APORTE DE AO SOLO EM ESTÁGIOS UCESSIONAIS FLORESTAIS ... · intemperismo de rochas. E a exportação, através da lixiviação (escorrimento superficial), volatilização via combustão

RESUMO

(Aporte de serrapilheira ao solo em estágios sucessionais florestais na Reserva Biológica de Poço das Antas, Riode Janeiro,Brasil) Foram definidos mosaicos de fitofisionomias temporais em sistemas tropicais de baixadalocalizados na REBIO de Poço das Antas, RJ - Brasil. A serrapilheira foi quantificada com coletas quinzenais edeterminada sua concentração de nutrientes via fração foliar em intervalos bimestrais. A floresta avançadaapresentou o maior aporte de 6,9 ± 1,1 ton ha-1 ano-1 total, o estágio intermediário com 5,5 ± 0,5 ton ha-1 ano-1 totale para o plantio 3 ± 0,7 ton ha-1 ano-1 total. As concentrações via serrapilheira (fração foliar) dos nutrientes N, P,K e Ca foram maiores com o uso de Mimosa bimucronata (DC.) O. Kuntze nos reflorestamentos, demostrando seresta uma espécie de potencial elevado quanto ao conteúdo nutricional à recomposição de ecossistemas. Suaestratégia de renovação foliar ocorre sob o ritmo perenifólio, com maior contribuição na estação chuvosa esincronizado a fase reprodutiva. A magnitude de transferência dos nutrientes na fração foliar para os estágiosestudados segue a ordem de concentração: P < K < Mg < Ca < N < C. Não foram encontradas diferençassignificativas quanto as concentrações de entrada dos nutrientes entre as estações nos estágios estudados.Palavras-chave: Serrapilheira, floresta tropical, Mata Atlântica, nutrientes e Mimosa bimucronata.

ABSTRACT

(Litter-fall input on sucessional forest gaps of temporal fitofisionoms on Biological Reserve of Poço dasAntas, Rio de Janeiro, Brazil) Gaps of temporal fitofisionoms were defined on lowland tropical systemslocalized in the Biologic Reserve of Poço das Antas RJ – Brazil. The litter-fall was quantificated by eachfifteen days and was determinated the nutrient concentration of foliar fraction each two months. The oldestforest had the major litter-fall, 6.9 1 1.1 ton ha-1 year-1 total as the other fractions, when compared with theintermediate age forest with 5.5 1 0.5 ton ha-1 year-1 total. The plantation had the lowest values, 3.0 1 0.7 tonha-1 year-1 total. The foliar litter-fall concentration of N, P, K, Ca nutrients were bigger for Mimosa bimucronata(DC.) O. Kuntze crop, showing then the great ecosystems nutritional recomposition potential of this speciewith foliar renovation strategy occurs under perenifolial rhythm, mostly in the rain season synchronized tothe reproduction phase. The transference rate of the nutrients in the studied foliar fraction follows thisconcentration order: P < K< Mg < Ca < N < C.Key words: Litter-fall, tropical forest, Atlantic Forest, nutrients, and Mimosa bimucronata.

Artigo recebido em 02/2005. Aceito para publicação em 01/2006.1UFRRJ - Instituto de Agronomia - Depto. Solos, km 47 da antiga rodovia Rio-São Paulo, Itaguaí, RJ, 23851-970; [email protected]/Agrobiologia, Cx. postal 74.505, km 47 da antiga rodovia Rio-São Paulo, Itaguaí, RJ, 23851-970,sdefaria@cnpab.

APORTE DE SERRAPILHEIRA AO SOLO EM ESTÁGIOS SUCESSIONAIS

FLORESTAIS NA RESERVA BIOLÓGICA DE POÇO DAS ANTAS,RIO DE JANEIRO, BRASIL

Jose Henrique Cerqueira Barbosa1 & Sérgio Miana de Faria2

INTRODUÇÃO

Compreender os processos dinâmicosque envolvem a matéria orgânica do soloentre diferentes estágios sucessionaisflorestais, representa de forma valiosa,investigar o complexo e necessário rumo aobtenção de medidas mitigadoras queatendam a relação custo x benefício para ossistemas explorados e impactados sobdiferentes graus de perturbação pelo“Homem Moderno” (Franco & Campello

1997). A utilização de técnicas de plantio éuma medida mitigatória e que devidamenteestudada, pode atender a opção de baixocusto e ser ecologicamente funcional, visandoa recuperação de áreas impactadas.

A serrapilheira constitui-se de matériaorgânica de origem vegetal e animal que édepositada sobre o solo, sob diferentes estágiosde decomposição, representando assim, umaforma de entrada e posterior incremento damatéria orgânica do solo.

