Aporte de serapilheira em fragmentos florestais na Fazenda Três Irmãos no município de Ituiutaba-MG

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1 REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN Volume 12 - Número 2-2º Semestre 2012 Aporte de serapilheira em fragmentos florestais na Fazenda Três Irmãos no município de Ituiutaba-MG RESUMO Nicolas Fernandes Martins 1 ; Vitor Antônio da Silva 2 Durante o período de um ano, foram avaliadas a quantidade de serapilheira depositada e a sazonalidade de sua queda em uma floresta estacional decidual, próximo ao município de Ituiutaba- MG.. Para o estudo foram utilizados 20 coletores de madeira e de formato quadrado e circular, tendo 50 por 50 cm de largura, sendo o chamado de EG, os de 25 por 25 cm chamados de G formato quadrados sendo os circulares de 15 cm de raio chamados de M e os de 9 cm de raio denominados de P. Foram distribuídos de maneira aleatória numa reserva permanente. O material depositado foi coletado mensalmente, separado em diferentes frações, secado em uma estufa e posteriormente pesado. O trabalho fora desenvolvido na fazenda Três Irmãos, localizado a 20 km do Município de Ituiutaba (sentido a Uberlândia na BR-365). Dessa forma este estudo teve por objetivos quantificar a produção anual de serapilheira e correlações com as variáveis climáticas. Os resultados obtidos as folhas constituiu-se como o principal componente da serrapilheira, e os meses maiores totais de deposição da serapilheira ocorreram nos meses de novembro e dezembro. O total de serapilheira registrada em todos os coletores foi de 8975 kg.ha -1 e no coletor EG onde a amostragem dos dados foram melhores obtivemos um decorrência de serrapilheira num total 4101 kg.ha -1, sendo 2611 kg.ha -1 (63,66%) de folhas, 704 kg.ha -1 (17,16 %) de caule, 453 kg.ha -1 (11,04 %) de frutos e 333 kg.ha -1 (8,12%) de material indiferenciado. A grande quantidade de serrapilheira nos meses de novembro a dezembro pode ser justificada por uma perturbação na floresta estacional decidual. Palavras-chave: Floresta estacional decidual, Dinâmica de serapilheira. ABSTRACT Litter production in forest fragments in Três Irmãos Farm in the municipality of Ituiutaba-MG During the period of one year, we tested the amount of litter and its seasonal fall in a deciduous forest near the city of Ituiutaba-MG.. For the study, 20 wood collectors and square-shaped and circular, with 50 by 50 cm in width, with the call of GE, a 25 by 25 cm square format called G and the circular of 15 cm radius called M and 9-cm radius called P. Were randomly distributed in a permanent reserve. The deposited material was collected monthly, separated into different fractions, dried in an oven and subsequently weighed. The work carried out in the Three Brothers Farm, located 20 km from the city of Ituiutaba (meaning to Uberlandia BR-365). Thus this study aimed to quantify the annual litter production and correlations with climatic variables. The results obtained from the leaves was established as the main component of litter, and the largest total months of litter deposition occurred in the months of November and December. The total litter recorded in all of the traps was 8975 kg ha -1 and EG in the collector where the sampling data, we obtained a better result in litter totaling 4101 kg ha -1, being 2611 kg ha -1 ( 63.66%) of leaf, 704 kg ha -1 (17.16%) of stem, 453 kg ha -1 (11.04%) of fruit and 333 kg ha-1 (8.12%) 82

2 undifferentiated material. The large amount of litter in the months November-December may be explained by a disturbance in deciduous forest. Keywords: Deciduous forest, Dynamics and Litter. 1 INTRODUÇÃO Tentando compreender os processos dinâmicos que envolvem a queda de serapilheira no solo entre diferentes sucessões climáticas o presente trabalho representa uma ferramenta valiosa de investigação da dinâmica necessária para um ideal de medidas mitigadoras que atendam a relação custo e beneficio para os sistemas perturbadores (exploração) pelo homem moderno (FRANCO & CAMPELLO 1997). A serapilheira é um componente de suma importância em um ecossistema florestal, pois responde pela ciclagem de nutrientes, além de indicar a capacidade produtiva da floresta ao relacionar os nutrientes disponíveis com as necessidades nutricionais de dada espécie arbóreas (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003). No presente trabalho, houve vários fatores bióticos e abióticos afetam a produção de serapilheira, tais como: vegetação, altitude, latitude, precipitação, regimes de luminosidade entre outros. Assim, as características de cada ecossistema, determinam o fator pode prevalecer sobre os demais (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003). A serapilheira é formada por vários materiais vegetais que, depositados no solo, são responsáveis pela liberação dos nutrientes que serão utilizados pela planta para o seu próprio desenvolvimento. A serapilheira é de material decíduo constituído de folhas, gravetos, sementes, flores, cascas, galhos, partes vegetais não identificáveis, bem como restos de animais e material fecal. O estudo da ciclagem de nutrientes minerais via serapilheira é de fundamental importância para o conhecimento da estrutura e funcionamento de ecossistemas florestais. Parte do processo de devolução da matéria orgânica e de nutrientes para a camada florestal se dá por meio da deposição da serapilheira, sendo esta considerado o meio mais importante de transferência de elementos essenciais da vegetação para o solo (VITAL et al., 2004). Dessa forma a serapilheira controlam muitas das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, caracterizando-se como um grande fator na manutenção de sistemas florestais e controle de processos erosivos, tais como o fornecimento de substâncias agregantes ao solo (FACELLI & PICKETT 1991). O presente estudo teve por objetivo a avaliação temporal da deposição da serapilheira, bem como a quantificação do material decíduo aportado em formações florestais com diferentes regimes de saturação hídrica numa região de floresta Estacional Decidual. A floresta Estacional Decidual é caracterizada por ter duas estações climáticas bem definidas, sendo uma chuvosa seguida por um longo período de seca, sendo o estrato predominante caducifólio tendo mais de 50 % de indivíduos perdem suas folhagens em períodos desfavoráveis (VELOSO et al.1991), sendo as machas da Floresta Estacional Decidual no Brasil é distribuídas pelos estados de Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Bahia (RIZZINI, 1979). A sua ocorrência sendo em solos de origem calcária, sendo às vezes com afloramentos rochosos típicos, podendo ocorrer em solos de outras origens (RIBEIRO & WALTER 1998). É de suma importância em termos botânicos por apresentar fisionomia e florísticas próprias (RODRIGUES, 1999). Estudos a respeito da dinâmica de produção e ciclagem de serapilheira ainda são escassos tendo poucas informações sobre a estrutura e funcionamento dessas comunidades (KRONKA, 1998). O trabalho tem como objetivos quantificar a produção de serrapilheira na floresta estacional decidual e a relação com as variáveis climáticas, ao longo de um ano na fazenda Três Irmãos no município de Ituiutaba-MG. OBJETIVO Identificar o padrão de deposição de serapilheira em fragmentos de Floresta Estacional Decidual, sendo quantificado o 83

3 material decidual e estabelecida sua relação com as variáveis climáticas. MATERIAIS E MÉTODOS Foram instalados aleatoriamente 20 coletores, sendo numerados de 1 a 20, os quais foram divididos em quatro grupos, sendo 1 ao 5 denominados EG de forma quadrada cuja medida eram 50 por 50 cm (0,250 m 2 ), os coletores numerados de 6 a 10 chamados de G eram de forma quadrada de largura 25 por 25 cm(0,0625 m 2 ), os de 11 a 15 eram M de forma circular de seção circular de raio 15 cm (0,0706m 2 ) e os coletores de 16 a 20 o P de forma circular de raio 9 cm de raio (0,0254 m 2 ). Mensalmente, a serapilheira era coletada, totalizando um ano de coleta que fora nos períodos de agosto de 2009 a julho de O material fora triado e seco em estufa nas dependências do ECOZOOL (Laboratório de Ecologia e Zoologia) da Faculdade de Ciências Integradas do Pontal, unidade da Universidade federal de Uberlândia em Ituiutaba-MG. A triagem do material consistiu em separá-lo em caule, folhas e frutos. Após esta, o material era submetido a uma estufa a temperaturas de aproximadamente 70 ºC por um período de três dias e, após a secagem, pesado em uma balança de precisão (em gramas, com duas casas decimais). A área amostrada está localizada na Fazenda Três Irmãos, totalizando uma área de 3 hectares 1 de reserva permanente, localizada na região urbana do município de Ituiutaba, no Pontal do Triângulo Mineiro, oeste do estado de Minas Gerais. Figura 1 - Foto do Coletor G (0,0625 m 2 ). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os nutrientes podem retornar ao solo através da queda dos componentes senescentes das partes aéreas da planta e sua posterior decomposição. Os fragmentos orgânicos, ao caírem no solo, formam uma camada de serapilheira que compreende folhas, caule, frutos, flores e bem como os restos de animais. O total de serapilheira registrada nos coletores foi de 8975 kg.ha -1.Ano -1 no período referido, os melhores resultados foram obtidos com o coletor EG, mas os coletores G e M obtivemos excelentes resultados. A coleta de 8975 kg.ha -1.Ano -1 obtido na floresta estacional decidual na fazenda Três Irmãos ( Ituiutaba) foram diferentes dos resultados obtidos em floresta semidecidual, sendo valores menores de Schlittler e colaboradores (1993) obteve 6560 kg.ha -1.Ano -1 Werneck e colaboradores (2001 ), obteve 6780 kg.ha -1.Ano -1, os maiores os resultados de Meguro et al. (1979) kg.ha -1.Ano -1 ; Pagano (1989), Santos (1989) kg.ha -1.ano - 1 e valores próximos na floresta estacional semidecidual foram encontrados kg.ha - 1.Ano -1 ; Cesar (1993), kg.ha -1.Ano -1 ; Durigan et al. (1996). Em trabalhos na floresta estacional decidual (VOGEL, 2007) obtidos 7436 kg.ha - 1.ano -1 e König et al. (2002) obtiveram uma deposição de 9,2 Mg ha -1, já Cunha (1997) 5,8 Mg ha -1. Dentre esses fatores, Mason (1980) e Bray e Gorham (1964) propôs que o clima é um fator importante para a queda de serrapilheira e as temperaturas elevadas no maior período de crescimento das plantas e maior quantidade de insolação constituem dessa forma fatores relevantes para a produção de serrapilheira, sendo a produção de serrapilheira é relacionada a diferentes ecossistemas florestais, ou seja, as deposições de serrapilheira podem apresentar diferentes proporções de frações de constituintes. O coletor EG obteve um total 4101 kg.ha -1, sendo 2611 kg.ha -1 (63,66%) de folhas, 704 kg.ha -1 (17,16 %) de caule, 453 kg.ha -1 (11,04 %) de frutos e 333 kg.ha -1 (8,12%) de material indiferenciado. 1 hectare = m 2 83

4 Os maiores totais de deposição da serapilheira ocorreram nos meses de novembro e dezembro, diferente dos dados obtidos por Pinheiro (2006), cuja maior deposição ocorrera em outubro. Figura 2 - Variação mensal média na deposição de serapilheira (kg.há -1 ), comparada com a precipitação (mm) na fisionomia savânica do Cerradão. No referido período, o mês de fevereiro apresentou a menor coleta de serrapilheira, sendo 192 kg/ha -1 e dezembro a maior coleta, sendo 551 kg/ha -1. A maior fração de folhas foi obtida nos meses de novembro a janeiro (meses de maior precipitação pluviométrica), sendo o mês de dezembro obteve-se a maior fração de folhas de 355 kg.ha -1. No mês de maio, a menor fração de folhas foi obtida (111 kg.ha -1 ). A menor fração de caule ocorreu em janeiro, uma deposição de 20 kg.ha -1 e a maior em junho com 108 kg.ha -1. A maior fração de fruto foi observada no mês de dezembro com 99 kg.ha -1 e não houve coleta de frutos no mês de fevereiro. A maior fração para o material indiferenciado ocorreu no mês de agosto com 79 kg.ha -1 e não houve coleta referente ao material mês de maio. Os maiores constituintes da serapilheira são as folhas (PROCTOR, 1983). Em estudos realizados em diferentes florestas do mundo, identificaram-se uma grande quantidade (média de 70%) de folhas na serapilheira e nossos resultados estão em acordo com os desses estudos. A produção máxima de folhas durante a estação seca está de acordo com resultados de outros trabalhos realizados em florestas tropicais (BRAY e GORHAM, 1964, CUEVAS e MEDINA, 1986). A deposição média anual de serapilheira encontrada demonstra a importância desta via de ciclagem de nutrientes para manutenção da produtividade dos nutrientes para o solo. O grande pico de devolução de serapilheira é do mês de dezembro e é associado à fenologia predominante das espécies que compõem a floresta em estudo, a qual, mesmo sendo muito diversificada, obedece a um padrão quase único referente à derrubada das folhas no final do período da seca e verão. Uma das causas para queda de folhas é sua regulação estar relacionada à oferta de água para a vegetação (BARBOSA e FARIAS, 2006), ou seja, a oferta de água para a vegetação na estação inverno (maio a agosto), cujo índice pluviométrico é menor quando comparado às demais estações, temos abscisão foliar representando uma estratégia para minimizar a menor disponibilidade de água. Houveram resultados semelhantes obtidos por Pagano (1998) e César (1993) em florestas semideciduais do estado de São Paulo e em fisionomia do cerradão (PINHEIRO, 2006), confirmando a maior produção