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UNIVERSIDADE DE CUIABÁ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS
ESTUDO DO APORTE DE NUTRIENTES VIA SERAPILHEIRA EM UM
ECÓTONO DE FLORESTA TROPICAL E CERRADO NA REGIÃO DE SINOP –
MT
GUILHERME GARRIDO
PROF. Dr. OSVALDO BORGES PINTO JUNIOR
Orientador
Cuiabá, MT
Março 2016
UNIVERSIDADE DE CUIABÁ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS
ESTUDO DO APORTE DE NUTRIENTES VIA SERAPILHEIRA EM
UM ECÓTONO DE FLORESTA TROPICAL E CERRADO NA
REGIÃO DE SINOP –MT
GUILHERME GARRIDO
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Ciências Ambientais da
Universidade de Cuiabá como parte dos
requisitos para obtenção do título de Mestre
em Ciências Ambientais.
PROF. Dr. OSVALDO BORGES PINTO JUNIOR
Orientador
Cuiabá, MT Março 2016
FICHA CATALOGRÁFICA
Bibliotecária Marilce de Fátima A. Silva CRB -1 -2149
G241e Garrido, Guilherme.
Estudo do aporte de nutrientes via serapilheira em
um ecótono de floresta tropical e cerrado na região de
Sinop -MT. / Guilherme Garrido, 2016.
52fls.
Orientador: Prof.º Dr.º Osvaldo Borges Pinto Junior
Dissertação (Mestrado) – Universidade de Cuiabá,
Programa de Pós-graduação – Área de Ciências
Ambientais. Cuiabá, 2016.
1. Floresta tropical. 2. Cerrado. 3. Serapilheira. 4.
Taxa de Decomposição. 5. Transição.
6.Nutrientes no Solo. I. Título.
CDU 504
CDU
DEDICATÓRIA
Dedico à minha família; os maiores incentivadores de todas as
minhas realizações, especialmente a Thais Victoria Maria
Castanho, esposa e companheira de tantos momentos, e aos meus
amigos e parceiros, sementes de alegria da minha vida.
AGRADECIMENTOS
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UNIC-MT e ao professor
Dr. Osvaldo Borges Pinto Junior, pela sua coordenação a frente do programa e apoio a
pesquisa.
A equipe administrativa do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da
UNIC-MT, pelo empenho no atendimento de todos os mestrandos do programa.
Ao Professor Dr. Osvaldo Borges Pinto Junior por ter me aceitado como orientando,
por seu exemplo como pessoa e como professor, demonstrando-me que mesmo com sua
extraordinária inteligência e capacidade, foi humilde e compreenssivo durante todo meu
processo de aprendizagem;
Ao aluno, amigo e companheiro Daniel Stefanello pela parceria e acompanhamento
na pesquisa de campo em todas as coletas efetuadas e nas análises e procedimentos de
laboratório.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UNIC-
MT, que com sabedoria e dedicação contribuíram para minha formação acadêmica;
Aos meus colegas, por dividir sua experiência e pelas contribuições teóricas e
metodológicas.
À minha família que sempre me apoiou, em especial minha esposa Thais pela
paciência e ajuda durante as coletas, separação e moagem do material , que tem grande
parcela de mérito na conclusão deste trabalho e a meu cunhado Henrique que vibrou mais do
que eu com essa conquista.
Aos membros da banca examinadora, Prof. Drª Luciana Snaches e Prof. Dr.
Amintas Nazaret Rossete; pela disponibilidade em fazer parte desta banca.
À Rubem Walker e familia, por permitirem a presente pesquisa em sua fazenda, além
de ceder o material todo para a confecção dos coletores e tantos favores prestados;
À Janete Dalabarba, por abrir as portas de sua casa para nos hospedar durante as
semanas de aula e pelo incentivo constante à pesquisa e aos estudos;
EPÍGRAFE
Um sonho que se sonha só, é só um sonho que se sonha só,
mas sonho que se sonha junto é realidade.
Raul Seixas
Sumário 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 1
2 - REVISÃO TEÓRICA ............................................................................................................................. 4
2.1 Floresta Tropical ......................................................................................................................... 4
2.2 Cerrado....................................................................................................................................... 5
2.3 Floresta de Transição ................................................................................................................. 6
2.4 Produção e decomposição de serapilheira em florestas de transição ..................................... 6
2.5 Ciclagem de nutrientes .............................................................................................................. 9
2.6 Aporte de mutrientes pela decomposição ............................................................................. 11
3 - MATERIAL E MÉTODO ................................................................................................................. 12
3.1 Localização da Área ............................................................................................................... 12
3.2 Produção da serapilheira na floresta de transição ...................................................................... 13
3.3 Análise de dados ........................................................................................................................ 15
3.3 Acumulo de serapilheira na floresta de transição ....................................................................... 17
3.4 Decomposição da serapilheira ................................................................................................ 18
3.5 Coleta de solo para determinação dos nutrientes................................................................... 21
3.6 Determinação dos nutrientes contidos na serapilheira e no solo. .......................................... 22
3.7 Bootstrap ................................................................................................................................. 25
4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................................... 26
4.1 Produção de serapilheira ....................................................................................................... 26
4.2 Acumulo de serapilheira no solo ........................................................................................... 28
4.3 Decomposição de folhas da serapilheira ............................................................................... 30
4.3.1 Derivadas da taxa de decomposição ................................................................................. 32
4.3.2 Constante de decomposição ............................................................................................... 33
4.4 Aporte de nutrientes na serapilheira .................................................................................... 34
4.5 Aporte de nutrientes no solo .................................................................................................. 37
5 – CONCLUSÕES ................................................................................................................................. 43
6 – BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 44
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1– Comparativo entre valores de K (taxa de decomposição). ................................................... 31
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Ecossistemas da Amazônica. Fonte Ibge (2015) .......................................................................... 4
Figura 2– Serapilheira na área de estudo - Fonte (O autor – 2014) ............................................................. 7
Figura 3 – LOCALIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE SINOP-MT FONTE: Adaptado de TEIXEIRA (2006)
.................................................................................................................................................................. 13
Figura 4 – Coletores instalados no inicio do projeto ................................................................................... 14
Figura 5– Moinho Wiley utilisado para moagem da serapilheira ................................................................ 15
Figura 6 – Coletor utilizado para a serapilheira acumulada......................................................................... 18
Figura 7 – Litterbags usados na determinação da taxa de decomposição .................................................... 19
Figura 8 – Media e IC (sup.) da serapilheira produzida. Letras minúsculas diferentes indicam diferença
estatística (α <0,05). ................................................................................................................................. 26
Figura 9 – Media e IC (sup. e inf.) da serapilheira acumulada. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%). ................................................................................................................. 29
Figura 10 - Exponencial da taxa de decomposição diária ......................................................................... 33
Figura 11 – Media e IC (inf.) do nutriente nitrogênio na serapilheira produzida (A) e acumulada (B).
Letras minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%). .................................................... 35
Figura 12 - Media e IC (inf.) do nutriente fósforo na serapilheira produzida (A) e acumulada (B). Letras
minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%). ............................................................... 36
Figura 13 – Media e IC (inf.) do nutriente potássio na serapilheira produzida (A) e acumulada (B). Letras
minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%). ............................................................... 37
Figura 14 – Média e IC (sup.) do nutriente fósforo no solo. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%). ................................................................................................................. 39
Figura 15 - Média e IC (sup. e inf.) do nutriente potássio no solo (10 cm).Letras minúsculas diferentes
indicam diferença estatística (IC=95%). ................................................................................................... 40
Figura 16 – Média e IC (sup. e inf.) do nutriente cálcio no solo. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%). ................................................................................................................. 41
Figura 17 – Média e IC (sup. e inf.) de matéria orgânica no solo. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%). ................................................................................................................. 42
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Frações da serapilheira produzida (%) ..................................................................................... 28
Tabela 2 – Frações da serapilheira acumulada (%). ................................................................................... 30
Tabela 3 – Comparativo dos tempos de meia vida em diversos estudos .................................................. 32
RESUMO
GARRIDO, G. Estudo do aporte de nutrientes via serapilheira em um ecótono de floresta
tropical e cerrado na região de Sinop –MT Sinop,2016 60p. Dissertação (Mestrado em Ciências
Ambientais), Universidade de Cuiabá.
O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de serapilheira e a dinâmica dos
macronutrientes em uma área de transição Floresta Tropical e Cerrado, localizada no município
de Sinop-MT. Para a coleta de dados da serapilheira produzida, foram distribuídos 20 coletores
de 1m² na área de estudo, totalizando 20 unidades amostrais mensais. Na coleta da serapilheira
acumulada sobre o solo, utilizou-se de um recipiente plástico com diâmetro 0,32cm. Foram
realizadas análise químicas dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) presentes na serapilheira.
As médias das variáveis foram comparadas, empregando-se a técnica do bootstrap para tal
comparação A média mensal de serapilheira produzida foi de 113g/m², na área de estudo e para
serapilheira acumulada sobre o solo foi 801,91g/m². Durante o estudo os meses que apresentaram
maior deposição de serapilheira produzida foi no período do final da seca (outubro) e no final do
período chuvoso (março). A taxa de decomposição (k) encontrada foi de 1,80 sendo o tempo de
retorno igual a 0,00834 g/dia que corresponde a um valor de 598 dias para decompor 95% do
total. A ordem das concentrações dos macronutrientes da serapilheira produzida e acumulada
para as áreas de estudo foi, N > Ca > K > Mg > S > P. No solo foram encontrados valores de pH
em água de 4,46 e pH em CACl2 de 3,74 e nutrientes na seguinte ordem K > P > Al > Ca > Mg.
Palavras Chave: Transição, Floresta Tropical, Cerrado; Serapilheira; Taxa de decomposição.
ABSTRACT
GARRIDO,G. Study of nutrient input litterfall production in a tropical forest ecotone
and savanna in the region of Sinop -MT, Sinop 2016 60p. Dissertation (Master in
Environmental Sciences), University of Cuiabá.
The present study had as aim to evaluate the litterfall and the dynamics of macronutrients in a
transition Tropical Forest and Cerrado area, it is located in Sinop-MT. To collect the data of
litterfall, it was distributed 20 collectors 1m² in the study area, with the total 20 monthly sample
units. In the collect of litterpool on the soil, it was used a plastic container with 0.32cm diameter.
The material was collected monthly for twelve months, packaged, labeled, dried and weighed.
