Taxa de decomposição foliar de espécies
utilizadas em sistemas agroflorestais
Foliar decomposition rate of
species used in agroforestry systems
Iara Rayana Leal de Sousa¹; Daniela
Pauletto¹; Lucas Sérgio de Sousa Lopes2; Rafael Rode¹, Vanessa Leão
Peleja¹; Bruna Bandeira de Freitas¹
¹Universidade Federal do Oeste do Pará; 2Universidade
Federal de Viçosa. rayana.iaraleal@gmail.com; danielapauletto@hotmail.com; lucaasergio@gmail.com; rafaelrode@gmail.com; peleja.floresta@gmail.com; bruna-bandeira@hotmail.com
Recebido: 09/07/2019; Aprovado: 12/02/2020
Resumo: Os sistemas agroflorestais (SAFs) promovem a sustentabilidade do agroecossistema através das interações energéticas e da ciclagem de nutrientes por meio da produção e decomposição de biomassa sobre o solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição foliar de espécies utilizadas na adubação verde e de interesse econômico em sistemas agroflorestais. O estudo foi realizado no SAF experimental da Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA). Analisou-se a decomposição foliar de seis espécies, sendo cacau (Theobroma cacao L.), cumaru (Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth) e pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) consideradas de interesse econômico e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.), gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq.) Walp.) e guandú (Cajanus cajan (L.) Huth) consideradas espécies de adubação verde. Para acompanhar a decomposição, utilizou-se o método de litter bags com o experimento alocado nos períodos mais chuvoso e menos chuvoso. Os dados de massa foliar remanescente foram analisados estatisticamente pelo teste Tukey e ajustados por meio de equação não-linear para obtenção da constante de decomposição (k) e tempo de meia-vida (t1/2). As espécies apontadas para adubação verde apresentaram as maiores de taxas de decomposição ao final do experimento, nas quais a gliricidia e feijão de porco obtiveram as maiores taxas. Dentre as espécies escolhidas por interesse econômico, a pimenta do reino apresentou retorno de nutrientes ao solo superiores as espécies cumaru e cacau. O período seco obteve perda de massa mais lenta que o período chuvoso.
Palavras-chave: Serapilheira; Ciclagem de nutrientes; Adubação verde; Coeficiente de decomposição.
Abstract: Agroforestry systems (SAFs)
promote agro-ecosystem sustainability through energy
interactions and nutrient cycling through the production and decomposition of
biomass on the soil. The objective of this work was to evaluate the leaf
decomposition of species used in green manure and economic interest in agroforestry
systems. The study was carried out at the experimental SAF of the Federal
University of Western Pará (UFOPA). Analyze a leaf decomposition of six
species, being cocoa (Theobroma cacao L.), coumaru
(Dipteryx odorata
(Aubl.) Forsyth) and black pepper (Piper nigrum
L.) pig (Canavalia ensiformis (L.) DC.) , gliricidia (Gliricidia sepium
(Jacq.) Walp.) and pigeon pea (Cajanus
cajan (L.) Huth)
species of green manure. To follow the decomposition, use the sandbag method
with avocado experiments in the rainiest and least rainy temperatures. The
remaining leaf mass data were statistically analyzed by the Tukey test and
adjusted using a non-linear equation to check the decomposition constant (k)
and half-life (t1/2). As species indicated for green manure, they
present the highest decomposition rates until the end of the experiment, in
which gliricides and pig grains are obtained as the
highest rates. Among the species chosen for economic interest, black pepper
shows the return of nutrients to the upper soil such as cocoa and cocoa
species. The dry season lost mass loss slower than the rainy season.
Key words: Burlap; Nutrient cycling; Green adubation; Decomposition coeficiente
INTRODUÇÃO
Os sistemas agroflorestais (SAFs) são práticas
de uso e manejo agrícola com a presença do componente arbóreo e/ou animal, de
maneira simultânea ou sequencial, onde a composição de espécies busca maximizar
a oferta de luz e nutrientes, tanto na escala horizontal quanto na vertical,
assim como valores socioeconômicos (EWERT et al., 2016). As diversas
possibilidades de diferentes tipos de consórcios e a versatilidade de um SAF, são
possíveis ajustes à realidade de cada produtor, a partir das limitações e
condições ambientais oferecidas pela região de implantação. As características
da região, como o clima quente e úmido, com duas estações do ano bem definida e grande diversidade de espécies devem ser
consideradas, principalmente visando a capacidade de adaptabilidade de cada
espécie inserida no SAF (SOUSA; VIEIRA, 2017).
A proposta desses sistemas é a capacidade de possuírem sustentabilidade
própria através de interações energéticas, ciclagem de nutrientes e
biodiversidade do sistema. O mecanismo de decomposição se dá por meio da mineralização
da biomassa que é resultado da ação de organismos decompositores, as
características bioquímicas do material orgânico e as condições ambientais, como
a umidade e a temperatura, que desempenham papel importante no processo de
decomposição (CUNHA et al., 2018; BAUER et al., 2016).
Schumacher et al. (2013) e Barradas (2010) apontam que o aporte e a conversão
da serapilheira são essenciais para manutenção das propriedades dos solos de
florestas nativas e plantadas, além disso, a práticas de manejo como o uso de
espécies eficientes para a deposição de nutrientes no solo através da
decomposição da biomassa beneficia o sistema produtivo, reduz os custos de
produção e contribui para o fortalecimento da agricultura familiar.
