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JOELMA DE LIRA FREIRE
DEPOSIÇÃO, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DECOMPOSIÇÃO DE LITEIRA
EM UM BOSQUE DE SABIÁ (
Mimosa caesalpiniifolia Benth), ITAMBÉ – PE.
Recife – PE
Fevereiro 2008
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FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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JOELMA DE LIRA FREIRE
DEPOSIÇÃO, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DECOMPOSIÇÃO DE LITEIRA EM
UM BOSQUE DE SABIÁ (Mimosa caesalpiniifolia Benth), Itambé – PE.
Dissertação submetida à Coordenação do Programa de
Pós-Graduação em Zootecnia da UFRPE, área de
Concentração em Forragicultura, como requisito para a
obtenção de grau de Mestre em Zootecnia
Orientador: Profº José Carlos Batista Dubeux Jr.
Co-orientadores: Profº Mário de Andrade Lira
Profº Rinaldo Luiz Caraciolo Ferreira
RECIFE – PE
Fevereiro de 2008
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FICHA CATALOGRÁFICA
CDD 633. 2
1. Forragem
2. Ciclagem
3. Nutriente
4. Leguminosa forrageira
5. Decomposição
6. Deposição
I. Dubeux Júnior, José Carlos Batista
II. Título
F866d Freire, Joelma de Lira
Deposição, composição química e decomposição de li –
teira em um bosque de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth)/
Joelma de Lira Freire. -- 2008.
71 f. : il.
Orientador : José Carlos Batista Dubeux Júnior.
Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Universidade
Federal Rural de Pernambuco. Departamento de Zootecnia.
Inclui bibliografia.
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DEPOSIÇÃO, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DECOMPOSIÇÃO DE LITEIRA
EM UM BOSQUE DE SABIÁ (Mimosa caesalpiniifolia Benth), Itambé - PE
JOELMA DE LIRA FREIRE
Dissertação defendida em 27/02/2008
Orientador:
_______________________________________________________
José Carlos Batista Dubeux Jr., Ph.D.
Profº Adjunto da UFRPE
Examinadores:
___________________________________________________________
Mércia Virgínia Ferreira dos Santos, D. Sc.
Profª Associada da UFRPE
___________________________________________________________
Rinaldo Luiz Caraciolo Ferreira, D. Sc.
Prfº Associado da UFRPE
_________________________________________________________
Mário de Andrade Lira, Ph. D.
Pesquisador do IPA
RECIFE – PE
2008
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Prece de Cáritas
DEUS, nosso Pai, que sois todo poder e
bondade, dai forca àquele
que passa pela provação; dê luz àquele que procura a verdade,
pondo no coração do homem a compaixão e a caridade. Deus, dai
ao viajor a estrela guia; ao aflito a consolação; ao doente o
repouso. Pai dê ao culpado o arrependimento,
ao espírito a
verdade, a criança o guia, ao órfão o pai. Senhor, que a vossa
bondade se estenda sobre tudo que Criastes. Piedade Senhor, para
aqueles que não vos conhecem, esperança para aqueles que
sofrem. Que a Vossa bondade permita aos espíritos consol
adores
derramarem por toda parte a paz, a esperança e a fé. Deus, um
raio, uma faísca do Vosso amor pode abrasar a terra. Deixa-
nos
beber nas fontes dessa bondade fecunda e infinita e todas as
lágrimas secarão, todas as dores acalmar-se-
ão. Um só coração,
um só pensamento subirá até Vós como um grito de
reconhecimento e amor. Como Moisés sobre a montanha, nos
Vós esperamos com os braços abertos, oh! Poder... oh!
Bondade... oh! Beleza... oh! Perfeição, e queremos de alguma
sorte alcançar a Vossa misericórdia. Deus, dai-
nos a força de
ajudar o progresso a fim de subirmos até Vós. Dai-
nos a caridade
pura; dai-nos a fé e a razão; dai-
nos a simplicidade que fará de
nossas almas, o espelho onde deve refletir a Vossa Santa e
Misericordiosa imagem.
Mme. W. Krill.
Ditado pelo Espírito Cáritas.
25 de dezembro de 1873.
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Aos meus pais:
José Severino Freire “in memórian”, pelo amor, incentivo, exemplo de pai, corajoso,
amigo, saudades...
Terezinha de Lira Freire, pelo amor, carinho, dedicação, incentivo constante.
Amigos para sempre.
Palavras são poucas para expressar o que representam em minha vida.
Ao meu irmão:
Jailson Freire, pelo apoio, amizade e incentivo.
DEDICO
Ao Médico Veterinário Luiz Gustavo Ribeiro Guerra, pelo amor, apoio, dedicação,
companheirismo, amparo firme e incentivo sempre.
A você toda a minha gratidão.
OFEREÇO
A vocês, Obrigada por tudo...
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos que colaboraram direta e indiretamente para a execução desse
trabalho. Em especial:
A Deus, inteligência suprema, que nos concede força para superar os obstáculos
da vida;
A Universidade Federal Rural de Pernambuco, pela oportunidade de realizar o
curso;
A Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA, e Estação
Experimental de Itambé – IPA, que através do acordo IPA/UFRPE contribuiu para a
realização desse trabalho;
Ao CNPq e ao IPA, pelo apoio financeiro e infraestrutura para a realização do
experimento;
Ao Professor José Carlos Batista Dubeux Jr., pela orientação e ensinamentos,
imprescindíveis na elaboração e realização do trabalho;
Aos meus conselheiros Profº Mário de Andrade Lira e Profº Rinaldo Luiz
Caraciolo Ferreira, pelas sugestões e conselhos que foram valiosos para o
desenvolvimento do trabalho;
A Professora Mércia Virginia Ferreira dos Santos, pelo apoio e incentivo durante
o curso e realização do experimento;
A todos os funcionários do Campo Experimental de Itambé, da Empresa
Pernambucana de Pesquisa Agropecuária (IPA), nas pessoas Dr. Roberto José de Melo,
Sr. Araújo, Severino, Reginaldo, Eduardo, Neném, pelo apoio dado durante o
experimento.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Ao Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Federal Rural de
Pernambuco do Departamento de Zootecnia, ao funcionário Sr. Antônio José de Souza
pela colaboração nas análises laboratoriais;
Ao Pesquisador Erinaldo Viana de Freitas, pelo apoio prestado durante o
decorrer do experimento;
Aos bolsistas Adeneide Galdino e Arthur Neves, pela ajuda e participação no
decorrer do experimento;
Ao Secretário do Curso, Sr. Nicássio, pelos préstimos indispensáveis e atenção
sempre ao longo do curso;
As estagiárias do Codai Isabela e Enila pela ajuda tão importante no laboratório
de análises no IPA;
Aos meus colegas Vicente e Hiran, pela amizade, convivência e apoio nas horas
mais estressantes;
Aos colegas Alessandra, Luiz Carlos, Evaristo, Rinaldo, Suellen, pelo convívio
durante a graduação e a pós-graduação, amizade e apoio nas horas difíceis;
Aos demais colegas da pós-graduação em Zootecnia, Mônica, Luciana, Ana
Maria, Mércia, Liz, Lídia, Marta pela convivência durante o curso;
A todos que contribuíram para a realização desse trabalho.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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SUMÁRIO PÁGINA
LISTA DE TABELAS 10
LISTA DE FIGURAS 11
RESUMO 13
SUMMARY 14
INTRODUÇÃO GERAL 15
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18
CAPÍTULO 1 - Deposição e composição química de liteira em um bosque de sabiá
(Mimosa caesalpiniifolia Benth).
Resumo 22
Abstract 23
Introdução 24
Material e Métodos 25
Resultados e Discussão 28
Conclusões 49
Referências Bibliográficas 49
CAPÍTULO 2 - Decomposição de liteira em bosque de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia
Benth)
Resumo 54
Abstract 55
Introdução 56
Material e Métodos 57
Resultados e Discussão 60
Conclusões 69
Referências Bibliográficas 69
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO 1 PÁGINA
Tabela 1. Análise do solo, nas camadas de 0-20; 20-40 cm, da área
Experimental - Itambé – PE. 26
Tabela 2. Caracterização do bosque de sabiá avaliado; Itambé-PE 29
CAPÍTULO 2
Tabela 1. Análise dos solos com profundidade de 0-20 e 20-40 cm
da área experimental Itambé – PE. 58
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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LISTA DE FIGURAS
CAPITULO 1 PÁGINA
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) durante o período de Março/2006
a Julho/2007, Itambé-PE. 27
Figura 2. Deposição de folhas e ramos de liteira (kg de MO/ha) em
bosque de sabiá Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 30
Figura 3. Folhas e ramos de liteira existente (kg MO/ha) em bosque de
sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 32
Figura 4. Proporção de folhas e ramos de liteira depositada em
bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 34
Figura 5. Teor de Nitrogênio (% na MO) de folhas e ramos de liteira
depositada em bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 36
Figura 6. Teor de Nitrogênio (% na MO) de folhas e ramos de
liteira existente em bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 38
Figura 7. Teor de P (% na MO) de folhas e ramos de liteira depositada
em bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 40
Figura 8. Teor de Fósforo (% na MO) de folhas e ramos de liteira existente
em bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 42
Figura 9. Deposição de Nitrogênio (kg/ha) via folhas e ramos de liteira
em bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 44
Figura 10. Deposição de Fósforo (kg/ha) via folhas e ramos de liteira em
bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 46
Figura 11. Relação C/N de folhas e ramos de liteira depositada em bosque
de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE. 48
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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CAPÍTULO 2 PÁGINA
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) durante o período de março / 2006
a novembro / 2007, Itambé-PE. 58
Figura 2. Biomassa remanescente (base na MS) de liteiras de sabiá
(
Mimosa caesalpiniifolia Benth), frações folhas e ramos; conforme os
períodos de incubação, Itambé-PE. Contraste ortogonal de k para folhas
vs. ramos P = 0,04; folhas senescentes vs. folhas recém-caídas P = 0,11. 61
Figura 3. Mineralização líquida de N de diferentes frações de liteira de
sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth), conforme os períodos de incubação,
Itambé – PE. 63
Figura 4. Mineralização líquida de P de liteira de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia
Benth); dados de todos os tratamentos conforme os períodos de incubação,
Itambé – PE. 64
Figura 5. Teor de N (%) de liteira de folhas e ramos de sabiá (
Mimosa
caesalpiniifolia
Benth), conforme os períodos de incubação, Itambé – PE; 66
Figura 6. Relação C/N de diferentes frações de liteira de sabiá (Mimosa
caesalpiniifolia
Benth), conforme os períodos de incubação, Itambé – PE. 68
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Deposição, composição química e decomposição de liteira em um bosque de sabiá
(
Mimosa caesalpiniifolia Benth).