After tthis chemical analysis of macronutrients were realized (N, P, K, Ca, Mg and S) present in
the litterfall and litterpool . The average diversities were compared, the bootstrap technique
was applied to comparison produced. The litterfall monthly average of 113g / m², in the study
area and the litterpool accumulated on the soil was 801,91g / m². During the study the months
that showed bigger deposition of litterfall was produced at the end of the dry season (October)
and at the end of the rainy season (March). The decomposition rate (k) that was found to be
1.80 and being the return time equal to 0.00834 g / day corresponding to a value of 598 days to
decompose 95% of the total. The order of macronutrient concentrations of litterfall and litterpool
in the study areas was N> Ca> K> Mg> S> P. In the soil was found in pH 4.46 and pH of water
in CaCl2 3, 74 and nutrients in the following order K> P> Al> Ca> Mg.
Keywords: Transition, Tropical Rainforest, Cerrado; Litterfall; Decomposition rate.
1
1 INTRODUÇÃO
As florestas de transição no Brasil cobrem cerca de 129 mil km2, grande parte desta
extensão territorial encontra-se na bacia Amazônica onde predomina a floresta Ombrófila aberta,
com transição entre a floresta Amazônica e o Cerrado (IBGE, 1997). No Brasil a Floresta
Amazônica faz limite com dois biomas bem definidos, o Cerrado e a Mata Atlântica, no encontro
entreFloresta Tropical Amazônica e Cerrado é comum verificar-se a presença de espécies
vegetais e animais comuns aos dois biomas (MONTEIRO, 2004), portanto, esta pode-se dizer
também torna-se muito importante para as constantes climáticas do país (VALOIS, 2003) visto
que junto com a Floresta Amazônica tornam-se dois biomas primordiais quanto ao regime
climático do continente.
Os solos na floresta de transição Amazônia Cerrado apresentam uma fertilidade natural
baixa, de forma que as espécies vegetais necessitam contar para o seu pleno desenvovlimento
com o aporte de nutrientes produzidos pela serapilheira a partir da sua decomposição (SILVA,
2007).
Devido à grande expansão humana nos ultimos anos, nos mais diversos biomas
brasileiros, houve um aumento significativo na necessidade da produção de alimento e de
moradia, trazendo assim uma série de consequencias negativas ao ambiente natural e equilibrado
que ocorria anteriormente, após à Revolução Industrial que afetou todo o planeta em busca de
recursos e que fez com que muitos trabalhadores rurais migrassem para as cidades por não
conseguirem competir com grandes produtores, que provocaram o desmatamento excessivo à
procura de pastagens, terra para atividades agrícolas e extração de madeira para a construção civil
e tantos outros fins, como foi o caso de Mato Grosso onde cidades como Sinop e região, foram
criadas e em um período de tempo relativamente curto, cerca de trinta anos e provocou uma
mudança em seus ecossistemas de maneira bastante expressiva devido ao seu crescimento rápido.
Tendo em vista que a área de estudo compreende um ecótono característico entre
Floresta Tropical e Cerrado, torna-se fundamental o estudo da dinâmica de nutrientes nesses
ecossistemas para uma melhor compreensão do funcionamento do clima, ciclagem de nutrientes,
transferência de energia e tantos outros fatores que contribuem para o equilíbrio e manutenção
2
dos mesmos, visto que, ocorrendo essa compreensão fica mais fácil interferir de forma menos
impactante no meio visando manter esse equilíbrio para que se possa utilizar dos recursos naturais
de modo sustentável e permanente. Dentre vários fatores que contribuem para esse equilibrio
destaca-se a serapilheira, que é a camada de resíduos orgânicos formada sobre os solos de
ecossistemas florestais devido à queda periódica de folhas, ramos, cascas, frutos e da acumulação
de detritos animais. É um componente fundamental dentro de um ecossistema florestal,
principalmente por atuar na proteção do solo e ciclagem de nutrientes , retenção de agua e outros
benefícios (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003).
A compreensão de como os nutrientes vindos da serapilheira são devolvidos ao solo e
reaproveitados pelos produtores e toda a cadeia trófica é fator crucial para o entendimento da
dinâmica de um ecossistema, sendo que a serapilheira é a principal fonte de ciclagem dos
minerais e macro nutrientes necessários para a manutenção da floresta preservada
(CABIANCHI, 2010).
O território brasileiro é composto por inúmeros biomas bem definidos, mas que
apresentam uma miscigenação em suas áreas de transição também denominada de ecótono. Nesta
área de transição ocorre um encontro de dois biomas, em relação ás espécies de um e de outro
bioma que se sobrepõem sobre às mesmas condições climáticas, dentro de um intenso regime de
competição, formando um gradiente entre si. Por isso os estudos da dinâmica de nutrientes
provenientes da serapilheira demonstram sua importância enfatizando-se que a compreensão
contribui significativamente para uma melhor manutenção e conservação desses biomas, isso
tem levado muitos pesquisadores a realizarem esses estudos afim de compreender-se a sua
dinâmica de modo que se possa encontrar um meio sustentável de uso dos recursos naturais.
Grande parte dos nutrientes dentro dos ecossistemas está presente na parte aérea da vegetação
ocorrendo forte interação entre a vegetação e o solo, por meio da ciclagem de nutrientes, em que
o acúmulo de serapilheira exerce importante função, por ser a mais significativa forma de
transferência de nutrientes (MARTINS & RODRIGUES, 1999).
Modificações nas florestas naturais podem influenciar nos diferentes componentes do
material orgânico do ecossistema, bem como o solo, a serapilheira, raízes, biomassa e o
aporte de nutrientes. Portanto, atividades antrópicas que modifiquem o desenvolvimento da
3
floresta, desencadeiam uma série de modificações na dinâmica dos meios naturais
equilibrados (BAMBI, 2007).
O objetivo desse estudo foi determinar a produção e o acúmulo da serapilheira, assim
como a constante de decomposição e também o aporte dos nutrientes para o solo. E como
objetivos específicos foram: a) Analisar e quantificar a serapilheira produzida e acumulada
no solo em uma área de transição Floresta Tropical – Cerrado; b) Avaliar a variação na
produção e acumulo de serapilheira ao longo de um ciclo anual; c) Determinar a constante
de decomposição da serapilheira (fração folhas); d) Avaliar as concentrações de macro
nutrientes Nitrogênio (N), Fósforo (P), Potássio (K), Cálcio (Ca) e Enxofre (S) tanto na
serapilheira produzida e acumulada quanto no solo na profundidade até 10 cm.
4
2 - REVISÃO TEÓRICA
2.1 Floresta Tropical
A Amazônia Legal, com extensão aproximada de 5 milhões de Km2 ou cerca de 59% do
território brasileiro, abrange no total 762 municípios e engloba os Estados da Região Norte do
País (Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins), Mato Grosso, parte do
Maranhão (a 44 graus de longitude oeste) e uma pequena porção de Goiás (acima de 13 graus de
latitude sul), Figura 1.
Na maioria de sua cobertura vegetal (64%) a Amazonia Legal constitui-se de floresta
tropical. Já os cerrados e campos possuem em torno de 25%, sendo cerca de 12% da Amazônia
alterada pela ação antrópica (a maioria, área desmatada). Entre agosto de 2009 e julho de 2010 o
desmatamento acumulado totalizou 1.488 Km2. Em relação ao desmatamento ocorrido entre
agosto de 2008 e julho de 2009 (1.766 quilômetros quadrados), houve redução de 16%
(PEREIRA 2010).
Figura 1 – Ecossistemas da Amazônica. Fonte Ibge (2015)
5
Segundo IVANAUSKAS (2002) existe uma variação entre o clima equatorial e tropical
no estado do Mato Grosso e segundo ACKERLY (1989) as zonas de transição são muito
precisas na qual as duas áreas se mesclam formando um mosaico padrão.
2.2 Cerrado
O bioma Cerrado é a maior região de savana tropical da América do Sul, incluindo grande
parte do Brasil Central e parte do nordeste do Paraguai e leste da Bolívia. Faz limite com outros
quatro biomas brasileiros: ao norte, encontra-se com a Amazônia, a leste e a nordeste com a
Caatinga, a leste e a sudeste com a Mata Atlântica e a sudoeste, com o Pantanal. Nas áreas de
contato, estão as faixas de transição ou ecótonos. Nenhum outro bioma sulamericano possui
tantas zonas de contatos biogeográficos tão distintos, conferindo-lhe um aspecto ecológico único.
Ocupa cerca de 24% do território brasileiro, ou seja 2.036.448 km2. Sua área nuclear (área core)
abrange o Distrito Federal e dez estados: Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Tocantins,
Maranhão, Bahia, Piauí, Minas Gerais, São Paulo e Paraná, somando aproximadamente 1.500
municípios. Ocorre ainda em encraves isolados em praticamente quase todos os estados. Os mais
expressivos encraves, contudo, são: Campos de Humaitá e Campos do Puciarí (Amazonas), Serra
dos Pacaás Novos (Rondônia), Serra do Cachimbo (Pará) e Chapada Diamantina (Bahia). É o
segundo maior bioma brasileiro, ocorre em altitudes que variam de 300m a mais de 1.600m e é
uma das regiões de maior biodiversidade do planeta. Compreende um mosaico de vários tipos de
vegetação, savanas, matas, campos, áreas úmidas e matas de galeria etc. Essa diversidade de
fitofisionomias é resultante da diversidade de solos, de topografia e de climas que ocorrem no
Brasil Central (MMA, 2009).
Foi na época de 1970, que o Cerrado começou a fazer parte das prioridades dos governos
para a expansão da fronteira agrícola (OLIVEIRA PIRES, 2000), constituiu-se um grande
desafio conseguir protejer e conservar uma área altamente fragmentada nas ultimas décadas
segundo VIANA; PINHEIRO, 1998. Segundo FISCHER e LINDENMAYER 2007 o processo
de ocupação da terra representa uma ameaça à sua biodiversidade, especialmente na região do
chamado “arco do desmatamento”, uma região de transição entre a Floresta tropical e Cerrado
6
por possuirem uma elevada diversidade de espécies e aonde a própria forma natural do cerradão
sofre com ações antrópicas severas sobre o uso e ocupação da terra.