A serapilheira de um sistema agroflorestal é composta por materiais
vegetais, tais como folhas, galhos, flores e sementes bem como restos e fezes
de animais (caso haja esse componente inserido no arranjo do SAF). As folhas
representam a maior parcela na serapilheira e apresentam concentração de nutrientes
relativamente mais elevadas que os demais componentes, além de sua taxa de
decomposição ser mais elevada que a dos galhos e outros materiais (COSTA et
al., 2010; CABIANCHI, 2010).
A escolha das espécies para a composição de um arranjo de SAF é uma
fase importante, por levar em consideração aspectos ecológicos e econômicos. A
função das espécies arbóreas introduzidas nos SAFs
vai além da prestação de serviços ambientais e da decomposição de matéria
orgânica via serapilheira. Estas espécies também fazem parte do elemento
produtivo responsável pela geração de renda ao comercializar os produtos
madeireiros e não-madeireiros, como frutos, sementes e óleos que advém do
sistema implantado e, por isso, são caracterizadas como espécies de interesse
econômico (SOUZA et al., 2013; SOUZA;
PIÑA-RODRIGUES, 2013).
Nesse contexto, consorciar essas espécies com outras pertencentes,
usualmente, à família das leguminosas, por exemplo, por meio da prática
conhecida como adubação verde, favorece o desenvolvimento das culturas de
interesse econômico inseridas no SAF. De acordo com Souza et al. (2012) e Wutke et al. (2014), a adubação verde consiste em cultivar
espécies vegetais que, após atingir seu desenvolvimento vegetativo, serão
cortadas e sua fitomassa pode ser deixada sobre a
superfície ou incorporada ao solo, tendo por finalidade o favorecimento do
rendimento de outras culturas e ainda promover o aumento, preservação e/ou
restauração da fertilidade e da produtividade do solo.
Contudo, é pertinente aliar a essa escolha as contribuições, além da
econômica, que cada espécie irá agregar ao sistema, principalmente no que tange
à ciclagem de nutrientes permitindo o máximo aproveitamento das espécies no
local e promovendo com isso o seu melhoramento. Por isso, compreender a
dinâmica dessa ciclagem e desenvolver estudos que abordem esses fatores podem
influenciar positivamente nas decisões de manejo do SAF e nas escolhas que irão
compor o sistema. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a
decomposição foliar de espécies utilizadas na adubação verde e de interesse
econômico em sistemas agroflorestais.
MATERIAL E
MÉTODOS
Caracterização
da área
O presente estudo foi realizado em um sistema de produção agroflorestal
inserido na Unidade Experimental de Campo (UEC) da Universidade Federal do
Oeste do Pará (UFOPA), situada no km 37 da Rodovia Santarém/Curuá-Una
(PA 370), sob as coordenadas 02º 24" 52"S e 54º 42" 36"W,
no município de Santarém, região oeste do estado do Pará.
O sistema possui 0,5 ha de plantio consorciado, foi implantado em março
de 2016 e está dividido em dois blocos. Anteriormente ao SAF, a área era
composta por uma capoeira e vegetação secundária com aproximadamente 10 anos de
pousio. O preparo da área para plantio foi realizado por meio do corte da
vegetação e decomposição dos resíduos sobre o solo. O manejo do sistema não
utiliza herbicidas e consiste em realização periódica de podas, capina seletiva
e roçagem semimecanizada para controle das plantas
espontâneas.
A região apresenta clima tipo quente e úmido segundo a classificação de
Köppen, com chuvas concentradas no primeiro semestre
do ano, com temperatura média anual variando de 25 a 28 ºC, com umidade
relativa média do ar de 86%. A precipitação pluvial média anual é de 1.920 mm,
variando de 170 mm mês-1 a 60 mm mês-1 (FERREIRA, 2011). Segundo
IDESP (2014), os solos da região são considerados do tipo Latossolo
Amarelo de texturas médias, argilosas e muito argilosas.
Os dados de precipitação pluvial do período em estudo foram obtidos
através de monitoramento diário, com horário pré-estabelecido, realizado na
fazenda experimental da Ufopa com o uso de
pluviômetro em plástico rígido, com escala de 0 a 130 mm. Já os dados de
temperatura foram obtidos através do banco de dados do Instituto Nacional de
Meteorologia, coletados pela Estação Meteorológica mais próxima da área
experimental, localizada no município de Belterra.
Decomposição
da fração foliar
O experimento foi conduzido em dois períodos, sendo período 1: abril a
agosto de 2017 (período chuvoso e início do período seco) e período 2: setembro
de 2017 a janeiro de 2018 (período seco e início do período chuvoso). Foram coletadas
amostras de folhas de seis espécies utilizadas em sistemas agroflorestais
(Tabela 1), sendo três espécies consideradas de interesse econômico e três
espécies utilizadas como componentes de adubação verde. Para esta coleta, foi
estabelecido o critério de apenas folhas maduras, considerando que estas seriam
as próximas a entrarem em processo de senescência.
Tabela 1. Espécies utilizadas no estudo e sua função
principal em um SAF |
|||
Nome popular |
Nome Científico |
Função principal em SAF |
|
Cacau |
Theobroma cacao (L.) |
Econômico |
|
Cumaru |
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth f. |
Econômico |
|
Pimenta-do-reino |
Piper nigrum. (L.) |
Econômico |
|
Feijão-de-porco |
Canavalia ensiformis (L.)
DC. |
Adubação verde |
|
Gliricídia |
Adubação verde |
||
Guandú |
Cajanus cajan (L.) Huth |
Adubação verde |
As amostras de fração foliar foram secas ao ar por cinco dias, com a
finalidade de diminuir o excesso de umidade presente nas folhas, obtendo-se a
massa seca inicial, sem causar interferência nas características naturais do
material coletado e no processo de decomposição, pois a pré-secagem
do material em estufa antes da instalação do experimento de decomposição pode
influenciar em resultados de taxa de decomposição mais lenta nos meses iniciais
de coleta.
