Parametrização de modelos de produtividade e de balanço nutricional para Pinus e Eucalyptus em Corrientes - Argentina

Abstract

Na Argentina existem aproximadamente 1 200 000 ha plantados com espécies florestais de rápido crescimento, entre as quais destacam-se as dos gêneros Pinus e Eucalyptus. Corrientes é a província que possui a maior superfície de florestas equiâneas no País com 473 983 ha, sendo aproximadamente 70 % Pinus e 30 % Eucalyptus. Na província existe carência de pesquisas em nutrição florestal e um crescente aumento da superfície com florestas equiâneas, principalmente sobre solos de baixa fertilidade. Considera-se que a escassez de conhecimentos na área pode afetar a sustentabilidade da produção florestal. Os objetivos deste trabalho, todos para povoamentos de Pinus e Eucalyptus em Corrientes – Argentina, foram: a) parametrizar e calibrar o modelo ecofisiológico 3-PG, b) avaliar o desempenho das parametrizações do 3-PG, c) desenvolver uma lógica que permita acoplar o manejo com desbastes ao 3-PG para estimar a distribuição diamétrica por ocasião de cada desbaste, d) ajustar equações de produção de biomassa e conteúdos de nutrientes, em função do diâmetro a 1,30 m de altura (dap), para calibrar modelos de balanço nutricional, e) obter as taxas de recuperação pelos extratores (TR ext ) para solos de Corrientes e f) gerar normas Kenworthy (KW) e DRIS, e suas respectivas faixas de suficiência. A fase de campo do trabalho foi feita em Corrientes durante 35 d ininterruptos. Nesta etapa foram abatidos e cubados 93 árvores e se amostrou a parte aérea e serrapilheira de: Eucalyputs grandis (seminal e clonal), Pinus taeda e o Pino híbrido (Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis) em diferentes sítios florestais distribuídos em cinco empresas de referência localizadas em diferentes regiões da província. Em cada região, amostraram-se árvores de uma ou mais espécies, seguindo uma cronossequência e considerando três classes diamétricas (superior, média e inferior). Também se amostrou o solo de cada sítio florestal até 1 m de profundidade. Foram analisados macro e micronutrientes nas amostras de folhas, galhos, lenho, casca e serrapilheira; e determinada área foliar específica. Foi feita análise de rotina completa e análises físicas nas amostras de solo. Ajustaram-se equações alométricas para as respetivas parametrizações do 3-PG. Estimaram-se os parâmetros β e γ da função Weibull, a partir do diâmetro quadrático médio e dos diâmetros mínimo e máximo. Esta função foi usada no modelo de distribuição diamétrica (MDD) acoplado ao 3-PG. Equações de produção de biomassa e conteúdos de nutrientes em função do dap, junto com dados de alocação de nutrientes nas raízes e taxas de recuperação pela planta permitiram estimar o requerimento nutricional. Visando estimar o suprimento pelo solo, obtiveram-se TR ext de P, K, Ca e Mg usando diversos extratores e solos de Corrientes. Foram geradas normas KW e DRIS, a partir dos teores de populações de referência, para avaliar o grau de balanço e equilíbrio nutricional dos plantios florestais. As quatro parametrizações do 3-PG forneceram boas estimações de variáveis do crescimento, e, quando comparadas com outras, tiveram maior acurácia que algumas existentes para E. grandis (clonal) e P. taeda. Foi possível estimar a distribuição diamétrica por ocasião de cada desbaste a partir do MDD e determinar quantas árvores de cada classe diamétrica seriam desbastadas. Com as árvores remanescentes, e, estimando variáveis de entrada, é possível rodar o 3-PG em sucessivos períodos da rotação. Observou-se que simplesmente com o dap foi possível ajustar modelos que geraram boas estimativas de biomassa e conteúdos de nutrientes. Recomenda-se usar as equações ajustadas especificamente para cada espécie/híbrido para calcular a demanda nutricional. Em relação às normas KW e DRIS, assim como suas faixas de suficiência, também foi demonstrado que devem ser usadas as específicas para cada espécie/hibrido.

Argentina has approximately 1 200 000 ha planted with fast-growing forest species, among which Pinus and Eucalyptus genera stand out. With 473 983 ha Corrientes is the province that holds the largest area of this type of forests in the country, with approximately 70% Pinus and 30% Eucalyptus. There is a lack of research concerning forest nutrition in this province, and at the same time the area with planted forest is growing, mainly on low fertility soils. The lack of knowledge concerning this aspect may affect forest production sustainability. The aims of this research, for Pinus and Eucalyptus in Corrientes – Argentina, were: a) parameterize and calibrate the 3-PG echophysiological model, b) evaluate the performance of 3-PG parameterizations, c) develop a logic that will allow to integrate thinning in to 3-PG looking forward to estimate diameter distribution at each thinning age, d) adjust biomass production and nutrient content equations, as functions of diameter at breast height (dbh) in order to calibrate nutritional balance models, e) obtain recovery rates for chemical extractors (RR ext ) for soils of Corrientes, f) generate Kenworthy (KW) and DRIS standards, and their sufficient ranges. Field work was done in Corrientes during 35 continuous days. In this stage 93 trees were cubed and above ground and litter sampling was done in: Eucalyptus grandis (both seminal and clonal), Pinus taeda and a hybrid pine (Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis) in different forest sites distributed in five companies located in different regions of the province. In each region, trees of one or more species were sampled, following chronosequences and considering three diametric classes (upper, middle and lower). Soil was sampled up to 1 m of depth at each forest site. Macro and micronutrients were quantified in leaf, branch, wood, bark and litter samples; and specific leaf area was determined. Complete routine and physical soil analyzes were made. Allometric equations were adjusted for 3- PG parametrizations. β and γ parameters of Weibull function were estimated considering quadratic mean diameter as well as minimum and maximum diameters. This function was used in the diametric distribution model (DDM) coupled to the 3-PG. Biomass production and nutrient content equations as functions of dbh, together with nutrient allocation to root data and plant recovery rates allowed us to estimate nutrient requirements. In order to estimate soil supply, RR ext of P, K, Ca and Mg were obtained using several chemical extractors and soils of Corrientes. KW and DRIS standards were generated from reference population contents, to evaluate nutritional balance and equilibrium of forest plantations. The four 3-PG parameterizations provided good estimates of growth variables and, when compared with others, were more accurate than existing ones for E. grandis (clonal) and P. taeda. Diameter distribution was estimated at each thinning age using the DDM, and this allowed to determine how many trees per diametric class should be removed at each thinning age. With the remaining trees, and estimating input variables, it was possible to run 3-PG model for successive periods within the forest rotation. Simply using dbh it was possible to adjust models that generated good estimates of biomass and nutrient contents. It is recommended to use equations adjusted specifically for each species / hybrid to calculate nutrient demand. In relation to KW and DRIS standards, as well as their sufficient ranges, it has also been demonstrated that the specific standards and sufficient ranges for each species / hybrid should be used.