Nutrição Florestal para a Região do Cerrado

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1 Nutrição Florestal para a Região do Cerrado Contribuição ao 2º Congresso Florestal no Cerrado & 4º Simpósio sobre Eucaliptocultura Júlio César Lima Neves Prof. Associado Dep. Solos/UFV Campus Viçosa (juliocln14@gmail.com) Loane Vaz Fernandes Pós-doutoranda Dep. Solos/UFV Campus Viçosa Nairam Félix de Barros Prof. Titular Dep.Solos/UFV Campus Viçosa Goiânia GO Junho 2015

2 Historicamente, Florestas sempre foram muito importantes para a Humanidade

3 A Importância da Produção Primária A Vida na Terra é, primariamente, função da Fotossíntese 6 CO H 2 O + Radiação Solar > C 6 H 12 O O 2 (Nutrientes minerais)

4 Recursos (Fatores) de Produção Florestal Radiação Solar, CO 2, H 2 O e Nutrientes Minerais Clima Fisiografia Solo Radiação solar Precipitação Temperatura, etc Interfere nos fluxos dos recursos ou fatores de produção Crescimento de raízes Suprimentos de água, nutrientes e oxigênio Sítio Florestal -> Capacidade Produtiva (Florestas Naturais) Tempo Material genético Manejo Produtividade Florestal, Plantações Florestais

5 Escolha do Material Genético Incremento médio anual em volume de clones de eucalipto de acordo com a precipitação anual Fonte: Xavier (2005) Clone Precipitação média (mm/ano) Volume de tronco (m 3 /ha/ano) Diferentes Exigências e Padrões de Aquisição e Utilização de Recursos?

6 Alta tolerância Baixa tolerância Tolerância médi Em 2007, ano com menor pluviometria no cerrado de MG Mecanismos envolvidos nessa tolerância diferencial?

7 CONCEITO DE NUTRIÇÃO Contínuo Solo Solução Planta - Atmosfera

8 Transporte e Aquisição de Nutrientes

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11 Raízes Finas Superfície de Aquisição de Nutrientes TA n = 2.π.r.L.@ C TA taxa de absorção do íon; r raio radicular; L comprimento - poder de absorção da raiz (parâmetros cinéticos); C concentração do íon na superfície radicular

12 Fósforo e o Grande Estímulo às Raízes de Eucalipto Fonte: Neves et al (1987)

13 micorrizas Raízes micorrizadas Fonte: Fox et al. (2004)

14 A absorção de nutrientes em eucalipto ocorre numa regiáo de até 2 a 4 cm a partir da ponta da raiz fina Silva (2011), em tese de DS da ESALQ

15 A aplicação superficial de calcário, sem incorporação, não tem sido eficiente para transferir Ca para o eucalipto! ( A importância dos drenos: solo e planta) Fonte: Fransciscatto, 2010

16 Bomba de prótons Proteina integral Proteina Sistemas de transporte de íons através de membrana plasmática (Marschner, 2005).

17 Eficiência de eucalipto na absorção e na translocação de P Espécie Absorção Vmax Cmin Pi Folhas (mg/kg) (mg/g raiz) (umol/g/h) (umol/l) 0 dia 20 dias (%) E. pellita 41 1,33 0,23 9,4 3,3 65 E. grandis 50 0,57 2,08 9,6 2,6 73 E. urophylla 47 1,72 0,27 10,4 2,3 78 (Furtini Neto, 1994)

18 K (umol/g RF/h) (A) K em soluçâo (umol/l) 1.4 (B) Ca (umol/g RF/h) Ca na soluçâo (umol/l) Mg (umol/g RF/h) (C) Mg na soluçâo (umol/l) Fonte: Lima et al. (2003) Influxos estimados de K (A), de Ca (B) e de Mg (C) em clones de eucalipto em função de suas respectivas concentrações na solução.

19 Conteúdo de Potássio (kg/ha) Três Marias - MG Litoral Norte - ES Guanhães - MG Luiz Antônio - SP Eficiência de utilização de nutrientes : (CUB) = MS/Conteúdo Biomassa Parte Aérea (t/ha) Taxa de acúmulo de potássio em relação à taxa de acúmulo de biomassa de eucalipto.