Para estimar a taxa de decomposição, utilizou-se 96 bolsas de náilon (litter bags) com malha de 2 x 2 mm e dimensões de 20 x 20
cm, onde foram alocados 20 g do material foliar de cada espécie previamente
seco ao ar, seguindo as recomendações metodológicas propostas por Vieira et al. (2014) e Silva et al. (2014). A malha
utilizada teve o propósito de permitir o acesso da mesofauna,
bem como microrganismos do solo que estão inseridos no processo de decomposição
natural de folhas. O mesmo delineamento foi reproduzido para o segundo período
experimental (setembro de 2017 a janeiro de 2018).
Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado, considerando cada espécie como um tratamento e
quatro repetições a cada coleta. Os litter bags,
devidamente identificados, foram distribuídos de forma aleatória sobre a
superfície do solo do SAF, a fim de simular a queda natural das folhas ao solo,
que forma a serapilheira. Os tempos de
coleta foram fixados a cada 30, 60, 90 e 120 dias, retirando-se quatro bolsas
por espécie avaliada a cada coleta. O tempo total de avaliação foi definido com
base em estudos da literatura relacionada, que adotaram intervalos entre 120 e
180 dias (ROSSI et al., 2013). Após a coleta, o material foliar contido em cada
bolsa foi triado manualmente, em que foram removidas partículas de solo e de
possíveis organismos presos às folhas. Em seguida, as amostras foram submetidas
à secagem em estufa a 65 ºC até obter massa constante (SCORIZA et al., 2012;
SOUTO et al., 2013). Posteriormente, o material foi pesado para obtenção do
peso seco.
O coeficiente de decomposição (k) da fração foliar de cada espécie foi
calculado a partir dos valores de massa remanescente obtidos a cada coleta ao
longo dos quatro meses de estudo, os quais foram ajustados ao modelo
exponencial recomendado por Thomas e Asakawa (1993),
empregando-se o software STATISTICA © V. 10.
Pt= P0 . e-k.t (1)
Em que: Pt = peso seco
remanescente da amostra após t dias; P0 = peso seco inicial, colocado nos sacos
no tempo zero (t = 0); t = tempo em dias e k = constante de decomposição.
A fim de determinar a velocidade da decomposição em dias, calculou-se
ainda, a partir da constante de decomposição (k), o tempo de meia-vida das
folhas. Este valor é obtido por meio da linearização do modelo anterior, e seu
resultado corresponde ao tempo requerido para que ocorra a decomposição de
metade da quantidade inicial do material foliar analisado. Com isso, adotou-se
a equação:
t1/2= ln (2) / k (2)
Em que: t1/2 = tempo de meia-vida das folhas e k =
constante de decomposição obtida a partir do ajuste do modelo não linear.
Análise
estatística
Os dados da massa seca remanescente correspondentes a cada período de
coleta foram submetidos à análise de variância (p<0,05) e posteriormente ao
teste Tukey à 5% de significância. Para estas
análises, utilizou-se o software estatístico Action Stat 3©.
Realizou-se, ainda, análise de regressão, com o uso do software
Microsoft Excel © (versão 2013), com o intuito de delinear o comportamento das
curvas de decomposição das espécies, a partir dos resultados mensais de massa
remanescente. Os critérios para a escolha dos melhores modelos de regressão
foram maior R² (coeficiente de determinação ajustado)
e menor erro padrão.
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
A Figura 1 expressa as variações mensais de precipitação pluvial
acumulada e temperatura ocorrida durante o período experimental. O período 1
(abril a agosto/2017), apresentou precipitação acumulada superior ao obtido no
período 2 (setembro/2017 a janeiro/2018), porém ressalta-se que para o período
2 esse resultado só foi alcançado por conta da ocorrência dos picos de
pluviosidade, 157 e 252 mm, respectivamente, nos meses de dezembro e janeiro.
Quanto à temperatura, os valores médios mensais variaram de 25,9 a 27,2 °C para
o período 1 e de 27,5 a 26,5 °C para o período 2. Observa-se ainda que as
menores médias de temperatura foram registradas nos meses com maior regime
pluviométrico. Lopes et al. (2013) destacam que as variáveis climáticas de
grande parte do estado do Pará apresentam pequenas alterações ao longo do ano,
entretanto o índice pluviométrico demonstra que a região possui duas estações
definidas, uma bastante chuvosa (inverno amazônico) e outra considerada seca
(verão amazônico).
Figura 1. Precipitação acumulada (mm) e temperatura média (°C)
mensal durante o período experimental.
A Tabela 2 apresenta as médias de massa remanescente por espécie para
cada tempo de coleta nos dois períodos de avaliação experimental, as espécies
foram agrupadas de forma decrescente, em cada período, a partir da porcentagem
total de massa decomposta ao final dos 120 dias de experimento. Observa-se que,
durante o período 1, as espécies apresentaram perda de massa de forma mais
efetiva se comparada ao período 2. O cacau e o cumaru foram as espécies que
mais sofreram resistência ao processo de decomposição do tecido foliar (38,5 e
46,7 %; 33,0 e 37,1% de perda ao longo de 120 dias nos períodos 1 e 2
respectivamente), sendo considerados estatisticamente iguais ao final do
período de avaliação de cada experimento, isso pode ser explicado pela maior
área foliar das espécies, assim como tecido vegetal mais resistente,
dificultando a mineralização por parte dos micro-organismos decompositores. De
acordo com Fontes (2006), as menores taxas de ciclagem biogeoquímica das folhas
do cacaueiro podem ser devido às elevadas taxas de ciclagem bioquímica dessa
espécie para N, P e K, o que contribui para a baixa qualidade nutricional das
folhas decíduas dessa e, consequentemente, menores taxas de mineralização.
