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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2006.tde-22102007-092659
Document
Author
Full name
José Márcio Cossi Bizon
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2005
Supervisor
Committee
Stape, Jose Luiz (President)
Gonçalves, José Leonardo de Moraes
Laclau, Jean Paul
Title in Portuguese
Avaliação da sustentabilidade nutricional de plantios de Pinus taeda L. usando um balanço de entrada-saída de nutrientes
Keywords in Portuguese
Energia de biomassa
Fisiologia vegetal
Manejo florestal
Nutrição vegetal
Pinheiro
Produção vegetal
Silvicultura sustentável
Abstract in Portuguese
O conhecimento da sustentabilidade nutricional dos manejos aplicados às floresta plantadas é necessário para a adequada gestão desses empreendimentos, principalmente com plantações estabelecidas em solos de baixa fertilidade, utilizando a queima de resíduos pré-preparo, e sem a devida reposição nutricional, como é o caso do P.taeda em várias regiões do sul do país. Dada a crescente importância econômica da espécie, e considerando a necessidade de se manter, ou aumentar, sua produtividade, estabeleceu-se um estudo visando estimar a sustentabilidade nutricional de cenários de manejo para o P. taeda com base em detalhada análise de oito sítios florestais representativos das condições edafo-climáticas da região noroeste do Paraná e sul de São Paulo. Nestes sítios, com idades de 19 a 29 anos, foram instaladas parcelas de inventário, e os estoques de nutrientes disponíveis na floresta (serapilheira, raiz, casca, lenho, galhos, acículas e cones) foram determinados pela amostragem de 4 árvores por sítio, além da serapilheira. Os estoques nos solos, até 100 cm de profundidade, foram determinados pelas análises de fertilidade, para os horizontes de trincheiras descritas próximas às parcelas. Estimativas de produção e estoques de nutrientes foram ajustadas para ciclos de 25 anos, bem como as entradas via precipitação. Os cenários de manejo estudados foram: i) método de colheita (remoção do lenho ou da árvore inteira), ii) manejo de resíduos (cultivo mínimo ou queima), e iii) erosão (sem ou com 2 cm de erosão por rotação). Adotou-se o número de ciclos, dos nutrientes N, P, K, Ca e Mg, necessários para zerar o estoque do sistema solo-floresta como sendo os indicadores de sustentabilidade dos manejos nos sítios. As simulações foram feitas em um modelo de entrada-saída construído em Visual Basic. Os incremento médios anuais (IMA) variaram de 11 a 27 m3 ha-1 ano-1, com índices de sítios de 18 a 29 m, resultado da ampla variação de solos. O IMA apresentou correlação significativa apenas com os teores de nitrogênio mineralizável até 100 cm (r2 = 0,722) e com o fósforo disponível (r2 = 0,702). Estes dois nutrientes também se distinguiram dos demais por estarem mais concentrados na parte aérea do sistema solo-floresta (50 e 66%, respectivamente). A análise do número de ciclos mostrou que o nitrogênio é o único elemento que nunca apresenta balanço positivo, independentemente do cenário de manejo. Todos os nutrientes foram impactados pelo uso da queima contraponto ao cultivo mínimo, pela colheita da árvore inteira versus remoção só do lenho, e pela erosão, nesta ordem de relevância. A ordem de risco de limitação nutricional foi: N > P > Mg > K > Ca, baseando-se no número de balanços positivos e ciclos médios para os balanços negativos. Tomando o N como indicador, os sítios mais produtivos tendem a ser menos sustentáveis, para seus níveis de produção, que os sítios mais pobres. Evidencia-se que para a sustentabilidade nutricional do P.taeda há necessidade de adotar práticas conservacionistas aliadas a reposições nutricionais em alguns casos.
Title in English
An input-output budget to estimate the nutritional sustainability of Pinus taeda L. plantations
Keywords in English
Pinus taeda
Biomass
Forest production
Input-output budgets
Sustainability
Abstract in English
The knowledgement of the nutritional sustainability of the practices used in plantations is necessary for its adequate management, mainly when used in low fertility sites, with slash-burning, and with no fertilizer application, like P.taeda plantations in south of Brazil. Given the increasing importance of the species, a study was done to investigate the nutritional sustainability of cenarios, based on eight representatives sites of Parana and Sao Paulo States. These sites, within 19 to 29 years-old, were measured and the nutrient stocks was determined by sampling 4 tress per site, plus the forest floor. Soil nutrient stocks were also established based on soil profiles description and analysis. Yield and nutrient stocks were adjusted for a 25-years cycle, together with the nutrient rainfall inputs. The studied cenarios were: i) harvesting (removing just debarked logs or the hole trees), ii) salsh-management (minimum cultivation or burning), iii) erosion (none or 2 cm per cycle). The number of nutrient cycles (N, P, K, Ca and Mg) to zero the soilforest system stocks were used as the sustainability indicator. Simulations were carried out with a VBA implementd program. Mean annual increments ranged from 11 to 27 m3 ha-1 yr-1, with site index from 18 to 29 m (base age of 25 years). MAI was positively correlated with minerable N (r2 = 0,722) and available P (r2 = 0,702). These two nutrients also differ from the others due to their higher concentarion on the aboveground part of the soil-forest (50 and 66%, respectively). The cycle number analysis showed that N is the only nutrient that never has a positive balance. For all nutrients the most impactant practice is the burning, followed by the hole tree harvesting and then by erosion. The average nutritional limitation risk was: N > P > Mg > K,Ca, based on positive balances and number of cycles. Taking N as the best indicator for sustainability, the most productive sites tend to be the less sustainables, considering their growth rate. The long term sustainability of P.taeda palantations depends on the use of conservacionist practices together with fertilization practices in some cases.
 
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DissertacaoJoseBizon.pdf (535.49 Kbytes)
Publishing Date
2007-11-01
 
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