Distribuição Vertical de Raízes em Áreas de Caatinga em Diferentes Tipos de Solo

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1 Distribuição Vertical de Raízes em Áreas de Caatinga em Diferentes Tipos de Solo Vertical Distribution of Roots in Areas Caatinga in Different Types of Soil Eliza Rosário Gomes Marinho de Albuquerque 1 ; Frans G. C. Pareyn 2 ; Kennedy N. Jesus 3 ; Tânia Lúcia da Costa 1 ; Mônica Santana 3 ; Diego M. Nascimento 3 ; Patryk Melo 3 ; Elcida de L. Araújo 4 ; Everardo V. S. B. Sampaio 5 Abstract There is little information about the storage of root biomass vegetation in the world, and there are even less regional estimates. The aim of this study was to evaluate the vertical distribution of roots in the soil according to the diameter class in the Caatinga under dense vegetation and open vegetation, in different soil types. The roots were collect from 24 trenches of m in layers up to 1 m. In all trenches, roots reached the maximum depth soil excavation. Regardless of the type of vegetation, the majority of the root biomass was in the layer 0-40 cm thick. There was a balance between the proportions of fine and coarse roots in the different classes and coverage. The non-sampling coarse root biomass at depths beyond 20 cm of soil may result in a systematic underestimation of the biomass stocks in the Caatinga. Keywords: fine roots, coarse roots, semi-arid. Introdução Quando se trata de biomassa radicular, o número de trabalhos no mundo é bem inferior aos que tratam de biomassa aérea (MARTÍNEZ-YRIZAR, 1995), apesar de ser um dado importante para a compreensão dos fenômenos ocorridos na parte aérea das plantas (KENZO et al., 2009; VASCONCELOS et al., 2003). Houghton (2005) apontou que esses dados são mais relatados em países de latitude média ao norte, sendo mais escassos à medida que se aproximam dos trópicos. A mensuração das biomassas radiculares deve ser feita com cautela porque as mesmas são influenciadas por muitas variáveis, como a profundidade do solo (PINHEIRO et al., 2013), e pela metodologia de coleta (VASCONCELOS et al., 2003). Dentre as influências metodológicas mais limitantes na comparação dos trabalhos, estão a profundidade de amostragem e a mensuração apenas de raízes finas (CAIRNS et al., 1 Doutoranda, Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Recife, PE, raliza3@hotmail.com. 2 Engenheiro Florestal, Associação de Plantas do Nordeste (APNE), Recife, PE. 3 Doutorando, Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE. 4 Professora, UFRPE, Recife, PE. 5 Professor, UFPE, Recife, PE.