462 Barbosa, J. H. C. & Faria, S. M.

Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

A matéria orgânica controla muitas daspropriedades físicas, químicas e biológicas dosolo, caracterizando-se como um fator-chaveà manutenção de sistemas florestais e controlede processos erosivos, como o fornecimentode substâncias agregantes ao solo,determinando uma estrutura mais estável àação das chuvas (Facelli & Pickett 1991).

A acumulação de serrapilheiraintercepta luz, sombreando sementes eplântulas e reduzindo a amplitude térmicado solo. Ao reduzir a tempertatura do soloe ao criar uma barreira à difusão do vapord’água, a serrapilheira reduz a evaporaçãodo solo. Ao contrário, pode também reduzira disponiblidade de água, retendo umaconsiderável proporção de água da chuvaque chegaria ao solo. Pode ainda impedir achegada de algumas sementes e dificultaro crescimento de plântulas (Facelli &Pickett 1991).

Florestas tropicais conseguem crescerem substratos pobres em nutrientes somentea partir da manutenção dos mesmos sob altosníveis de biomassa, através de mecanismosde conservação, produzindo um ciclo denutrientes relativamente otimizador oufechado com pequenas quantidades (Herreraet al. 1978). Florestas as quais crescem emsubstratos mais férteis, exibem ciclos denutrientes mais dinâmicos (Baillie 1989).Plantios florestais ou recentes florestassecundárias, geralmente representamecossistemas em crescimento na formaçãoda taxa de entrada de nutrientes viadecomposição da serrapilheira, suplementadapela deposição seca e úmida; necessáriaspara a manutenção do bioma (Bruijnzeel 1989apud Bruijnzeel 1991).

Os nutrientes entram no sistema atravésda chuva (deposição úmida), deposição depoeira, aerossóis e serrapilheira (deposiçãoseca), pela fixação do nitrogênio por meio demicrorganismos e exceto ao mesmo, pelointemperismo de rochas. E a exportação,através da lixiviação (escorrimentosuperficial), volatilização via combustão da

biomassa e tantas outras formas de erosão(Vitousek & Sanford 1986). O maiorreservatório de nutrientes sobre o solo é abiomassa epígea (Andrade 1997; Myers et al.1994; Proctor 1987; Rosén 1990 e Schlittler1990). Porém para biomas como o cerrado amaior biomassa se encontra como hipógea.

Quando a entrada de nutrientes viaserrapilheira localizados na fração foliar sobflorestas que se apresentem a partir do estágiomédio de recomposição vegetal, demonstraser de menor conteúdo nutricional ao mesmotempo que o solo apresenta menores estoques.É esperado que a vegetacão realize umaeconomia de nutrientes como medidacompensatória. Ou, exporte uma serrapilheiracom características de maior velocidade dedecomposição sobre o solo, a fim de torná-losprontamente disponíveis, quanto maisavançado e complexo for o sistema. Numaoutra visão, pode ser esperado que o materialde menor velocidade de decomposiçãorepresente uma estratégia contra os processoslixiviadores dos nutrientes. Será que podemosaté o momento analisar a superioridade ou aindependência de um fator sobre o outro? Anecessidade de associarmos e entendermosos efeitos sinergéticos demonstrados pelacomplexidade dos diferentes eventosdinâmicos que atuam na ciclagembiogeoquímica da matéria orgânica do solo, emespecial à serrapilheira; pode sercompreendida como base na recuperação emanutenção de ecossistemas florestais,utilizada como diferentes estratégiasmitigadoras implantadas em projetosconservacionistas e/ou de recuperação; a fimde permitir uma resposta mais rápida frenteaos problemas potenciais de degradação, querapidamente estão destruindo os ecossistemasdo bioma Mata Atlântica sem umconhecimento prévio de parâmetrosindispensáveis a seu adequado manejo.

As formações vegetacionais de baixadana REBIO de Poço das Antas, representamum valioso centro de estudos para a FlorestaAtlântica. Nesta área conservada e protegida,

Dinâmica da serrapilheira em fragmentos sucessionais de mata atlântica

Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

463

a escolha dos fragmentos florestais se deuatravés dos pré-requisitos: a) atender de formaprática e segura a tomada dos resultados, b)representar estágios sucessionais florestaisbastante característicos dos ecossistemasameaçados do bioma mata atlântica e, c) serprotegida por legislação ambiental específica;representando assim sítios de estudosprioritários.

Para averiguar a entrada de serrapilheirae seu conteúdo nutricional, foram determinadosos objetivos:

(1) Investigar a produção de serrapilheiratotal e de suas frações isoladas, como folhas,galhos, material reprodutivo e refugo e

(2) Análise dos macronutrientes: C, N, P,K, Ca e Mg e relação C/ N na fração foliar daserrapilheira aportada.

