Eficiência do uso de micronutrientes e sódio em três procedências de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.)

Nutitional efficiency in micronutrients and sodium of three Australian provenances of black wattle (Acacia mearnsii De Wild.)

Eficiência do uso de micronutrientes e sódio em três procedências de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.)

Nutitional efficiency in micronutrients and sodium of three Australian provenances of black wattle (Acacia mearnsii De Wild.)

Marcos Vinicius Winckler Caldeira^I; Rubens Marques Rondon Neto^II; Mauro Valdir Schumacher^III

^IEng. Florestal, Professor Dr. do Departamento de Engenharia Florestal, CCT/FURB, Campus II, Rua Araçatuba, 83, Itoupava Seca, 89030-080 Blumenau-SC, <[e-mail]>; <[e-mail]>

^IIEng. Florestal, M.S., Doutorando em Engenahria Florestal na Universidade Federal do Paraná, Av. Pref. Lothário Meissner, 3400, J.d Botânico, 80210-170 Curitiba-PR, <[e-mail]>

^IIIEng. Florestal, Dr. Prof. Adjunto do Departamento de Ciências Florestais/Centro de Ciências Rurais/Universidade Federal de Santa Maria, 97105-900 Santa Maria-RS

RESUMO

Objetivou-se avaliar a eficiência nutricional de micronutrientes (Mn, B, Cu, Zn e Fe) e Na nos diferentes componentes das árvores de três procedências de acácia-negra (Acacia mearnsii), com 2,4 anos de idade, plantadas em Butiá-RS (Brasil). As procedências selecionadas foram Lake George, Bodalla e Batemans Bay. Constatou-se grande variação na eficiência nutricional entre as procedências. A Lake George, além de acumular maior biomassa total, foi também a mais eficiente na utilização dos nutrientes na produção de biomassa total das árvores. No entanto, a Bodalla mostrou ser a procedência mais eficiente no uso dos nutrientes para produção de biomassa da casca e da madeira.

Palavras-chave: Eficiência nutricional, micronutrientes e Acacia mearnsii.

ABSTRACT

The present aimed to determine the nutritional efficiency of the micronutrient (Mn, B, Cu, Zn e Fe) and Na, in the different tree components of three provenances of black wattle (Acacia mearnsii), 2.4 years old, planted in the municipality of Butiá-RS (Brazil). The selected Australian provenances were Lake George, Bodalla and Batemans Bay. A large variation was found in the nutritional efficiency among the provenances. Lake George provenance accumulated the greatest total biomass and was the most efficient in utilizing nutrient to produce total tree biomass. However, the Bodalla provenance was more efficient in the use of nutrient to produce biomass of wood and bark.

Key words: Nutritional efficiency, micronutrients, and Acacia mearnsii.

1. INTRODUÇÃO

O gênero Acacia possui cerca de 1.200 espécies arbóreas e arbustivas (Binkley & Giardina, 1997), sendo mais de 800 espécies endêmicas da Austrália (Yazaki, 1997). As plantações nos trópicos com esse gênero cobriam aproximadamente 3.904.307 ha em 1995, ou seja, 7,0% das plantações florestais tropicais, enquanto o Eucalyptus spp. estava em primeiro lugar com 9.949.588 ha, o que equivale a 17,7% (Krishnapillay, 2000). No Brasil, a acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.) é plantada principalmente no Estado do Rio Grande do Sul, cobrindo cerca de 100.000 ha (Higa et al., 1998), cujo objetivo principal é a extração da casca para produção de tanino; sua madeira também é utilizada na fabricação de papel e celulose, aglomerados e energia.

Grande parte dos povoamentos brasileiros de acácia-negra é implantada em solos com baixo nível de fertilidade e as práticas de manejo dos solos normalmente são realizadas de forma incorreta. Sob tais condições, os índices de produtividade normalmente são baixos e, portanto, é indispensável a adoção de práticas de manejo do solo florestal, a fim de elevar o nível de fertilidade e a produtividade dos sítios (Dallago, 2000), aliada a outras práticas culturais e silviculturais.