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar a deposição, composição química e
decomposição de liteira em um bosque de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth). O
experimento foi realizado na Estação Experimental de Itambé-IPA. A avaliação de
liteira existente e depositada foi realizada no período de agosto de 2006 a julho de 2007
a cada 28 dias. Foram utilizados 20 quadrados com 1m
2
, em pontos aleatórios a cada
avaliação. Para avaliação da decomposição de liteira, foram utilizadas bolsas de
“nylon”, sendo incubadas as seguintes frações: folhas recém-caídas, folhas senescentes
já depositadas e no início da mineralização e ramos. Os tempos de incubação foram 0, 4,
8, 16, 32, 64, 100 e 256 dias, sendo o mesmo procedimento realizado em 2006 e 2007.
Os tratamentos foram distribuídos em delineamento de blocos ao acaso com 5
repetições. A deposição de folhas atingiu valor de 15.167 kg MO/ha, tendo maior
deposição no período chuvoso. As folhas representaram a maior contribuição na
deposição de liteira, com proporção média de 87% predominando na maioria das
avaliações. Os ramos e folhas apresentaram teores médios de nitrogênio de 1,4% e 2,7%
respectivamente, demonstrando assim que as folhas foram os principais contribuintes de
nutrientes da liteira. A relação C/N de folhas ficou abaixo de 30; os ramos apresentaram
relação mais elevada entre 30 e 40, favorecendo assim a imobilização de nitrogênio
pelos microorganismos do solo. A relação entre a deposição e o acúmulo de liteira no
último mês de avaliação foi de 0,30 indicando assim que houve maior acúmulo do que
deposição. No ensaio de decomposição, os ramos apresentaram taxa de mineralização
menor que as folhas tanto para biomassa total como para nitrogênio, tendo as
decomposições de folhas e ramos variando de acordo com os períodos de incubação. A
decomposição dos substratos foi influenciada pela quantidade de chuvas ocorridas ao
longo do período de avaliação. De maneira geral, conclui-se que o componente liteira é
essencial no processo de reciclagem de nutrientes em um bosque de sabiá, todavia a
mineralização ocorre a taxas relativamente lentas, sendo esse fato relevante na redução
de perdas de nutrientes por lixiviação, contribuindo para a manutenção desse sistema.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Deposition, chemical composition and decomposition of litter in a sabiá (Mimosa
caesalpiniifolia
Benth) canopy
SUMMARY
The objective of this experiment was to evaluate the deposition, chemical
composition, and decomposition of litter in a sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth)
canopy. The experiment was carried out at the Experimental Station of Itambé-IPA. The
evaluation of existing and deposited litter was carried through the period of August of
2006 until July of 2007, every 28 days. Twenty squares with 1m² were used, in random
points to each evaluation. The nylon bag technique was used for litter decomposition
evaluation, incubating the following litter fractions: just-fallen leaves, “aging” leaves
already deposited and in the beginning of the mineralization, and branches. The
incubation periods were 0, 4, 8, 16, 32, 64, 100, and 256 days, being the same procedure
carried through in 2006 and 2007. Treatments were distributed in randomized block
design with five replications. Leaf deposition reached the value of 15,167 kg OM/ha,
presenting greater deposition in the rainy period. Leaves represented the greater
proportion of litter deposited, with average ratio of 87% of predominance in the
majority of the evaluations. Branches and leaves presented average nitrogen
concentration of 1.4% and 2. 7%, respectively, demonstrating that leaves were the main
contributors of nutrients via litter. The C/N ratio of leaves was below 30, branches
presented C/N ratio between 30 and 40, likely favoring the nitrogen immobilization by
ground microorganisms. The relationship between litter deposition and litter
accumulation in the last month of evaluation was 0.30 indicating that it presented
greater accumulation than deposition. In the decomposition assay, branches presented
lesser mineralization than leaves both for total biomass and nitrogen, with leaf and
branch decomposition varying with the incubation periods. The decomposition of
substrata was influenced by the rainfall amount occurred in the evaluation period. In a
general way, it was concluded that the litter component is essential in the process of
nutrient recycling in a sabiá canopy, however, the mineralization occurs in relatively
slow taxes, being this fact relevant in the reduction of nutrient losses by leaching,
contributing for the maintenance of this ecosystem.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Introdução Geral
As pastagens ocupam aproximadamente 25% da superfície terrestre (Hodgson, 1990).
Na América do Sul tropical, savanas nativas e pastagens cultivadas ocupam aproximadamente
250 milhões de hectares incluindo 200 milhões hectares no Brasil, 28 milhões hectares na
Venezuela e 20 milhões ha na Colômbia (Boddey et al, 1996). Desta forma, pastagens podem
ser consideradas importantes ecossistemas terrestres.
Em pastagens de países de clima temperado, pelo menos 50 % da produtividade das
forrageiras é função da grande utilização de fertilizantes, além de ser uma importante
ferramenta de manejo utilizada pelos produtores para modular a produção (Jarvis et al.,
1995). Já nos sistemas extensivos dos trópicos, a fertilização nitrogenada é, na maioria dos
casos, de economicidade questionável (Döbereiner, 1997). Assim, as leguminosas passam a
ter um papel de destaque não apenas suprindo proteína para os animais, mas também
fornecendo nitrogênio para o sistema (Dubeux Jr. et al., 2006).
Dentre as espécies de leguminosa, destaca-se a sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth),
que é uma leguminosa da subfamília Mimosoidae, recebendo este nome pela semelhança da
cor da casca com a plumagem da ave conhecida por tal denominação (Corrêa, 1978).
Ocorrem divergências quanto à área de distribuição desta espécie. Segundo Costa (1983),
situa-se do Piauí ao Rio Grande do Norte, ocorrendo na caatinga. Braga (1988) citou que o
sabiá se restringe aos Estados do Maranhão, Piauí e Ceará, indo desde o litoral até serras,
sertão e vales. Rizzine (1976) afirmou que essa espécie ocorre do Maranhão à Bahia,
incluindo a área cultivada, não estabelecendo fronteiras da ocorrência espontânea. É uma
árvore que pode atingir de 7 a 8 metros de altura. Tem aspecto entouceirado e geralmente
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
16
possui galhos com dimensões semelhantes ao tronco (Suassuna, 1982). As folhas são
bipinadas, o diâmetro do tronco é de 15 cm aproximadamente, a espessura média da casca é
de 7 cm (Lima, 1982), as flores são brancas, pequenas e reunidas em espigas cilíndricas de 5
a 10 cm de comprimento, e às vezes ordenadas em panículas terminais. O fruto é um legume
pequeno, teniado, de comprimento 10 a 13 mm de largura. As sementes são pequenas,
discóides, lisas, leves e com 5 a 8 mm de diâmetro, germinam de 5 a 10 dias após as
primeiras chuvas, mas só atingem o seu completo desenvolvimento aquelas que caírem em
locais de boas condições de umidade (Tigre, 1986).
A presença de árvores na pastagem influencia o processo de ciclagem de
nutrientes (Carvalho et al, 1994; Menezes et al, 2002). Sanchez (1995) ressalta que a
ocorrência de árvores em sistemas de pastagens de regiões com limitações de fertilidade do
solo ou com chuvas erráticas, pode melhorar a captura e retenção de nutrientes, aumentando
a produtividade e sustentabilidade naqueles sistemas. Usualmente, a presença de árvores
isoladas em uma pastagem pode levar a formação de manchas com níveis mais elevados de
matéria orgânica e umidade do solo, sendo denominadas “ilhas de recursos” ou “ilhas de
fertilidade”. Diferentes mecanismos estão envolvidos na formação dessas zonas
diferenciadas, incluindo captura de nutrientes e deposição de liteira, redução na temperatura
do solo e do ar, além da adição de resíduos animais (Tiedemann e Klemmedson, 1973;
Belsky et al, 1993; Rhoades, 1997; Menezes et al, 2002).
De forma geral, árvores possuem sistemas radiculares desenvolvidos que são
capazes de absorver e reciclar nutrientes de horizontes mais profundos do solo, sendo
depositados na superfície na forma de liteira (Menezes e Salcedo, 1999; Tiessen et al, 2003).