20 Resiliência do eucalipto ao défice hídrico e nutricional Crescimento em altura (cm) dos clones GG100 (A), I-144 (B) e 1528 (C), influenciado pelos tratamentos: sdh- controle (sem déficit hídrico (DH) e sem atraso na adubação (At)); DH4- DH de quatro meses e sem At; At2- sem DH e At de dois meses; At2DH4- DH de quatro meses e At de dois meses At4- sem DH e At de quatro meses na adubação, At4DH4- DH e At até quatro meses após o plantio Rocha, 2013

21 Rocha, 2013 Resiliência do eucalipto ao défice hídrico e nutricional (Conclusóes) Os défices hídrico e/ou nutricional reduziram o crescimento dos clones, e o ressuprimento de água e de nutrientes promoveu sua recuperação, indicando alta resiliência. Os mecanismos de tolerância e resiliência ao estresse hídrico foram: redução de gs, que minimiza a perda de água; aumento na dissipação de energia regulada do fotossistema II (Y(NPQ)), que dissipa o excesso de energia luminosa absorvida; acúmulo de açúcares solúveis, que são osmoprotetores. Os clones submetidos a deficiência nutricional apresentaram alta eficiência na absorção e no transporte dos nutrientes após o ressuprimento via adubação, principalmente para P, K e B.

22 - Transporte no solo, absorção e translocação de Boro em Clones de Eucalipto (Mattiello, 2008) - Crescimento e Expressão Gênica em Clones de Eucalipto Influenciados pelo Boro e Déficit Hídrico (Nunes, 2010) - Expressão de genes relacionados à tolerância à seca influenciada pela aplicação de B em mudas de eucalipto (Reis, 2011) -Discriminação isotópica de 13 C e nutrição com Ca e B na tolerância ao défice hídrico em clones de eucalipto (Barros Filho, 2014) - Estratégias Evolutivas do Eucalipto para Tolerância à Seca ( Reis, 2015)

23 Mattiello, 2008

24 Nunes (2010): Tanto os genes (4) relacionados ao transporte de B e polióis quanto os relacionados à síntese de parede celular (4) apresentaram maior expressão relativa nos tecidos radiculares do clone tolerante, cultivado sob déficit hídrico, na presença de B. Os genes apresentaram maior expressão relativa na raiz, sinalizando maior crescimento do sistema radicular; estratégia para maior aquisição de nutrientes e água, contornando problemas causados por longos períodos de estiagem. Reis (2011): A aplicação de B em folhas maduras em plantas sob condições de reduzida disponibilidade de água se mostrou eficaz na mitigação dos efeitos negativos do estresse hídrico, induzindo o crescimento radicular e aumentando a tolerância á seca pelo genótipo de eucalipto.

25 Fonte: Reis, 2015

26 Fonte: Reis, 2015

27 Fonte: Reis, 2015

28 Aplicação de B via pulverização foliar (jatão) em período seco no cerrado de MG

29 Aplicação de Boro foliar no período seco: Considerando Fertilizante Foliar com 10% B (quelatado) e densidade 1,35 kg/l: Fornecimento via avião: prepara-se uma calda fertilizante, diluindo-se 7,5 L desse fertilizante para cada 30 L de calda; Esta é aplicada, via avião, à razão de 30 L/ha. Dessa forma, aplica-se 1 kg de B por hectare. Fornecimento via jatão: Diluir o fertilizante foliar à razão de 7,5 L para 120 L de calda. Aplicar 120 L / ha, com o pulverizador regulado a 2-2,5 bar, e de modo a fornecer em torno de 1 a 1,25 kg B por ha.