De acordo com Hansen & Baker (1979), a eficiência de utilização dos nutrientes em uma determinada espécie vegetal pode ser definida como a quantidade de matéria seca em kg produzida por kg de nutriente utilizado. Através deste parâmetro pode-se analisar quantos kg de nutriente foram necessários para produzir a matéria seca de uma determinada espécie vegetal (Pereira et al., 1984).

A quantidade de matéria seca em kg de uma determinada espécie produzida por kg de nutriente utilizado pode ter outras denominações, como: eficiência nutricional (Gonçalves et al., 1992); índice de eficiência de utilização dos nutrientes (Drumond; Poggiani, 1993; Lima, 1993; Drumond et al., 1997), coeficiente de utilização biológico - CUB (Barros et al., 1986); e índice de utilização dos nutrientes (Siddiqui; Galss, 1981; Araújo, 2000).

A seleção de material genético que melhor se adapte à condição de fertilidade mais baixa do solo tem sido uma preocupação constante, sendo desejáveis as espécies com maior capacidade de absorver e utilizar os nutrientes (Morais et al., 1990). A avaliação da eficiência de utilização dos nutrientes por parte das diferentes espécies florestais, procedências e, ou, clones é uma característica importante para auxiliar o silvicultor no momento de optar pelo material a ser usado nos reflorestamentos.

Do ponto de vista nutricional, uma espécie/genótipo superior é a aquela capaz de desenvolver e ter uma boa produção em condições desfavoráveis de fertilidade do solo, tendo habilidade de absorver os nutrientes necessários, em menor quantidade, e, ou, distribuí-los de maneira mais eficiente nos diversos componentes da planta, sem comprometer a produtividade (Furlani et al., 1984).

Levando em consideração esse aspecto, as espécies/genótipos eficientes em utilizar nutrientes, isto é, capazes de sintetizar o máximo de biomassa por unidade de nutriente absorvido, são fundamentais no que se refere à economia de nutrientes e levam à redução de custos da fertilização, pela otimização do uso dos nutrientes na produção de matéria seca (Clarkson & Hanson, 1980).

Segundo Schumacher (1995), a maior ou menor eficiência de uso de nutrientes das diferentes espécies arbóreas pode ser o reflexo de uma adaptação às perdas anuais e pode aumentar a sua reutilização. No entanto, a menor devolução de serapilheira, principalmente de folhas, e o alto índice de retransloção de alguns nutrientes antes da queda das folhas são estratégias que as espécies podem utilizar para aumentar a conservação dos nutrientes nos componentes das árvores.

O objetivo deste estudo foi procurar indivíduos mais eficientes em utilizar os micronutrientes e o sódio para produção de biomassa acima do solo, em povoamentos de acácia-negra, com 2,4 anos de idade, no município de Butiá-RS.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho foi realizado em fevereiro de 1997, em três povoamentos de acácia-negra instalados em único sítio, com 2,4 anos de idade, plantados no espaçamento 1,7 x 3,0 m, situado na região fisionômica natural do Estado do Rio Grande do Sul, denominada Serra do Sudeste (Escudo Rio-grandense), município de Butiá-RS. Os maciços florestais situam-se entre as coordenadas geográficas 30º07'12" S e 51º57'45" W e a uma altitude média de 35 metros.

O clima da região é do tipo Cfa, segundo a classificação de Köppen. É um tipo de clima subtropical (Moreno, 1961). A temperatura média anual é de 18-19 ºC, com temperaturas médias máximas e mínimas no ano de 24 e 14 ºC, respectivamente. A precipitação média anual é de 1.400 mm (Ipagro, 1989).