Outras formas também de transferências superficiais de nutrientes são as excreções dos
animais. Com menores taxas de utilização das pastagens, são menores as perdas via excreta
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
17
dos animais e há maior retranslocação interna de nitrogênio nas plantas e maior quantidade
de liteira depositada no solo (Thomas, 1992).
A produção de liteira e a devolução de nutrientes em ecossistemas florestais
constituem uma importante via de retorno de nutrientes para o sistema solo-planta. Vários
fatores bióticos e abióticos influenciam a produção de liteira, tais como: tipo de vegetação,
altitude, latitude, precipitação, temperatura, regimes de luminosidade, relevo, deciduosidade,
estágio sucessional, disponibilidade hídrica e características do solo (Russele, 1996). Ferreira
et al., (2007), trabalhando em um bosque de sabiá encontraram deposição mensal de 669,72
kg/ha, com mínima e máxima de 292,65 e 1.624 kg/ha, relatando que a deposição é
importante para o processo de recuperação dos solos.
As liteiras se constituem na fonte primária de nutrientes para o sistema. A taxa de
mineralização de sua matéria orgânica depende de muitos fatores, como por exemplo, a
textura da superfície do solo, o teor de argila, as condições de drenagem, a disponibilidade de
nutrientes, a reação do solo e a resistência das diferentes frações da matéria orgânica aos
processos de mineralização. (Russelle, 1996). Essa decomposição depende também da
qualidade da liteira. Pereira et al., (1997) encontraram valores de fósforo para a liteira de
sabiá de 0,06, sendo considerado baixo, e valores médios de nitrogênio de 3%, sendo
considerado valor alto em se tratando de liteira. Bonito et al (2002) relata que quando a liteira
é rica em N implica em rápidas taxas de decomposição da matéria orgânica do solo e
mineralização de N. Quando o teor de lignina e carbono é alto a decomposição da liteira é
mais lenta, reduzindo a disponibilidade de N no solo. Siqueira e Franco (1988) verificaram
que em liteira, quando a relação C/N é acima de 30 o nitrogênio fica imobilizado, diminuindo
então os nutrientes para o solo e para a planta.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
18
O objetivo deste trabalho foi avaliar a deposição, composição química e decomposição
de liteira em um bosque de sabiá (
Mimosa caesalpiniifolia Benth) nas condições da Zona da
Mata de Pernambuco.
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20
SUASSUNA, J. Efeitos da associação do sabiá (Mimosa caesalpiniifolia benth.) no
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branca (Tabebruia stenocalyx Srprague e Staf) na zona da mata de Pernambuco.
Recife: UFRPE, 1982. p, 174. Dissertação Mestrado em Botânica - Universidade
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TIESSEN, H.; MENEZES, R.S.C.; SALCEDO, I.H.; WICK, B.. Organic matter
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FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
21
CAPÍTULO 1
Deposição e composição química de liteira em um bosque de sabiá (
Mimosa
caesalpiniifolia
Benth).
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
22
Deposição e composição química de liteira em um bosque de sabiá (Mimosa
caesalpiniifolia Benth).
Resumo
Esta pesquisa objetivou avaliar a deposição e composição química de
diferentes componentes da liteira existente e depositada em um bosque de Sabiá
(Mimosa caesalpiniifolia Benth). O experimento foi realizado na Estação Experimental
de Itambé-IPA durante o período de Agosto de 2006 a Julho de 2007. A avaliação da
liteira existente e depositada foi realizada a cada 28 dias. Para tal, foram utilizados 20
quadrados com 1m
2
dispostos aleatoriamente, sendo novas áreas escolhidas a cada
avaliação. A caracterização do bosque apresentou média de DAP de 26,8 cm, sendo essa
característica importante para a escolha de genótipos superiores. A deposição de folhas
e ramos no período experimental foi de 15.167 kg MO/ha e 3.373 kg MO/ha,
respectivamente, aumentando os valores mensais no período de maior precipitação,
tendo essa deposição apresentado relação com acúmulo de 0,30 demonstrando assim
que houve maior acúmulo que deposição. A proporção de folhas ficou em torno de 87%
do total da liteira, com médias dos teores de N e P de 2,9% e 0,17%, respectivamente. A
relação C/N das folhas ficou abaixo de 30, enquanto a de ramos de 30 a 40,
demonstrando assim melhor qualidade das folhas. Aproximadamente 462 kg N/ha e 30
kg P/ha foram depositados via liteira durante o período experimental (Ago-2006 a Jul-
2007). Conclui-se que a deposição de liteira é um componente essencial para
manutenção da fertilidade do solo em um bosque de sabiá, contribuindo assim para
manutenção do mesmo.
PALAVRAS CHAVES: Decomposição, ciclagem de nutrientes, leguminosa arbórea
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
23
Litter deposition and chemical composition in a sabiá (Mimosa caesalpiniifolia
Benth) canopy.
Abstract
This research aimed to evaluate the deposition and chemical composition of
different components of existing and deposited litter in a Sabiá (
Mimosa caesalpiniifolia
Benth) canopy. The experiment was carried through in the Experimental Station of
Itambé-IPA during the period of August 2006 to July 2007. The evaluation of the
existing and deposited litter was carried out every 28 days. For this trial, 20 squares
with 1m² were randomly allocated and new areas were chosen to each following
evaluation. The canopy characterization showed average diameter at breast height
(DBH) of 26.8 cm; this was an important characteristic for selection of superior
genotypes. The leaf and branch deposition during the experimental period was 15,167kg
OM/ha and 3,373 kg OM/ha, respectively, increasing the monthly values in the period
of greater precipitation. Litter deposition and existing litter presented a ratio of 0.30,
demonstrating greater accumulation than deposition. Leaf proportion in deposited litter
was approximately 87% of the total litter, with average N and P concentration of 2. 9%
and 0. 17%, respectively. The C/N ratio of leaves was below 30, while branch C/N ratio
ranged from 30 and 40, demonstrating better quality for leaves. Approximately 462 kg
N/ha and 30 kg P/ha were deposited via litter deposition during the experimental period
(Ago-2006 to Jul-2007). It was concluded that litter deposition is an essential
component for maintenance of soil fertility in a sabiá canopy, contributing for its
maintenance.
Keywords: Decomposition, legume tree, nutrient cycling.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
24
Introdução
A ciclagem de nutrientes é importante para a manutenção de um ecossistema de
floresta, principalmente em solos de baixa fertilidade natural, como os Latossolos e
Argissolos situados na Amazônia. Esta ciclagem é igualmente fundamental para manter os
sistemas tradicionais de agricultura migratória. Durante o pousio, os nutrientes acumulam-se
na vegetação da floresta secundária e, com a derrubada e queimada, são realocados para a
camada superficial do solo, repondo parcialmente os nutrientes exportados pelos cultivos.
Outras formas de transferência de nutrientes dentro do sistema são as constantes deposições
de liteira, lavagem pluvial das copas e a própria contribuição das chuvas (Sampaio et al.,
2003). O aumento da eficiência na ciclagem de nutrientes visa obter maior eficiência
produtiva do sistema e a sustentabilidade do mesmo, além de maior proteção ao ambiente
resultante de menores perdas (Monteiro e Werner, 1997).
Nos solos altamente intemperizados, assim como nos degradados, a liteira constitui-se
na maior fonte de matéria orgânica. Sua quantidade e natureza desempenham importante
papel na formação e manutenção da fertilidade desses solos e, conseqüentemente, de
nutrientes para a flora e fauna do solo degradado. No solo, ocorre rápida decomposição
inicial de material lábil e, posteriormente, num processo mais lento, de materiais mais
resistentes. Essa lenta decomposição pode ser em conseqüência do mecanismo de adsorção,
da estabilização de metabólitos e da redução da biomassa no solo.
A biodegradação é um processo complexo envolvendo grande número e variedade de
microorganismos do solo (Fernandes et al., 2006). A camada de liteira que cobre o solo atua
como um sistema de entrada e saída de nutrientes, suprindo o solo e as necessidades
nutricionais dos vegetais, possibilitando que florestas se desenvolvam em solos de baixa
fertilidade. Este processo é de fundamental importância para o entendimento do
funcionamento desses ecossistemas. A sazonalidade na queda de detritos vegetais pode estar
relacionada a diversos fatores tais como: fotoperíodo, condições climáticas, competição
intercopas, dentre outros (Medeiros e Almeida, 1993).
Dentre as espécies que formam liteiras se encontra a sabiá (
Mimosa
caesalpiniifolia Benth). É uma leguminosa forrageira em que as flores são brancas, sementes
pequenas, espécie tolerante aos solos ácidos e durante a estação seca perde as folhas para
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
25
evitar a perda excessiva de umidade durante esse período. Essa queda de folhas e também
ramos forma uma camada denominada liteira que se acumula sob o solo, formando uma
cobertura vegetal morta (Oliveira e Prisco, 1967, Garcia et al., 1991).
As liteiras amostradas em diferentes florestas do mundo, em geral, são compostas de 60
a 80% por folhas, de 1 a 15% por frutos, de 12 a 15% por ramos e de 1 a 25% por cascas de
árvores. A quantidade de nutrientes na liteira depende da espécie, do tamanho e tipo das
folhas em relação aos demais componentes, da capacidade de translocação do nutriente antes
da senescência, bem como, do tipo de solo (Bray & Gorham, 1964).