MATERIAL E MÉTODOS

Área de estudoA área de estudo encontra-se na Reserva

Biológica de Poço das Antas (REBIO),localizada no município de Silva Jardim (22º30' e22º33'S, 42º15' e 42º19’W), estado do Rio deJaneiro, com área de 5.267 ha (IBDF 1981),situada em extensa planície. Os diferentesestágios florestais estudados perfazem juntosaproximadamente um terço da Reserva.

Os fragmentos representam formaçõesflorestais secundárias de 40 anos e outra de20 sob solo Hidromórfico cinzento álicotextura argilosa - Glei Húmico. E ainda comoestágio inicial um campo antrópico complantio misto de três anos sob solo aluvial álicotextura argilosa, onde foi acompanhado oaporte específico de Maricá, Mimosa

bimucronata (DC.) O. Kuntze -Leguminosae Mimosoideae.

ClimaDe acordo com a classificação de

Thornthwaite (1948), o clima é do tipo A’ B2,megatérmico, úmido, sem déficit hídrico; comíndice de evapotranspiração potencial superiora 1.140 mm A’, umidade efetiva de 51,5 (B2)e o índice de aridez de 0,072 (r). A comunidadevegetal passa de janeiro até junho porexcedente hídrico de 460 mm e 250 mm a partirde meados de agosto até dezembro. Nosmeses de menor precipitação de junho aagosto, apesar da evapotranspiração real serpraticamente idêntica a evapotranspiraçãopotencial, há retirada d’água de 23 mm no solo,havendo uma deficiência no mês de agosto,em que a precipitação-evapotranspiraçãoresultou em um valor de (−17), alterando em1 mm de evapotranspiração real. Estes

Figura 1 - Diagrama climático entre janeiro de 1987 a dezembro de 1997 (11 anos) da REBIO de Poço das Antas.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

resultados sugerem um pequeno déficithídrico nesse mês, sem estação secadefinida, havendo uma reposição de 23 mmneste mesmo mês. O valor final daevapotranspiração potencial é de 1.378 mm

e evapotranspiração real de 1.377 mm.Denotando-se um decréscimo na curva deprecipitação no período de junho a agosto,o que não chega a ser considerado umperíodo seco.

Figura 2 - Balanço hídrico entre janeiro de 1987 a dezembro de 1997 (11 anos) da REBIO de Poço das Antas.

Coletas de SerrapilheiraCinco coletores de serrapilheira com

dimensões de 50 cm × 50 cm foram alocadosaleatoriamente em três parcelas (25 m × 50m), totalizando 15 para cada área. Após acoleta quinzenal o material foi seco em estufaa 70 oC durante 24 horas. Depois triado emgalhos, folhas, material reprodutivo compostopor: frutos, sementes e flores e por último orefugo (material ≤ 2 mm de diâmetro de difícilidentificação). Em seguida o material triadofoi pesado e triturado em moinho tipo Wileycom malha ≤ 2 mm de diâmetro.

Análises QuímicasA análise química através de digestão

nitro-perclórica dos nutrientes presentes na

fração foliar da serrapilheira, seguiu osmétodos: P por espectrofotômetro de corvisível (Bataglia et al . 1983); K porfotometria de chama (Tedesco et al. 1985apud Hungria et al. 1994); Ca e Mg atravésde espectrofotômetro de absorção atômica(Bataglia et al . 1983); C, método deCombustão Seca, utilizado pelo Ministérioda Agricultura (EMBRAPA - SNLCS1979) e N, método semimicro de Kjeldahl(Jones 1991; Bataglia et al . 1983 &Bremmer 1965). As análises estatísticasforam real izadas com o auxí l io doPrograma SAEG 50 da Fundação ArthurBernardes - UFV.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

465

RESUSLTADOS E DISCUSSÃO

Dados climáticosAbril de 1996 a março de 1997 - O mês

de julho demonstrou a menor temperaturamédia, com 20,20C e a menor pluviosidade de33,9 mm foi registrada no mês de junho.Enquanto a maior média foi encontrada parao mês de fevereiro, 30,80C e o maior índicepluviométrico de 476,6 mm em janeiro.

A temperatura média de 25,40C e o índicepluviométrico anual de 2.231 mm identificadosno ano de estudo, não apresentaram diferençasignificativa quando comparado aos demais anosda série temporal de 10 anos entre abril de 1987a março de 1997, ao serem analisados pelo testeTukey a 5% de significância, com a médiapluviométrica de 2.131 mm e temperatura médiade 24,60C. Demonstrando ser o ano estudado,um ano típico (Tabelas 1a e 1b).

Tabela1a - Valores médios entre abril de 1996 a março de 1997 para temperatura mínima, médiae máxima, bem como precipitação total.

Valores médios anuais a partir de 12repetições, erro-padrão (t- Student) com p ≤0,05 e cv % entre as temperaturas eprecipitações mensais. Os valores assinaladosindicam a mínima e a máxima encontradas.