2 1997; JACKSON et al., 1996; MOKANY et al., 2006). A maioria dos trabalhos que trata de biomassa radicular em áreas de caatinga quantifica apenas raízes finas e nas camadas superficiais do solo (SALCEDO et al., 1999), porém Costa et al. (2014) observaram que em áreas de caatinga existem o predomínio de raízes grossas (>5 mm) e essas tendem a aumentar de acordo com o aumento da idade de regeneração e chegam a atingir as camadas subsuperficiais do solo no caso de solos mais arenosos. Considerando a falta de informação sobre a persistência de raízes nas camadas mais profundas do solo e em que proporção de classes de diâmetro elas se dividem, o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição vertical das raízes no solo de acordo com a classe de diâmetro em áreas de caatinga sob vegetação densa e vegetação aberta, nos principais tipos de solo da microrregião de Terra Nova e Brígida. Material e Métodos O estudo foi realizado na microrregião de Terra Nova e Brígida, porção semiárida ao Oeste do Estado de Pernambuco, em áreas de caatinga com vegetação aberta, bem como em áreas com vegetação densa. Em geral, a região tem temperaturas médias que variam de 25 a 28 o C e precipitações pluviométricas médias anuais de 400 a 800 mm, mal distribuídas e concentradas em três meses do ano. Nesta região, predominam solos de formação geológica sedimentar. Os pontos amostrais foram alocados nos quatro principais tipos de solo desta região (Argissolo, 30%; Neossolo litólico, 26%; Latossolo, 22%; e Planossolo, 7%). As classes de solos foram identificadas a partir do Zoneamento Agroecológico do Estado de Pernambuco (ZAPE) (EMBRAPA, 2001). A definição dos polígonos das coberturas de caatingas abertas e densas foi feita pela interpretação visual das imagens de satélite sendo observados tom, cor e textura, com base em imagens da época chuvosa e da época seca, acompanhada por uma validação de campo. Para cada combinação de tipo de vegetação e solo, foram escolhidos três pontos amostrais, tomados como repetições, totalizando 24 pontos. As raízes foram coletadas por meio de escavação de trincheira de 0,7 0,7 m, com profundidade de 1 m ou até a camada de impedimento. O solo de cada camada foi peneirado em malha de 2 mm e todas as raízes que ficaram na peneira foram coletadas por catação manual, em campo. As raízes foram separadas por camadas nas profundidades 0-10, 11-20, 21-30, 31-40, 41-60, 61-80, cm. As mesmas foram levadas ao laboratório e separadas em duas classes de diâmetro (raízes finas 5 mm e raízes grossas > 5 mm). As raízes foram secas em estufa a 65 C e pesadas. Não foi feita a distinção entre raízes mortas e vivas e nem as raízes foram separadas por espécie. Resultados e Discussão Em todas as trincheiras, as raízes atingiram a profundidade máxima de escavação dos solos. Os solos apresentaram a maior concentração de biomassa de raízes nos primeiros 40 cm em todos os tipos de cobertura vegetal e classe de solo. Os maiores estoques de raízes geralmente são concentrados nas camadas superficiais de 0-40 cm. Este comportamento é, geralmente, observado por causa da maior

3 disponibilidade de nutrientes derivados da decomposição da serapilheira depositada na superfície do solo (CASTELLANOS et al., 1991; COSTA et al., 2014; JACKSON et al., 1996; JARAMILLO et al., 2003). Houve um equilíbrio entre as proporções de raízes finas e grossas, nas diferentes classes e cobertura. Apenas na vegetação densa sob Neossolo litólico (37% 5 mm) (Figura 1). A) B) C) D) Figura 1. Proporção da biomassa radicular em profundidade e sua distribuição (%) por classe de diâmetro em áreas de vegetação densa.a) Latossolo; B) Argissolo; C) Planossolo; D) Neossolo litólico Na vegetação aberta sob latossolo (49%) e Neossolo litólico (40%), as proporções de raízes finas foram inferiores a 50% (Figura 2). A) B) C) D) Figura 2. Proporção da biomassa radicular em profundidade e sua distribuição (%) por classe de diâmetro em áreas de vegetação aberta. A) Latossolo; B) Argissolo; C) Planossolo; D) Neossolo litólico