Na ciclagem de nutrientes, dependendo da qualidade dos resíduos vegetais que
retornam ao solo (liteira), pode ocorrer imobilização do nitrogênio do solo. As perdas de
nitrogênio do sistema ocorrem pelos seguintes mecanismos: a) desnitrificação biológica com
liberação de N
2
, N
2
O e NO; b) decomposição química do nitrito; c) perda não biológica de
amônia. Essa volatilização diária de 0,003 a 0,3 kg de nitrogênio/ha ocorre como
conseqüência da desnitrificação. Uma forma de reduzir essa perda seria a deposição de liteira
(Monteiro e Werner, 1997).
Um trabalho realizado por Fernandes et al (2006), demonstrou que em áreas de floresta
de sucessão secundária espontânea ocorre depósito anual de 149,81 kg N/ha; 3,00 kg P/ha e
16,30 kg K/ha. O bosque de Mimosa caesalpiniifolia depositou aproximadamente 177 kg
N/ha.ano; 3,90 kg P/ha.ano e 15,20 kg K/ha.ano. O aporte anual de N pela liteira das áreas de
plantio de Mimosa caesalpiniifolia e Carapa guianensis foi superior à floresta secundária
espontânea, possivelmente devido à capacidade das leguminosas em fixar N
2
. O estudo da
deposição e decomposição da liteira em sistemas silvipastoris é de fundamental importância
para o entendimento do processo de ciclagem de nutrientes nos mesmos (Tiessen et al.,
2003).
O objetivo deste trabalho foi avaliar a deposição e a composição química de
diferentes componentes da liteira existente e liteira depositada em um bosque de sabiá.
Material e Métodos
O experimento foi realizado na Estação Experimental de Itambé, pertencente à
Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA, situada a 7° 25’ 00” de latitude
sul e 35° 06’ 00” de longitude WGR, com relevo suave ondulado, na zona da mata
setentrional, a 96 km de Recife. O clima é chuvoso, quente e úmido, com verão seco,
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
26
temperatura média anual de 24° C e precipitação média anual de 1.200 mm. A vegetação é
classificada como Floresta Caducifólia e Subcaducifólia (CPRH, 2003).
O solo é classificado como argiloso vermelho-amarelo, de acordo com o sistema
brasileiro de classificação de solos (Jacomine, 2001). Foi avaliado um povoamento de sabiá
com 18 anos de idade, espaçamento de 4,5 m x 4,5 m e área de 0,11 ha. O povoamento é
oriundo dos progenitores F4, advindos de plantas sem acúleos, a partir de matrizes do
bosque da Universidade Federal Rural de Pernambuco, e de um plantio comercial da
estação experimental de Itambé – Pernambuco (Lima, 1995). O bosque foi implantado
numa área de
Brachiaria decumbens, passando por métodos de manejos diferentes em
pesquisas onde recebeu 200 g de superfosfato simples e esterco de curral curtido no ano de
1995 (Lima, 1995), sendo ramoneado por bovinos para avaliar a preferência de plantas com
e sem acúleos; no ano de 1999 foram cortadas 38 árvores para determinação de biomassa
(Moura, 1999).
Foi retirada uma amostra composta de solo no bosque para realização da análise de
fertilidade (Tabela 1). As amostras foram retiradas em profundidades de 0-20 e 20-40 cm e
as análises realizadas no laboratório de Fertilidade do Solo da Empresa Pernambucana de
Pesquisa Agropecuária – IPA segundo metodologia da EMBRAPA (1997).
Tabela 1. Análise do solo, nas camadas de 0-20; 20-40 cm, da área experimental -
Itambé – PE.
Camada P pH(H
2
O) K
+
Al
3+
Ca
2+
Mg
2+
Mg/dm
3
----------------- cmol
c
/dm
3
-------------------
0-20 cm 3 5,30 0,19 0,00 3,00 1,25
20-40 cm 2 5,40 0,15 0,05 3,05 1,05
O índice pluviométrico da Estação Experimental de Itambé durante o período
experimental é representado na Figura 1.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
27
169
177
83
192
146
104
73
5
37
21
56
80
159
137
116
407
128
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Período Experimental
Índice Pluviométrico (mm)
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) durante o período de Março/2006 a
Julho/2007, Itambé-PE. Setas indicam início e término do período
experimental.
A avaliação da deposição de liteira de sabiá seguiu metodologia desenvolvida
por Bruce e Ebersohn (1982) e adaptada por Dubeux Jr. et al (2006a). A avaliação da
liteira existente, aquela composta de folhas, frutos e ramos que se encontram
acumulados no chão, foi realizada a cada 28 dias. Na avaliação foram utilizados 20
quadrados com 1m
2
, dispostos aleatoriamente no bosque. Em cada quadrado, a
quantidade total de liteira existente no momento da avaliação foi coletada e colocada em
sacos de papel devidamente etiquetados, sendo colocados em estufa de circulação
forçada de ar, por 72 h à 65º C. Após coleta da liteira existente, foram colocados
piquetes de madeira demarcando a área do quadrado (1m
2
) e uma lona plástica de
aproximadamente 30 cm de altura que foi montada no perímetro de cada quadrado, com
o objetivo de evitar a perda lateral de liteira pela ação do vento. Após a retirada da
liteira existente, os quadrados demarcados pelos piquetes tinham por objetivo avaliar a
liteira depositada (aquela composta de folhas, frutos e ramos recém caídos), durante o
período de 28 dias. O material da liteira depositada também foi coletado, pesado,
etiquetado e colocado na estufa de forma semelhante a liteira existente. Após a coleta da
liteira depositada, 20 novas áreas foram selecionadas para um novo ciclo de
determinações de liteira existente e liteira depositada. Essas avaliações foram realizadas
Total =2.096 mm
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
28
de Agosto de 2006 a Julho de 2007, totalizando 12 meses de avaliação. Após a retirada
do material colhido da estufa, foi realizada a separação manual dos componentes folhas
+ frutos e ramos.
Foi realizada a caracterização do bosque, onde foi verificada a altura das plantas,
diâmetro a 1,30 m do solo (altura do peito=DAP), diâmetro da base, número de
fustes/touceira e número de ramos/fuste. Para essas medidas foram avaliadas 30
touceiras no bosque, que foram escolhidas a cada 10 m ao longo de três transectos de
100 m. Estas touceiras foram marcadas e as medições acima indicadas foram feitas
sempre nas mesmas touceiras em duas datas: 11/04/2007 e 10/05/2007. Para mensurar a
altura da planta utilizou-se régua graduada posicionando-a junto ao tronco principal até
o ápice da planta. Para medir o diâmetro da altura do peito foi utilizado um paquímetro
para mensuração. Foram considerados como fustes os troncos principais enquanto que
os ramos corresponderam às ramificações encontradas nos fustes.
Foram determinados nas liteiras existentes e depositados os teores de matéria
seca (MS), matéria orgânica (MO), nitrogênio (N) e fósforo (P) de acordo com a
metodologia descrita por Silva e Queiroz (2002) e carbono (C) de acordo com
metodologia seguida por Bezerra Neto e Barreto (2004). As análises foram realizadas
no Laboratório de Ração da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA.
A deposição de fósforo (P) e nitrogênio (N) foi calculada a partir dos teores dos mesmos
multiplicados pela deposição da MO via folhas e ramos. Os dados de liteira existente e
depositada foram avaliados através de análise estatística descritiva calculando-se média
e desvio padrão.
Resultados e Discussão
Na caracterização do bosque (tabela 2), observou-se que os resultados
encontrados foram semelhantes aos relatados por Mendes (1989), que reportou plantas
de sabiá na fase adulta atingindo até 8 m de altura com 20 cm de DAP e cerca de 3 a 4
fustes/planta. O mesmo autor relata que essas características são importantes para a
escolha de genótipos superiores e assim ter maior aproveitamento da planta, no uso da
alimentação, assim como para a produção de estacas de qualidade. Lima (1982)
encontrou valor de diâmetro do tronco de 15,6 cm e 21,0 cm em plantas adultas com 7 e
8 anos de idade. Segundo Tigre et al (1986) a planta quando adulta apresenta
características da madeira de dureza, compactação e durabilidade, sendo então bem
utilizadas em mourões, estacas, forquilhas e lenhas. Os mesmos autores ainda afirmam
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
29
que para sua utilização silvícola, as matas de sabiazeiro são exploradas geralmente pelo
sistema seletivo, no corte de árvores e hastes linheiras bem desenvolvidas.
Tabela 2. Caracterização do bosque de sabiá avaliado; Itambé - PE.
Nº
fustes/touceira
Nº
ramos/fustes
Altura (m) DAP (cm)
1
DB (cm)
2
Média 3 5 10,50 26,8 31,7
Desvio
padrão
1,6 1,1 1,0 2,21 3,3
1
Diâmetro a 1,30m do solo;
2
Diâmetro da base;
A deposição de diferentes frações de liteira encontra-se na Figura 2. Os valores
de deposição mensal variaram de 404 kg MO/ha a 2.311 kg MO/ha. Nos períodos de
março, abril, maio, junho e julho ocorreram maior deposição, fato esse devido a maior
pluviosidade. Nesse período as plantas rebrotaram e após uma breve estiagem as plantas
perderam novamente suas folhas. Segundo Oliveira e Prisco (1967), durante a estiagem
o sabiá perde as folhas para evitar a excessiva perda de água durante esse período.