2.3 Floresta de Transição
As florestas de transição ocupam uma faixa climática larga que separa a floresta de terra
firme úmida da bacia central da Amazônia e da savana tropical mais seca (Cerrado) com uma
sazonalidade característica. ALVES (2004) identificou o contato entre Floresta Amazônica e
Cerrado, no qual se refere como Floresta Tropical de transição (Cerradão), caracterizado por
árvores com altura média entre 28 a 30 m. Nos últimos 30 anos, a temperatura média anual 24°C
com pequena variação entre as estações, e uma precipitação média de 2000 mm ano-1. O solo
característico da área de estudo, é o Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (RADAM BRASIL
1980), o clima da região varia pouco sendo classificado como Am: quente e úmido, com chuvas
do tipo monçônico, uma transição entre o clima equatorial super-úmido (Af ) da Amazônia e o
tropical úmido (Aw) do Planalto Central, conforme o sistema de classificação de Köppen
(ALVARES et al. 2013). A região é caracterizada por duas estações bem definidas, a chuvosa,
que ocorre de outubro a abril e concentra 80% do volume de chuva; e a seca, que ocorre de maio
a setembro, com meses apresentando uma precipitação abaixo de 60 mm.
2.4 Produção e decomposição de serapilheira em florestas de transição
Diversos estudos já foram realizados sobre produção, acúmulo e decomposição de
serapilheira nas florestas tropicais, GOLLEY et al. (1978), na América Central, NYE (1961)
e TOLOSA (2002) em florestas africanas, KLINGE & HERRERA (1983), VIBRANS e
SEVEGNANI, (2002) na Amazônia. Em outras regiões do planeta estudos semelhantes
foram feitos por KAVVADIAS et al. (2001), MARTINS & RODRIGUES (1999),
7
FERNANDES (2005), etc. Já no Brasil são pouquíssimos os estudos feitos até o momento,
menos de cinco, principalmente os que se referem a Floresta de Transição Amazônia-Cerrado
e a serapilheira (SILVA, 2007).
De acordo com DIAS & OLIVEIRA FILHO a serapilheira – Figura 2 - é todo e qualquer
material da biota que se precipita à superfície do solo, (folhas, galhos, flores, frutos e sementes)
caem da copa das arvores e plantas, incluindo-s as raizes que morrem e entram em processo de
decomposição no próprio solo, além de resíduos de animais conforme MASON (1980).
Figura 2– Serapilheira na área de estudo - Fonte (O autor – 2014)
A liberaçao de nutrientes para o solo se dá por meio da decomposição da serapilheira,
desempenhando assim um papel fundamental na circulaçao de nutrientes e nas transferencias de
energia entre os niveis troficos (RIBEIRO, 1998; SIOLI, 1991; PERES et al., 1983).
8
Os fatores que contribuem com a produção de serapilheria são principalmente a
fertilidade do solo, composição de espécies, estrutura da vegetação e estágio sucessional da
floresta (DELITTI, 1995). A interação entre a vegetação e o solo através da serapilheira é a mais
significativa forma de transferência de nutrientes nas florestas tropicais (GOLLEY et al., 1978),
atuando na superfície do solo como um sistema de entrada e saída de nutrientes, através do
balanço entre a produção e decomposição de biomassa (MARTINS; RODRIGUES, 1999). A
manutenção do equilíbrio nutricional das florestas tropicais em solos distróficos depende da
contínua produção e decomposição da camada de serapilheira do solo florestal, processo que
garante a constante reposição de nutrientes à vegetação (VITOUSEK; SANFORD, 1986).
O solo Amazonico apresenta um deficit de nutrientes muito elevado, assim como em
florestas de transição, sendo que as camadas mais superficiais, em torno de 5 a 30 cm, encontra-
se a maior concentração de nutrientes e abaixo disso há um solo praticamente estéril; a explicação
para uma floresta tão densa e rica em biodiversidade de vegetais como a Amazônica sesmo com
um solo tão pobre se dá pelo perfeito equilibrio entre desenvolvimento e uso de nutrientes do
solo e a devolução dos mesmos por meio da serapilheira (ERWIN, 1997).
ODUM (1988) afirma que a serapilheira representa o componente de detritos sobre o solo
e que pode ser considerado um subecossistema ecológico, no qual os microorganismos trabalham
em conjunto com pequenos artrópodes para decompor a matéria orgânica. Por isso é ela a
principal via de transferência de nutrientes para a sustentação de uma floresta, visto que,
quantidades baixas de nutrientes entram através da chuva ou do intemperismo do solo (KÖNIG
et al., 2002). A serapilheira representa a porção de maior retorno de nutrientes para o solo sendo
que sua decomposição acaba por regular a produção primária bruta, a energia transferida entre o
componentes bióticos e abióticos de um ecossistema e taxa de devolução dos nutrientes ao solo,
sendo que os fatores que mais influenciam nesse processo são o clima, a qualidade da serapilheira
além da riqueza de seres decompositores (SANCHES, 2008). Já com relação a decomposição da
serapilheira, os fatores que mais interferem na mesma são a temperatura e a umidade (LAVELLE
et al., 1993).
9
Segundo LUIZÃO 2007 a liteira ou serapilheira pode ser classificada em serapilheira fina
(que inclui material lenhoso com diâmetro até 2 cm) e serapilheira grossa (material lenhoso –
galhos e troncos – com diâmetro superior a 2 cm). A serapilheria grossa possui uma
decomposição lenta e apresenta uma alta taxa de carbono em sua composição e concentração
baixa de nutrientes, sendo sua taxa de decomposição entre 1 a 2 anos, isso em floresta intacta da
Amazônia, já a serapilheira fina é rica em nutrientes e apresenta uma taxa menor de carbono em
comparação à serapilheira grossa, além de ser um indicador direto de produtividade primaria do
ecossistema florestal permite uma cobertura protetora do solo e funciona como uma fonte
constante de nutrientes para o solo florestal. Ainda segundo LUIZÃO 2007 a camada de
serapilheira sobre o solo também apresenta um forte padrão sazonal, diminuindo sua espessura
no final da época chuvosa e aumentando-a no período seco e nos trópicos, a decomposição da
serapilheira fina geralmente ocorre dentro de um ano ou menos, significando que toda a
serapilheira fina que cai durante o ano é decomposta dentro do mesmo ano. Já os padrões de
liberação dos nutrientes minerais contidos na serapilheira fina em decomposição, podem variar
conforme o tipo de nutriente, como exemplo o Potássio altamente solúvel em água pode sofrer
lixiviação apresentando uma taxa de liberação muito rápida podendo perder até 80% do seu
conteúdo nos primeiros 30 dias de decomposição e o contrário serve para elementos encontrados
nas folhas, como Ca, Mn, Fe e Mg que são liberados após a quebra das paredes celulares do
vegetal (LUIZÃO 1989).
De acordo com SANCHEZ & SADA (1993) estudando uma Floresta Tropical localizada
em áreas de baixada no México encontraram a maior queda das folhas sincronizada ao período
de menor pluviosidade para a estação outono.
Conhecer os processos de deposição e transformação da serapilheira é considerado um
valioso instrumento para estudos de indicação da saúde ambiental e da intensidade dos impactos
naturais ou antrópicos, comparando assim diferentes sistemas por meio de parâmetros
quantitativos de seu funcionamento (CIANCIARUSO et al., 2006).
2.5 Ciclagem de nutrientes
10
A devoluçao de nutrientes ao solo é feita de forma lenta, gradativa e constante tanto por
meio das folhas quanto qualquer componente da serapilheira permitindo assim que a floresta
mantenha um fluxo de produção de matéria organica pela fotossintese que sera conduzida e
metabolizada pela própria planta, ou armazenada, e que de tempos em tempos essa materia
retorne ao solo de forma inorganica para um novo ciclo (MELO & RESCK, 2003). As folhas são
a parte dominante desse ciclo, respondendo em torno de 60 a 70% do total de nutrientes
devolvidos (ADAIR, 2003).
“Os nutrientes entram no sistema através da chuva (deposição úmida),
deposição de poeira, aerossóis e serapilheira (deposição seca), pela fixação do
nitrogênio por meio de microrganismos (no caso de nitrogênio) acima e abaixo do
solo e pelo intemperismo de rochas (exceto para o nitrogênio). E saem do
ecossistema através da lixiviação (escorrimento superficial), volatilização via
combustão da biomassa e tantas outras formas de erosão e no caso de nitrogênio
por meio de desnitrificação de microrganismos (BAMBI, 2007)”
O estudo da ciclagem de nutrientes, tais como sua taxa de devoluçao, armazenagem, e
retorno é de fundamental importancia para a compreensao da dinamica dos ecossistemas em geral
(CAVENAGE et al., 1999). Os nutrientes que apresentam maior relevancia em estudos são o
Nitrogènio (N), Fósforo (P), Potassio (K), Calcio (Ca) e Magnésio (Mg) devido funções
exercidas numa planta e por serem exigidas quantidades grandes dos mesmos.
O nitrogenio (N) é parte da composição de proteinas e enzimas fundamentais para a
fisiologia vegetal, processos como a fotossintese e a respiração celular que dependem
diretamente desse nutriente. O maior reservatório de nitrogênio é a atmosfera, sendo que
bactérias nitrificantes presentes no solo, ou em simbiose com raizes de leguminosas, são as
principais responsáveis pela adição do nitrogenio para as plantas, por meio de um complexo
sistema de conversão de nitrogenio em amonia, nitritos e nitratos, ou seja, pela fixação,
nitrificação para finalmente a absorção, e posteriormente pela desnitrificação, também por
bacterias, que devolvem o nitrogenio para a atmosfera (ODUM, 1988).
11
O fósforo (P) por sua vez é componente da principal fonte de energia das celulas, o ATP
– Adenina trifosfato – e apesar da sua importancia apresenta um ciclo razoavelmente simples na
natureza, mas relativamente demorado por serem seus reservatório principais as rochas e
sedimentos antigos, que levam um certo tempo para irem sendo degradados (NAHAS, E. 1991).
Por outro lado, foi comprovada a presença de microrganismos do solo com capacidade de
solubilizar fosfatos naturais, propiciando fosfato solúvel além das suas necessidades, que é
aproveitado pelas plantas (YOUNG, 1990).
O potássio (K) tem papel fundamental para as plantas no que tange as enzimas, a
produção de proteínas, produção de energia e fosforilação oxidativa (síntese de ATP). Suas
concentrações regulam a abertura e o fechamento dos estômatos, estrutura primordial na
evapotranspiração das plantas e captura de CO2 (LARCHER, 2004).
2.6 Aporte de mutrientes pela decomposição
Graças a produção, acumulo e decomposição da serapilheira, ocorre em todos os
ecossistemas um equilibrio dinamico que os mantem de maneira sustentavel a milhares de anos.
O aporte de nutrientes se dá devido a taxa de decomposição mais lenta ou mais rápido
dependendo de cada ecossistema. Calcular o aporte dos nutrientes de determinada região
contribui significativamente para a compreensão da dinâmica e por conseguinte de seu equilibrio
e manutenção.