4 A maior parte dos trabalhos abrange somente a biomassa das raízes finas (SALCEDO et al., 1999) e apenas nas camadas superficiais (FAO, 2010), o que pode resultar em uma subestimação nos estoques de biomassa radicular. Conclusões A maior parte das raízes se concentra na camada superficial do solo de 0-40 cm. A maior parte das raízes pertence à classe das raízes finas ( 5 mm). As raízes grossas são predominantes nos Neossolos litólicos. A não amostragem de biomassa radicular grossa em profundidades além dos 20 cm do solo pode acarretar em uma subestimação sistemática nos estoques de biomassa em áreas de caatinga. Agradecimentos Os autores agradecem à CAPES pela bolsa de doutorado da primeira autora e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de pesquisa do terceiro autor. Também agradecem ao CNPq e à Fundação de Ciência e Tecnologia de Pernambuco (FACEPE) pelo suporte financeiro e logístico, principalmente por meio dos projetos Estoques de carbono na vegetação e no solo em áreas com diferentes usos da terra em Pernambuco (CNPq Universal 14/2012 Processo /2012-9) e Impactos de mudanças climáticas sobre a cobertura e uso da terra em Pernambuco: geração e disponibilização de informações para o subsídio a políticas públicas (Processo APQ /09, edital ). Referências CAIRNS, M. A.; HELMER, E. H.; BAUMGARDNER, G. A. Root biomass allocation in the world s upland forests. Oecologia, Berlin, v. 111, n. 1, p. 1-11, CASTELLANOS, J.; MAASS, M.; KUMMERROW, J. Root biomass of a dry deciduous tropical forest in Mexico. Plant and Soil, Crawley, v. 131, p , COSTA, T. L.; SAMPAIO, E. V. S. B.; SALES, M. F.; ACCIOLY, L. J. O.; ALTHOFF, T. D.; PAREYN, F. G. C.; ALBUQUERQUE, E. R. G. M.; MENEZES, R. S. C. Root and shoot biomasses in the tropical dry forest of Semi-Arid Northeast Brazil. Plant and Soil, Crawley, v. 378, n. 1-2, p , EMBRAPA. Unidade de Execução de Pesquisa e Desenvolvimento de Recife. Zoneamento Agrícola de Pernambuco. Recife, CD-ROM. FAO. Global forest resources assessment: main report. Rome, p. il. (FAO Forestry Paper, 163). HOUGHTON, R. A. Aboveground forest biomass and the global carbon balance. Global Change Biology, Oxford, v. 11, n. 6, p , 2005.

5 JACKSON, R. B.; CANADELL, J.; EHLERINGER, J. R.; MOONEY, H. A.; SALA, O. E.; SCHULZE, E. D. A global analysis of root distributions for terrestrial biomes. Oecologia, Berlin, v. 108, n. 3, p , , L.; CUMMINGS, D. L.; LISA J. ELLINGSON, L. Biomass, carbon, and nitrogen pools in Mexican tropical dry forest landscapes. Ecosystems, New York, 6, n. 7, p , KENZO, T.; ICHIE, T.; HATTORI, D.; ITIOKA, T.; HANDA, C.; OHKUBO, T.; KENDAWANG, J. A.; NAKAMURA, M.; SAKAGUCHI, M.; TAKAHASHI, N.; OKAMOTO, M.; TANAKA-ODA, A.; SAKURAI, K.; NINOMIYA, I. Development of allometric relationships for accurate estimation of above- and below-ground biomass in tropical secondary forests in Sarawak, Malaysia. Journal of Tropical Ecology, Cambridge, v. 25, n.4, p , MARTÍNEZ-YRIZAR, A. Biomass distribution and primary productivity of tropical dry forest. In: STEPHEN, H. B.; MOONEY, H. A.; MEDINA, E. (Ed.). Seasonally dry tropical forests. Cambridge: Cambridge University Press, p MOKANY, K.; RAISON, R. J.; PROKUSHKIN, A. S. Critical analysis of root : shoot ratios in terrestrial biomes. Global Change Biology, Oxford, v. 12, n. 1, p , PINHEIRO, E. A. R.; COSTA, C. A. G.; ARAÚJO, J. C. de. Effective root depth of the Caatinga Biome. Journal of Arid Environments, Amsterdam, v. 89, n. 1, p. 1-4, SALCEDO, I.; LEITE, L.; VASCONCELOS, E.; SAMPAIO, E. V. S. B., Produção de raízes finas sob vegetação de Caatinga. In: WORKSHOP SOBRE SISTEMA RADICULAR: METODOLOGIAS E ESTUDO DE CASO, 1999, Aracaju. Anais... Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, p VASCONCELOS, A. C. M.; CASAGRANDE, A. A.; PERECIN, D.; JORGE, L. A. C.; LANDELL, M. G. A. Avaliação do sistema radicular da cana-de-açúcar por diferentes métodos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 27, n. 4, p , 2003.