Ocorreu menor deposição de liteira na avaliação de dezembro, sendo o mês de menor
índice pluviométrico. Até essa avaliação ocorreu a queda dos resíduos do período seco,
e após o inicio das chuvas a folhagem ressurgiu novamente. Ferreira et al (2007)
encontraram no bosque de sabiá em Itambé-PE deposição de 1.624 kg/ha/mês de liteira
no mês de Outubro, período em que as plantas perderam suas folhas com o começo da
escassez de água. Os mesmos autores encontraram deposição anual de 7.830 kg/ha de
liteira.
A deposição de folhas continua sendo a maior contribuição na deposição de
liteira. Os dados encontrados são superiores aos relatados por Virginio Filho (1995),
que afirma que a produção total de fitomassa da folhagem das espécies lenhosas e da
parte aérea das herbáceas na caatinga atinge em média 4.000 kg/ha, com grandes
variações anuais. Todavia, o bosque ora avaliado encontra-se na Zona da Mata, região
diferente da relatada por Virginio Filho (1995). Além disso, a maior deposição de liteira
encontrada neste experimento deve-se provavelmente ao fato que ocorreu duas estações
chuvosas durante o período experimental de 12 meses, tendo como conseqüência maior
produção de biomassa e conseqüentemente maior deposição de liteira.
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30
Folhas e Frutos
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 15.167 kg MO/ha
Liteira Depositada (kg MO/ha)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Índice Pluviométrico (mm)
Ramos
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 3.378 kg MO/ha
Liteira Depositada (kg MO/ha)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Índice Pluviométrico (mm)
Figura 2. Deposição de folhas e ramos de liteira (kg de MO/ha) em bosque de sabiá;
Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
Deposição
Precipitação
Deposição
Precipitação
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31
A quantidade de folhas, frutos e ramos da liteira existente encontram-se na
Figura 3. A liteira existente no bosque é função da deposição e da decomposição da
mesma. Desta forma, o acúmulo de liteira ocorre devido à maior deposição, do que
decomposição. Nota-se que ocorreu maior liteira existente nos períodos de chuva, nos
meses de março, abril, maio, junho e julho em que as plantas rebrotaram e, logo em
seguida, uma breve estiagem ocorreu, resultando na perda de folhas pelas plantas.
As folhas representaram a maior proporção da liteira existente. Nesse sentido
Sampaio et al (1988) destacaram a sazonalidade influenciando a produção de liteira nas
regiões tropicais no ecossistema mata atlântica. A relação entre a deposição e o acúmulo
de liteira no último mês de avaliação foi de 0,30, indicando que houve maior acúmulo
do que deposição. A liteira existente em estágio avançado de decomposição apresenta
partículas e coloração semelhante ao solo sendo possível então que a mesma não tenha
sido coletada. Como a matéria orgânica em estágio avançado de decomposição
apresenta densidade de partícula maior (Dubeux Jr. et al., 2006b), é possível que a
liteira existente tenha sido subestimada. Ferreira et al (2007), trabalhando em um
bosque de sabiá, encontraram acúmulo de liteira existente de 8.906 kg/ha/ano, com
relação entre deposição e acúmulo de 0,88/ano, os autores relataram ainda que quanto
maior o valor dessa relação mais rápida é a velocidade de decomposição.
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FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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A proporção de folhas, frutos e ramos na liteira depositada encontram-se na
Figura 4. Proporcionalmente as folhas representaram a maior parte do material
depositado, apresentando média de 82,9% de folhas. Resultados semelhantes foram
encontrados por Ferreira et al (2007), quando trabalharam no bosque de sabiá em
Itambé – PE. Esses autores verificaram que a fração folha representou em média 70,9%
dos resíduos depositados e 65,8% da liteira acumulada no bosque. Resultados
semelhantes foram observados por Sampaio et al (1988) quando trabalharam na mata de
Dois Irmãos. Fernandes et al (2006) encontraram cerca de 57% de folhas na composição
da liteira em um bosque de sabiá. O mesmo autor relatou que a fração folha predomina
na maioria das avaliações. Proporcionalmente, as folhas representaram a maior parte do
material depositado (Figura 4) em detrimento aos ramos, sendo classificada desta
maneira como liteira fina.
Andrade et al (2000) em experimento com espécies decíduas em Seropédica, RJ
observaram que o folhedo coletado de liteira sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth) era
constituído principalmente por folhas, representando de 64 a 70% do total coletado. Os
autores ainda afirmaram que dependendo da composição e da quantidade de folhedo
depositado ocorrerão diferenças no fluxo da matéria orgânica e nutriente para o solo por
meio da decomposição. Esta maior proporção de folhas afeta a reciclagem de nutrientes
já que as folhas de maneira geral apresentam maiores teores de N e mineralizam mais
rapidamente que os ramos.
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Folhas e Frutos
75,8
84,9
88,9
86,7
82,0
88,2
76,1
73,9
94,0
88,0
82,8
73,2
0
20
40
60
80
100
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=82,88%
% Liteira Depositada
Ramos
24,2
15,1
11,1
13,3
18
11,8
23,9
26,1
6
12
17,2
26,8
0
5
10
15
20
25
30
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=17,13%
% Liteira Depositada
Figura 4. Proporção de folhas e ramos de liteira depositada em bosque de sabiá;
Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Os teores de nitrogênio da liteira depositada (figura 5) variaram de 2,19% a
3,67% para folhas, e de 1,06% a 1,98% para ramos. Ferreira et al (2007) verificaram
que as folhas foram os principais contribuintes de nutrientes da liteira, incluindo o
nitrogênio na constituição desses nutrientes. Valores semelhantes foram encontrados
por Caldas (2007) quando trabalhou na mesma área com partes vivas das plantas,
encontrando teores de N de 3,5% no período chuvoso e 2,67% no período de seca para
as folhas, e 1,27% no período chuvoso e 0,90% no período de seca para ramos. Dames
et al (2002) reportam que 87% do nitrogênio presente na parte verde da planta retorna
para a liteira.
Os teores de N tiveram menores oscilações no período da estiagem. Caldas
(2007) relatou que as oscilações podem ocorrer provavelmente em função da
dificuldade de transporte de nutrientes para a planta em períodos de estiagem,
diminuindo assim o teor de nitrogênio, e que a possível maior contribuição de
nitrogênio atmosférico fixado no período chuvoso, tenha contribuído para aumentar o
teor observado na parte aérea da planta. Sendo assim, oscilações que ocorrem na parte
viva da planta ocasiona mudanças no teor de nutrientes da liteira depositada.
Pereira et al (1997), trabalhando com o “mulch” (cobertura morta) de sabiá,
encontraram valores médios de nitrogênio de 2,98%. Araújo Filho et al (1990)
encontraram valores de nitrogênio na parte área da folhagem verde do sabiá de 3,1%.
Comparando esses valores com os obtidos no presente trabalho, nota-se que os
resultados são semelhantes.
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O bosque apresentou teor médio de nitrogênio na liteira existente de 2,9% de N
para folhas e 1,7% para ramos (Figura 6).
Dames et al (2002), estudando a ciclagem de nutrientes numa plantação de Pinus
patula na África do Sul, verificaram que a maior reserva de nitrogênio está no
compartimento liteira, sendo aproximadamente 10 vezes maior que no compartimento
planta. Segundo os mesmos autores, 48% do N presente na planta está armazenado nas
folhas, e desse estoque, 87% retorna para a liteira via folha.
Numericamente o aumento do teor de nitrogênio nos meses de abril, maio, junho e julho
ocorreram possivelmente devido à maior pluviosidade verificada nesses meses.
O teor de nitrogênio foi menor nos ramos que nas folhas, o que evidencia que os
ramos são de mais baixa qualidade e que a fração folha contribui mais com a deposição
de N via liteira. Segundo Reis e Barros (1990), os galhos mais grossos têm elevadas
relações C/N, intensificando sua decomposição apenas a partir do 3º e 4º ano; assim
como as folhas, o conteúdo de nitrogênio desses tecidos são semelhantes ao conteúdo
no tecido vivo, explicado pelo fato da liteira depositada ser semelhante à existente. Os
mesmos autores relatam ainda que a maioria do nitrogênio em solos florestais (> 95%)
encontra-se na forma orgânica, e deve ser mineralizado para ficar disponível para a
absorção de plantas.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
38
Folhas e Frutos
0
1
2
3
4
5
6
Ago03/06
Ago 28/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=2,9%
% N (MO) Liteira Existente
Ramos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Ago03/06
Ago 28/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=1,7%
% N (MO) Liteira Existente
Figura 6. Teor de Nitrogênio (% na MO) de folhas e ramos de liteira existente em
bosque de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
39
Os teores de P dos ramos foram inferiores aos das folhas (Figura 7), indicando
menor qualidade dos mesmos, sendo a folha a maior contribuinte. Além disso, a folha
representa a principal proporção de material depositado. Vale destacar ainda que mesmo
com precipitação maior nos meses de março, abril, maio, junho e julho, os teores
permaneceram com valores semelhantes.