“Compreender os processos dinâmicos que envolvem a matéria
orgânica do solo entre diferentes estágios sucessionais florestais,
representa de forma valiosa, investigar o complexo e necessário
rumo a obtenção de medidas mitigadoras que atendam a
relação custo x benefício para os sistemas explorados e
impactados sob diferentes graus de perturbação pelo “Homem
Moderno” (Franco & Campello 1997)”
12
A devolução dos nutrientes ao solo via serapilheira sofre influência de diversos fatores
bióticos e abióticos e cada ecossistema moldou-se ao longo dos anos conforme o clima, a
topografia, a geografia local e o tempo, sendo assim a toda matéria devolvida ao solo e os
processos que levam ao aporte desses nutrientes acabam por controlardiversas propriedades
físicas, químicas e biológicas do solo, sendo então fundamental à manutenção de ecossistemas
florestais, controle de erosão, além do fornecimento de substâncias agregantes ao solo,
determinando uma estrutura mais estável à ação das chuvas (FACELLI & PICKETT 1991).
A decomposição da serapilheira pode ser dividida em três processos básicos: lixiviação,
intemperismo e ação biológica. A lixiviação é a perda rápida de material solúvel do detrito pela
ação da água da chuva ou fluxo de água. Intemperismo é a ruptura mecânica dos detritos devidos
a fatores físicos como fragmentação provocada pelo vento. A ação biológica resulta na
fragmentação gradual e oxidação dos detritos por organismos vivos VIERA (2013). Materiais
em decomposição contem muitos compostos solúveis que são rapidamente removidos pelo
processo abiótico da lixiviação. A lixiviação ocorre durante toda a vida da planta devido aos
efeitos da chuva, e quantidades substanciais de nutrientes penetram no solo de uma floresta,
proveniente do dossel, durante a estação de crescimento das árvores.
3 - MATERIAL E MÉTODO
3.1 Localização da Área
A Fazenda Timboense fica localizada no município de Sinop, MT sob as coordenadas
11º30’1”S; 55°33’22”O, a 320 metros acima do nível do mar onde esse estudo foi
desenvolvido, situada aproximadamente à 50 km NE da cidade, centro norte de Mato Grosso,
Brasil, pertencente à bacia do rio Teles Pires, numa região de transição entre Floresta Tropical
e Cerrado (figura 3) VOURLITIS (2001).
A região apresenta uma precipitação média anual de 2200 mm, com estações bem
definidas, entre dezembro e março, encontra-se uma estação úmida além de duas estações
13
transitórias: úmida-seca, de março a maio e seca-úmida de setembro a novembro, o clima é
tropical chuvoso de transição entre o clima equatorial úmido da Amazônia e a savana (Cerrado).
A temperatura média anual situa-se em torno de 24ºC.
Figura 3 – LOCALIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE SINOP-MT FONTE: Adaptado de TEIXEIRA
(2006)
3.2 Produção da serapilheira na floresta de transição
Para a coleta da serapilheira produzida foram utilizados 20 coletores com área de 1 m2
a uma altura média de 30 cm do solo, sendo que o fundo coberto com tela de nylon de 2,5 mm
de malha com o objetivo de drenar a água e dificultar a decomposição do material entre as
coletas. Os coletores foram distribuidos utilizando-se o método de isolinhas pra minimizar erros
entre as amostragens, mantendo-se todos em uma mesma cota altimétrica, sendo colocados em
14
um transecto de 1 ha (dimensão de 50 x 200 m.) de forma aleatória Figura 4.
O material despejado nos coletores foi recolhido num intervalo constante e frequente de
30 dias, sendo acondicionado em sacos plásticos etiquetados e levado para serem analisadas no
laboratório de quimica da FACISAS- UNIC- Universidade de Cuiabá- Campus Aeroporto na
cidade de Sinop-MT, para posterior secagem e pesagem.
Figura 4 – Coletores instalados no inicio do projeto
No laboratório o material foi coletado mensalmente e acondicionado em sacos de papel
kraft e levados à estufa a uma temperatura de 65 a 70ºC por 72 horas, após a secagem, o material
coletado foi separado nas frações folhas, galhos, estruturas reprodutoras (flores, sementes e
frutos) e não identificáveis. Após a separação as frações foram pesadas em balança analítica de
acordo com a metodologia empregada por Tedesco (1995), após a secagem, todo o material foi
moído em moinho tipo Wiley (Figura 5) passados em peneira de malha 1,0 mm (20 mesh) e
15
armazenado em frasco de vidro (TEDESCO et al., 1995; MIYAZAWA et al., 1999), em seguida
as amostras foram encaminhadas ao laboratório analise do teor de macro e micronutrientes,
segundo MALAVOLTA (1997) com os dados coletados foi possível determinar a dinamica de
produção da serapilheira e suas fraçoes. As coletas foram realizadas no período de outubro de
2014 e setembro de 2015 de modo que se contemplasse todos os períodos e estações do ano.
Figura 5– Moinho Wiley utilisado para moagem da serapilheira
3.3 Análise de dados
As metodologias para análises estatísticas conhecidas como computacionalmente
intensivas vêm sendo cada vez mais utilizadas, devido à atual capacidade de processamento das
máquinas (“hardware”), e pelo desenvolvimento de programas de computadores (“software”)
capazes de processar e armazenar grandes conjuntos de dados, com qualidade, precisão e alta
velocidade. Dentre essas metodologias, pode-se destacar o “bootstrap”.
O “bootstrap” é uma técnica estatística computacionalmente intensiva usada para estimar
e avaliar a variabilidade. Esta técnica foi introduzida por Efron & Tibishirani (1993), como
16
abordagem ao cálculo de intervalos de confiança de parâmetros (superior e inferior), em
circunstância em que outras técnicas não são aplicáveis, como no caso em que o número de
amostras é reduzido, e, por isso esta técnica é melhor empregada para solucionar problemas de
difícil resolução através de técnicas tradicionais baseadas na hipótese de um elevado número de
amostras.
O princípio sine qua non desta técnica é que a amostra “bootstrap” é retirada da amostra
original com reposição (Lavoranti, 2003). As observações são escolhidas de forma aleatória e as
estimativas re-calculadas. Os conceitos básicos, propriedades teóricas e aplicações podem ser
encontrados em Efron & Tibishirani (1993).
O “bootstrap” pode ser usado tanto na estatística não-paramétrica quanto na estatística
paramétrica. No caso não-paramétrico, o método “bootstrap” reamostra os dados com reposição,
de acordo com uma distribuição empírica estimada, tendo em vista que, em geral, não se conhece
a distribuição subjacente aos dados. No caso paramétrico, quando se tem informação suficiente
sobre a forma da distribuição dos dados, a amostra “bootstrap” é formada realizando-se a
amostragem diretamente nessa distribuição com os parâmetros desconhecidos substituídos por
estimativas paramétricas. A distribuição da estatística de interesse aplicada aos valores da
amostra “bootstrap” condicional aos dados observados, é definida como a distribuição
“bootstrap” dessa estatística (Lavoranti, 2003). Uma vez que não se dispõe de toda a população
de amostras (observações) faz-se o melhor com o que se dispõe que é o conjunto amostra
X = (X1, X2, ...XN) (5)
em que X é o conjunto amostra contendo N observações.
Então tomam-se B amostras bootstrap X*(1), X*(2), ..., X*(B) de comprimento N cada.
Na terminologia de bootstrapping as B amostras construídas a partir da população finita (X1, X2,
...,XN) corresponde a amostrar com substituição a partir do conjunto X.
A técnica “bootstrapping” é muito usada para estimar erro-padrão e desvios, teste de
hipóteses e calcular intervalos de confiança. Para estimar erro-padrão e desvios realiza-se entre
50 a 100 replicações (reamostragens com repetição). Para calcular intervalo de confiança (CI),
usualmente faz-se 1000 replicações (Diaconis e Efron, 1998).
17
Usando a técnica “bootstrapping” para a determinação de intervalo de confiança (±95%
CI), Priante Filho et al. (2004) estimaram o total diário das concentrações de massa (CO2 e H2O
vapor), as trocas líquidas de carbono (NEE), medidas micrometeorológicas (temperatura do ar,
radiação global), umidade do solo, fluxo de calor sensível (H) e fluxo de calor latente (LE). Do
mesmo modo, Vourlitis et al., (2005) fizeram uso do “bootstrap” para estimar as trocas líquidas
de carbono (NEE) ao meio dia, assim como, o seu total diário.
Para a análise dos dados utilizou-se o cálculo do intervalo de confiança (IC 95%),
realizada a partir de uma reamostragem feita por bootstrap, sendo o intervalo estimado onde a
média de um parâmetro de uma amostra tem uma dada probabilidade de ocorrer. O bootstrap é
uma técnica de reamostragem amplamente utilizada na obtenção de estimativas de intervalos
amostrais, assim como na avaliação da precisão de dados estatísticos, para construir os
intervalos de confiança, a precisão do estimador e o erro de estimação são levados em
consideração, possibilitando assim a obtenção de estimativas mais confiáveis EFRON &
TIBSHIRANI (1993).
3.3 Acumulo de serapilheira na floresta de transição
Para a obtenção da serapilheira acumulada utilizou-se um gabarito de plástico com área
de 33,6 cm2 sempre colocado aleatoreamente na superfície do solo entre os coletores Figura 6,
a cada mês realizou-se uma coleta para cada coletor, obtendo-se assim uma amostragem de 20
repetiçoes a cada mês também entre os meses de outubro de 2014 e setembro de 2015 e o
material coletado foi tratado de igual maneira que a serapilheira produzida, somente que os
valores encontrados foram extrapolados para o equivalente a uma área de 1m2 devido a
conversão feita pela área do coletor de acumulada. Do material recolhido foi realizado análise
de nutrientes.
18
Figura 6 – Coletor utilizado para a serapilheira acumulada
3.4 Decomposição da serapilheira
Para obtenção da taxa de decomposição da serapilheira foram utilizados os chamados
litterbags, confeccionados em sacolas de nylon de 25 x 25 cm com malha de 2mm (Figura 7),
uma amostra das folhas foi separada e após a limpeza com água deionizada o material foi
colocado em estufa a 65 °C por 48 horas, e após o peso estar estabilizado os litterbags foram
pesados novamente em uma balança de precisão de duas casas, assim as amostras foram
homogeneizadas e colocadas em litterbags com exatamente um peso seco de 5g. em cada. Em
seguida os litterbags, em numero de 50 unidades no total, foram colocados no transecto do
projeto de modo aleatório, amarrados a árvores e arbustos para evitar o arraste pela chuva ou
animais e coberto com serapilheira do local entre os coletores para serem retirados da seguinte
forma;
Após 8 dias de espera com o objetivo de dar o “start” na perda de massa,
19
Foram coletados 3 litterbags por vez, sendo os primeiros após 1 dia do start, os segundos
2 dias após a primeira coleta, os terceiros após 4 dias, 8 dias e assim sucessivamente até
o fim do experimento que durou 256 dias.
