1. Material e Método

     3.1 Localização e caracterização das áreas experimentais

       O presente trabalho será desen...
que o diâmetro seja ≤ 3 cm. De posse destas medições, calcular-se-ão os volumes com
e sem casca e, pela diferença entre am...
LnY = β0 + β1.LnDAP2H + ε                                                (2)


em que:
Ln = Logaritmo neperiano;
Y = bioma...
Nos balanços nutricionais, serão considerados entradas e saídas de nutrientes.
As entradas serão computadas pelo aporte de...
um valor de sustentabilidade. Isto posto, mesmo que o número de ciclos não tenham
um significado real em termos absolutos,...
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Material E MéTodo Jenni

  1. 1. 1. Material e Método 3.1 Localização e caracterização das áreas experimentais O presente trabalho será desenvolvido em uma plantação comercial de Pinus taeda L. com incremento médio anual (IMA) equivalente a 32 m³ ha-1 ano-1 de madeira sem casca aos 16 anos de idade (522 m³ ha-1) localizada no planalto serrano do município de Otacílio Costa, SC ( 27°21'S e 50°05'W, altitude de 856 m). De acordo com a classificação de Köeppen, o clima é do tipo mesotérmico úmido Cfa, sem estação seca, temperatura média anual de 13,2 oC e precipitação anual de 1690 mm. O solo é classificado como Cambissolo Húmico Alumínico léptico (CA5), textura argilosa, relevo suave ondulado e ondulado, com profundidade de 1,0 m (EMBRAPA, 1999). Esse sítio possui um histórico longo com plantios florestais, conduzidos pelo regime de alto fuste, até os 16 anos, em espaçamento 3,0 m x 2,0 m ou 1.667 árvores ha-1. Atualmente, os plantios são manejados pelo sistema de “cultivo mínimo”, sem adubação e sistema de colheita caracterizado como de árvore inteira. 3.2 Seleção das árvores e Estudos realizados De acordo com as características dos plantios explanados no item anterior, a seleção das árvores a mensurar será baseada no inventário florestal do diâmetro à altura do peito (DAP). Serão gerados gráficos de distribuição dos dados em classes de freqüência pelo método estatístico, escolhendo-se 10 árvores do sítio florestal nas diferentes classes diamétricas da seguinte forma: 4 árvores de DAP médio, 2 árvores de DAP médio menos 1 desvio padrão (s), 2 árvores de DAP médio mais 1 s, 1 árvore de DAP médio menos 1,5 a 2 s e 1 árvore de DAP médio mais 1,5 a 2 s. Com base na seleção das dez árvores supracitadas, instalar-se-ão dentro do povoamento florestal, 5 coletores em cada árvore para quantificação da produção de folhedos e transferência de nutrientes. Os coletores serão confeccionados com tela tipo sombrite (50%), com superfície de 0.25 m² (0.5 m x 0.5m) suspensos a altura de 0.3 m do solo, conforme metodologia utilizada por Silva (2006). Estas coletas deverão compor 12 meses de medição. Posteriormente, selecionar-se-ão outras dez árvores para quantificação da produção de biomassa aérea, nos componentes acícula, galho verde, galho seco, casca e lenho, raiz fina (< 3 mm) e raiz grossa (≥ 3 mm). Todos estes compartimentos serão pesados no campo (massa úmida total), sendo coletadas amostras (300 g) para serem enviadas ao laboratório para determinação da massa seca (secagem em estufa a 60 ± 2 oC) e realização de análises químicas, visando avaliar a concentração (g kg-1) e a exportação dos nutrientes (kg ha-1). Os pesos de matérias secas totais de todos os componentes avaliados serão calculados a partir do peso de matéria fresca total e do teor de umidade (REIS et al., 1985). Os nutrientes avaliados serão o N, P, K, Ca, Mg e S nos compartimentos supracitados. As composições químicas serão determinadas segundo as metodologias propostas por Sarruge e Haag (1974). Para o compartimento casca serão tomados discos com e sem casca das árvores abatidas, em intervalos fixos de 2 metros, da base da árvore até a altura em