Valores médios anuais a partir de 10 repetições,erro-padrão (t- Student) com p ≤ 0,05 e cv %entre as temperaturas e precipitações anuais.Os valores assinalados indicam a mínima e amáxima encontradas.

Tabela 1b - Valores médios entre a série temporal de abril de 1987 a março de 1997 (10 anos) paratemperatura mínima, média e máxima, bem como precipitação total média.

AporteA quantificação da serrapilheira

aportada ao solo foi verificada quanto aosvalores separados por frações e estágiosflorestais, e os mesmos são apresentadosna Tabela 2.

Estimativa da média a partir de 15amostras, seu erro-padrão (t - Student) com p≤ 0,05 e teste Tukey a 5% de significânciaentre os estágios. Letras diferentes indicamdiferença significativa e cv % entre os estágiospara cada fração através da Anova.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

4,8% (328,2 kg ha -1 ano -1) materialreprodutivo e 4,5% (310,2 kg ha-1 ano-1)refugo. O aporte total foi de 6.874,3 kg ha-1

ano-1, com maior aporte foliar sincronizado àfração reprodutiva e estação chuvosa,conforme é demonstrado na figura 3.

Tabela 2 - Aporte de serrapilheira em kg ha-1 ano-1 para os diferentes estágios sucessionais duranteabril de 1996 a março de 1997, na REBIO de Poço das Antas.

Pela Tabela 2 verifica-se que ascontribuições para as diferentes fraçõesretornadas ao solo via serrapilheira em % ebiomassa para a floresta avançada foram:72,4% (4.980,0 kg ha-1 ano-1) para a fraçãofoliar, 18,3% (1.255,8 kg ha-1 ano-1) galhos,

Figura 3 - Aporte de serrapilheira em kg ha-1 mês-1 entre as diferentes frações em floresta de baixada (40 anos) na REBIOde Poço das Antas durante abril de 1996 a março de 1997.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

467

As contribuições em % e biomassa paraas diferentes frações do folhedo na florestaintermediária foram: 66,5% (3.645,0 kg ha-1

ano-1) para a fração foliar, 18% (987,2 kgha-1 ano-1) galhos, 11,6% (634,3 kg ha-1ano-1)

material reprodutivo, 3,9% ( 212,7 kg ha-1 ano-1)refugo e com o aportado total de 5.479,2 kg ha-

1 ano-1. A maior contribuição foliar antecedeu amaior contribuição da fração reprodutiva e apóso período de seca (Fig. 4).

Figura 4 - Aporte de serrapilheira em kg ha-1 mês-1 entre as diferentes frações em Floresta de Baixada (20 anos) na REBIOde Poço das Antas durante abril de 1996 a março de 1997.

As contribuições em % e biomassaem ref lores tamento de Mimosa

bimucronata às frações obtiveram: 72,5%(2.192,4 kg ha-1 ano-1) para a fração foliar,16,7% (504,4 kg ha-1 ano-1) galhos, 2,7%(81,7 kg ha-1 ano-1) material reprodutivo e8,2% (247,0 kg ha-1 ano-1) para folhas deoutras espécies associadas ao plantio deMimosa bimucronata; o total aportado foide 3.025,5 kg ha-1 ano-1, com fenologia doaporte similar à floresta avançada, onde omaior aporte está sincronizado à estaçãoreprodutiva e chuvosa (Fig. 5).

A produtividade em diferentes regiõesdo globo foi até o presente, vastamenteestudada e enfocada por diversos autores,

mas muito pouco levando-se em conta osdiferentes estágios sucessionais em umamesma fitofisionomia.

Em todos os estágios estudados acontribuição da fração foliar encontradana ser rapi lhe i ra anual , demonst rouproporções próximas a 70% do totalaportado. O mesmo foi encontrado emoutras florestas tropicais por (Andrade1997; Brina et al . 1998; Dias 1997;Klinge & Rodrigues 1968; Linera &Tolome 1996; Mel lo & Por to 1994;Morellato 1987; O’Neill & De Angelis1980; Prazeres et al. 1998; Sanchez &Sada 1993; Veneklaas 1991, entre muitosoutros).


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

Tabela 3 - Correlações de precipitação e temperatura média às diferentes frações e total deserrapilheira aportada ao solo.

A partir da interpretação concomitantedos dados climáticos e da produtividade deserrapilheira em áreas de baixada na REBIOde Poço das Antas, é proposto o conceito deque a maior queda das folhas ocorre reguladapela menor oferta de água para a vegetação.Ou seja, como é na estação inverno (entre osmeses de maio a agosto) que o índicepluviométrico é o menor quando comparadoas demais estações do ano, a vegetação umavez exposta a períodos secos prolongados, por

necessitar de um recurso que se torna escasso,acaba por permitir a abcisão foliar,representando assim uma estratégia paraminimizar a menor disponibilidade de água, jáque com menos folhas a necessidade de águapara a vegetação acaba por ser menor.