Segundo Fassbender (1985), a taxa de deposição deste elemento através da água
da chuva é muito pequena. O mesmo autor ainda afirmou que o P apresenta uma
mobilidade bastante baixa na natureza, tornando o mesmo disponível para as plantas no
ano seguinte à sua deposição. Vale salientar ainda os baixos níveis de P observados na
análise de solo o que pode afetar a concentração deste nutriente na parte aérea da planta.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
40
Folhas e Frutos
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=0,17%
% P (MO) Liteira Depositada
Ramos
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média = 0,09%
% P (MO) Liteira Depositada
Figura 7. Teor de P (% na MO) de folhas e ramos de liteira depositada em bosque de
sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
41
Os teores de fósforo nos ramos da liteira existente encontram-se na Figura 8. De
acordo com Dames et al (2002), cerca de 69 a 80% do fósforo total da planta pode ser
reciclado quando esta se apresenta em estado latente ou em decomposição. Pereira et al
(1997), estudando a composição química bromatológica do “mulch” e dos fenos de
sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth) obtidos da estação experimental de Itambé-Pe,
obtiveram valores de 0,06 e 0,17% de fósforo para o “mulch” e feno respectivamente.
Em geral, o teor de fósforo da liteira existente foi semelhante ao teor da depositada com
média anual de 0,17% para ambas.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
42
Folhas e Frutos
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
Média=0,17%
% P (MO) Liteira Existente
Ramos
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
Ago03/06
Ago 28/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média=0,09%
% P (MO) Liteira Existente
Figura 8. Teor de Fósforo (% na MO) de folhas e ramos de liteira existente em bosque
de sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
43
A deposição de nitrogênio via folhas foi de 408,5 kg N/ha em um ano de
avaliação (Figura 9). Ferreira et al (2007) encontraram deposição de nitrogênio no
mesmo bosque de sabiá em Itambé – PE de 156 kg/ha/ano. Essa quantidade
significativa de N retornada via liteira é advinda não apenas da fixação biológica de
nitrogênio, mas também do N reciclado e re-absorvido pela planta. É provável que essa
diferença de deposição entre os dois trabalhos acima mencionados seja conseqüência da
precipitação pluvial e de sua distribuição que ocorreu no período do experimento. No
presente trabalho, ocorreram duas estações chuvosas no período de 12 meses. Apesar
dos ramos apresentarem uma menor qualidade, ainda assim, constitui uma fração
significativa no fornecimento de nitrogênio para as plantas. Como nos últimos meses da
avaliação ocorreu uma maior precipitação pluvial, a deposição de nitrogênio também
aumentou devido ao maior volume de deposição de liteira.
Ledgard e Steele (2002) relataram que a quantidade de nitrogênio fixada por
leguminosas varia com as estações do ano, adubação nitrogenada e espécie forrageira.
Os mesmos autores relatam que em pastagens com leguminosas, a fixação variou entre
13 a 682 kg N/ha/ano.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
44
Folhas e Frutos
30,21
20,77
30
20,85
7,85
12,52
17,64
9,33
92
42
68
55
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 408,5 kg N/ha
Liteira Depositada (Kg N/ha)
Ramos
14,00
3,40
3,56
1,23
0,96
0,75
2,86
1,76
2,62
3,46
8,19
11,84
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 54,63 kg N/ha
Liteira Depositada (Kg N/ha)
Figura 9. Deposição de Nitrogênio (kg/ha) via folhas e ramos de liteira em bosque de
sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
45
A deposição de fósforo (Figura 10) aumentou também no período chuvoso,
devido à maior deposição de leiteira que ocorreu nesse período. A deposição via folhas
foi de 27,29 kg P/ha/ano. Ferreira et al (2007) encontraram deposição de 10,4 kg
P/ha/ano. Fernandes et al (2006) encontraram 3,90 kg P/ha/ano em uma área de plantio
de sabiá destinada a avaliação de liteira, situada no município de Seropédica – RJ.
Fassbender (1985) relata que taxas de transferência de fósforo com os resíduos vegetais
oscilam entre 2 e 14 kg/ha/ano. O mesmo autor relatou que em uma floresta tropical, o
equilíbrio de fósforo no sistema se mantém graças ao P inorgânicos e orgânicos lábeis,
assim como, o que está retido na biomassa, representando as formas mais facilmente
disponíveis para a absorção pelas plantas. Tanto para deposição de nitrogênio como
fósforo as folhas foram os maiores contribuintes na liteira, tendo resultados semelhantes
encontrados por Ferreira et al (2007) relatando que essa deposição é significativa para a
melhoria da fertilidade do solo.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
46
Folhas e Frutos
2,29
1,44
2,35
1,36
0,52
0,84
1,08
0,40
5,60
2,32
4,47
4,62
0
1
2
3
4
5
6
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 27,29 kg P/ha
Liteira Depositada (Kg P/ha)
Ramos
0,62
0,14
0,15
0,12
0,07
0,04
0,21
0,10
0,13
0,29
0,43
1,10
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Total = 3,40 kg P/ha
Liteira Depositada (Kg P/ha)
Figura 10. Deposição de Fósforo (kg/ha) via folhas e ramos de liteira em bosque de
sabiá; Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
47
Na figura 11 verifica-se que a relação C/N das folhas de liteira depositada foi
menor que 20, e a dos ramos entre 30 e 40, demonstrando mais uma vez a menor
qualidade dos ramos. Siqueira e Franco (1988) comentam que quando a liteira apresenta
relação C/N superior a 30:1, o N fica imobilizado, e como conseqüência há uma redução
na disponibilidade de N-NH4
+
e N-NO
3
-
no solo. Quando a relação fica entre 20 e 30:1,
os processos de imobilização e mineralização se igualam e abaixo de 20:1 ocorre a
mineralização com a maior disponibilidade de compostos nitrogenados.
Segundo Bonito et al (2002), a vegetação em sítios ricos em N produzem liteira
com altos teores de decomposição da matéria orgânica do solo e mineralização de N.
Em ecossistemas pobres em N, as plantas crescem mais vagarosamente e usam o
nitrogênio de forma mais eficiente, produzindo uma liteira de pior qualidade. Em sítios
pobres em N, não somente a decomposição é mais lenta como também uma menor
proporção do N da liteira é mineralizada e removida. Quando a relação C/N é baixa, os
organismos decompositores não são limitados pelo nitrogênio o que resulta em uma
liberação líquida de nitrogênio inorgânico para a solução do solo. A liteira com uma alta
relação C/N favorece a retenção de nitrogênio pelos organismos decompositores, o que
reduz a disponibilidade de nitrogênio no solo.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
48
Folhas e Frutos
13,72
17,53
15,32
15,00
14,17
12,82
12,35
13,81
12,16
19,20
15,28
15,73
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média = 14,76 C/N
Liteira Depositada Relação C/N
Ramos
31,66
31,42
34,96
30,48
28,50
30,53
24,12
29,38
20,30
28,65
22,96
24,48
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
ago/06
Set
Out
Nov
Dez
jan/07
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
jul/07
Média = 28,12 C/N
Liteira Depositada Relação C/N
Figura 11. Relação C/N de folhas e ramos de liteira depositada em bosque de sabiá;
Ago/2006 a Jul/2007, Itambé-PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
49
Conclusões
A deposição de liteira é uma via importante de retorno de N e P em bosques de
sabiá, contribuindo para a manutenção desses ecossistemas. A liteira de maneira geral
apresentou alta concentração de N, notadamente nas folhas, o que contribui para a
reciclagem deste elemento no bosque. A concentração do fósforo na liteira foi
relativamente baixo, sendo entretanto, importante no processo de reciclagem devido à
maior disponibilidade usualmente encontrada no P orgânico quando comparado ao P
inorgânico. A liteira foi composta predominantemente por folhas e frutos, apresentando
menor proporção de ramos.
A quantidade de liteira depositada apresentou aumento expressivo no período de
chuvas, tendo sido também observados picos de deposição em períodos de veranico, ou
seja, períodos secos dentro do período chuvoso, além de queda acentuada no final do
período chuvoso. Desta forma, as maiores deposições de nutrientes via liteira também
ocorreram nesses períodos mencionados.
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FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
53
CAPÍTULO 2
Decomposição de liteira em bosque de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth)
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
54
Decomposição de liteira em bosque de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth)
Resumo
A pesquisa teve por objetivo avaliar a decomposição de diferentes frações de
liteira de sabiá (
Mimosa caesalpiniifolia Benth). O experimento foi realizado na Estação
Experimental de Itambé – PE, IPA. Para avaliar a decomposição, foi utilizada a técnica
de sacos de “nylon”. Foram incubadas as seguintes frações de liteira: folha senescente,
folha no início da mineralização e ramos com até 20 mm de diâmetro. A incubação foi
realizada nos períodos de 0, 4, 8, 16, 64, 100 e 256 dias, nos anos de 2006 e 2007. Os
tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso com 5 repetições. Foram avaliados
os desaparecimentos de biomassa, N e P, bem como a concentração de N, P e relação
C/N da liteira ao longo dos períodos de incubação. De maneira geral, o modelo
exponencial negativo explicou o desaparecimento de biomassa, N e P, todavia, houve
variação entre anos e em alguns casos, apesar de significativos, os modelos
apresentaram baixa correlação entre dados observados e preditos. A taxa de
desaparecimento de biomassa foi lenta, com apenas 30% de biomassa de folhas
mineralizada após 256 dias de incubação. Ramos apresentaram taxa de mineralização
menor que folhas, tanto para biomassa total quanto para N. A mineralização líquida de
N apresentou ampla variação entre anos, sendo diferente entre as frações estudadas. O
teor de nitrogênio da liteira incubada aumentou, em média, até os 32 dias de incubação
para folhas e até os 64 dias para ramos, estabilizando-se em seguida, sendo usado o
modelo de “plateau” linear para explicar esse processo. Com o passar dos períodos de
incubação a relação C/N diminuiu. Conclui-se que apesar de elevado teor de N, a
decomposição da liteira de sabiá é lenta, o que pode reduzir perdas de nutrientes no
bosque, aumentando a sustentabilidade do mesmo e reduzindo possíveis efeitos
deletérios ao ambiente.