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31 Em Eucalipto há Substituiçao Parcial de Potássio pelo Sódio

32 Eficiência nutricional de clones de eucalipto Diagrama de distribuição dos clones de eucalipto em função das eficiências de absorção (EA) e utilização (EU) de N Pinto et al., 2011

33 Alterações nutricionais, fisiológicas e moleculares em clones de eucalipto submetidos à omissão e ao ressuprimento de N ou P Fernandes, 2013

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35 EXPORTAÇÃO RELATIVA DE P + K + Ca Média Florestais Teca 31% Eucalipto 23% 27% Pinus 27% Agricultura Soja 40% Milho 55% 48% Cana 50% Fonte: Barros et al. (2007)

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37 Transferência (%) do Carbono Adicionado via Resíduos da Colheita de Eucalipto para a Fração Humina da Matéria Orgânica do Solo Folha Casca Galho Fonte: Demolinari (2008)

38 A importância de haver balanço positivo de nitrogênio no sistema para a matéria orgânica do solo Ganho de C Perda de C Mudança no C Sem Leg Com Leg.

39 Recuperação (%) do C Adicionado via Resíduos da Colheita do Eucalipto na Fração Pesada da MOS, na ausência ou presença de adição (100 kg/ha) de N ao solo Fonte: Demolinari (2008)

40 Integrando Clima, Solo, Planta

41 Uso de Modelos Ecofisiológicos (p.ex: 3-PG)

42 Exemplo de Estimativa de Produtividade Florestal para uma região do Cerrado (Curvelo MG): IMA_6 (limitado pelo clima) = 60 x 1,12 = 67 m 3 /ha/ano Relêvo: Plano -> IQFisiográfica (IQFis) = 1,00 Índice de Qualidade do Solo (IQS), com base em características do solo + estáveis = 0,53 a 0,85 (média 0,69) Produtividade Estimada (IMA_6 estimado): Nos talhóes com IQS 0,53: Nos talhóes com IQS 0,69: Nos talhões com IQS 0,85: 67 x 1,00 x 0,53 = 35,5 m 3 /ha/ano 67 x 1,00 x 0,69 = 46,2 m 3 /ha/ano 67 x 1,00 x 0,85 = 57,0 m 3 /ha/ano

43 Tabela 2. Estimativa da produtividade potencial de povoamentos de eucalipto por classe de solo no Meio-Norte brasileiro. Região Classe de solo Modulador Pedológico IMA (m 3 /ha/ano) Maranhão Latossolo 1,0-0, Maranhão Argissolo/Neossolo Quartzarênico 0,7-0, Maranhão Plintossolo 0,4-0, Piaui Latossolo 1,0-0, Piaui Argissolo 0,7-0, Piaui Plintossolo 0,4-0, Borges et al (2015)

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46 Modelos Matemáticos para Estimativa da Eficiência de Utilização (Coeficiente de Utilização Biológico (CUB, em kg/kg) de N, P e K na Parte Aérea de Clones de Eucalipto em função de variáveis do clima (precipitação), do solo (teor de argila) e do povoamento (idade, área por planta) Fonte (Valadares, 2015)

47 Conteúdos estimados de macronutrientes em florestas de eucalipto para três produtividades, na idade de corte (6-7 anos) Nut. Prod. Folha Galho Casca Lenho Tronco Raiz Total m 3 /ha/ano kg/ha N 30 97,39 41,74 27,93 62,22 90,15 71,33 300, ,87 50,52 33,71 78,67 112,38 78,76 359, ,68 58,58 39,00 94,37 133,37 85,07 413,70 P 30 4,51 4,34 3,89 4,42 8,32 2,93 19, ,55 5,34 4,86 5,41 10,27 3,05 24, ,62 6,27 5,77 6,33 11,11 3,15 27,80 K 30 25,98 25,98 29,44 37,86 67,30 23,79 159, ,11 32,11 36,49 47,01 83,50 25,71 193, ,84 37,84 43,10 55,61 98,71 27,30 225,75 Ca 30 28,81 43,21 144,27 66,71 210,98 39,69 322, ,88 53,82 177,76 84,22 261,98 45,16 396, ,54 63,81 209,00 100,91 309,92 49,93 466,20 Mg 30 11,20 11,20 23,86 12,33 36,19 9,39 67, ,95 13,95 29,66 15,10 44,76 10,62 83, ,54 16,54 35,11 17,65 52,78 11,71 97,58