O material coletado foi levado ao laboratório, seco em estufa novamente até atingir peso
constante e pesado o material remanescente de cada coleta efetuada.
Por fim fez-se a média dos pesos remanescentes nas 3 bolsas coletadas de cada vez.
Figura 7 – Litterbags usados na determinação da taxa de decomposição
O intervalo de tempo da retirada das bolsas foi dentro dos seguintes tempos: 1, 2, 4, 8,
16, 32, 64 e 128 dias, sendo que as repetiçoes iniciais se deram devido ao período de arranque
na perda de massa, tendo sido necessários 8 dias para o inicio dessa perda.
O material remanescente da decomposição, após a coleta, foi cuidadosamente lavado
com água deionizada, afim de se retirar quaisquer partículas que não fossem das folhas utilizadas
no experimento, depois foi seco em estufa a 40ºC durante 48 h. ou até peso constante, em
seguida o material foi novamente pesado em balança analítica para determinação da massa
20
remanescente. Para determinação da dinâmica de decomposição foi utilizado o modelo
exponencial de decaimento proposto por OLSON (1963). Dessa forma com os pesos obtidos foi
possível calcular a taxa de decomposição da serapilheira acumulada daquela área por meio da
equação demonstrada mais a diante. O ritmo de decomposição da manta orgânica pode ser muito
rápido, variando de menos de um ano até três anos ou mais em climas temperados e frios e até
alguns meses nas regiões tropicais, considerando que a queda dos resíduos é muito uniforme
entre as espécies que crescem em condições de climas similares. O processo de decomposição
se inicia antes mesmo dos resíduos vegetais se incorporarem a serapilheira, uma vez que a
exudação das folhas possibilita a invasão de patógenos mesmo antes da sua queda, a qual é
seguida do ataque de fungos tão logo chegue à superfície do solo (MASON, 1980).
Três métodos para estimar a decomposição da camada de serapilheira vem sendo usados
comumente; a respiração do solo (que avalia a evolução do CO2 produzido pela decomposição);
a relação entre a quantidade de material que cai do dossel e a que está depositada sobre o solo;
e avaliações diretas através de medidas da perda de massa em sacos denominados litter bags
(ANDRADE, 1997).
Nesse estudo utilizou-se dois desses métodos, o modelo de OLSON (1963) e de
THOMAS e ASAKAWA (1993) que relaciona o material que cai no solo, serapilheira
produzida, com o material que fica acumulado sobre o solo, serapilheira acumulada, e também
utilizou-se o método da perda de massa com litter bags. A primeira taxa de decomposição ou
coeficiente de retorno de serapilheira (K) foi estimada através da equação proposta por OLSON
(1963), e empregada em estudos semelhantes (QUEIROZ, 1999; VITAL, 2004; KOLM e
POGGIANI, 2003; ARATO et al., 2003):
𝐾 =𝐿
𝑋𝑠𝑠 Eq.(1)
Em que, K é a constante de decomposição, L é a produção anual de serapilheira (g/m2), Xss é
a média anual da serapilheira acumulada sobre o solo (g/m2).
O segundo valor de K ou taxa de decomposição instantânea é a relação massa de
21
serapilheira produzida/massa média de serapilheira acumulada (ANDERSON et al. - 1983). A
partir do valor de K, calculou-se, também, o tempo médio de renovação estimado por 1/K e os
tempos necessários para que ocorra decomposição de 50% (t 0,5) e 95% (t 0,05) da serapilheira,
estimados pela equação de SHANKS e OLSON (1961):
𝒕 𝟎, 𝟓 =𝑰𝒏𝟐
𝑲 = 0,693/K Eq.(2)
t 0,05 = 3/K Eq.(3)
Para a determinação da constante de decomposição K’ também se usa um modelo
exponencial derivado do modelo de OLSON (1963) conforme THOMAS e ASAKAWA (1993)
apresentado abaixo:
𝑋𝑡=𝑋0𝑒−𝑘𝑡 Eq.(4)
Em que, Xt é o peso do material remanescente após t dias, X0 é o peso do material seco
originalmente colocado nos sacos no tempo zero (PI=10g), K’ é a constante de decomposição
estimada pela equação.
Por meio desse modelo exponencial, foi obtido o valor da constante K’ para a unidade
de estudo, que indica a velocidade de decomposição diária;
3.5 Coleta de solo para determinação dos nutrientes
Para determinação dos nutrientes presentes no solo, coletou-se a cada 2 meses, 10
amostras aleatórias na área de estudo sendo 5 na profundidade de 5cm e outras 5 em -
profundidade de 10cm, para tanto utilizou-se um trado helicoidal e cada uma das amostras
foi acondicionada em frascos plásticos com tampa de rosca, identificadas e levadas para
laboratório de química para determinar a composição de macro e micronutrientes conforme
22
padrão EMBRAPA (1999) e MALAVOLTA et al (1997). Quanto ao pH existem dois tipos de
acidez, a acidez ativa e a potencial (trocável ou não trocável), a acidez ativa é representada
pela atividade dos íons H+ na solução do solo (ROSSA, 2006) e pode ser medida por meio
do pH em água. O pH em solução de cloreto de cálcio 0,01 mol/L foi introduzido por
SCHOFIELD e TYLOR (ROSSA, 2006) e sua determinação apresenta algumas vantagens
em relação à determinação do pH em água, conforme descrito por PEECH (ROSSA, 2006),
como por exemplo a minimização de erros, já que o eletrodo de referência permanece em um
sobrenadante isento de partículas do solo, com isso, o aparelho utilizado para fazer as
medições apresenta maior precisão e estabilidade na leitura do pH. O pH em água foi
considerado durante muito tempo como o método padrão. O pH em água indica a acidez
ativa. Portanto, surgiu o problema de que os ácidos fracos contidos no solo não apareciam na
determinação do pH em água. Além disso, como as amostras de solo chegavam úmidas aos
laboratórios, a concentração de sais aumentava.
3.6 Determinação dos nutrientes contidos na serapilheira e no solo.
Para obtenção dos valores de nutrientes a serapilheira seca e moída foi encaminhada ao
laboratório de quimica e assim foi determinda a quantidade dos diferentes macro e micro
nutrientes utilizando-se os seguintes métodos;
* As concentrações de fósforo, potássio e cálcio foram determinadas a partir
do extrato resultante da digestão nítrico-perclórico, o extrato foi obtido da mistura
de 0,5 g de matéria vegetal seco e moído com 6 mL do reagente HNO3 e o HClO4, na
proporção de 2:1(v/v).
- Nitrogênio - As concentrações do nitrogênio foram determinadas por meio da
digestão ácida a quente (ácido sulfúrico e sais catalisadores), método semi-micro-
Kjeldahl de acordo com MALAVOLTA et al. 1997.
A análise foi feita por meio de destilador de nitrogênio Tecnal modelo TE -
036/1 transformando o nitrogênio amoniacal (NH4)2SO4 em amônia (NH3), pela
23
adição de hidróxido de sódio (NaOH) a 40%, sendo adicionada a uma mistura de
indicador (vermelho de metila + verde de bromocresol) e posteriormente titulada
com ácido clorídrico (HCl) 0,1N. A concentração de N nas amostras, foi
determinada pela equação descrita abaixo:
𝐶(𝑁) =𝑉(𝑎).𝐶(𝑎).14
𝑀𝑆 (Equação 6)
Em que, C(N) é a concentração de nitrogênio na amostra (g kg-1), V(a) é o volume do
ácido titulado (ml), C(a) é a concentração do ácido usado na titulação (N), 14 = átomo
grama do N (g) e MS = massa seca da amostra (g).
- Fósforo – extraídos com solução de HCI 0,05 N e H2SO 0,025N (Mehlich) e leitura
da densidade ótica no fotocolorímetro, usando filtro vermelho (comprimento de onda
de 660 mμ). Os teores de fósforo foram determinados empregando-se uma curva de
calibração em que foram usadas 5,0 mL das soluções padrões de fósforo nas
seguintes concentrações: 0 (branco), 5, 10, 15 e 25 mg L-1. A estas soluções foi
agregado 2,0 mL do reativo de molibidato de amônio 5% e metavanadato de amônio
a 0,25%, permanecendo por cinco minutos em repouso e posteriormente mediu-se a
absorbância com fotocolorímetro em um comprimento de onda λ = 420 nm. A
concentração do fósforo foi calculada por meio de uma curva de regressão linear, a
partir dos padrões de P com absorbância no eixo das ordenadas e concentração no
eixo das abscissas. O procedimento usado na curva de calibração foi aplicado para o
extrato nítrico-perclórico a fim de determinar a concentração de fósforo nas amostras.
- Potássio - A determinação dos teores do potássio nas amostras foi feita por meio da
fotometria de chama de emissão Micconal modelo B462, com filtro para potássio,
realizando as leituras a 766,5 nm. A solução padrão foi preparada a partir da solução-
estoque de potássio (1000 ppm de K) que resultou da dissolução de 1,907g de KCl
p.a seco em 1000 mL de água destilado.
24
Os teores de concentração de potássio foram determinados empregando-se uma
curva de calibração de referência obtida da solução estoque. Da reação de 0,8 mL de
HClO4 com 1,0, 2,0, 3,0, 5,0 mL (1000 ppm de K) foi preparada a solução-padrão.
Para preparar a curva padrão foi usado a solução-padrão de potássio em reação com
1 gota a 0,5% de fenolftaleína e de 3 a 6 gotas de hidróxido de amônia (NH4OH 1+1)
para neutralizar o meio. A solução de fenolftaleína 0,5% resultou de 0,5 g de
fenolftaleína em reação com 100 ml de álcool etílico e o hidróxido de amônia resultou
da mistura de partes iguais de (NH4O 1+1) concentrada e de água destilada. Após a
calibração do padrão 0 ppm de potássio na leitura 0 e o padrão 50 ppm de potássio na
leitura de 100 e a estabilização da aparelho, procedeu-se a leitura dos demais padrões.
Preparou-se uma curva padrão usando as soluções-padrão de potássio, fazendo
as leituras ao comprimento de onda para o potássio, colocando no eixo das abscissas
as concentrações do padrão e no eixo das ordenadas as leituras correspondentes.
