As atividades de reflorestamento com espécies do gênero Pínus foram intensificadas a partir da segunda metade da década de sessenta, após a promulgação da lei dos incentivos fiscais. Extensas áreas foram ocupadas predominantemente com Pinus taeda e Pinus elliottii var. elliottii, constituindo hoje base de importantes atividades industriais como produção de celulose e papel, embalagens, aglomerados, mobiliário, compensados, chapas dentre outras.
Estima-se em aproximadamente 1.800.000 ha a área ocupada por espécies de Pinus no Brasil. Na região sul estima-se em 1.060.000 ha a área plantada, com a seguinte distribuição: 605.000 ha no Paraná, 318.000 ha em Santa Catarina e 136.000 ha no Rio Grande do Sul. Essas plantações desempenham papel preponderante no suprimento de madeira, fornecendo atualmente mais de 90% do total de madeira consumida no Estado do Paraná.
Evidentemente uma área de tal dimensão engloba uma variação muito grande de classes de solos e clima. Como conseqüência, há acentuadas diferenças de produtividade. As diferenças em produtividade são devidas às interações entre fatores biofísicos e biológicos cuja interação é denominada sítio e geralmente expressa pela altura dominante das árvores numa determinada idade. Entre os fatores ligados ao solo, a textura com reflexos diretos na capacidade de armazenamento de água no solo e a fertilidade natural desempenham papel preponderante na definição da qualidade do sítio.
Este documento tem por objetivo apresentar de forma sintética, uma revisão da pesquisa em nutrição de Pinus, com destaque para Pinus taeda e Pinus elliottii var. elliotti, e identificar possíveis prioridades de pesquisa, visando o aumento da produtividade e a sustentabilidade da mesma a longo prazo.
As espécies Pinus taeda e Pinus elliottii var. elliottii são consideradas de baixa exigência nutricional. A rapidez de crescimento e ausência de sintomas de deficiências, particularmente nas primeiras rotações, condicionaram a idéia que as plantações de pínus dispensariam a prática da fertilização mineral. Entretanto, diversos autores estudaram os fatores de solo e as suas relações com o estado nutricional e a produtividade dessas espécies, demonstrando estreita interdependência entre essas variáveis.
Assim, problemas nutricionais em Pinus elliottii mereceriam maior atenção, merecendo destaque a alta correlação entre a qualidade do sítio e a soma de bases trocáveis do solo, em especial a quantidade de Ca mais Mg e o teor total de P.
Diversos autores têm recomendado que a oferta de nutrientes pelo solo seja analisada pela quantidade de nutrientes absorvidos pelas plantas, e as folhas têm sido as partes preferidas para este tipo de análise. Alguns trabalhos apresentam teores médios, teores máximos e mínimos, faixas de bom suprimento, níveis críticos aproximados, relações entre nutrientes para Pinus elliottii e Pinus taeda. Baixos teores foliares de Mg e Zn foram associados com baixo crescimento em altura de Pinus elliottii na região de Telêmaco Borba e considerados como limitantes ao crescimento dessa espécie. Os teores foliares de N, Mg, Cu, K e Zn foram os mais correlacionados com a altura dominante aos 15 anos de idade.
Os fatores limitantes ao crescimento de Pinus taeda em solos derivados de três materiais de origem diferentes (arenito, diabásio e ritmitos), na região de Telêmaco Borba, apontam que os teores foliares de K, Fe, Cu e Zn foram significativamente mais elevados nas acículas das árvores desenvolvidas em solos derivados de diabásio e ritmitos. Também nestes solos as árvores apresentaram maior desenvolvimento comparado com o solo derivado de arenito.
Dentre os levantamentos de solo, estados nutricionais, e sua relação com a produtividade, destacam-se trabalhos conduzidos na região de Ponta Grossa e Telêmaco Borba, para Pinus taeda. As respostas em produtividade desta espécie aparentam estar mais relacionadas às propriedades do solo e à exigência em nutrientes. Apesar das limitações bastante conhecidas que as interpretações de concentrações foliares apresentam, são relatadas tendências consistentes de aumento dos teores foliares dos nutrientes com a melhoria da qualidade do sítio. Inclusive chamam a atenção para as concentrações extremamente baixas de K, Mg e Zn nos sítios menos produtivos.