Palavras chave: Ciclagem de nutrientes, leguminosa arbórea, sistema silvipastoril.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
55
Litter decomposition in a sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth) canopy
Abstract
The research aimed to evaluate the decomposition of different sabiá litter
fractions (Mimosa caesalpiniifolia Benth). The experiment was conducted at the
Experimental Station of Itambé - PE, IPA. Decomposition was evaluated using a litter
bag technique. Incubated fractions were senescent leaves, leaves at the beginning of the
mineralization and branches with diameter up to 20 mm. Incubation periods were 0, 4,
8, 16, 64, 100, and 256 days, during 2006 and 2007. It was used a randomized block
design with five replications per treatment. Evaluated response variables included litter
mass, N, and P disappearance and concentration of N and P and C/N ratio of litter along
the incubation period. In general, the negative exponential model fitted the
disappearance data (mass, N, and P), however, large variation occurred between years.
In some cases, the model was significant but the correlation between observed and
predicted data was low. Biomass disappearance rate was slow, with an average of 30%
of leaf biomass decomposed during 256 d of incubation. Branches showed lower decay
rate compared to leaves both for biomass and N decomposition. Net N mineralization
showed large variation between years and differed among fractions. Litter N
concentration increased with incubation period, up to 32 d for leaves and up to 64 d for
branches, following a linear plateau model. Litter C/N ratio was reduced along the
incubation period. It was concluded that, regardless of its high N concentration, sabiá
litter decay is slow and that may prevent nutrient losses, increasing ecosystem
sustainability and preventing possible negative effect due to nutrient load to the
environment.
Keywords: legume tree, nutrient cycling, silvipastoral system.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
56
Introdução
A maximização da ciclagem de nutrientes pelo adequado manejo dos resíduos vegetais
produzidos num cultivo, é uma opção para aumentar a sustentabilidade dos sistemas
agrícolas, otimizando seus recursos internos. Quantificar as contribuições dos resíduos dos
cultivos no fornecimento de nutrientes pode introduzir novas práticas de manejo, que
podem otimizar a ciclagem de nutrientes e reduzir a demanda por insumos internos.
(Chagas et al, 2007).
A manutenção de ecossistemas agrícolas depende, dentre outros processos, da
deposição e decomposição de resíduos vegetais e animais, sendo este um dos mais
importantes processos de ciclagem de nutrientes. Dentre as espécies vegetais que depositam
liteira encontra-se a sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth) é uma leguminosa forrageira que
pode atingir até 7 metros de altura; possui caule com numerosos acúleos, flores pequenas
brancas, fruto tipo vagem, sementes pequenas em formato ovóide, sendo sua folhagem
considerada uma valiosa fonte de alimento (Souza e Lima, 1982). Como suas folhas possuem
alto valor nutricional contendo aproximadamente 17% de proteína, é considerada uma boa
fonte de alimento para grandes e pequenos ruminantes. Essa qualidade encontrada nas
plantas de sabiá é determinante para a decomposição desses resíduos (Sariyildiz et al 2005).
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
57
Segundo Bertol et al (2004), a decomposição dos resíduos dos cultivos dependem da
natureza e da quantidade do material vegetal, da fertilidade do solo, do grau de
fracionamento do resíduo, além das condições climáticas representadas principalmente pelo
regime de chuvas e temperatura que influenciam assim a atividade microbiana do solo.
No solo ocorre rápida decomposição inicial de material lábil e posteriormente, num
processo mais lento, materiais mais resistentes. Essa lenta decomposição pode ser
conseqüência de mecanismos de adsorção, estabilização de metabólitos e da queda da
quantidade de biomassa no solo. A decomposição é um processo complexo envolvendo
grande número e variedade de microorganismos do solo (Fernandes et al, 2006). Para Wardle
et al (1995), a qualidade da liteira é determinante para a decomposição dos resíduos
adicionados, dependendo também do tipo de vegetação encontrada. Desta forma, a liteira
pode apresentar uma diversidade de resíduos que determinará uma maior diversidade de
nichos para a comunidade de decompositores associados. Segundo Aita e Giacomine (2003)
entre as características do material orgânico que afetam a dinâmica do processo de
decomposição, pode-se citar o teor de nutrientes, lignina, polifenóis, e relação C/N, que
conferem qualidade à liteira, incluindo sua resistência física e o tamanho do material. Altos
teores de lignina, por exemplo, conferem ao material difícil decomposição; alta relação C/N,
por sua vez, leva à imobilização do nitrogênio, reduzindo assim a sua disponibilidade de N-
NH
4
+
e N-NO
3
-
no solo.
Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a decomposição de diferentes
frações da liteira de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth) nas condições da Zona da Mata de
Pernambuco.
Material e Métodos
O experimento foi realizado na Estação Experimental de Itambé, pertencente à Empresa
Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA, situada na Zona da Mata Setentrional, a 96
km de Recife. O clima é chuvoso, quente e úmido, com verão seco, temperatura média
anual de 24° C e precipitação média anual de 1.200 mm. A vegetação é classificada como
Floresta Caducifólia e Subcaducifólia (CPRH, 2003).
O solo é classificado como argiloso vermelho-amarelo distrófico “A”, de acordo com o
sistema brasileiro de classificação de solos (Jacomine, 2001). Foi retirada uma amostra
composta de solo no bosque para realização da análise de fertilidade (Tabela 1). As
amostras foram retiradas em profundidades de 0-20 e 20-40 cm e as análises realizadas no
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
58
laboratório de Fertilidade do Solo da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária –
IPA segundo metodologia da EMBRAPA (1997).
Tabela 1. Análise dos solos com profundidade de 0-20 e 20-40 cm da área experimental
Itambé – PE.
Camada P pH(H
2
O) K
+
Al
3+
Ca
2+
Mg
2+
mg/dm
3
----------------- cmol
c
/dm
3
-------------------
0-20 cm 3 5,30 0,19 0,00 3,00 1,25
20-40 cm 2 5,40 0,15 0,05 3,05 1,05
O índice pluviométrico da Estação Experimental de Itambé durante o período
experimental é representado na Figura 1.
169,4
177,8
83
192
146,6
104
73
5,6
37,8
21,6
56,4
80
159,4
137,2
116,6
407,2
128,6
123,2
95,2
18,8
20
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
setembro
Outubro
Novembro
Período experimental
Índice Pluviométrico (mm)
Figura 1. Precipitação pluvial (mm) durante o período de março / 2006 a novembro /
2007, Itambé-PE.
O experimento foi realizado em um bosque de sabiá com espaçamento de 4,5 m
x 4,5 m e área de 0,11 ha. O bosque foi implantado numa área de Brachiaria
decumbens, passando por métodos de manejos diferentes em pesquisas onde recebeu
Total=2.353,4 mm
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
59
200 g de superfosfato simples e esterco de curral curtido no ano de 1995 (Lima, 1995),
sendo ramoneado por bovinos para avaliar a preferência de plantas com e sem acúleos.
No ano de 1999 foram cortadas 38 árvores para determinação de biomassa (Moura,
1999). Para avaliação da decomposição da liteira foi utilizada a técnica de sacos de
“nylon” (Dubeux Jr. et al 2006). Os sacos utilizados tinham malha de 75
m e mediam
30 cm x 30 cm. Foram incubadas três frações de liteira: folhas senescentes, folhas no
início da mineralização e ramos com até 20 mm de diâmetro. As bolsas de “nylon”
foram previamente secas em estufa à 60ºC por 24 horas, sendo pesadas e colocadas as
frações de liteira correspondentes em cada saco (15 g/saco). Em seguida, os sacos foram
colocados sob a superfície do solo e cobertos com liteira, sendo incubados por 0, 4, 8,
16, 32, 64, 100 e 256 dias. O ensaio foi realizado nos anos de 2006 e 2007, tendo o
primeiro período de avaliação de 05/04/2006 à 13/12/06 e o segundo de 06/03/2007 á
18/11/07. Após o término de cada tempo de incubação, as bolsas eram limpas com
pincel para a retirada dos resíduos impregnados e levadas para a estufa a 60º C por 72
horas.
Foram determinados os teores de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO),
nitrogênio (N) e fósforo (P) de acordo com a metodologia descrita por Silva e Queiroz
(2002) e carbono (C) segundo metodologia descrita por Bezerra Neto e Barreto (2004).
As análises foram realizadas no Laboratório de Plantas e Ração da Empresa
Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA.
As frações da liteira e os tempos de incubação, em arranjo fatorial, constituíram
os tratamentos os quais foram distribuídos em delineamento em blocos ao acaso com
cinco repetições. Os dados de decomposição da liteira foram analisados pelo modelo de
regressão não linear exponencial para ajustar as curvas de desaparecimento PROC
NLIN do SAS (SAS Inst. 1996). O modelo exponencial simples (Wagner and Wolf,
1999) utilizado para desaparecimento de biomassa, N, P e relação C/N é descrito pela
equação: X = Bo
e-kt
onde X = proporção de biomassa (ou nutriente) remanescente no T
dias, Bo = constante de desaparecimento.