- Cálcio e magnésio - Extração com solução KCl N e determinação omplexiométrica
em presença dos indicadores eriochrome e murexida ou calcon. A concentração do
cálcio foi determinada com o auxilio de uma curva de calibração feita a partir da
solução padrão de 0,5 mL do extrato nítrico-perclórico, 22 mL de água deionizada e
2,5 mL de solução de lantânio. Foram realizadas diluições da solução padrão para
obter soluções com 10, 15, 20 e 25 mg L-1 de Ca, 48 tomando-se destas as leituras
de absorbância em um espectrofotômetro de absorção atômica, modelo Varian
Spectraa 50.
- Alumínio - Extração com solução KCl N e determinação volumétrica com
solução diluída de NaOH e determinado colorimetricamente de acordo com o
procedimento descrito no Manual de Métodos de Análise de Solo de 1979 -
EMBRAPA – Manual de Análises de Solo,
- Hidrogênio - extraído com acetato de cálcio a pH=7.
- M.O. - (matéria Organica) - Oxidação com bicromato de potássio e determinação
colorimétrica.
25
3.7 Bootstrap
A técnica de bootstrap foi empregada para estimar o intervalo de confiança dos
valores médios das variáveis estudadas. Isto permitiu a comparação entre as médias,
comparando-se não por ponto, mas por faixas. Assim, uma média não diferia de outra se
houvesse qualquer valor comum entre elas, considerando suas faixas compreendidas entre o
seu limite superior e inferior (considerando o nível de 5% para exclusão dos valores acima e
abaixo dos limites superior e inferior, respectivamente).
Neste estudo fez-se o uso dessa técnica, para o cálculo da média e do intervalo de
confiança dos dados, onde para calcular o IC 95% de serapilheira produzida e acumulada
utilizou-se a fórmula (Eq.5) com o intuito de determinar e analisar com maior grau de precisão
o comportamento dos dados deste trabalho. Para REZENDE (2009) esse método ainda pouco
utilizado, determina uma melhor interpretação dos dados obtidos.
Intervalo de Confiança (95%)
�̅� − 𝒕.𝝋
√𝒏< 𝝁 < �̅� − 𝒕.
𝝋
√𝒏 Eq.(7)
Em que; �̅� é a média, 𝒕 é o Intervalo de Confiança de 95%, 𝝋 é o desvio padrão, 𝒏 é o numero
de amostras e 𝝁 é a média da população.
Para a determinação dos nutrientes contidos na serapilheira produzida, acumulada e no solo
utilizou-se da mesma equação de IC (95%).
26
4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Produção de serapilheira
A produção total de serapilheira produzida é 14,5 Mg ha-1 ano-1, variando entre a
mínima de 0,48 Mg ha-1 ano-1 em março e a máxima de 1,87 Mg ha-1 ano-1 em outubro (figura
8), sendo que a fração folhas foi a de maior contribuição com 9,86 Mg ha-1 ano-1 ou 68,3%,
seguida da fração galhos com 21,9% e estruturas reprodutoras 4,0%. Valores semelhantes
foram encontrados por SANCHES (2009) em uma área de transição Floresta Tropical e
Cerrado muito próximo dessa área de estudo, tendo sido encontrado de 8,3 a 13,9 Mg ha-1
ano-1 no total, enquanto que BAMBI (2007) revelou em seu trabalho também em uma área
próxima um total de 11,23 Mg ha-1 ano-1, ALMEIDA (2005) encontrou um total de 10,6 Mg
ha-1 ano-1 em uma área parecida.
Figura 8 – Media e IC (sup.) da serapilheira produzida. Letras minúsculas diferentes indicam diferença
estatística (α <0,05).
27
Os meses de maior produção de serapilheira coincidem com os demais estudos sendo
estes, outubro (final da estação seca) e o de menor produção em março (final da estação
úmida). De acordo com MARTINS & RODRIGUES (1993) a maior produção de serapilheira
no período de seca é devida principalmente à falta de água, devido a uma adaptação da
vegetação que com a senescência de folhas reduziria a perda de água por transpiração,
principal perda de vapor de água das plantas (MARTINS & RODRIGUES,1999; CÉSAR,
1993). Em estudos feitos em outras regiões como na floresta de Mata Atlantica encontrou-se
valores diferentes à esse estudo, com um total de 6,3 Mg ha-1 ano-1 MARTINS (2010), bem
como em Floresta de Restinga com 3,9 Mg ha-1 ano-1, além de outros estudos sobre a produção
de serapilheira em Florestas Tropicais obtidos por autores de diferentes partes do mundo, como
os apresentados por SUNDARAPANDIAN e SWAMY (1999) que demonstrou que os valores
aportados oscilam entre 2,4 e 14,8 Mg ha-1 ano-1, ou seja, apresentam diferenças importantes
entre os biomas estudados, FERNANDES (2005) em Capoeira e Floresta Nativa apontou
indices diversos de produção, 9,1 Mg ha-1 ano-1em Floresta Nativa e 6,3 Mg ha-1 ano-1 em
Capoeira. Essas diferenças se devem provavelmente ás espécies arboreas que compoem cada
bioma, apresentando uma dinamica diversa com consequente produção de serapilheira de
modo distinto segundo TEIXEIRA et al. (2001). Em um estudo feito por CABIANCHI (2010)
em uma mata ciliar de Floresta de Várzea do Rio Urupá em Rondônia foram encontrados
valores de produção de 8,6 Mg ha-1ano-1. Vários estudos relatam sobre essas diferenças devido
à diversidade florística, tipo e estrutura da vegetação que podem influenciar na produção de
serapilheira (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003; PINTO, 2005), vale lembrar que devido à
essas diferenças esse estudo restringiu-se a detectar a produção da serapilheira sem selecionar
as espécies presentes, mas sim, considerando o Bioma de Transição Floresta Tropical - Cerrado
como um todo. Estudos realizados por autores de outros paises comprovam essa amplitude no
resultado da produção de serapilheira, assim como BORÉM & RAMOS (2002), determinaram
um estoque em torno de 2,1 e 38,0 Mg ha-1ano-1 em Florestas Tropicais demonstrando que as
variações encontradas são bastante significativas. A tabela 1 mostra os percentuais das frações
coletadas (Folhas, Estruturas reprodutoras, Galhos e Indeterminados), sendo que a fração
28
folhas foi a de prevalência em todo o poeríodo de estudo, seguido sempre da fração galhos
indeterminados e orgãos reprodutores, assim como SILVA (2009), BAMBI (2007), SANCHES
(2008) encontraram resultados semelhantes em seus estudos em áreas muito parecidas.
Tabela 1 – Frações da serapilheira produzida (%)
Folhas Reprodutores Galhos Indeterminados
OUT 73,1 2,1 21,4 3,4
NOV 71,4 1,9 23,7 3,0
DEZ 68,4 1,6 25,7 4,3
JAN 67,6 2,4 24,0 6,0
FEV 67,1 2,7 20,0 10,2
MAR 63,3 3,1 21,7 11,9
ABR 66,7 2,9 19,4 11,0
MAI 67,6 3,7 18,4 10,3
JUN 65,8 4,1 21,4 8,7
JUL 65,6 5,4 21,6 7,4
AGO 66,4 12,7 18,3 2,6
SET 70,5 3,7 24,6 1,3
MÉDIAS 67,8 3,9 21,7 6,7
4.2 Acumulo de serapilheira no solo
Afim de compreender o aporte de nutrientes da serapílheira ao solo torna-se necessária
a determinação do acúmulo de material sobre o solo, ou seja, serapilheira acumulada, sendo
que a mesma corresponde à principal via de transferência de nitorgênio, potássio e calcio para
o solo (CALDEIRA , 2003), verificou-se que o acumulo médio da serapilheira foi na ordem de
8,02 Mg ha-1 ano-1, sendo o mês de março o de menor acúmulo com 5,7 Mg ha-1 ano-1 e o mês
de maior acúmulo foi outubro com 10,15 Mg ha-1 ano-1 , de forma que a fração folhas mais
uma vez contribuiu com a maior parte da formação da serapilheira acumulada, na ordem de
69,6%, ou seja, 7,4 Mg ha-1 ano-1, seguida da fração galhos com 21,0% (2,2 Mg ha-1 ano-1) e
estruturas reprodutoras com 3,3 % ou 0,35 Mg ha-1 ano-1 (figura 9), valores encontrados por
BAMBI (2007) em seu estudo com 72,7% do total com a fração folhas , seguida pela fração
29
galhos com 24,32%, e 2,9 % em estruturas reprodutoras, enquanto que SANCHES (2003)
encontrou 6,56 Mg ha-1 ano-1, portanto existe uma concordância de valores baseado nos
estudos de Kavvadias et al. 2001, que afirma encontrar em floresta tropical valores de 4,80 a
10,05 Mg ha-1 estação seca e 4,31 a 8,92 Mg ha-1 ano-1 estação úmida.
De acordo com estudos de SOUTO (2006) foram encontrados valores médios de 1,18
e 1,36 Mg ha-1ano-1 em uma reserva particular do patrimonio natural em Santa Terezinha (PB)
em uma áera de Caatinga demontrando assim mais uma vez que resultados díspares são
encontrados conforme o bioma estudado, bem como MAMAN (2007) estimou valores médios
de 9,4 Mg.ha-1 em uma área de Cerradão e 12,8 Mg ha-1 em uma área de Mata de Galeria .
Figura 9 – Media e IC (sup. e inf.) da serapilheira acumulada. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%).
A tabela 2 mostra os percentuais das frações coletadas (Folhas, Estruturas reprodutoras,
Galhos e Indeterminados), sendo que a fração folhas foi a de prevalência em todo o poeríodo
30
de estudo, seguido sempre da fração galhos, indeterminados e orgãos reprodutores, assim como
vários autores supracitados encontraram resultados semelhantes em seus estudos em áreas
muito parecidas.
Tabela 2 – Frações da serapilheira acumulada (%).
Folhas Reprodutores Galhos Indeterminados
OUT 73,1 2,4 21,0 3,5
NOV 69,6 1,9 23,0 5,5
DEZ 65,5 2,5 25,6 6,5
JAN 69,4 1,8 22,8 6,0
FEV 66,4 2,2 25,0 6,5
MAR 70,3 2,8 19,5 7,4
ABR 68,8 3,5 20,0 7,7
MAI 70,0 3,2 17,0 9,9
JUN 71,0 4,0 16,2 8,8
JUL 71,6 4,8 17,7 5,9
AGO 70,5 8,1 18,2 3,2
SET 68,0 2,9 26,2 2,9
MÉDIAS 69,5 3,3 21,0 6,1
4.3 Decomposição de folhas da serapilheira
Durante o período de estudo calculou-se a taxa de decomposição por meio da relação
entre serapilheira produzida e a média da serapilheira acumulada utilizando-se o modelo de
OLSON (1993), por ser a técnica mais utilizada para estudos correspondentes e que fideliza
os resultados obtidos para comparação.