Tabela 2. Massa remanescente (g) do processo de decomposição
foliar das espécies em cada tempo e período de coleta e porcentagem final de
massa decomposta. |
|||||||||
Espécies |
Tempo (dias) |
% total de massa
decomposta |
|||||||
30 |
60 |
90 |
120 |
||||||
Período 1 (abril a
agosto) |
|||||||||
Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. |
6,8 |
d |
3,7 |
c |
3,9 |
c |
2,9 |
d |
85 |
Canavalia ensiformis (L.) DC. |
7,2 |
d |
4,9 |
c |
3,1 |
c |
3,4 |
cd |
83 |
Cajanus cajan (L.) Huth |
12,2 |
c |
9,4 |
b |
8,6 |
b |
7,7 |
bc |
62 |
Piper
nigrum (L.) |
13,2 |
bc |
10,5 |
b |
10,2 |
ab |
9,8 |
ab |
51 |
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth
f. |
15,8 |
a |
12,1 |
ab |
12,7 |
a |
10,7 |
ab |
47 |
Theobroma cacao (L.) |
14,7 |
ab |
14,1 |
a |
13,2 |
a |
12,3 |
a |
39 |
Período 2 (setembro a
janeiro) |
|||||||||
Canavalia ensiformis (L.) DC. |
11,7 |
b |
8,8 |
b |
8,8 |
bc |
4,5 |
b |
77 |
Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. |
17,8 |
a |
14,4 |
a |
7,1 |
c |
4,8 |
b |
76 |
Cajanus cajan (L.) Huth |
16,6 |
ab |
15,2 |
a |
13,8 |
ab |
11,2 |
a |
44 |
Piper
nigrum
(L.) |
19,2 |
a |
17,0 |
a |
15,9 |
a |
12,4 |
a |
38 |
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth
f. |
19,7 |
a |
17,3 |
a |
15,6 |
a |
12,6 |
a |
37 |
Theobroma cacao (L.) |
15,6 |
ab |
14,5 |
a |
14,6 |
a |
13,4 |
a |
33 |
Médias
seguidas de letras iguais na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância. |
As leguminosas gliricídia e
feijão de porco apresentaram as maiores perdas de massa durante todos os tempos
de coleta no período mais chuvoso do ano (período 1). Paula et al. (2015)
também observaram que a decomposição da gliricídia
foi ligeiramente mais lenta durante a estação seca, devido, provavelmente, às
condições climáticas associadas a menores precipitações pluviométricas durante
esse período. Estudos realizados por Leite et al. (2010), Pacheco et al. (2011)
e Torres et al. (2014) comprovaram
a influência da precipitação pluvial sobre a velocidade de
decomposição dos resíduos, onde se destaca que a decomposição aumenta
paralelo ao aumento
da precipitação e diminuem no
período seco do ano.
O guandú, apesar de ser uma
leguminosa utilizada para adubação verde, mostrou uma decomposição similar às
das espécies perenes consideradas de interesse econômico nos dois periodos, o que confere a esta espécie uma característica
distinta das demais desta mesma categoria analisadas neste estudo. Ressalta-se
que a massa remanescente do guandú, ao final de 120
dias, para os períodos 1 e 2, foi de 38% e 56% respectivamente. A partir desses
resultados, espera-se que em períodos com maior pluviosidade, como o período 1,
o guandú possa devolver ao solo uma carga nutricional
mais efetiva, por outro lado, em períodos menos chuvosos, esta espécie passa a
ser mais eficaz em promover a cobertura do solo. Em estudo realizado por Belo
et al. (2012) também observaram que o feijão guandú
apresentou taxa de decomposição mais lenta com relação a outras leguminosas, em
especial do feijão de porco.
O uso de espécies leguminosas, principalmente as
consideradas adubações verdes, objetiva melhorar as condições de
disponibilidade nutricional dentro do sistema no qual estão inseridas,
auxiliando na recuperação e/ou aumento das propriedades físicas, químicas e
biológicas do solo (CARDOSO et al., 2014). Destaca-se ainda que as leguminosas
apresentam mecanismos que conferem a essas espécies alta
capacidade de fixação de nitrogênio e agilidade na produção de biomassa. Por
outro lado, a decomposição de matéria seca dessas espécies sobre o piso
agroflorestal mantém o solo coberto da mesma forma que aumenta o teor de
matéria orgânica, diminuindo a evapotranspiração (LEITE et al., 2010; GIONGO et
al., 2011; SILVA et al., 2014).
A Figura 2 demonstra o incremento da decomposição
foliar das espécies, em que se verifica que a perda de massa foi contínua em
ambos os períodos.
Figura 2. Resíduo foliar remanescente por espécie em função do
tempo em cada período avaliado. Em que: (A) cacau, (B) cumaru, (C) pimenta, (D)
guandú, (E) feijão-de-porco e (F) gliricídia.
A Figura 2 demonstra que no período considerado menos chuvoso (período
2) a perda de massa foi mais lenta nos primeiros 60-90 dias (27 a 56% de
perda), em que os índices pluviométricos mensais do local foram críticos
(variando de 5 a 11mm para esses dias). O contrário foi revelado no período 1,
em que a decomposição foi mais rápida nos primeiros 90 dias (34 a 80% perda),
tendendo a diminuir aos 120 dias, em que foi registrada a diminuição da
incidência de chuvas.