Em bio-ensaios em casa de vegetação, com omissão de nutrientes e substrato solo com baixo suprimento notadamente de K, Ca, Mg, Zn e Cu, observaram-se reduções significativas na altura de mudas, aos oito meses, quando foi omitido Mg, N e P. No caso do K, poderia-se esperar resultados mais significativos, entretanto tudo indica que apenas o aumento do suprimento hídrico foi suficiente para assegurar boa disponibilidade do nutriente, pelo menos na fase de plântula. Destaque-se ainda que deficiências de N e P não foram detectadas pela análise foliar de amostras coletadas no campo. A ciclagem biológica e a retranslocação de nutrientes são responsáveis pelo aparente bom estado nutricional apresentado pelas acículas amostradas, dando idéia errônea de sua real condição nutricional.
Embora a análise de tecidos possa demonstrar as deficiências nutricionais, alguns elementos nutrientes são mascarados por efeitos de diluição e concentração, levando a resultados enganosos. O emprego de dados expressos em conteúdos de nutrientes é uma abordagem mais consistente e freqüentemente mais relacionada com variações de fertilidade ou adição de nutrientes. A utilização conjunta de diversos métodos de diagnóstico, apesar de sua complexidade, talvez seja a melhor maneira de prever os elementos químicos que necessitam serem corrigidos. A identificação das deficiências nutricionais por métodos fisiológicos e bioquímicos pode ser extremamente útil devido à sua rapidez e simplicidade. Deve-se considerar ainda as relações entre os nutrientes.
Outro aspecto importante, sobre o qual há pouco progresso nos últimos anos, é a amostragem do solo, embora se reconheça a inadequação do sistema de amostragem desenvolvido para culturas agrícolas quando utilizado para culturas florestais. Os próprios extratores de nutrientes utilizados nas análises químicas do solo precisam ser melhor avaliados. Há indícios que o ácido cítrico seria promissor para essa finalidade, devido à correlação elevada entre os teores de Ca, Mg e K obtidos nas análises de solo com este extrator e os teores foliares.
Colheita florestal
A exportação de nutrientes pela colheita florestal é um dos fatores a ser considerado quando há preocupação com a manutenção da produtividade dos sítios, principalmente em condições de baixo suprimento de elementos essenciais às árvores pelo solo. As explorações intensivas em rotações curtas, sem previsão de um período mínimo necessário para reposição de nutrientes, têm sido apontadas como as maiores responsáveis pelo exaurimento do solo.
A intensidade de exploração e seu impacto sobre a exportação de nutrientes foram estudados por diversos autores, que concluem pela inconveniência da exploração total da árvore e da importância da manutenção das galhadas e acículas no campo. Quando possível, recomenda-se o descascamento das toras no local de exploração, ou mesmo o retorno da casca, e ou das cinzas provenientes de sua queima, ao solo, devido à quantidade relativamente alta de nutrientes presentes nos galhos e acículas.
As quantidades de nutrientes exportados pela madeira de Pinus taeda no primeiro e segundo desbastes são apresentados na Tabela 1. As quantidades de nutrientes exportados parecem mostrar percentuais relativamente baixos em relação ao total de cada nutriente presente no povoamento, inclusive na manta orgânica. Entretanto, os percentuais de K, Ca, Mg, Cu, Zn e B exportados são relativamente altos, e podem ser potencialmente limitantes ao crescimento em futuras rotações.
Tabela 1. Quantidade de biomassa e nutrientes exportados pela exploração de madeira comercial com casca de povoamentos de Pinus taeda nos três primeiros desbastes aos 7, 10 e 14 anos de idade. (adaptado de Valeri, 1988).