Foi determinado um coeficiente de decomposição k = 1,80 ano-1 que segundo
OLSON, a taxa de decomposição calculada pode variar entre 1 e 4, sendo o valor 1
correspondente a uma taxa de decomposição muito rápida (típica de florestas úmidas) e o
valor 4 corresponde a uma taxa de decomposição baixa (encontrado em florestas de clima
temperado), comparando-se os valores encontrados com uma pesquisa feita por BAMBI
(2009) próximo da área desse estudo, verifica-se que este encontrou um valor de k = 2,09
31
ano-1 bem como SANCHES (2002 e 2003) obteve valores de 0,87 e 1,35 ano-1, além de
SILVA (2006) com um valor de k = 1,75 ano-1 também numa região não muito distante dessa
e ALMEIDA (2005) que afirma ter encontrado um k = 1,67 ano-1, sendo assim o resultado
encontrado nesse estudo corrobora com os encontrados por outros autores que se utilizaram
de áreas muito parecidas, por outro lado analisando-se os resultados de autores em áreas
diferentes, nota-se uma discordância nas taxas de decomposição, como exemplo
FERNANDES (2005) em florestas nativas e capoeiras estimou valores de K = 0,53 ano-1 e
K = 0,73 ano-1 respectivamente, ainda em um plantio de eucalipto no sul do país VIERA
(2007 a 2010) encontrou valores de k em torno de 0,54 tendo ocorrido variação de 0,47 a
0,61 durante o período de estudo, conforme o Quadro 1.
QUADRO 1– Comparativo entre valores de K (taxa de decomposição).
Ecossistema K (ano-1) Autores
Transição Floresta Tropical – Cerrado 1,80 Este estudo
Transição Floresta Tropical – Cerrado 2,09 BAMBI (2009)
Transição Floresta Tropical – Cerrado 0,87 e 1,35 SANCHES (2002 e 2003)
Transição Floresta Tropical – Cerrado 1,67 ALMEIDA (2005)
Florestas Nativas e Capoeira 0,53 e 0,73 FERNANDES (2005)
Plantio de Eucaliptos 0,54 VIERA (2013)
Os valores de K encontrados em biomas diferentes provavelmente se devem aos
diversos fatores que influenciam na decomposição da serapilheira, tais como, temperatura,
umidade, biota do solo e tantos outros, além da composição florística de cada bioma entende-
se o porquê dos diferentes valores encontrados, segundo VALENTINI (2004) são três os
fatores que mais influenciam na decomposição da serapilheira; a variedade de macro e
microrganismos decompositores, a condição de degradação da matéria orgânica e os fatores
físico-químicos.
32
4.3.1 Derivadas da taxa de decomposição
Tendo sido determinada a taxa de decomposição (k) torna-se possível calcular o
tempo de decomposição de 50% e 95% das folhas provenientes da serapilheira, por meio da
expressão t = ln/k têm-se o valor de T50% = 0,4 anos ou 138 dias que corresponde ao tempo
necessário para decompor metade da massa acumulada sobre o solo enquanto que utilizando-
se t = 3/k encontra-se o valor de T95% = 1,7 anos ou 598 dias correspondendo assim ao tempo
necessário para decompor 95% das folhas da serapilheira utilizadas nesse estudo, isso vai de
encontro com valores determinados por BAMBI (2009) que calculou um tempo (T95%) em
1,44 anos ou aproximadamente 527 dias, enquanto que SANCHES (2002) encontrou valores
de T95% = 1,15 ou 414 dias, diferindo um pouco desse estudo provavelmente devido às
condições e fatores citados anteriormente que determinam a velocidade de decomposição da
serapilheira em cada ecossistema. PEREIRA (2012) determinou em seu estudo numa área de
floresta inundável na restinga da Marambaia – RJ um tempo de meia vida (T50%) em 462
dias, assim como numa área de Caatinga SOUTO (2006) encontrou valores de T50% entre
434 dias no período 1 e 1072 dias no período 2 de seu experimento mostrando assim a grande
diferença que existe entre biomas distintos, tanto que MARTINS (2010) em floresta de Mata
Atlântica determinou valores da T50% em 139 dias a 164 dias conforme a altitude de seu
experimento, Tabela 2, com isso nota-se que diferentes biomas podem também comportar-
se de maneira parecida no que se refere a velocidade de decomposição.
Tabela 3 – Comparativo dos tempos de meia vida em diversos estudos
Ecossistema T50% (dias) Autores
Transição Floresta Tropical – Cerrado 138 ESTE ESTUDO
Transição Floresta Tropical – Cerrado 119 BAMBI (2009)
Transição Floresta Tropical – Cerrado 286 e 184 SANCHES (2002 e 2003)
Restinga da Marambaia – RJ 462 PEREIRA (2012)
Caatinga 434 e 1072 SOUTO (2006)
33
Mata Atlântica 139 e 164 MARTINS (2010)
4.3.2 Constante de decomposição
Utilizando-se a técnica de litter-bags foi possível determinar a Constante de
decomposição diário por meio da perda de massa seca durante um período de 128 dias tendo
sido utilizado um modelo exponencial derivado da equação modelo OLSON (1963) e
também conforme THOMAS e ASAKAWA (1993), onde foi obtido o valor da constante k
para a unidade de estudo, que indica a velocidade de decomposição, K = 0,00834 conforme
a figura 10
Figura 10 - Exponencial da taxa de decomposição diária
O tempo de retorno (t) encontrado por SANCHES (2002) foi 1,15 e 0,75 ano-1 em
2002 e 2003, respectivamente, valores estes inferiores aos constatados em floresta
subtropical (1,26 a 1,33 ano-1) (LODHIYAL & LODHIYAL, 2003) enquanto que estes
apresentaram-se inferiores aos valores encontrados nesse estudo, provavelmente por serem
34
áreas de estudo com uma composição florística diferente. Em seu estudo numa floresta de
transição, SILVA (2006) registrou K = 1,75 ano-1 e ALMEIDA (2005) 1,67 ano-1, já em uma
região de Mata Atlântica, MENEZES (2012) encontrou um constante de decaimento K =
0,0038 g/dia com um tempo de meia vida igual 182 dias, em ecossistemas de florestas
tropicais, os valores de K são, geralmente maiores do que 1 (GOLLEY, 1978) , Segundo
PAGANO (1989), valor para a constante K acima de 1,15 sugere um rápido reaproveitamento
de nutrientes por parte da vegetação, bem como foi mostrado nesse estudo. Diferenças na
taxa de decomposição da serapilheira entre florestas tropicais estão relacionadas ao relevo,
ao tipo de cobertura vegetal, à qualidade do material vegetal, a atividade microbiana do solo
e às condições climáticas (SWIFT et al., 1979; CÉSAR, 1993; ANDERSON et al., 1983;
SOUTO, 2006).
4.4 Aporte de nutrientes na serapilheira
Após análises em laboratório afim de determinar-se a quantidade de nutrientes na
serapilheira, verificou-se a predominância do nitrogênio (N) em comparação aos demais,
tendo sido encontrada a seguinte sequência em quantidades; N > Ca > K > Mg > S > P, sendo
que a média equivalente ao Nitrogênio foi 18,3 g/Kg na serapilheira produzida e 16,6 g/Kg na
acumulada, os valores do Cálcio na ordem de 8,4 e 7,6 g/Kg na serapilheira produzida e na
acumulada respectivamente, sendo estes dois os elementos predominantes, enquanto que
para o Potássio encontrou-se valores de 3,4 e 2,3 g/Kg, Magnésio de 2,3 e 2,0 g/Kg além do
Enxofre de 1,3 g/Kg para ambas as frações e por fim de Fósforo de 3,4 e 2,3 g/Kg, na serapilheira
produzida e acumulada respectivamente. Essa sequência corresponde à dados semelhantes
encontrados por SOUTO (2006) na Paraíba com exceção do enxofre e que compara seus
resultados com SANTANA (2005) também em área de Caatinga onde obteve valores
semelhantes, bem como ALMEIDA (2005) em uma área de Floresta de Transição Amazônia-
Cerrado que constatou um teor médio de nitrogênio equivalente ao desse estudo
demonstrando assim coerência nos resultados obtidos entre biomas semelhantes, tanto que
nos estudos realizados por BAMBI (2007) também em uma área próxima à desse estudo
35
teores semelhantes foram encontrados para Nitrogênio, já no que se refere ao Cálcio os
valores foram muito distintos, tendo ele encontrado a média de 149,12 g/Kg, provavelmente
por haver distinção florísticas entre os locais de estudo, enquanto que para os teores de
Potássio os valores foram um pouco mais baixos, provavelmente também pelo mesmo
motivo. VIERA et al. em seu estudo, obteve valores de Nitrogênio em torno de 117,4 Kg/ha
que correspondem aos obtidos nesse estudo. De acordo com seu tamanho, a floresta exibe
características próprias inerentes a cada local em que se desenvolve, conforme a idade e tipo
de solo, relevo, regime de sazonalidade, altitude, pluviosidade, fitofisionomias,
apresentando uma ampla variedade de sistemas complexos típicos de cada região
CABIANCHI (2010). Conforme a figura 11 verifica-se que as maiores concentrações de
Nitrogênio (N) ocorreram no mês de junho (18,7 g/Kg) na acumulada e no mês de abril (17,9
g/Kg) na produzida, demonstrando pouca variação sazonal durante o período de estudo.
Figura 11 – Media e IC (inf.) do nutriente nitrogênio na serapilheira produzida (A) e acumulada (B). Letras
minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%).
O Fósforo (P) no mês de fevereiro aparece com 0,4 g/Kg na serapilheira produzida e
0,35 g/Kg na serapilheira acumulada; já no mês de junho encontrou-se o maior valor na
serapilheira produzida (0,6 g/kg), na figura 12 nota-se um comportamento bastante
semelhante entre as concentrações de fósforo da serapilheira acumulada e da produzida, bem
como sua sazonalidade. Em seus estudos na Paraíba, SOUTO (2006) apresenta valores
36
próximos deste estudo corroborando com autores como QUEIROZ (1999), CALDEIRA et.
al. (2004) dentre outros que citam ser o fósforo um elemento limitante nos diversos biomas
estudados.
Figura 12 - Media e IC (inf.) do nutriente fósforo na serapilheira produzida (A) e acumulada (B). Letras
minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%).