A partir da visualização da projeção gráfica das curvas de
decomposição, nota-se que o cacau apresentou comportamento semelhante em ambos
os períodos, diferentemente das demais espécies avaliadas, sendo a espécie que
menos decompôs durante os tempos de estudo. Esses resultados permitem inferir
que a biomassa foliar desta espécie apresenta resistência às condições
ambientais expostas, aliada ao tamanho e à composição foliar. Embora o cacau
seja uma espécie importante para a consorciação, visando os aspectos econômicos
e sociais e, apesar de ter um potencial de produção de biomassa, a quantidade
de resíduos orgânicos na superfície do solo provenientes da desfolha natural
desta espécie é mínima, sendo maior apenas quando são efetuadas as podas do
cacaueiro (COTTA et al., 2008), o que determina a dependência da espécie a
insumos externos para a sua manutenção. Estudos apontam
que em condições naturais a queda das folhas de cacau e a incorporação de
biomassa ao solo são influenciadas pelas condições em que os exemplares estão
inseridos como a disponibilidade de água, a interação solo-planta-atmosfera e o
grau de sombreamento no ambiente de cultivo (BALIGAR et al., 2008; KÖHLER
et al., 2009; PAMPONET et al., 2012).
As diferenças demonstradas sobre a dinâmica da
decomposição foliar dessas espécies mostram que o processo de decomposição não
está somente atrelado a fatores de sazonalidade climatológica, mas também às
características morfofisiológicas. A composição química foliar, por exemplo, é
um fator determinante para esse processo, onde a relação C/N é um indicador
relevante à explicação sobre a velocidade de decomposição da matéria orgânica,
considerando que o tempo de decomposição é proporcional à relação (GIACOMINI et
al., 2003; HOLANDA et al., 2015). De acordo com Doneda
(2010) e Pedra et al. (2012), as leguminosas dispõem de menor relação C/N, o
que aumenta a sua taxa de decomposição, pressupondo que o processo de
mineralização de nutrientes será maior que a capacidade de imobilização. O
contrário ocorre com as espécies de interesse comercial (cacau, pimenta e
cumaru), que dispõem de um tecido foliar mais resistente com relação C/N maior.
Os resultados da perda de massa foliar também podem estar direcionados
ao tamanho da área foliar de cada espécie, considerando que as espécies de
interesse econômico possuem o tamanho de suas folhas maiores que as das
leguminosas, que dispõem de uma área foliar menor, ocasionando maior superfície
específica disponível. Cunha Neto et al. (2013) dispõe que as tipologias de
folhagens com menor área facilitam a ação da mesofauna
do solo e, consequentemente, aceleram o processo de decomposição e ciclagem
nutricional.
Pode-se observar (Figura 2) que algumas espécies apresentaram elevação
na média da massa remanescente em alguns tempos de coleta (período 1: cumaru e gliricídia aos 90 dias e feijão-de-porco aos 120 dias;
período 2: cacau e feijão-de-porco aos 90 dias), o que, embora representem uma
baixa variação (0,02 a 0,64 g), elevou levemente a média. Essa alteração pode
ter ocorrido por fatores ambientais in loco como a presença de partículas de
solo aderidas ao material foliar contido nos litter bags. Este material é agregado ao tecido foliar durante a
ocorrência de chuvas e, dependendo das condições de decomposição em que este se
encontra, são de difícil remoção no momento da limpeza para pesagem (SOUTO et
al., 2013).
Consideram-se ainda a disposição e coleta aleatória das bolsas em campo
e as condições microclimáticas e edáficas do local como fatores de intervenção
no resultado do peso de massa remanescente. O posicionamento da bolsa em um
local mais ou menos sombreado ou a influência maior ou menor da ação de
microrganismos por conta das ações de temperatura e umidade podem intervir na
velocidade de decomposição, pois, como explicitado por alguns autores (MARQUES
et al., 2008; SOUSA NETO et al., 2011; HOLANDA et al., 2015), as atividades
decompositoras sofrem forte influência dos fatores ambientais, a citar,
temperatura e umidade.
A Tabela 3 expõe o coeficiente de decomposição (k) e a projeção do
tempo de meia-vida (t1/2), organizada a partir do maior valor de k das espécies
por período. Observa-se que as equações utilizadas para estimar a decomposição
das espécies refletem verdadeiramente de forma aproximada os dados reais
obtidos em campo. As leguminosas gliricídia, feijão-de-porco
e guandú foram as espécies que apresentaram os
valores de k mais elevados em ambos os períodos, com os valores variando entre
0,0277 a 0,0104 e 0,0124 a 0,0047 para os períodos 1 e 2, respectivamente.
Valores divergentes a estes foram relatados por Silva et al. (2008) ao avaliar
a decomposição de plantas visando o uso para adubação verde em Seropédica - RJ,
onde a espécie gliricídia, por exemplo, apresentou
k=0,033 e t1/2 = 21 dias. A diferença de comportamento da decomposição das
espécies para diferentes regiões vai além do fator tipo de solo, mas também
pela qualidade do microambiente (interação entre fatores físico-químicos e a
biota decompositora) ao qual o material foliar está exposto (GAMA-RODRIGUES et
al., 2003).
