Contribuição dos horizontes profundos do solo para o fornecimento de nutrientes em plantações de eucalipto

Abstract

No Brasil, a alta produtividade das plantações florestais tem despertado grande interesse em relação à nutrição das árvores. Diante disso, este trabalho tratou de 2 estudos sobre a absorção de nutrientes pelas árvores de Eucalyptus grandis. O primeiro avaliou o potencial de absorção de N, K e Ca pelas árvores de E. grandis (6 anos de idade - 25 m de altura média) em função da profundidade, da textura e da umidade do solo. Através de tubos de plástico, aplicou-se conjuntamente os marcadores NO3--15N, Rb+ (análogo ao K+) e Sr2+ (análogo ao Ca2+) nas profundidades de 10, 50, 150 e 300 cm, num Latossolo vermelho textura média e num Latossolo vermelho argiloso. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com 3 repetições de pares de árvores por profundidade de injeção e por tipo de solo. Após a injeção dos marcadores nas quatro profundidades, coletou-se dessas árvores folhas recém expandidas em vários períodos do verão, sendo o experimento repetido no período do inverno. O conteúdo de água foi monitorado continuamente em diferentes profundidades dos dois solos. A partir das quatro profundidades de injeção dos marcadores, a determinação das concentrações foliares de Rb, de Sr e da percentagem de átomo de 15N permitiu estimar a potencial absorção relativa (PAR) e a potencial absorção relativa específica (PARE), definida na divisão da PAR pela densidade de raízes finas em cm cm-3 (DRF), na camada de solo correspondente. O segundo, através de microeletrôdos seletivos de íons, mediu os fluxos de NH4+, NO3-, K+ e H+ (nmol m-2 s-1) em soluções de NH4NO3 (50 μM) e KNO3 (50 μM). Os microeletrôdos foram posicionados ao longo da raiz desde a ponta (0 cm) até 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 5,0; e 8,0 cm de distância da ponta da raiz. Os fluxos foram medidos na raiz fina de 4 mudas de E. grandis que permaneceram numa solução pré-tratamento menos concentrada (50 μM) e na raiz fina de 4 mudas que permaneceram numa solução pré-tratamento mais concentrada (500 μM). No primeiro estudo, os resultados sugeriram que as raízes finas de E. grandis apresentaram um contraste entre as taxas potenciais de absorção e a profundidade, dependendo do nutriente. No segundo estudo, a tendência de maior absorção K+ e NH4+ em relação ao NO3- pôde ter ocorrido devido às células das raízes de E. grandis serem mais permeáveis ao K+ e a forma preferencial de absorção de nitrogênio desta espécie ser o NH4+. Os padrões distintos de absorção de NH4+, K+ e NO3-, desde a ponta da raiz das mudas de E. grandis até 8 cm de distância, puderam resultar das diferenças morfológicas, como: maior absorção de íons entre a zona de diferenciação e elongação celular das raízes e a zona de maturação celular (zona branca até 2 cm de distância da ponta); e diminuição da absorção na zona em que as células do córtex começaram a morrer ou já estavam mortas (zona escura entre 2 e 8 cm de distância da ponta da raiz).

The high productivity of forest plantations in Brazil has attracted great interest in relation to the nutritional aspect of trees. Therefore, this work deals with two studies on nutrient uptake by trees of Eucalyptus grandis. The first assessed the potential uptake of N, K and Ca by E. grandis trees (6 years of age – 25 m mean height), in Brazil, as a function of soil depth, texture and water content. We injected NO3--15N, Rb+ (analogue of K+) and Sr2+ (analogue of Ca2+) tracers simultaneously in a solution through plastic tubes at 10, 50, 150 and 300 cm in depth in a sandy and a clayey Ferralsol soil. A complete randomized design was set up with 3 replicates of paired trees per injection depth and soil type. Recently expanded leaves were sampled at various times after tracer injection in the summer, and the experiment was repeated in the winter. Soil water contents were continuously monitored at the different depths in the two soils. Determination of foliar Rb and Sr concentrations and 15N atom% made it possible to estimate the relative uptake potential (RUP) of tracer injections from the four soil depths and the specific relative uptake potential (SRUP), defined as RUP, per unit of fine root length density (RLD) in the corresponding soil layer. The second, in solutions of NH4NO3 (50 μM) and KNO3 (50 μM) were measured the flows of NH4+, NO3-, K+ and H+ (nmol m-2 s-1) through microelectrodes selective ions. Along the root, the microelectrodes were positioned at the root tip (0 cm) to 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 5.0, and 8.0 cm away of the root tip. The flows were measured in fine roots of 4 E. grandis seedlings that remained in a pretreatment solution less concentrated (50 μM) and fine root of 4 seedlings that remained in pretreatment solution more concentrated (500 μM) through ion selective microelectrode. In the first study, the results suggest that the fine roots of E. grandis trees exhibit contrasting potential uptake rates with depth depending on the nutrient. In the second, the trend towards greater uptake K+ and NH4+ in relation to NO3- may be due to the root cells of E. grandis are more permeable to K+ and to the preferred form of nitrogen absorption of this species is NH4+. The different absorptions patterns of NH4+, K+ and NO3- along the roots of E. grandis seedlings from the root tip up to 8 cm away can be the result of morphological differences, such as higher absorption of ions between the zone of cell differentiation and elongation of the roots and cell maturation zone (white zone up to 2 cm away from tip), and decreased absorption in the area where the cortical cells start dying or already are dead (dark zone between 2 and 8 cm away from the root tip).