O modelo descrito por McCartor e Rouquette (1977) foi utilizado para ajustar a
concentração de nutrientes com o passar do tempo. Foram calculados coeficientes de
correlação de Pearson para os modelos aplicados. Após o ajuste do modelo apropriado
para cada unidade experimental, os parâmetros de cada modelo (B0 e k para o
exponencial negativo simples; b e T para o “plateau” linear) utilizado foram analisados
usando o PROC Mixed do SAS (SAS Inst., 1996).
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
60
Resultados e Discussão
Na figura 2 as folhas recém-caídas e folhas já em decomposição apresentaram
decomposição semelhante e por isso foram agrupadas no mesmo conjunto de dados
(folhas). A decomposição foi diferente (P< 0,0001) conforme o tempo de incubação e as
frações folhas e ramos, tendo o modelo exponencial negativo explicado o processo.
As folhas apresentaram taxa de decomposição superior aos ramos,
provavelmente pelo fato dos ramos apresentarem mais lignina (composto menos
solúvel) dificultando assim a sua decomposição. Era de se esperar, no entanto, uma
decomposição mais rápida da liteira, principalmente da fração folha. Em média, após
256 dias de incubação apenas 30% da biomassa foi mineralizada. Em um trabalho feito
por Chagas et al (2007) na decomposição e liberação de nitrogênio do feijoeiro, a
palhada de vagens e as folhas senescentes apresentaram velocidades de decomposição
similares, sendo os caules decompostos mais lentamente. Segundo os mesmos autores, a
decomposição dos ramos foi lenta possivelmente devido ao alto valor da relação C/N
que os caules apresentaram (>60) e provavelmente também pelo maior teor de lignina
dos mesmos, dificultando assim a sua decomposição.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
61
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
62
Apesar dos modelos apresentados terem sido significativos para mineralização
de N dos ramos, observa-se uma fraca correlação entre os dados preditos e observados
para esta variável (r = 0,01 em 2006 e r = 0,13 em 2007). Na mineralização líquida de N
de ramos, tanto em 2006 como em 2007, o N remanescente ficou acima de 80% após
256 dias de incubação (ou seja, apenas 20% mineralizado), indicando assim menor
qualidade dessa fração. Segundo Gonçalves et al. (2001), vários fatores exercem
influência na mineralização do N, tais como, textura do solo, temperatura, umidade, pH,
grau de fertilidade do solo, interação solo-planta e o déficit de nitrogênio estão
estreitamente relacionados com o esgotamento de carbono facilmente mineralizável, já
que a dinâmica do nitrogênio está relacionada com a do carbono. De acordo com a
análise do solo realizada na área experimental (tabela 1), é possível ainda que a baixa
mineralização de nitrogênio tenha sido em função do baixo pH, diminuindo assim a
ação de microorganismos do solo sob o substrato.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
63
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
64
Na Figura 4 encontra-se a mineralização líquida do fósforo. Houve diferenças
(P<0,0001) em relação aos anos de tratamentos e dias de incubação, tendo as três
frações um padrão de decomposição semelhante. De forma semelhante ao N, os dados
de 2006 encontram-se mais dispersos quando comparados aos de 2007. É possível que a
maior mineralização de fósforo no ano de 2007 ocorreu em função da maior quantidade
de chuvas durante esse período, favorecendo assim a ação de microorganismos do solo e
assim a decomposição. Aproximadamente 40% do P foi mineralizado após 256 dias de
incubação. Gama-Rodrigues et al. (2003) observaram menor liberação de fósforo em
uma capoeira na Bahia do que na floresta natural onde não apenas a qualidade do
substrato regula o processo de mineralização e decomposição dos nutrientes da liteira,
mas também a qualidade do microambiente.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
65
Como os teores de N de folhas recém-caídas e folhas senescentes foram
semelhantes, os mesmos foram agrupados (figura 5). Para folhas, o teor de nitrogênio
aumenta até aproximadamente 32 dias de incubação; após esse tempo, o teor de
estabiliza até os 256 dias. Nesse período de 32 dias ocorreu aumento no teor de N, que
apresentou valores médios iniciais de 2,21% elevando-se para 2,53% após estabilização.
Provavelmente o teor aumentou nesse período devido à imobilização de N feita por
microorganismos do solo para decompor o material incubado. Além disso, compostos
orgânicos menos recalcitrantes como açúcares solúveis e aminoácidos livres são
rapidamente mineralizados no início da incubação, enquanto que uma fração do N está
ligada à fibra, sendo de difícil decomposição. Desta forma ocorre um efeito de
concentração do N na biomassa incubada ao longo do período de incubação (Dubeux Jr.
et al, 2006). Para ramos, o teor de nitrogênio aumentou até os 64 dias de incubação;
após esse período o teor também se estabilizou até os 256 dias. Até os 64 dias de
incubação a fração ramos aumentou de 1,32% para 1,62% de nitrogênio. A explicação
dada para a fração folha também se aplica aos ramos. Vale salientar o menor teor de N
dos ramos, entretanto, dados do capítulo anterior demonstram que as folhas representam
a maior parte da liteira encontrada no bosque de sabiá.
Wood (1974) observou que houve aumento no teor de nitrogênio durante a
decomposição do folhedo de
Eucalyptus delegatensis, fato decorrido pela translocação
do elemento principalmente pelas hifas de fungos. Segundo Coleman e Crossley (1996),
durante a decomposição o N é imobilizado pelos microrganismos, resultando em
aumento nos teores desse elemento na liteira; com a continuação do processo de
decomposição a relação C/N diminui, tornando-se satisfatória para a ação microbiana.
Vale salientar, no entanto, que para períodos maiores de incubação a relação lignina/N é
mais correlacionada com o processo de decomposição Vuono et al. (1989) reportaram
que o aumento do N também pode ser atribuído à adição desse elemento por
precipitações atmosféricas, restos de insetos, materiais caídos das árvores e
imobilização para utilização pelos microrganismos na elaboração de protoplasma.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
66
Folhas
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 50 100 150 200 250 300
Dias de incubação
Teor de N, %
Y
folhas
= 2,21 + 0,01X, se X < 32 dias;
Se X ≥ 32 dias, Y = 2,53%; P = 0,0024;
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
67
Na Figura 6 encontra-se a relação C/N das diferentes frações de liteira. A relação
C/N diminuiu em função dos diferentes dias de incubação tanto para folhas como para
ramos, apresentando diferenças (P<0,0001) em relação aos dias de incubação e as
frações.
Segundo Taylor et al (1989), a relação C/N é considerada como o melhor
parâmetro para estimar as taxas de decomposição, embora para materiais submetidos a
longos períodos de decomposição ligninas, polifenóis podem ser mais adequadas. A
qualidade ou natureza dos compostos do C e do N é que faz essa diferença. Dubeux Jr.
et al (2006) relataram que a relação C/N decresce com o passar dos tempos de
incubação em função das frações mais solúveis de carbono se decomporem mais
rapidamente, diminuindo assim essa relação.
Souto (2006) verificou que a relação C/N da liteira acondicionada nos sacos de
“nylon” diminui em mais de 25 % após 12 meses de exposição às condições ambientais,
quando comparada com a inicial. Essa redução na relação C/N possivelmente contribuiu
para que houvesse um equilíbrio entre a mineralização e a imobilização dos nutrientes
na liteira e logo em seguida uma maior liberação de N. Siqueira e Franco (1988)
comentam que quando a liteira apresenta relação C/N superior a 30:1, o nitrogênio fica
imobilizado, e como conseqüência há uma redução na disponibilidade de N-NH
4
+
e N-
NO3
-
no solo. Quando a relação fica entre 20-30:1 os processos de imobilização e
mineralização se igualam e abaixo de 20:1 ocorre a mineralização com a maior
disponibilidade de compostos nitrogenados. A adição de quantidade elevada de resíduos
culturais com alta relação C/N faz com que os microrganismos quimiorganotróficos que
atuam na decomposição da matéria orgânica se multipliquem gradativamente,
diminuindo drasticamente as quantidades de nitrato e de amônio presentes no solo,
predominando condições de pouca ou nenhuma disponibilidade de N mineral para os
vegetais superiores.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
68
Folhas Recém-caídas
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200 250 300
Dias de incubação
C:N
Y
Folhas recém-caídas
= 17,29e
-0,00159x
P < 0,0001
Folhas Senescentes
0
5
10
15
20
25
0 50 100 150 200 250 300
Dias de incubação
C:N
Y
Folhas senescentes
= 15,70e
-0,000653x
P < 0,0001
Ramos
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 50 100 150 200 250 300
Dias de incubação
C:N
Y
Ramos
= 28,75e
-0,00203x
P < 0,0001
Figura 6. Relação C/N de diferentes frações de liteira de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia
Benth), conforme os períodos de incubação, Itambé – PE.
FREIRE, J. L. Deposição, composição química e decomposição de liteira em um...
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Conclusão
As diferentes frações de liteira apresentaram distintas taxas de mineralização,
notadamente quando contrastadas as frações folhas e ramos. O modelo exponencial
negativo foi utilizado para o desaparecimento de nutrientes e relação C:N, enquanto que
a concentração de nutrientes na liteira ao longo do período de incubação seguiu o
modelo plateau linear. Houve grande variação entre anos.
Apesar do alto teor de N total observado na liteira de sabiá, a decomposição da
mesma é lenta, o que pode reduzir perdas de nutrientes no bosque, aumentando a
sustentabilidade do mesmo e reduzindo possíveis efeitos deletérios ao ambiente.
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