O solo da região pertence à Unidade de Mapeamento São Jerônimo, classificado como Argissolo Vermelho-Escuro (EMBRAPA, 1999), com textura argilosa e relevo ondulado. Os solos dessa Unidade, na sua grande maioria, são profundos, bem drenados, avermelhados, franco-argilosos ou argilosos com cascalho, porosos e desenvolvidos a partir de granito. Os solos são ácidos, com baixa saturação de alumínio, soma de bases e teores baixos de matéria orgânica (Brasil, 1973).

Para quantificação da biomassa e do conteúdo de micronutrientes da parte acima do solo da acácia-negra, foram selecionadas nove árvores de cada procedência australiana, sendo: Batemans Bay, New South Wales (35º15' S e 150º15' E e 20 m de altitude), Lake George, New South Wales (35º28' S e 148º57' E e 700 m de altitude), e Bodalla, New South Wales (36º11' S e 149º58' E e 15 m de altitude). A seleção das árvores para o presente estudo foi a partir dos dados do inventário florestal, que permitiu agrupá-las em nove classes diamétricas, retirando uma árvore por cada classe.

Na parte intermediária da copa das árvores, nos quatro pontos cardeais, foram coletados cerca de 300 g de folhas para realização de análise nutricional. Os galhos foram classificados como vivos e mortos, tendo todas as folhas dos galhos vivos sido colhidas.

A massa fresca total das folhas, dos galhos vivos e mortos, da casca e da madeira do tronco das nove árvores foi determinada no campo. De cada um desses componentes retiraram-se subamostras para estimar a matéria seca e os nutrientes em cada componente da biomassa. Posteriormente, cada subamostra foi acondicionada em sacos plásticos, que foram identificados e levados ao Laboratório de Ecologia Florestal do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria, onde cada componente foi embalado em sacos de papel pardo, que, em seguida, foram colocados em estufa com circulação forçada (75 ºC), até atingir peso constante.

A madeira do tronco foi amostrada, retirando-se um disco de 5 cm de espessura na metade da altura total da árvore (Yong & Carpenter, 1976). Desse disco, separou-se a casca da madeira e registrou-se a massa fresca de cada componente. Após a secagem em estufa, as amostras desses dois componentes foram picadas, moídas e passadas em peneira com malha de 1 mm. Depois que todos os componentes da árvore foram moídos, retirou-se uma amostra, para realização das análises químicas.

Foram feitas as determinações de Mn, Fe, B, Cu, Zn e Na em cada componente da árvore, seguindo as metodologias propostas por Tedesco et al. (1995). As análises foram realizadas no Laboratório de Análise de Solos do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

O estoque de micronutrientes contidos em todos os componentes da biomassa acima do solo, em kg/ha, foi obtido a partir da biomassa estimada por Caldeira (1998) e da concentração dos micronutrientes em cada componente. A soma dos valores dos micronutrientes para cada componente da biomassa acima do solo forneceu o conteúdo total em kg/ha.

Para estimar o índice eficiência de utilização dos nutrientes (EUN) para produção dos diferentes componentes das árvores, foi utilizada a fórmula proposta por Hansen & Baker (1979), em que Eun = kg de matéria seca produzida/kg de nutriente utilizado.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Constatou-se o feito das procedências sobre os respectivos valores no índice eficiência de utilização dos nutrientes (Quadro 1). No que se refere ao uso de eficiência do Mn na produção de biomassa entre as procedências, a Lake George e a Batemans Bay foram as que mais utilizaram este micronutriente na produção de galhos vivos e madeira, respectivamente. Para produção de folhas e galhos mortos, a procedência Bateman Bay se destacou na eficiência de uso deste micronutriente.

Para produção de galhos vivos e galhos mortos, as três procedências não apresentaram diferenças significativas na eficiência de uso do Na. Mesmo não existindo diferenças significativas, a procedência Lake George foi a mais eficiente na utilização deste elemento para produção de galhos vivos e mortos. Porém, para produção de folhas, casca e madeira, houve diferenças significativas na eficiência de uso do Na, sendo a procedência Bodalla a mais eficiente na utilização deste elemento para produção de casca e madeira (Quadro 1).