Sanchez & Sada (1993) estudando aFloresta Tropical localizada em áreas de baixadano México encontraram a maior queda dasfolhas sincronizada ao período de menorpluviosidade para a estação outono. Já na

Quando analisadas correlações deprecipitação e temperatura com o valorapor tado sobre o solo às d i ferentesfrações, bem como o total de serrapilheira;os resultados demonstram que os sistemas

em expansão respondem mais aprecipi tação quando comparados aosistema avançado, enquanto este último,é mais influenciado pela temperatura(Tabela 3).


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

469

Figura 5 - Aporte de serrapilheira em kg ha-1 mês-1 entre as diferentes frações em Campo Antrópico (3 anos), na REBIOde Poço das Antas durante abril de 1996 a março de 1997.

Teor de nutrientes da serrapilheiraForam detectadas para o plantio maiores

concentrações médias anuais em g kg-1 de N(14,95 ± 0,95), P (0,9 ± 0,1), K (5,5 ± 0,5) eCa (21,0 ± 6,7), e maiores na estaçãochuvosa. Já o Mg apresentou maioresconcentrações em valores absolutos à florestaavançada na estação seca (2,5 ± 0,2). Amagnitude da transferência dos nutrientesencontrados na fração foliar aos estágios

florestais, seguiu a relação de concentração:P < K < Mg < Ca < N < C, (Tabela 4).

As concentrações de C, N, P, K e Mgnão demonstraram diferenças significativasa todos os estágios entre as estações. Sendoo Ca diferente apenas no plantio (maior nachuvosa), devido a elevada variação dosvalores encontrados nas repetições. O Papresentou a menor concentração entre todosos nutrientes averiguados.

Floresta da Tijuca, RJ – Brasil, (Oliveiraet. al. 1993) ao estudarem a queda defolhas , ident i f icaram dois p icos deprodução de serrapilheira como sendo osmeses de junho e julho na estação invernoe dezembro e fevereiro na estação verão,ambos como o período sincronizado amenor taxa pluviométrica. Dias (1997),encontrou na Flores ta Estac ional

Semidecídua Montana localizada emLavras , MG – Bras i l , a maiorprodutividade de serrapilheira à estaçãoprimavera, enquanto Leitão-Filho (1993),ao estudar a Mata Atlântica de Cubatão,SP – Brasil, determinou como período, overão; per íodos es tes tambémsincronizados aos meses de menorpluviosidade nas regiões estudadas.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

Tabela 4 - Comparações dos nutrientes estudados na serrapilheira (fração foliar) entre os estágiose dentro às diferentes estações.

Estimativa da média ± seu erro padrão (t - Student com p ≤ 0,05), n = 9 (estações) e 18 (anual),teste Tukey a 5 % de significância entre os estágios, letras diferentes indicam diferença.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

471

Concentrações anuais dos nutrientesretornados ao solo

As concentrações anuais encontradaspara o N em ambos os estágios florestais,foram maiores que a encontrada no plantiocom (32,9 ± 7,6 kg ha-1 ano-1), sendo o N,com exceção do C, o nutriente de maioraporte ao solo via fração foliar quandocomparado aos demais nutrientes, seguidologo após pelo Ca. O plantio apresentoumaiores aportes anuais em P, K e Caquando comparado a floresta intermediária.

Os totais aportados de C, N e Mg sãomaiores nos estágios florestais quandocomparados ao plantio. Menor deposição de

K na floresta intermediária entre todos osestágios, e maiores na floresta avançadapara N, P, Ca e Mg, (Tabela 5).

Anualmente, são depositados viaserrapilheira na floresta de baixadaavançada, cerca de 49,8 kg ha-1 de N, 41,3kg ha-1 de Ca, 12,0 kg ha-1 de K, 12,5 kgha-1 de Mg e 2,4 kg ha-1 de P. Para a florestaem estágio intermediário foram encontrados39,0 kg ha-1 de N, 24,1 kg ha-1 de Ca, 6,9kg ha-1 de K, 8,4 kg ha-1 de Mg e 1,4 kg ha-

1 de P. Já para o plantio de Mimosa

bimucronata, 32,9 kg ha-1 de N, 38,1 kgha-1 de Ca, 12,1 kg ha-1 de K, 4,8 kg ha-1

de Mg e 1,9 kg ha-1 de P.

Tabela 5: Aporte ao solo via serrapilheira (fração foliar) em kg ha-1 ano-1 em diferentes estágiossucessionais encontrados na REBIO de Poço das Antas.

Médias a partir de 18 repetições e erro-padrão (t - Student) com p ≤ 0,05.