A quantidade total acumulada na madeira dos três desbastes, por exemplo de K, corresponde a uma exportação de aproximadamente 31% da quantidade do elemento presente na biomassa do povoamento incluindo a manta orgânica. Situação semelhante é verificada também para o Ca, Mg, Cu, Zn e B. A falta de reposição destes nutrientes pode levar à redução da produtividade dos povoamentos a médio prazo.
A reposição natural de nutrientes dá-se primordialmente pela água das chuvas e pela intemperização do material de origem. Portanto, torna-se necessária uma avaliação precisa de todas as entradas e saídas de nutrientes dos povoamentos florestais para antecipar futuros problemas nutricionais. Destaque-se, no entanto, que na maioria dos solos ocupados por atividades florestais, a contribuição do material de origem para o fornecimento de nutrientes é muito limitada, tanto pela quantidade presente quanto pelo prazo longo necessário para sua intemperização.
As informações relativas à contribuição da chuva e outros aportes atmosféricos no fornecimento de nutrientes são limitadas a um pequeno número de regiões. Balanços de entradas e saídas de nutrientes em povoamentos florestais de Pinus elliottii são apresentados na Tabelas 2. Os totais de acúmulo anual de nutrientes necessários para assegurar a produtividade, considerando-se apenas o total na biomassa aérea das árvores, são bem mais elevados que o aporte via precipitações atmosféricas, com exceção possivelmente do magnésio.
Reduções de produtividade em rotações sucessivas não têm sido comumente relatadas. Possivelmente, a curto prazo, a troca de material propagativo por genótipos mais eficientes na extração e aproveitamento de nutrientes e melhores cuidados de implantação e manutenção dos povoamentos tenham encoberto as perdas de produtividade pela redução da oferta de alguns nutrientes. No entanto, torna-se claro que, a médio e longo prazo, a manutenção da produtividade de povoamentos florestais dependerá da reposição ao sítio dos nutrientes contidos na madeira e exportados no processo da exploração florestal.
Serapilheira
O conhecimento da ciclagem de nutrientes é extremamente importante para se avaliar o impacto e as implicações das ações de manejo na disponibilidade de nutrientes no solo e produtividade futura dos povoamentos florestais. A preocupação com o exaurimento de nutrientes dos sítios florestais já existia no século XIX, quando silvicultores alemães recomendavam que a reposição dos nutrientes extraídos pela madeira e outros produtos florestais deveria ser, no mínimo, igual às retiradas; caso contrário a produtividade seria prejudicada.
A identificação dos processos de ciclagem e a quantificação das entradas e saídas de nutrientes, bem como a previsão da reação de determinados sítios às alterações impostas pelo homem, são relevantes para subsidiar decisões sobre alternativas de manejo e de aplicação de fertilizantes. Os nutrientes envolvidos nos processos de ciclagem, quer sejam bioquímicos ou biogeoquímicos, suprem grande parte das necessidades das árvores. Na maioria das florestas maduras, praticamente todas as necessidades anuais de nutrientes são supridas dessa forma natural. Entretanto, para que os processos ocorram em níveis ótimos de produtividade, é necessário que, previamente, quantidades adequadas de nutrientes tenham sido acumuladas nos diversos compartimentos das árvores; caso contrário, a ciclagem é processada às expensas de um menor crescimento.
Na serapilheira depositada na superfície do solo são acumuladas quantidades significativas de nutrientes que, após a decomposição da serapilheira, retornam ao solo e são absorvidos novamente pelas árvores. A quantidade de nutrientes disponibilizados depende da velocidade de decomposição dos resíduos florestais, que por sua vez depende, dentre outros fatores, da composição da serapilheira e da água da chuva, da temperatura e da qualidade do sítio.
A quantidade de serapilheira depositada tem estreita correlação positiva com a biomassa produzida pelos povoamentos florestais A camada de serapilheira acumulada em sítios pouco produtivos é significativamente mais espessa do que em sítios comparativamente mais produtivos. Portanto, maiores produtividades dependem também da quantidade e velocidade de decomposição do material vegetal depositado ao solo.