Contudo, é relevante expor que, ao contrário das leguminosas, as
espécies de interesse econômico obtiveram k menor, sendo de 0,0081 a 0,0049
para o período 1 e 0,0040 a 0,0031 para o período 2. Considerando os valores de
t1/2, essas espécies levarão em média de um a cinco meses para decompor
50% de sua massa em condições relativas ao período 1. Já para o período 2, esse
tempo é duplicado para uma variação de dois a oito meses.
De acordo com Souza e Piña-Rodrigues (2013),
modelos de SAFs combinados com leguminosas apresentam
maior desenvolvimento das espécies arbóreas consorciadas. Assim, considerando
as taxas de decomposição de leguminosas e atrelando seu uso e contribuição
dentro de sistemas integrados, pressupõe-se que áreas com a presença destas
espécies tendem a possuir uma ciclagem de nutrientes mais eficaz, com maior
velocidade de decomposição da serapilheira, ocasionando agilidade na liberação
de nutrientes para o solo e absorção dos mesmos pelas plantas (CUNHA NETO et
al., 2013).
Tabela
3.
Coeficiente de decomposição obtido pelo ajuste do modelo exponencial e tempo
de meia-vida da fração foliar. |
||||
Espécies |
Parâmetros |
|||
k |
r² |
EPE |
t1/2 (dias) |
|
Período
1 (abril a agosto) |
||||
Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. |
0,0277 |
0,96 |
0,0023 |
25 |
Canavalia ensiformis (L.) DC. |
0,0253 |
0,96 |
0,0021 |
27 |
Cajanus cajan (L.) Huth |
0,0104 |
0,91 |
0,0008 |
67 |
Piper
nigrum (L.) |
0,0081 |
0,81 |
0,0008 |
86 |
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth
f. |
0,0059 |
0,91 |
0,0004 |
117 |
Theobroma cacao (L.) |
0,0049 |
0,78 |
0,0005 |
141 |
Período
2 (setembro a janeiro) |
||||
Canavalia ensiformis (L.) DC. |
0,0124 |
0,95 |
0,0008 |
56 |
Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. |
0,0090 |
0,87 |
0,0011 |
77 |
Cajanus cajan (L.) Huth |
0,0047 |
0,92 |
0,0003 |
149 |
Theobroma cacao (L.) |
0,0040 |
0,54 |
0,0007 |
173 |
Piper
nigrum (L.) |
0,0032 |
0,93 |
0,0002 |
220 |
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth
f. |
0,0031 |
0,93 |
0,0002 |
226 |
Em que: k: constante da decomposição; r2:
coeficiente de determinação do ajuste para a estimativa do k; EPE:
Erro-padrão da estimativa de k; t1/2: tempo de meia vida do material
foliar. |
CONCLUSÕES
As espécies para a prática de adubação verde
foram as que obtiveram maiores taxa de
decomposição, para os dois períodos estudados. As espécies Gliricídia
e feijão de porco são recomendadas para retorno de nutrientes em curto prazo de
tempo.
A pimenta do reino se mostrou eficiente no processo de ciclagem de
nutrientes.
A precipitação pluvial influencia
marcadamente a decomposição da serapilheira foliar.
A disposição dos litter bags no campo é um fator de grande
influência na perda de massa foliar.
AGRADECIMENTO
À Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA), por
meio da Diretoria de Pesquisa, vinculada à Pró-Reitoria
de Pesquisa, Pós-graduação e Inovação Tecnológica (Proppit),
pelo fomento a esta pesquisa através do Edital 08/2017 PROPPIT/UFOPA do
Programa de Fomento a Trabalhos de Conclusão de Curso (PROTCC/UFOPA).
REFERÊNCIAS
BALIGAR, V. C.; BUNCE, J. A.;
MACHADO, R. C. R.; ELSON, M. K. Photosynthetic photon flux density, carbono dioxide concentration, and vapour
pressure deficit effects on photosynthesis in cacao seedlings. Photosynthetica, v. 46, p. 216–221, 2008.
BARRADAS,
C. A. A. Adubação Verde. 25.ed. Niterói: Rio Rural, 2010. 10p.
BAUER,
D.; SANTOS, E. L.; SCHMITT, J. L. Avaliação da decomposição de serapilheira em
dois fragmentos de Caatinga no Sertão Paraibano. Pesquisas, Botanica,
v. 69, p. 307-318, 2016.
BELO,
E. S.; TERRA, F. D.; ROTTA, L. R.; VILELA, L. A.; PAULINO, H. B.; SOUSA, E. D.;
VILELA, L. A. F.; CARNEIRO, M. A. C. Decomposição de diferentes resíduos
orgânicos e efeito na atividade microbiana em um latossolo
vermelho de cerrado. Gl. Sci
Technol., v. 5, n. 3, p. 107–116, 2012.
CABIANCHI,
G. M. Ciclagem de nutrientes via serapilheira em um fragmento ciliar do rio
Urupá, Rondônia. 2010. 101f. Dissertação (Mestrado em Ciência) Universidade de
São Paulo, Piracicaba. 2010.
CARDOSO,
R. A.; BENTO, A. S.; MORESKI, H. M.; GASPAROTTO, F. Influência da adubação
verde nas propriedades físicas e biológicas do solo e na produtividade da
cultura de soja. Semina: Ciências Biológicas e da
Saúde, v. 35, p. 51-60, 2014.
COSTA,
C. C. A.; CAMACHO,
R. G. V; MACEDO, I. D.; SILVA, P. C. M. Análise comparativa da produção
de serrapilheira em fragmentos arbóreos e arbustivos
em área de caatinga na Flona de Açu - RN. Revista Árvore, v. 2, n. 34, p.