  2. 2. que o diâmetro seja ≤ 3 cm. De posse destas medições, calcular-se-ão os volumes com e sem casca e, pela diferença entre ambos, será obtido o volume de casca de cada árvore. Para o cálculo dos volumes de madeira com e sem casca será usada a fórmula de Smallian. Em cada árvore será delimitada uma parcela do tamanho do espaçamento de plantio, isto é, 3 m de largura por 2 m na linha de plantio. Neste espaço, serão coletados amostra de serapilheira e solo. Para a serapilheira serão coletadas 4 amostras simples por parcela (duas na linha de plantio e duas na entrelinha do plantio), em três camadas, separadas visualmente em camada não decomposta, pouco decomposta e decomposta. Após serem homogeneizadas, essas amostras simples darão origem a uma amostra composta. As amostras serão retiradas com um aro de aço circular com 2 mm de espessura, 5 cm de altura e 30 cm de diâmetro. Uma das bordas do aro tem superfície cortante, para facilitar o corte do material depositado nas margens da área amostrada. As amostras serão secas e analisadas quimicamente conforme metodologias utilizadas nas amostras dos componentes das árvores. As amostras de solo serão coletadas com trado holandês nas profundidades de 0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, 60-100 cm e 100-150 cm. Cada amostra será composta por quatro pontos de amostragem, nos mesmos locais de coleta da serapilheira. Na análise química do solo serão determinados o pH, Matéria Orgânica (M.O.), Acidez potencial (H + Al), Soma de Bases, Capacidade de Troca Catiônica (CTC), Saturação de Bases (V%), Saturação por alumínio (m%) e Sulfato. Por fim, serão determinados os elementos N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Mn, Fe, Na e B. Para avaliar a biomassa e o estoque de nutrientes no sistema radicular, ao redor de cada árvore selecionada, em trincheiras com dimensões equivalentes ao espaçamento de plantio, serão amostradas raízes grossas (≥ 3 mm) e finas (< 3 mm). Para a escavação da trincheira, a serapilheira será retirada. Os primeiros 20 cm serão escavados com enxadas e pás. A terra removida passará por catação manual de raízes. Dos 20 aos 150 cm, a trincheira, a raiz pivotante e as outras raízes mais grossas serão retiradas da trincheira pela retroescavadeira equipada com um braço hidráulico. Ao final, as bordas da trincheira serão acertadas com pá, sendo coletadas todas as raízes das arvores em um volume de 3,0 m x 2,0 m x 1,0 m. A biomassa fresca total de raízes será determinada em uma balança com capacidade máxima para 300 kg. Cerca de 200 g de raízes serão amostradas de cada árvore, para determinação do peso de matéria seca em estufa a 60 ± 2 °C. Esse peso total de raízes será calculado a partir de seu peso de matéria fresca total. Todas as raízes coletadas nestas camadas serão armazenadas em sacos plásticos, para posterior classificação em laboratório. Todas as raízes coletadas nestas camadas serão armazenadas em sacos plásticos, para posterior classificação em laboratório. Para as estimativas das biomassas dos componentes da parte aérea e do sistema radicular das árvores-amostra, serão utilizados o diâmetro à altura do peito (DAP) e a altura (H) (SCHUMACHER e HALL, 1933) ou a sua combinação (DAP 2H), como variáveis independentes para o ajuste dos seguintes modelos testados: LnY = β0 + β1.LnDAP + β2.LnH + ε (1)
  3. 3. LnY = β0 + β1.LnDAP2H + ε (2) em que: Ln = Logaritmo neperiano; Y = biomassa dos componentes, em kg; X = área seccional do DAP, em m²; Βi = parâmetros do modelo, para i = 1, 2, e 3; DAP = Diâmetro a 1.3 m de altura, em cm; H = altura total, em m; e, ε = erro aleatório. Para avaliar a precisão das equações, serão utilizados o coeficiente de determinação (R²), o erropadrão da estimativa (Sy.x) e a análise gráfica de resíduos porcentuais (R%), de acordo com Paula Neto (1977): R% = Yest – Yobs . 