Para se ter idéia da importância da ciclagem no fornecimento de nutrientes para as plantas, a serapilheira depositada por uma floresta de Eucalyptus saligna, aos 11 anos de idade, apresentava 50 kg de N, 5 kg de P, 11 kg de K, 60 kg de Ca e 15 kg de Mg por hectare. A quantidade de P equivale a 5 anos de deposição atmosférica nessa mesma região. No caso de nutrientes na serapilheira de plantios de Pinus elliottii, a quantidade de N varia de 210 a 436, de P de 7 a 20, de K entre 4 e 73, de Ca entre 16 e 140 e de Mg de 4 a 27 kg/ha, dependendo da quantidade de serapilheira depositada, idade e tipo de solo.
A imobilização de grandes quantidades de nutrientes na biomassa da serapilheira não decomposta pode, inclusive, acarretar deficiências nutricionais, como a deficiência de N em povoamentos de Pinus silvestris. Provavelmente pela mesma razão observa-se deficiência de K e baixos teores de N, Fe, Mn e B nas acículas de Pinus elliottii, no terceiro desbaste, comparado com povoamentos nos primeiro e segundo desbastes.
Tratamentos silviculturais que levem à aceleração da decomposição da serapilheira têm reflexos positivos na produtividade de povoamentos florestais. Embora se desconheçam dados referentes a aumentos de produtividade em povoamentos de eucalipto, e possivelmente em Pinus elliottii e Pinus taeda, após aplicação de cinza e resíduos industriais de celulose e papel, são atribuídos à aceleração da decomposição da serapilheira, além do aumento na capacidade de retenção de água do solo
Resultados
No âmbito internacional existe extensa literatura sobre a adubação de Pinus de clima temperado. Especial atenção tem merecido o Pinus radiata. Entretanto, o mesmo não acontece no Brasil, onde a literatura é bastante escassa. As pesquisas geralmente têm sido pontuais, não permitindo extrapolações, e a maioria dos esforços neste campo concentra-se no gênero Eucalyptus e em Pinus tropicais. Apresenta-se a seguir uma revisão efetuada apenas para Pinus elliottii e Pinus taeda, com ênfase em experimentos de adubação em campo.
O interesse pela adubação no campo florestal remonta a 1954, tendo-se demonstrado a sua necessidade no Estado de São Paulo. A partir desta data, diversos ensaios de adubação de mudas foram conduzidos e publicados.
Os trabalhos publicados no Brasil concluem que os Pinus, de uma forma geral, respondem menos à adubação que os Eucalyptus, mas que incrementos em volume podem chegar a 20% ou mais, em solos pobres. Melhores resultados foram obtidos com a aplicação de P, K, e de Ca + Mg na forma de calcário. Por vezes a aplicação de N tem se mostrado prejudicial ao desenvolvimento das árvores.
Em um ensaio de adubação em campo, conduzido em solo rico em matéria orgânica e nitrogênio total e com elevada acidez, alta CTC (Capacidade de Troca de Cátions), baixo teor de P e baixa saturação de bases, aos sete anos de idade, concluiu-se que a aplicação de N foi prejudicial ao desenvolvimento das plantas, o P teve efeito positivo e linear principalmente em Pinus taeda e as repostas ao K não foram significativas.
Um conjunto de experimentos de adubação em Pinus elliottii, conduzidos em diversas empresas do IPEF, concluiu que havia respostas positivas para a adubação fosfatada, mas ausência de resposta aos outros nutrientes. Os trabalhos publicados referem-se apenas ao efeito dos adubos no crescimento das árvores e não analisam interações entre tratamentos silviculturais, disponibilidade de água e adubação, aspectos econômicos, nem possíveis efeitos dos adubos na qualidade da madeira. Trabalhos recentes mostram elevada resposta do Pinus taeda ao P e ao K, em solos de baixa fertilidade com cobertura florestal primitiva de cerrado, na região de Jaguariaíva, Estado do Paraná. A resposta à adubação orgânica, pela aplicação de resíduos da indústria de celulose e papel, também foi extremamente elevada, demonstrando elevado grau de limitação de produtividade pela carência de elementos minerais e matéria orgânica, nesse tipo de solo. Novamente foram observados reflexos negativos na produção de madeira, advindos da aplicação de N.