259-265, 2010.
COTTA,
M. K.; JACOVINE, L. A. G.; PAIVA, H. N. de; SOARES, C. P. B.; FILHO, A. de C.
V.; VALVERDE, S. R. Quantificação de biomassa e geração de certificados de
emissões reduzidas no consórcio seringueira-cacau. Revista Árvore, Viçosa, v. 32,
n. 6, p. 969-978, 2008.
CUNHA
NETO, F. V.; LELES, P. S. S.; PEREIRA, M. G.; BELLUMATH, V. G. H.; ALONSO, J.
M. Acúmulo e decomposição da serapilheira em quatro formações florestais.
Ciência Florestal, Santa Maria, v .23, n. 3, p. 379-387, 2013.
CUNHA,
G. M.; TINTORI, J. L.; MOREIRA, G. R.; SILVA, D. M.; PIVATTO, G. L. Produção de
serapilheira e ciclagem de nutrientes em Sistema Agroflorestal com cafeeiro no
Sul do Estado do Espírito Santo. Cadernos de Agroecologia, v. 13, n 1, 2018.
DONEDA,
A. Plantas de cobertura de solo consorciadas e em cultivo solteiro:
decomposição e fornecimento de nitrogênio ao milho. 2010. 81f. Dissertação
(Mestrado em Ciência do Solo) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria.
2010.
EWERT,
M.; VENTURIERI, G. A.; STEENBOCK; W.; SEOANE, C. E. S. Sistemas agroflorestais multiestrata e a legislação ambiental brasileira: desafios
e soluções. Desenvolv. Meio Ambiente, v. 36, p. 95-114,
2016.
FERREIRA,
J. D. Análise do plano processo na urbanização de cidades do Baixo Amazonas: o
caso de Santarém – Brasil. 2011. 118f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento
e Meio Ambiente Urbano) Universidade da Amazônia, Belém. 2011.
FONTES,
A. G. Ciclagem de nutrientes em sistemas agroflorestais de cacau no sul da
Bahia. 2006. 116f. Tese (Doutorado em Ciências e Tecnologias Agropecuárias)
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Rio de Janeiro. 2006.
GAMA-RODRIGUES,
A. C.; BARROS, N. F.; SANTOS, M. L. Decomposição e liberação de nutrientes do folhedo de espécies florestais nativas em plantios puros e
mistos no sudeste da Bahia. Revista Brasileira de Ciências Solo, v. 27, p. 1021-1031,
2003.
GIACOMINI,
S. J.; AITA, C.; VENDRUSCOLO, E. R. O.; CUBILLA, M.; NICOLOSO, R. S.; FRIES, M.
R. Matéria seca, relação C/N e acúmulo de nitrogênio, fósforo e potássio em
misturas de plantas de cobertura de solo. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v. 27, n. 2, p. 325-334, 2003.
GIONGO,
V.; MENDES, A. M. S.; CUNHA, T. J. F.; GALVÃO, S. R. S. Decomposição e
liberação de nutrientes de coquetéis vegetais para utilização no semiárido
brasileiro. Revista Ciência Agronômica, v. 42, p. 611- 618, 2011.
HOLANDA,
A. C.; FELICIANO, A. L. P.; MARAGON, L. C.; FREIRE, F. J.; HOLANDA, E. M.
Decomposição da serapilheira foliar e respiração edáfica em um Remanescente de
caatinga na paraíba. Revista Árvore, v. 39, n. 2, p. 245-254, 2015.
IDESP.
Estatísticas Municipal de Santarém. 2014. Disponível em: <http://www.idesp.pa.gov.br/pdf/statisticaMunicipal>. Acessado em: 16 de fevereiro de 2018.
KÖHLER, M.; DIERICK, D.;
SCHWENDENMANN, L.; HÖLSCHER, D. Water use characteristics of cacao and Gliricidia trees in an agroforest in Central Sulawesi. Ecohydrology, v. 2, p. 520-529, 2009.
LEITE,
L. F.
C.; FREITAS, R. C. A.; SAGRILO, E.; GALVÃO, S. R. S. Decomposição e
liberação de nutrientes de resíduos vegetais depositados sobre Latossolo Amarelo no Cerrado Maranhense. Revista Ciência
Agronômica, v. 41, n. 1, p. 29-35, 2010.
LOPES,
M. N. G.; SOUZA, E. B. de; FERREIRA, D. B. da S.
Climatologia regional da precipitação no Estado do Pará. Revista Brasileira de
Climatologia, v. 12, p. 84-102, 2013.
MARQUES,
M. F. O.; GUSMÃO, L. F. P.; MAIA, L. C. Riqueza de espécies de fungos conidiais em duas áreas de Mata Atlântica no Morro da
Pioneira, Serra da Jibóia, BA, Brasil. Acta botânica
brasílica, v. 22, n. 4, p. 954-961, 2008.
PACHECO,
L. P.; LEANDRO, W. M.; MACHADO, P. L. O. A.; ASSIS, R. L.; COBUCCI, T.; MADARI,
B. E.; PETTER, F. A. Produção de fitomassa e acúmulo
e liberação de nutrientes por plantas de cobertura na safrinha. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v. 46, n. 1, p. 17-25, 2011.
PAMPONET,
B. M.; OLIVEIRA, A. da S.; MARINHO, L. B.; VELLAME,
L. M.; PAZ, V. P. da S. Efeitos das diferenças
térmicas naturais na estimativa do fluxo de seiva pelo método de granier em cacaueiro a pleno sol. Irriga, Edição Especial,
p. 120-132, 2012.