Em se tratando da eficiência do uso de B para produção de biomassa de todos componentes, foram verificadas diferenças significativas entre as procedências. Na produção de folhas e galhos vivos, Bodalla foi a procedência que utilizou com maior eficiência este micronutriente. No entanto, na produção de galhos mortos e madeira, as procedências Bodalla e Lake George foram as que utilizaram o B com maior eficiência.

Em relação à eficiência de utilização do Cu para produção de folhas e madeira, as três procedências não apresentaram diferenças significativas, porém as procedências Bodalla e Lake George tiveram destaque para galhos mortos e casca.

Pode-se constatar no Quadro 1, que a eficiência de utilização do Zn para produção de galhos vivos e casca foi maior nas procedências Bodalla e Batemnas Bay. A menor eficiência de utilização de Zn na produção de folhas, galhos mortos e madeira foi observada nas procedências Batemans Bay e Lake George. Comportamento semelhante também foi verificado na produção de galhos mortos, onde o menor uso de eficiência de utilização do Fe foi constatado nas procedências Batemans Bay e Lake George, porém a maior utilização desse micronutriente para a produção de madeira foi observada na procedência Lake George.

A eficiência de utilização de micronutrientes para produção de lenho (EUNUTL) em povoamentos clonais de híbridos de eucalipto (E. grandis x E. urophylla) "urograndis", na região litorânea de Espírito Santo, foi estudada por Neves (2000). Houve efeito de clones sobre os respectivos valores de EUNUTL, como também observado para B e Zn. Para B, a maior EUNUTL foi constadada nos clones 7 e 6 e a menor, nos clones 1 e 8. Quanto ao Zn, desponta o clone 1 com o maior EUNUTL e o clone 8 com a menor eficiência.

Cabe ressaltar que os feitos das procedências sobre os respectivos valores no índice eficiência de utilização dos nutrientes ocorrem em função de vários fatores. Como comentado anteriormente, a maior ou menor eficiência de uso de nutrientes das diferentes espécies arbóreas pode ser o reflexo da adaptação às perdas anuais e do aumento de sua reutilização.

A eficiência de utilização tanto de macro como de micronutrientes e Na varia em função da idade das espécies (Pereira et al., 1984; Schumacher, 1995). Segundo Negi & Sharma (1984), árvores de Eucalyptus globulus com 5 anos de idade possuem a tendência de apresentar menor eficiência que as árvores com 9 anos de idade. A eficiência varia também em função da espécie, do sítio, das famílias de meios-irmãos de Eucalyptus camaldulensis, das procedências, dos estágios sucessionais e em plantações puras e consorciadas (Gonçalves et al., 1992; Schumacher, 1995; Paula et al., 1996), bem como com o local de plantio (Morais et al., 1990).

Além dos fatores citados, a eficiência de utilização de nutrientes também pode ser afeta pelo déficit hídrico. Sob condições de melhor suprimento hídrico, a rápida taxa de crescimento das árvores proporciona uma forte demanda por nutrientes, e os processos de transporte no solo, muitas vezes, não são suficientemente rápidos para satisfazer essa demanda (Barros & Novais, 1996).

A eficiência de utilização de todos os micronutrientes e Na para produção de biomassa de copa e de fuste variou em função da procedência (Quadro 2). Para a produção de copa, a eficiência de utilização de todos os micronutrientes e Na segue a seguinte ordem decrescente: Batemans Bay > Bodalla > Lake George. No entanto, para a produção do fuste possui a seguinte a ordem decrescente: Bodalla > Batemans Bay > Lake George. Nesse sentido, a procedência Batemans Bay, em média, mostrou ser mais eficiente (9,6%) que a Bodalla e 15,1% superior a Lake George, na utilização dos micronutrientes e Na para produção de copa. No que se refere à produção de fuste, a procedência Bodalla foi, em média, 11,7% mais eficiente que a Batemans Bay e 18,2% que a Lake George, na utilização dos micronutrientes e Na.