O Potássio (K) apresentou-se no mês de agosto com 4,2 g/Kg na acumulada e 5,8 g/Kg
na serapilheira produzida, sendo este o mês de maior produção desse elemento e que mostrou
um comportamento bastante sazonal – figura 13 – onde o período de seca apresenta valores
altas desse nutriente enquanto no período de chuvas os valores decaem bastante,
apresentando assim uma sazonalidade nítida. CALDEIRA (2003) afirma que diferentes
teores e tipos de nutrientes na serapilheira acumulada possuem relação com a mobilidade
dos elementos no interior da planta, por exemplo, o potássio, que é um elemento passível à
lixiviação, de acordo com FAVERO (2000); PAGANO e DURIGAN (2000) a alta
variabilidade dos teores de potássio na serapilheira, pode estar relacionada com o regime de
chuvas durante os meses de estudo, isto se explica pela sua alta suscetibilidade à lixiviação
via lavagem de folhas e de serapilheira, que decorrem do fato de o potássio não participar
de compostos orgânicos, ocorrendo na forma solúvel ou adsorvido no suco celular
GIACOMINI (2003).
37
Figura 13 – Media e IC (inf.) do nutriente potássio na serapilheira produzida (A) e acumulada (B). Letras
minúsculas diferentes indicam diferença estatística (IC=95%).
Com relação aos nutrientes cálcio e magnésio, o Cálcio apresentou maiores valores
no mês de janeiro, de 9,2 g/Kg na acumulada e na produzida um valor de 9,3 g/Kg, tal como
o Magnésio também no mês de janeiro com 2,5 g/Kg na acumulada e em agosto com 2,9
g/Kg, por fim o Enxofre no mês de julho, 1,6 g/Kg na acumulada e 1,6 g/Kg no mesmo mês
na serapilheira produzida, portanto verifica-se então que no período de seca (maio a
setembro) foram encontradas maiores concentrações de Nitrogênio, Potássio e Enxofre nas
duas frações de serapilheira, com exceção do Magnésio que apresentou diferenças nas duas
frações, tendo um aumento na serapilheira produzida no mês de agosto que é considerado
estação seca, já no período de chuvas (dezembro a março) encontrou-se uma maior
concentração de Fósforo e Cálcio. A queda e a decomposição de serapilheira fina
representam uma maior entrada anual de fósforo para o ecossistema, enquanto as chuvas
representam a maior fonte de nitrogênio (LUIZÃO, 1989).
4.5 Aporte de nutrientes no solo
Afim de se estabelecer uma relação entre os nutrientes encontrados na serapilheira
com os nutrientes presentes no solo, determinou-se a quantidade dos mesmos em amostras
38
do solo retiradas a cada dois meses durante este experimento, além dos valores de pH onde
determinou-se um pH médio de 4,46 em água sendo o mínimo encontrado em dezembro com
valor de 4,20 e o máximo encontrado no mês de abril com um valor de 4,70, já os valores de
ph em CACl2 foram de 3,74 em média com um valor mínimo de 3,40 em dezembro e um
valor máximo de 4,02 em abril, o que demonstra que os solos apresentam acidez muito alta
conforme a classificação de acidez no solo. Os valores obtidos de pH demonstram que o solo
estudado no projeto apresenta valores ácidos sendo que os solos podem ser naturalmente
ácidos em função da própria pobreza em bases do material de origem ou devido a processos
de formação que favorecem a remoção de elementos básicos como K, Ca, Mg, Na (LOPES
& COLS, 1991).
Na determinação dos nutrientes do solo conforme a Figura 14, encontrou-se nas
amostras de solo as médias de 4,53 e 2,36 mg/dm3 para Fósforo nas profundidades de 5 e 10
cm respectivamente, sendo que houve um acréscimo do aporte desse nutriente nos meses de
abril e maio, correspondendo ao final da estação úmida, enquanto que nos meses de outubro
e novembro que são final da estação seca encontrou-se as menores concentrações,
correspondentes à 1,74 e 1,48 mg/dm3 nas profundidades de 5 e 10 cm respectivamente,
valores estes bem abaixo daqueles encontrados por ALMEIDA (2005) em uma área de
transição Floresta Tropical – Cerrado que obteve valores médios de 9,43 mg/dm3 em 5 cm
de profundidade mas próximos aos valores de 1,31 mg/dm3 numa profundidade de 10 cm,
mesmo assim Almeida encontrou valores maiores nas mesmas épocas do presente estudo, ou
seja, Abril e Maio e valores menores no mês de Fevereiro e Março, demonstrando uma
correlação entre os estudos nos períodos de maior e menor aporte de Fósforo. A média anual
de Fósforo encontrado por FERNANDES (2005) em uma área de Floresta Nativa numa
fazenda em Campo Verde no MT, bem ao sul do local desse estudo, foi 0,97 mg/dm3 sendo
que o maior valor encontrado por ela foi em agosto diferente desse estudo, essas
inconsistência nos valores podem ser explicadas pela diversidade florística e faunística das
regiões estudadas, que atuam diretamente na retirada desse nutriente, como disse GOLLEY
(1983) que a diversidade de espécies dos ecossistemas apresenta concentrações diferentes em
suas estruturas vegetais, como folhas e troncos.
39
Figura 14 – Média e IC (sup.) do nutriente fósforo no solo. Letras minúsculas diferentes indicam diferença
estatística (IC=95%).
O Potássio apresentou um comportamento bastante sazonal conforme figura 15,
verificando-se uma média de 22,5 e 20,5 mg/dm3 em profundidades de 5 e 10 cm
respectivamente, sendo os meses de Abril a Julho os que apresentaram maiores
concentrações, meses que equivalem à estação seca, sendo este um nutriente considerado
medianamente móvel, resultados muito semelhantes foram encontrados por ALMEIDA
(2015) com média de 22,7 mg/dm3 à 10 cm de profundidade, mesmo assim nota-se diferentes
resultados entre outros autores em áreas diferentes, tais como BORTOLON (2010) que
apresenta valores muito acima dos encontrados nesse estudo em áreas de Florestas do sul do
Brasil, demonstrando assim diferenças notáveis em biomas diferentes. BRITEZ (1997) em
florestas do litoral paranaense (Ilha do Mel e Paranaguá) detectou valores próximos aos desse
estudo, em torno de 29,5 mg/dm3, demonstrando assim a variabilidade desse nutriente em
diversas regiões e biomas do país.
40
Figura 15 - Média e IC (sup. e inf.) do nutriente potássio no solo (10 cm).Letras minúsculas diferentes
indicam diferença estatística (IC=95%).
Com relação ao Cálcio percebe-se um aumento nos teores numa profundidade de 5
cm entre os meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março; no ápice das chuvas da região
podendo então estar relacionado esse acréscimo no aporte de cálcio ao aumento das chuvas,
e um decréscimo na profundidade de 10 cm no mês de fevereiro e março, tendo sido
constatado uma concentração média anual de 0,26 mol/dm3 à 5 cm de profundidade e 0,19
mol/dm3 à 10 cm de profundidade demonstrado na figura 16, enquanto que ALMEIDA
(2015) determinou valores médios de 0,35 mol/dm3 à 10 cm de profundidade numa área
próxima à desse estudo, diferente de MARTINS (2010) que determinou em estudo na Mata
Atlântica uma concentração de 0,15 mol/dm3 de cálcio numa profundidade semelhante,
enquanto CUNHA (1993) encontrou um valor médio de 0,13 mol/dm3 em uma Floresta
Estacional Decidual na região de Santa Maria no Rio Grande do Sul; por sua vez o Magnésio
apresentou comportamento muito similar ao do Cálcio com variações entre 5cm e 10cm
41
bastante semelhantes, ou seja, uma acréscimo nos meses de chuva e um leve decréscimo nos
meses de seca.
Figura 16 – Média e IC (sup. e inf.) do nutriente cálcio no solo. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%).
4.5.1 – Matéria Orgânica no solo
No que se refere à matéria orgânica, encontrou-se uma média de 31,38g/dm3 à 5 cm
de profundidade e 29,26g/dm3 á 10 cm de profundidade conforme figura 17; em seus estudos
BORTOLON (2010) cita que encontrou uma média de 33,4g/dm3 em uma área de solos do
Rio Grande do Sul, bem como ARAÚJO (2005) em áreas do cerrado com solos do tipo
Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, ou seja, semelhante ao solo estudado nesse
projeto, encontrou valores médios de 45,2g/dm3 em Cerrado Nativo e 38,5g/dm3 em
florestamento de Pinus em 5 cm de profundidade e 37,7 g/dm3 à 10 cm, corroborando com
os resultados do presente estudo.
42
Figura 17 – Média e IC (sup. e inf.) de matéria orgânica no solo. Letras minúsculas diferentes indicam
diferença estatística (IC=95%).
No entanto OLIVEIRA (2010) encontrou valores superiores em seu estudo na região
de Irati em uma formação de floresta Ombrófila mista Montana e plantio de Pinnus elliotti,
com médias de 53,60 g/dm3 em 5 cm de profundidade e 46,90 g/dm3 em 10 cm de
profundidade, demonstrando assim uma diferença provavelmente em virtude da vegetação e
do solo estudados por ele.
43
5 – CONCLUSÕES
A produção de serapilheira apresentou variações sazonais para a área de transição
Floresta Tropical – Cerrado com uma produção maior no período seco e de menor
produção no período úmido, evidenciando assim adaptações da floresta para a
economia hídrica das plantas retendo suas folhas no período de estiagem.
A serapilheira produzida apresentou valores totais de 14,48 Mg/ha,
A serapilheira acumulada apresentou valores totais de 106,92 Mg/ha,
A fração folhas foi a que mais contribuiu com a serapilheira produzida bem como
acumulada, seguida da fração galhos, indeterminados e estruturas reprodutoras em
ambas as serapilheiras coletadas durante todo o período.
A constante de decomposição (k) foi de 1,80, demonstrando que são necessários 21,6
meses para a decomposição total da serapilheira, valor este em conformidade com o
esperado em Florestas de Transição Tropical – Cerrado.
A taxa de decomposição (k’) foi de 0,6346 ou 598 dias (k0,05)
Os macro nutrientes que tiveram maior redistribuição entre as áreas de estudo foram
o Nitrogênio e o Cálcio na serapilheira produzida e acumulada.
O fluxo de nutrientes para o solo, via serapilheira produzida, obedeceu a seguinte
ordem: N > Ca > K > Mg > S > P.
44
6 – BIBLIOGRAFIA
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results of the 1985 Projeto Flora Amazônica expedition to Mato Grosso. Brittonia, v.
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