48 Conteúdos estimados de micronutrientes em florestas de eucalipto para três produtividades, na idade de corte (6-7 anos). Nut. Prod. Folha Galho Casca Lenho Tronco Total m 3 /ha/ano kg/ha B 30 0,255 0,088 0,180 0,266 0,446 0, ,274 0,107 0,253 0,330 0,582 0, ,320 0,125 0,329 0,389 0,718 1,163 Fe 30 0,416 0,302 0,502 3,396 3,898 4, ,507 0,369 0,705 4,210 4,916 5, ,592 0,430 0,919 4,973 5,892 6,914 Mn 30 1,171 2,020 2,655 0,825 3,480 6, ,429 2,464 3,732 1,023 4,755 8, ,668 2,875 4,860 1,208 6,068 10,611 Zn 30 0,068 0,160 0,180 0,672 0,851 1, ,083 0,195 0,252 0,833 1,085 1, ,097 0,227 0,329 0,984 1,312 1,637 Cu 30 0,030 0,045 0,082 0,154 0,235 0, ,037 0,055 0,115 0,190 0,305 0, ,043 0,064 0,149 0,225 0,374 0,481

49 Utilizando a Análise Foliar, como: - ferramenta para a diagnose nutricional, - avançar o conhecimento sobre nutrição, - separar efeito nutricional de efeitos náo nutricionais - aprimorar a recomendação de adubação

50 A importância da extensáo e qualidade nutricional da superfície de interceptção de luz e fixação de C Lourenço, 2009

51 O uso de análise foliar como estratégia complementar à análise de solo no manejo nutricional das lavouras Análise de Solo: Estima o Suprimento (potencial) do nutriente pelo solo. E o Suprimento Real? Uso de Análise de Tecido (p.ex: foliar) f Disponibilidade, transporte, aquisição, alocação do nutriente Teor foliar do nutriente = Massa do nutriente Massa de folha f Clima, fisiografia, condições químicas e físicas de solo => Fotossíntese e alocação de Carbono

52 A importância de padronização da amostragem foliar (ex: efeito de posição sobre o teor foliar do nutriente em eucalipto) Posição N P K Ca Mg S Cu Fe Zn Mn B g/kg mg/kg Terço apical 24,0 1,5 11,1 4,3 2,7 1, Terço médio 21,2 1,1 11,3 5,0 2,4 0, Desvio (%) Neves et al. (2013)

53 Há efeito de sazonalidade na análise foliar conforme a mobilidade do nutriente na planta (exemplo em eucalipto) B (CV entre épocas = 65 %) Variabilidade dos teores média (N,P,K,Mg) 16 % média (S, Cu, Fe, Mn, Zn) 39 % média (Ca, B) 49 % N (CV entre épocas = 17 %)

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56 Uso da Análise Foliar para Refinar Recomendação de Adubação (Considerando Balanço (IBKW), Equilíbrio (IDRIS, IENm e PRA))

57 Atualmente há valores de referência de teores e de relações duais entre teores nas folhas para plantios jovens de eucalipto em várias regiões do País

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59 Ligando Análise Foliar com Análise de Solo (Exemplo em Eucalipto) Sequeira et al, 2011

60 Teor de Cobre no Solo (Mehlich-1) vs Dose Adicionada Com calagem Sem Calagem Santos Neto, 2003

61 Modelando a Taxa de Recuperação do Extrator Em Solos Sem Calagem Zn: TR-Mehlich-1 = 0,69 + 0,0034 (Silte + Arg); R 2 =0,59 Cu: TR-Mehlich-1 = 1,03 0,0048 Arg 0,0773 MO; R 2 = 0,81 B: TR_Água quente = 0,81 0,0153 Arg + 0,0001 Arg 2`: R 2 =0,54 Em Solos Com Calagem Zn: TR-Mehlich-1 = 0,78-0,0650 PRem 0,0025 PRem 2 ; R 2 =0,78 Cu: TR-Mehlich-1 = 1,02 0,1421 MO; R 2 = 0,87 B: TR_Água quente = 1,11 0,0264 Arg + 0,0002 Arg 2`: R 2 =0,94 Santos Neto (2003)

62 Obrigado a Todos pela Atenção