a	4,2 a	3,7 a
Acacia mangium	3,8 a	2,4 b	2,9 b	2,7 b	2,5 b	3,0 a	1,5 b
Hevea brasiliensis	6,2 a	4,2 a	4,5 a	3,9 ab	3,7 ab	3,8 a	1,8 b
	Ca
Floresta secundária	6,4 a	5,2 a	5,1 a	5,2 a	1,8 b	4,4a	3,9 a
Sapindus saponaria	4,9 ab	5,6 a	5,0 a	6,2 a	4,6 a	4,2 a	3,5 a
Acacia mangium	2,6 b	4,8 a	3,3 b	4,0 a	4,1 a	3,5 a	2,7 b
Hevea brasiliensis	6,2 a	5,3 a	5,0 a	4,3 a	3,5 ab	4,5a	2,9 b
	Mg
Floresta secundária	8,4 a	6,7 a	6,5 a	6,5 a	4,3 a	5,2 a	6,0 a
Sapindus saponaria	7,2 a	6,2 a	5,2 a	6,1 a	5,1 a	4,5 a	5,2 a
Acacia mangium	4,9 a	6,3 a	4,6 a	5,3 a	5,1 a	4,3 a	3,8 a
Hevea brasiliensis	6,7 a	8,5 a	7,2 a	6,6 a	6,3 a	5,4 a	4,6 a
	K
Floresta secundária	21,3 a	15,5 a	18,0 a	15,3 a	12,9 ab	15,4 a	29,9 a
Sapindus saponaria	13,3 b	13,3 b	12,8 b	12,3 b	13,3 a	9,1 b	29,6 a
Acacia mangium	15,8 b	13,4 b	13,2 b	10,6 b	13,0 a	7,3 b	32,1 a
Hevea brasiliensis	14,3 b	10,4 b	10,8 b	7,8 b	6,8 b	7,5 b	28,8 a

Tabela 4 Produção de CO2 acumulada aos 5, 15, 25, 35 e 45 dias de incubação nas profundidades 0-10 cm e 10-20 cm do solo para cada cobertura florestal estudada (floresta secundária, Acacia mangium, Sapindus saponaria e Hevea brasiliensis) na região sul do Espírito Santo.

Cobertura florestal		Produção acumulada de CO₂
		5 dias	15 dias	25 dias	35 dias	45 dias
	-------------------------------------g kg ^-1--------------------------------
------------------------------- 0-10 cm ------------------------------
Floresta secundária		1,11	2,29	3,18	3,67		4,63
Sapindus saponaria		1,58	3,45	4,53	5,12		6,29
Acacia mangium		0,83	1,95	2,58	2,92		3,67
Hevea brasiliensis		1,08	2,26	2,90	3,25		3,93
------------------------------ 10 a 20 cm -----------------------------
Floresta secundária		0,98	2,16	2,98	3,43		4,33
Sapindus saponaria		1,94	4,03	5,43	6,12		7,40
Acacia mangium		0,67	1,72	2,40	2,78		3,59
Hevea brasiliensis		1,02	2,33	3,05	3,42		4,21

Tabela 5 Contrastes das coberturas florestais nas profundidades 0-10 cm e 10-20 cm para a produção acumulada de CO2, aos 45 dias.

Contraste	Profundidade
	0-10 (cm)	10 a 20 (cm)
C1	0,007^ns	2,200^ns
C2	4,993^ significativo a 1% de probabilidade.	7,010^ significativo a 1% de probabilidade.
C3	2,107^ns	2,560^ns

Tabela 6 Coeficientes da equação logística, coeficientes de determinação e tempo estimado para atingir a metade da produção máxima de CO2 (t1/2 = -b/c) para cada cobertura florestal (floresta secundária, Acacia mangium, Sapindus saponaria e Hevea brasiliensis) na região sul do Espírito Santo.

Coberturas florestais	a	b	c	R²	t_1/2 (dias)
-------------------------------- 0-10 cm -------------------------------
Floresta secundária	3,49	-1,88	0,12	0,97	15,66
Sapindus saponaria	4,61	-1,81	0,11	0,98	16,45
Acacia mangium	6,01	-1,72	0,12	0,97	14,33
Hevea brasiliensis	3,74	-1,64	0,13	0,97	12,61
---------------------------------10 a 20 cm ------------------------------
Floresta secundária	3,66	-2,16	0,13	0,98	16,61
Sapindus saponaria	4,38	-1,96	0,12	0,98	16,33
Acacia mangium	7,09	-1,73	0,12	0,98	14,41
Hevea brasiliensis	4,16	-1,89	0,13	0,98	14,53

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[1] *Felipe Vaz Andrade Departamento de Produção Vegetal, Universidade Federal do Espirito Santo – UFES, Alto Universitário, s/n, Guararema, CP 16, CEP 29500-000, Alegre, ES, Brasil e-mail: felipe.andrade@ufes.br