Quando comparadas as porcentagensentre os diferentes nutrientes averiguados nadeposição foliar da serrapilheira para cada umdos estágios estudados, conforme apresentadonas Figura 6, verificou-se que: o N apresentamaior retorno na floresta intermediária com48%. O P com 2% em todos os estágios,demonstrando ser o nutriente mais limitante.K e Ca, 13 e 43 % respectivamente, ambosmaiores no plantio, enquanto o Mg com 11%

em ambos os estágios florestais. Acredita-sea partir destes resultados que o plantioapresenta a menor eficiência quanto aabsorção foliar dos nutrientes, caracterizando-se como o sistema mais “aberto” quanto aciclagem de nutrientes quando comparado aosdemais estágios. E que entre os estágiosflorestais, a floresta intermediária é a maiseficiente, demonstrando ser este o sistemamais “fechado”.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

Figuras 6 - Porcentagens de retorno ao solo para osnutrientes averiguados na fração foliar para as florestasavançada, intermediária e campo antrópico.

Eficiência na utilização dos nutrientesNeste estudo somente a concentração de

Mg não foi verificada maior em Mimosa

bimucronata quando comparada a encontradanos estágios florestais. A concentração destenutriente está relacionada aos pigmentosclorofilados, conotando uma maior produtividadeprimária em sistemas iniciais. Entretanto istonão foi verificado, o que pode estar relacionadoa uma maior concentração deste elemento nasfolhas dos estágios florestais, uma vez que aanálise química se reportou a mistura de folhasde diferentes espécies, aumentando seuconteúdo nutricional quando comparadoespecificamente ao encontrado em Mimosa

bimucronata, em valores absolutos; já quandocomparada a concentração média entre osdiferentes estágios, não foi verificada diferençasignificativa.

É de se esperar que estágios florestaissecundários apresentam menores fluxosquanto às concentrações de entrada denutrientes; a partir de uma maior eficiênciaeconômica. Uma vez que através de umamaior biomassa epígea conseguemretranslocar e armazenar maioresconcentrações entre os diferentes nutrientesantes da abscissão foliar (Vitousek 1984).

Os índices de eficiênica no retorno denutrientes ao solo são apresentados como arelação entre a quantidade de serrapilheiraproduzida e a quantidade de nutrientes nelacontida, (Moraes 1993). Quando o índiceapresenta-se menor, indica uma menoreficiência econômica na utilização dessesnutrientes pela comunidade vegetal.

O maior índice de eficiência para o N(100), foi encontrado na floresta avançada,seguido pela floresta intermediária com 93 epor último o plantio com 67, enquanto aoanalisarmos N + P + K + Ca + Mg, o melhoríndice é apresentado pela floresta intermediáriacom 46, seguido pela floresta avançada com42 e o plantio com 24.

Na estação chuvosa, o estágiointermediário encontra-se encharcado, o queacaba por contribuir para o aumento da


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

473

Tabela 6 - Índice de eficiência na serrapilheira (fração foliar) entre os estágios florestais para os nutrientes averiguados.

CONCLUSÕES

De acordo com os resultados observadosconclui-se que:

A estratégia da renovação foliar ocorresob o ritmo perenifólio, seu aporte ao solo sedá de forma ininterrupta aos estágios debaixada estudados, sendo maiores na estaçãochuvosa e sincronizado a fase reprodutiva paraa espécie Mimosa bimucronata.

Quando o fenômeno da falta d’ águaexpõe a vegetação a um possível estressehídrico, caracteriza-se o evento maisresponsável e influenciador da queda de folhasnas florestas tropicais.

A floresta avançada apresentou o maioraporte total, 6,9 ± 1,1 ton ha -1 ano -1, quandocomparada ao estágio intermediário com 5,5± 0,5 ton ha -1 ano -1 e 3,0 ± 0,7 ton ha -1 ano -1 para o plantio.

A fração folhas obteve um maior aporte,seguida das frações galhos, materialreprodutivo e refugo respectivamente em kgha -1 ano -1 em todos os estágios.

Não foi encontrada diferençasignificativa à composição nutricional na

fração foliar da serrapilheira entre asestações a todos os estágios.

As concentrações totais anuais médiasde entrada dos nutrientes C, N e Mg emflorestas avançada e intermediária são ambasmaiores que as encontradas no plantio,enquanto para P, K e Ca (em kg ha-1 ano-1)foram encontradas menores na florestaintermediária.

A magnitude de transferência aosestágios intermediário e avançado segue aordem de concentração: P < K < Mg < Ca <N < C, enquanto para o plantio, K > Mg.