100 (3) Yobs em que: Yest = média estimada da biomassa (kg); e, Yobs = média observada da biomassa (kg). Para estimar a sustentabilidade da produtividade de madeira em longo prazo, simular-se-á o balanço nutricional nos compartimentos solo-planta em três níveis de manejo: i) cenário A – caracteriza o manejo mais conservacionista, em que somente o lenho será retirado durante a colheita; ii) cenário B – método de manejo em que, além do lenho, será retirado a casca; iii) cenário C – método de manejo em que serão retirados na colheita o lenho, a casca, as acículas e os galhos (vivos e mortos) das árvores abatidas. Esses cenários exemplificam-se três sistemas de manejo florestal, onde se buscará avaliar critérios sustentáveis de produção, baseado na exportação de nutrientes dos componentes florestais. O cenário B é o manejo mais adotado nos plantios florestais da região. Este cenário, avaliado sob uma ótica comparativa através dos resultados mais conservacionista (cenário A) ou exaustivo (cenário C) do sistema, permite avaliar através de balanços nutricionais as diferenças quanto ao número de ciclos florestais que o sítio comporta. (Ricardo: Por que foram definidos esses cenários? Qual o cenário praticado na região?)
  4. 4. Nos balanços nutricionais, serão considerados entradas e saídas de nutrientes. As entradas serão computadas pelo aporte de precipitações coletadas em empresas da região e os estoques de nutrientes no solo, na biomassa aérea e radicular, incluindo a serapilheira. As saídas pelos cenários de manejos citados. Neste trabalho, não serão considerados entradas via fertilizações, por não ser uma prática adota em plantios de Pinus taeda. Devido a baixa fixação de nitrogênio de vida livre (FISHER; BINKLEY, 1999) e pela baixa presença de leguminosas no sub-bosque, será considerado nula a entrada de nitrogênio por essas vias. Da mesma forma, não será computada a entrada via intemperismo de rocha, pois não há informações suficientes para estimar essas entradas. Para cada nutriente (N, P, K, Ca, Mg e S) será estimado a entrada de nutrientes no ciclo de produção florestal (16 anos) via precipitação (entrada do nutriente ciclo -1, em kg ha ciclo-1) e as saídas, conforme os três cenários supracitados ( saída de nutriente ciclo-1, em kg ha ciclo-1). Posteriormente, serão computados os estoque de nutrientes no solo (até 1,0 m de profundidade, estoque de nutrientes no solo, em kg ha-1) e na floresta (todos os componentes florestais, estoque de nutrientes na floresta, em kg ha-1). A determinação do número de rotações de cultivo potenciais com os estoques de macronutrientes, com extensão de 16 anos, será obtida a partir da seguinte expressão: NRP = (ENS + ENF) – CNR, (4) em que: NRP = número de rotações de cultivo potenciais; ENS = quantidade do nutriente estocada no solo; ENF = quantidade do nutriente estocada na biomassa florestal; e, CNR = quantidade do nutriente retirada pelo sistema de colheita. Os resultados da equação (4) serão maiores que zero enquanto os estoques de nutrientes mantiverem-se maiores que as demandas pelos respectivos cenários de manejo. Por outro lado, serão negativos, quando os estoques forem menores que as extrações de determinado cenário. Assim, quando o NRP se torna negativo, significa que o sistema solo-floresta não suporta mais o respectivo cenário. Com base nessa metodologia pode-se portanto estimar o impacto de 3 cenários de retirada de madeira sobre a sustentabilidade do sitio florestal pelo uso do conceito de números de ciclos florestais, padrões necessários para zerar o estoque de cada nutriente disponível no sistema florestal. Quanto menor o número de ciclos florestais, mais suscetível é o sitio florestal àquele nutriente, sendo, portanto, menos sustentável o manejo. Embora, no horizonte de exaustão observa-se que as produtividades se reduzam, devido a própria exaustão do sistema; no conceito estabelecido pelo numero de ciclos florestais, considera-se que as produtividades e remoções dos nutrientes se mantenha, de maneira que expressem
  5. 5. um valor de sustentabilidade. Isto posto, mesmo que o número de ciclos não tenham um significado real em termos absolutos, esta análise possui um grande significado relativo, na medida que permitem comparar diferentes manejos atuando sobre um mesmo sistema.

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