Resposta do Pinus taeda à adubação orgânica, com resíduos da fabricação de celulose e papel, em solos de baixa fertilidade (região de Jaguariaíva).
Os efeitos da adubação nas propriedades da madeira são controversos. Embora as características da madeira sejam predominantemente controladas geneticamente, tratos silviculturais e condições ambientais podem modificá-las. A adubação geralmente aumenta o crescimento e pode indiretamente alterar as propriedades da madeira. A proporção de madeira outonal, as características das fibras, a densidade e a proporção de madeira juvenil na parte central do lenho são as propriedades mais influenciadas pela adubação. A aplicação de doses crescentes de N resultou em redução da espessura e comprimento dos traqueídeos e fibro-traqueídeos, mas o efeito do P e do K não foram bem definidos. A concentração de celulose não foi afetada significativamente.
Embora os resultados que serão apresentados a seguir tenham sido obtidos para espécies e climas diferentes daqueles onde usualmente se planta Pinus de clima temperado, no Brasil, sua importância desperta a necessidade de considerar a disponibilidade de água nas análises de respostas à aplicação de nutrientes. Trabalhos têm demonstrado que a efetividade da aplicação de nutrientes é altamente dependente da condição de umidade do perfil do solo.
Respostas diferentes à adubação têm sido observadas em função da disponibilidade de água no solo. Por exemplo, resultados apresentados para Pinus pinaster, plantado em região de clima mediterrâneo com precipitação sazonal pluviométrica anual de aproximadamente 780mm, mostram crescimento significativamente maior em povoamentos desbastados. Nestes a competição efetiva por água era menor e, conseqüentemente, o teor de umidade do solo manteve-se elevado durante período maior.
Em Pinus radiata, em situação climática semelhante, o incremento periódico anual, em volume de madeira (20,5 m3 /ha.ano), não foi alterado somente com a adubação. Entretanto, em presença de água, a produtividade aumentou para 33,0 m3/ha.ano. A aplicação conjunta de irrigação e adubação por via sólida, assim como irrigação e adubação por via líquida, resultaram em produtividades de 44,0 e 50,4 m3 /ha.ano, respectivamente, sendo as maiores já relatadas para Pinus radiata, na Austrália. A alocação de assimilados para a madeira do tronco foi estimulada pela irrigação, enquanto que a adubação isoladamente alterou apenas a biomassa da copa, acarretando o aumento do diâmetro dos ramos.
Devido ao pequeno número de pesquisas desenvolvidas e publicadas envolvendo a nutrição e a adubação de Pinus, principalmente de clima temperado, há crença geral que o Pinus dispensaria adubação ou responderia muito pouco à sua aplicação. Entretanto, a elevada remoção de nutrientes dos solos pelas explorações sucessivas e os resultados expressivos obtidos com Pinus taeda em solos de baixa fertilidade mostram a necessidade de pesquisas mais aprofundadas tanto com adubação mineral como orgânica, em diferentes tipos de solos. Outros trabalhos de pesquisa também podem ser destacados e apresentam-se como prioritários, entre outros, os que seguem.
A identificação de critérios e indicadores, para avaliação de fertilidade dos solos, com ênfase em métodos de amostragem e de análise de solo e planta, que sejam compatíveis com as exigências nutricionais das espécies florestais.
Determinar as implicações da ciclagem de nutrientes na produtividade florestal, a longo e médio prazos, em povoamentos de Pinus elliottii e Pinus taeda conduzidos sob diferentes sistemas de manejo.
Necessidade, época, dosagens e métodos de aplicação de adubos em povoamentos de Pinus taeda e Pinus elliottii.
Carlos Alberto Ferreira, Helton Damin da Silva, Antonio Francisco Jurado Bellote, Renato Dedecek
Guilherme de Castro Andrade, Marcio Pinheiro Ferrari - - pesquisadores da Embrapa Florestas |