As concentrações de entrada dosnutrientes: C, N, P, K e Ca em g kg -1 deserrapilheira (fração foliar) no estágio inicialcom o uso de Mimosa bimucronata

demonstraram-se elevadas, e esta plantacomo uma espécie favorável a recomposiçãode áreas degradadas, caracterizando-secomo de potencial elevado às taxasutilizadas na expansão de sistemas. Emvirtude de sua relação C/ N, seu conteúdonutricional, através da decomposição éliberado de forma mais lenta.

dissolução e da concentração de nutrientes emseu solo de caráter oligotrófico. E a partir deum maior esforço reprodutivo, determina assimuma estratégia em alocar nutrientes na própriabiomassa vegetal quando se prepara para um

aumento de sua biomassa favorecido tambémpelo baixo potencial de exportação denutrientes. Desta forma é explicado seu maioríndice de eficiência nutricional, conforme édemonstrado na tabela 6.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

Comparações do aporte total e foliardemonstraram a floresta avançada com omaior índice de eficiência de nutrientes parao nitrogênio. Enquanto que a florestaintermediária provavelmente através de suaestratégia reprodutiva, aloca os nutrientesna biomassa e minimiza “as perdas” atravésde seu alto índice de eficiência naexportação dos demais nutrientes viaserrapilheira.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a CAPES pela concessãoda bolsa de mestrado; a EMBRAPA pordisponibilizar suas dependências para moageme análises químicas do material, ao Institutode Pesquisas Jardim Botânico do Rio deJaneiro em especial à pesquisadora TâniaSampaio por disponibilizar o Laboratório deSementes para triagem, secagem e pesagemdo material, ao IBAMA por autorizar ascoletas na REBIO de Poço das Antas - RJ eaos senhores Fortunato F. Barbosa, Joaquinade S. C. Barbosa e Fabiano C. Barbosa peloincentivo na condução deste trabalho.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Andrade, A. G. 1997. Ciclagem de nutrientes earquitetura radicular de leguminosasarbóreas de interesse para revegetação desolos degradados e estabilização deencostas. Tese de Doutorado. UniversidadeFederal Rural do Rio de Janeiro,Seropédica, 165p.

Baillie, I. C. 1989. Soil characteristics andmineral nutrition of tropical woodedecosystems. In: Proctor, J. (ed). Mineralnutrients in tropical forest and savannaecosystems. Blackwell ScientificPublications, Oxford. Pp. 15-26.

Bataglia, O. C.; Furlani, A. M. C.; Teixeira, J.P. F.; Furlani, P. R.; Gallo, J. R. 1983.Métodos de análise química de plantas.Boletim Técnico, 78. IAC, Campinas, 48p.

Bremmer, J. M. 1965. Total nitrogen. In: Black,C. A.; Evans, D. D.; White, J. L.;Ensminger, L. E. & F. E. Clark (eds.).

Methods of soil analysis. AmericanSociety of Agronomy, Inc., Madison. Pp.1149-1237.

Brina, A. E. & Filho, J. P. L. 1998. Produçãoe conteúdo de nutrientes na serrapilheiraem mata mesófila associada aafloramentos calcários em Minas Gerais,Brasil. In: Congresso Nacional deBotânica, XLIX. Anais, Salvador. Pp.310-311.

Bruijnzeel, L. A. 1991. Nutrient input-outputbudgets of tropical forest ecosystems:a review. Journal of Tropical Ecology7: 1-24.

Dias, H. C. T. 1997. Fenologia de quatroespécies arbóreas e variação temporal eespacial da produção de serapilheira emuma floresta estacional semidecíduamontana em Lavras - MG. RevistaÁrvore, 21(1): 1-50.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.1979. Serviço Nacional de Levantamentoe Conservação de Solos. Rio de Janeiro.

Manual de métodos de análises de solo.RJ. SNLCS, v.1.

Facelli, J. M. & Pickett, S. T. A. 1991. Plantlitter: its dynamics and effects on plantcommunity structure. The BotanicalReview, 57(1): 1-32.

Franco, A. A. & Campello, E. F. C. 1997.Importância da qualidade da serrapilhierana sucessão vegetal em áreas derecuperação na Amazônia. In: Encontrobrasileiro sobre substâncias húmicas, II.São Carlos – SP. Anais. Editores NadislauMartin Neto, Carlos Clemente Cerri eWanderley J. De Melo. Empresabrasileira de Pesquisa Agropecuária.Centro Nacional de Pesquisa eDesenvolvimento de InstrumentaçãoAgropecuária. São Carlos: EMBRAPA– CNPDIA, 208p.

Herrera, R.; Jordan, D. F.; Klinge, H. &Medina, E. 1978. Amazon ecosystems:their stuctrure and functioning withparticular emphasis on nutrients.Interciência 3: 223-232.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

475

Hungria, M. & Araújo, R. S. 1994. Manualde métodos empregados em estudos demicrobiologia agrícola; EMBRAPA,Centro Nacional de Pesquisa de Arroze Feijão, CNP de Soja. EMBRAPA-SPI, Brasília, 542p.