de serapilheira na estação de seca, influenciada, sobretudo, pelo estresse hídrico. Kg/ha A S O N D J F M A M J J Meses(2009 a 2010) Temperatura (ºC) Folhas Caule Fruto Figura 3 - Variação mensal média na deposição de serapilheira (kg.há -1 ) do coletor EG (área: 0,250 m 2 ). Os vários estudos realizados em formações florestais no Sudeste brasileiro, tendo por objetivo a dinâmica da produção de serrapilheira durante o ano, tem-se registrado padrões semelhantes ao estudo, tendo a maior deposição de serrapilheira no final da estação da seca (CESAR, 1993; MARTINS e RODRIGUES, 1999; WERNECK et al., 2001). Para a ciclagem de nutrientes, as folhas representam a via mais rápida e mais rica de Material Indiferenciado Temp. media Max Temp. media Min. 84

5 reposição, a predominância da fração foliar reflete a importância nutricional para manutenção florestal, pois a fração foliar é mais rápida para o processo de decomposição. O clima exerce um grande influencia sobre a produção de serapilheira, influenciando a as plantas da florestas etacional em seus processos de floração, brotação, crescimento dos frutos e queda das folhas, sendo que cada uma dessas fases necessita de uma quantidade adequada de calor, água, luz para que a produção de serrapilheira seja efetiva, uma das possíveis causas para o aumento da produção de serrapilheira na estação de verão é as plantas da área de abrangência dos coletores terem suas queda de folhas nesse período, diferentes dos trabalhos de florestas estacionais deciduais que aumento da produção de serrapilheira se dá nos meses de seca e baixas precipitações pluviométricas. De acordo com a figura 3, o fator principal para a queda da serapilheira da floresta estudada fora a temperatura, onde no mês de dezembro tivemos a maior temperatura, sendo 32,5 º C (máxima) obtendo a maiorpesagem nesse mês. O trabalho continua para investigar essa grande diferença que obtivemos de maior produção de serrapilheira nos meses de outubro, novembro e dezembro, comparados com outros trabalhos de floresta estacional decidual. CONCLUSÕES As folhas foram responsáveis pela maior parte da serapilheira produzida pela floresta estaciona decidual, seguidas de caule, frutos e material indiferenciado. A deposição estacional de serapilheira seguiu uma escala decrescente em quantidade com as estações do ano de primavera, inverno, verão e outono, nesta ordem, e a deposição anual registrada mostrouse bem similar por outras formações florestais estudadas na literatura. Os resultados de queda de serrapilheira no mês de dezembro foram diferentes de vários trabalhos podem ser justificado pelo tamanho dos coletores serem menores dos utilizados na literatura, que recomenda o mínimo de 18 cm de diâmetro (PROCTOR, 1983) e os números de coletores foram menores que a literatura recomenda de 20 coletores, sabendo que temos muito trabalhos com números abaixos de 20 coletores. A outra possível causa para a diferença nos resultados é a floresta estar passando. Trabalhos realizados por Lam e Dudgeon (1985) há alguns fatores que podem influenciar na dinâmica da queda de serrapilheira, tais como: precipitação, temperatura, disponibilidade de luz e umidade do solo e a distribuição dos vegetais, mas o que pode ter representados elevadas quantidades de serrapilheira nesses meses de dezembro é a maturação das plantas ocorrerem nesse período e alguma perturbação na floresta estudada. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, J, H, C.; FARIA, S, M.; Aporte de Serrapilheira ao Solo em Estágio Sucessionais Florestais na Reserva Biológica de Poços das Antas, Rio de Janeiro. Revista da Embrapa Agrobiologia, V.3, p , BRAY, J. R., GORHAM, E. Litter Production in Forest of the Word. Advances in Ecological Research, v. 2, p , CARVALHO, L. M.; SCOLFORO, J. R. S. Inventário florestal de Minas Gerais: monitoramento da flora nativa Lavras: UFLA, p CESAR, O Produção de serapilheira na mata mesófila semidecídua da Fazenda Barreiro Rico, Município de Anhembi, SP. Revista Brasileira de Biologia 53: CORREIA, M. E. F.; ANDRADE, A. G. Formação da serrapilheira e ciclagem de nutrientes. In: SANTOS, G. A. CAMARGO, F. A. O (Eds). Fundamentos da Matéria Orgânica do Solo Ecossistemas Tropicais e Subtropicais. Porto Alegre: Genesis, CUEVAS, E., MEDINA, E. Nutrient dynamics within amazonian Forest ecosytems. Nutrient flux in fine litter fall and efficiency of nutrient utilization. Oecologia, Berlim,v.68, n. 3, p ,

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