Caldeira et al. (2002c) constataram variação na eficiência nutricional com macronutrientes entre procedências de Acacia mearnsii. Em ordem decrescente de eficiência de utilização dos macronutrientes para produção de casca e madeira, cujos produtos são explorados dos povoamentos, constatou-se que: Bodalla > Batemans Bay > Lake George. A Lake George apresenta menor eficiência de uso dos macronutrientes estudados para a produção de todos os componentes, exceto galhos mortos, o que pode ser atribuído aos maiores teores dos elementos minerais na biomassa (Caldeira, 1998).

O principal objetivo dos plantios de Acacia mearnsii, no Rio Grande do Sul, é a produção de casca e madeira. Neste sentido, as procedências com maior eficiência de micronutrientes e Na para produção de fuste (casca e madeira) são Batemans Bay e Bodalla. No entanto, Caldeira et al. (1988) relataram que a Bodalla possui maior concentração total de tanino ao longo do fuste que a Batemans Bay, devendo ser ressaltado que a concentração média não variou entre estas procedências. Segundo Camillo (1997) a concentração de tanino ao longo do fuste da acácia-negra varia com a idade das árvores, diâmetro, espessura da casca e espaçamento de plantio

Lake George apresenta a menor eficiência de todos os micronutrientes e Na na produção de biomassa de copa e de fuste, contudo, em relação às outras procedências, é a que possui maior produção de biomassa tanto de copa como de fuste (Quadro 2). A Lake George foi mais eficiente, ou seja, 12,2% a mais que a Batemans Bay e 52,8 % que a Bodalla, na produção de biomassa total. Aos 2,4 anos de idade, a procedência Bodalla possui uma biomassa total média menos da metade que a da Lake George e Batemans Bay (Caldeira, 1998).

A maior produção de biomassa da Lake George, pode ser atribuída à maior tolerância às geadas, que ocorrem com freqüência no inverno, na região de plantio, o que, segundo Wang (1982), pode inibir o crescimento das plantas. Searle et al. (1991) observaram que as procedências de acácia-negra de maior altitude mostraram ser mais tolerantes às geadas, o que parece ser o caso da Lake George, pois em sua região de ocorrência natural a altitude é de aproximadamente 700 m. Segundo Higa et al. (1998), a procedência Batemans Bay possui baixa tolerância a geadas.

O fato de as procedências Batemans Bay e Bodalla serem as mais eficientes na utilização de micronutrientes e Na para produção de biomassa total pode ser também em função de um melhor suprimento de determinados elementos químicos pelo solo, bem como menores teores dos elementos minerais na biomassa (Caldeira et al., 2002a, b). Ao contrário, o fato de a procedência Lake George ser a menos eficiente na utilização de micronutrientes e Na para produção de biomassa total pode ser devido aos maiores teores dos elementos na biomassa (Caldeira et al., 2001a).

As três procedências utilizaram mais eficientemente os micronutrientes e Na para formação da biomassa de copa, na seguinte ordem decrescente: Cu > Mn > B > Zn > Fe > Na (Lake George); Cu > B > Mn > Zn > Fe > Na (Bodalla); e Zn > Cu > Mn > B > Fe > Na (Batemans Bay). A formação da biomassa de fuste segue a seguinte ordem decrescente, para as três procedências: Cu > B > Zn > Mn > Fe > Na. De modo geral, nota-se que o Cu foi o elemento mais eficiente e o Fe e o Na os menos eficientes para formação de copa e fuste das procedências. Para a produção de lenho (EUNUTL) em povoamentos clonais de híbridos de eucalipto (E. grandis x E. urophylla) "urograndis", o Cu foi mais eficiente em todos os híbridos de eucalipto que demais micronutrientes (B, Fe, Zn e Mn) (Neves, 2000).