Instituto Brasileiro de DesenvolvimentoFlorestal. 1981. Plano de manejo daReserva Biológica de Poço das Antas.Doc. Téc. no. 10. IBDF, Brasília, 94p.

Jones Jr., J. B. 1991. Kjeldahl method fornitrogen determination. Micro-macropublishings, Athens, GA, 78p.

Klinge, H. & Rodrigues, W. 1968. Litterproduction in an area of Amazonian terrafirme forest. I. Litterfall, organic carbonand total nitrogen contents of litter.Amazoniana 1: 303-310.

Koeppen, W. 1948. Climatologia; versão parao espanhol de Pedro R. HendrichsPérez. México, Fondo de CulturaEconômica, 469p.

Leitão-Filho, H. F. 1993. Ecologia da MataAtlântica em Cubatão (SP). EditoraUniv. Est. Paulista, Campinas (NaturaNaturata). Pp.144-163.

Linera, G. W. & Tolome, J. 1996. Litterfall,temperate and tropical dominant trees,and climate in a mexican lower montaneforest. Biotropica 28(4b): 649-656.

Mello, R. S. P. & Porto, M. L. 1994.Produção de serrapilheira emcomunidades florestais do Morro doPinhal, Parobé, RS. In: CongressoNacional de Botânica, XLV. Anais, SãoLeopoldo. P. 40.

Moraes, R. M. 1993. Ciclagem de nutrientesminerais em Mata Atlântica de Encostae mata sobre Restinga, na Ilha doCardoso, Cananéia, SP: Produção deserapilheira e transferência de nutrientes.Dissertação de Mestrado. Universidadede São Paulo, São Paulo, 151p.

Morellato-Fonzar, L. P. C. 1987. Estudocomparativo de fenologia e dinâmica deduas formações florestais na Serra do

Japi, Jundiaí, SP. Dissertação deMestrado. Universidade de São Paulo,São Paulo, 232p.

Myers, R. J. K.; Palm, C. A.; Cuevas, E.;Gunatilleke, I. U. N. & Brossard, M.1994. The synchronisation of nutrientmineralisation and plant nutrient demand.The biological Management of TropicalSoil Fertility. P. L. Woomer & M. J.Swift,. Pp. 81-116.

Oliveira, R. R. & Lacerda, L. D. 1993.Produção e composição química daserrapilheira na Floresta da Tijuca (RJ).Revista Brasileira de Botânica 16(1):93-99.

O’Neill, R. V. & De Angelis, D. L. 1980.Comparative productivity and biomassrelations of forest ecosystems. In:Reichle, D. L. (ed.). Dynamic propertiesof forest ecosystems. Cambridge,Cambridge Univ. Pr. Pp. 441-449.

Prazeres, S. M.; Silva, M. F. A.; Nazário,F. G. G. & Souza, C. M. R. 1998.Produção, acúmulo e decomposição deserapilheira da vegetação escleromorfa(Cerradão) e subxerófila (Carrasco) naChapada do Araripe. Crato - CE. In:Congresso Nacional de Botânica, XLIX.Anais, Salvador. Pp. 312-313.

Rosén, K. 1990. Keynote paper: measuringnutrient input to terrestrial ecosystems.In: Harrison, A. F.; Ineson, P. & Heal,O. W. (eds.). Nutrient cycling interrestrial ecosystems. Field methods,application and interpretation. ElsevierApplied Science. Pp. 1-10.

Sanchez, J. A. & Sada, S.G. 1993. Litterfalldynamics in a mexican lowland tropicalrain forest. Tropical Ecology 34 (2):127-142.

Schlitter, F. H. M. 1990. Fitossociologia eciclagem de nutrientes na floresta tropicaldo Parque Estadual do Morro do Diabo(Região do Pontal do Paranapanema,SP). Tese de Doutorado. Universidadede São Paulo, São Paulo, 279p.


Rodriguésia 57 (3): 461-476. 2006

Thornthwaite, C. W. 1948. An approachtoward a rational classification ofclimate. Geog. Rev. 94: 38-55.

Veneklaas, E. J. 1991. Litterfall and nutrientsfluxes in two montane tropical rainforests, Colombia. Journal of TropicalEcology 7: 319-336.

Vitousek, P. M. 1984. Litterfall, nutrientcycling, and nutrient limitation in tropicalforests. Ecology 65(1): 285-298.

Vitousek, P. M. & Sanford, R. L. 1986.Nutrient cycling in moist tropical forest.Annual Review of Ecology andSystematics 17: 137-167.

Documents

APORTE DE AO SOLO EM ESTÁGIOS UCESSIONAIS FLORESTAIS ... · intemperismo de rochas. E a exportação, através da lixiviação (escorrimento superficial), volatilização via combustão