PAULA,
P. D.; CAMPELLO, E. F. C.; GUERRA, J. G. M.; SANTOS, G. A.; RESENDE, A L.
Decomposição das podas das leguminosas arbóreas Gliricidia
sepium e Acacia
angustissima em um sistema agroflorestal. Ciência
Florestal, v. 25, n. 3, p. 791-800, 2015.
PEDRA,
W. N.; PEDROTTI, A.; SILVA, T. O.; MACEDO, F. L. de; GONZAGA, M. I. S. Estoques
de carbono e nitrogênio sob diferentes condições de manejo de um Argissolo Vermelho Amarelo, cultivado com milho doce nos
tabuleiros costeiros de Sergipe. Semina: Ciências
Agrárias, v. 33, n. 6, p. 2075-2089, 2012.
ROSSI,
C. Q.; PEREIRA, M. G.; GIÁCOMO, S. G.; BETTA, M.; POLIDORO, J. C. Decomposição
e liberação de nutrientes da palhada de braquiária, sorgo e soja em áreas de
plantio direto no cerrado goiano. Semina: Ciências
Agrárias, Londrina, v. 34, n. 4, p. 1523-1534, 2013.
SCHUMACHER,
M. V.; CORRÊA, R. S.; VIERA, M.; ARAÚJO, E. F. Produção e decomposição de
serapilheira em um povoamento de Eucalyptus urophyllax
Eucalyptus globulusmaidenii. Cerne, v. 19, n. 3,
p. 501-508, 2013.
SCORIZA,
R. N.; PEREIRA, M. G.; PEREIRA, G. H. A.; MACHADO, D. L.; SILVA, E. M. R. da.
Métodos para coleta e análise de serrapilheira
aplicados à ciclagem de nutrientes. Floresta e Ambiente, v. 2, n. 2, p. 01-18,
2012.
SILVA,
G. T. A.; MATOS, L. V.; NÓBREGA, P. de O.; CAMPELLO, E. F. C.; RESENDE, A. S.
de. Chemical
composition and decomposition rate of plants used as green manure. Scientia Agricola, v. 65, n. 3, p. 298-305,
2008.
SILVA,
H. F.; BARRETO, P. A. B.; SOUSA, G. T. de O.; AZEVEDO, G. B.; GAMA-RODRIGUES,
E. F.; OLIVEIRA, F. G. R. B. Decomposição de serapilheira foliar em três
sistemas florestais no Sudoeste da Bahia. Revista Brasileira de Biociências,
Porto Alegre, v.12, n. 3, p. 164-172, 2014.
SOUSA
NETO, E.; CARMO, J. B.; KELLER, M.; MARTINS, S. C.; ALVES, L. F.; VIEIRA, S.
A.; PICCOLO, M. C.; CAMARGO, P.; COUTO, H. T. Z.; JOLY, C. A.; MARTINELLI, L.
A. Soil-atmosphere exchange
of nitrous oxide, methane and carbon
dioxide in a gradient of elevation in the coastal Brazilian
Atlantic forest. Biogeosciences, v. 8, p. 733–742, 2011.
SOUSA,
W. A. de; VIEIRA, T. A. Sistemas agroflorestais: uma análise bibliométrica da
produção científica de revistas brasileiras no período de 2005 a 2015. Revista Espacios, v. 38, n. 36, 2017.
SOUTO,
P. C.; SOUTO, J. S.; SANTOS, R. V. do; BAKKE, I. A.; SALES, F. das C. V.;
SOUZA, B. V. de. Taxa de decomposição da serapilheira e atividade microbiana em
área de caatinga. Cerne, Lavras, v. 19, n. 4, p. 559-565, 2013.
SOUZA,
C. M. de; PIRES, F. R.; PARTELLI, F. L.; ASSIS, R. L. de. Adubação verde e
rotação de culturas - Série Didática. 1.ed. Viçosa: Editora UFV, 2012. 108p.
SOUZA,
M. C. S. de; PIÑA-RODRIGUES, F. C. M. Desenvolvimento de espécies arbóreas em
sistemas agroflorestais para recuperação de áreas degradadas na floresta
ombrófila densa, Paraty, RJ. Revista Árvore, v. 37, n. 1, p. 89-98, 2013.
THOMAS, R. J.; ASAKAWA, N. M.
Decomposition of leaf litter from tropical forage grasses and legumes. Soil Biology and
Biochemistry, v. 25, n. 10, p. 1351-1361, 1993.
TORRES,
J. L. R.; SILVA, M. G. S.; CUNHA, M. A.; VALLE, D. X. P.; PEREIRA, M. G.
Produção de fitomassa e decomposição de resíduos
culturais de plantas de coberturas no cultivo da soja em sucessão. Revista
Caatinga, v. 27, n. 3, p. 247 – 253, 2014.
VIEIRA, M.; Schumacher, M. V.; ARAUJO, E. F.
Disponibilização de nutrientes via decomposição da serapilheira foliar em um
plantio de Eucalyptus urophylla × Eucalyptus
globulus. Floresta Ambient.,
v. 21, n. 3, p. 307 – 3015, 2014.
WUTKE,
E. B.; CALEGARI, A.; WILDNER, L. do P. Espécies de adubos verdes e plantas de
cobertura e recomendações para seu uso. In: FILHO, O. F. de L.; AMBROSANO, E.
J.; ROSSI, F; CARLOS, J. A. D. (eds.). Adubação verde e plantas de cobertura no
Brasil. Fundamentos e Práticas – Volume I. Brasília: EMBRAPA, 2014. cap.3, p.
59-168.