O Na possui eficiência de uso relativamente baixa em relação aos outros micronutrientes, devido aos altos teores nas folhas verdes e à retranslocação interna, voltando ao solo através da queda de serapilheira, sendo assim novamente integrado ao ciclo biogeoquímico. A elevada contribuição do Na em relação aos demais micronutrientes (Caldeira et al., 2002c) pode ser em função da diferença de capacidade de absorção deste elemento das raízes e na translocação para as partes novas da planta, entre genótipos de uma mesma espécie (Marschner, 1997). A alta absorção de Na por acácia-negra pode ocorrer pelo fato de este elemento ser absorvido no lugar do K, o que precisa ser mais estudado. Neste sentido, verificou-se que as procedências de acácia-negra Batemans Bay e Bodalla, com a utilização de N, possuem as maiores quantidades de K na biomassa acima do solo (Caldeira et al., 2000; 2001b).

O papel do Na na nutrição mineral de plantas é substituir o K em determinadas funções fisiológicas, tais como: funções específicas no meristema, na expansão de tecidos e células, no balanço de água das plantas e no aumento do número de estômatos por unidade de área. Em determinadas espécies, 95% do K presente no substrato pode ser substituído por Na (Marschner, 1997). Neves (2000) constatou uma relação de 3,60, entre os teores foliares de Na e K em povoamentos clonais de híbridos de eucalipto (E. grandis x E. urophylla) "urograndis", evidenciado a possibilidade de haver significativa contribuição do Na em alguns dos papéis exercidos pelo K na planta, notadamente funções de regulação osmótica.

As três procedências apresentaram a maior eficiência no uso do Cu para produção de biomassa total acima do solo (Quadro 2). A procedência Lake George se destacou por produzir cerca de 41,1 Mg de biomassa total acima do solo por cada quilo de Cu, sendo 8,6% mais eficiente que a procedência Bodalla e 10,7% que a procedência Batemans Bay. Tal fato pode ser justificado pelo menor teor na biomassa acima do solo. O teor de Cu na biomassa total acima do solo (folhas, galhos visos e mortos, casca e madeira) apresentou a seguinte ordem decrescente: Batemans Bay (23,8 mg/ka) > Bodalla (20,7 mg/ka) > Lake George (18,5 mg/ka). Talvez a alta eficiência do Cu na produção de biomassa pode ter a mesma justificativa da alta eficiência do P, onde, segundo Vitousek (1984), o P é o único elemento que nas florestas tropicais possui uma elevada eficiência de utilização, principalmente em áreas onde este se encontra em baixos teores.

4. CONCLUSÕES

A procedência Batemans Bay foi a que melhor utilizou os micronutrientes e Na para produção de biomassa total da copa, sendo 9,6 e 15,1% mais eficiente que a Bodalla e Lake George, respectivamente. Para produção de fuste, a procedência Bodalla foi 11,7% mais eficiente no uso de todos os micronutrientes e Na que a Batemans Bay.

Apesar de a Bodalla ser uma das procedências mais eficientes na utilização dos micronutrientes e Na para produção de copa e fuste, ela não tolera geada. Em contrapartida, a Lake George tolera geadas e tem grande capacidade produtiva de biomassa total acima do solo, mas é a procedência menos eficiente no uso de micronutrientes e Na para formação de copa e fuste.

Em solos bastantes intemperizados e pobres em bases, onde se encontra baixo teor de P e talvez Cu, a procedência Lake George poderá apresentar melhor desempenho, pois apresenta uma grande eficiência no uso desse nutriente para produzir biomassa, principalmente madeira.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Recebido para publicação em 29.1.2002 e aceito para publicação em 17.2.2004.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Jun 2004
• Data do Fascículo
  Fev 2004

Histórico

• Recebido
  29 Jan 2002
• Aceito
  17 Fev 2004