LEAF LITTER DECOMPOSITION IN NATIVE FOREST, PLANTATION OF <i>Pterogyne nitens</i> AND <i>Eucalyptus urophylla</i> IN SOUTHWESTERN BAHIA
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509825105Keywords:
vegetable residues, leaf, forest ecosystems, organic matterAbstract
The decomposition process regulates the accumulation of litter and nutrient cycling in forest ecosystems, being central to its maintenance. The objective of this study was to evaluate the dynamics of leaf litter decomposition in three forest ecosystems (semideciduous forest Montana and homogeneous stands of Pterogyne nitens Tul. and Eucalyptus urophylla ST Blake), located in Vitória da Conquista, Bahia, Brazil. To evaluate the decomposition, newly fallen leaves on the ground of trees and shrubs in each of the studied toppings were collected. The sheets were dried at 65 °C, and thereafter, 10 g portions were weighed and placed in litter bags, which were randomly distributed on the surface of the forest floor in each of the areas studied. Five litter bags at random were collected after 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days of installation. After collection, the material contained in each litter bag was subjected to drying in an oven at 65 °C and weighed. Based on the obtained masses were estimated the percentage of the remaining mass, the rate of decomposition (k) and half-life time of the litter (t1/2). For chemical characterization three subsamples were separated from the dried leaf litter, which were ground and analyzed by determination of the total nitrogen, carbon, polyphenols, lignin and cellulose. The decomposition was related to environmental variables (precipitation, temperature and humidity) and the microenvironment (temperature and soil moisture).The total accumulated litter varied significantly between the settlements studied, the highest value was observed in the area of Eucalyptus urophylla (12,7 Mg ha-1), followed by native forest (6,9 Mg ha-1) and Pterogyne nitens (1,1 Mg ha-1). At the end of the six months of the experiment, Eucalyptus urophylla showed the greatest remaining mass (73,6%), followed by native forest (67,8%) and Pterogyne nitens (46,3%). The decomposition constant (k) was higher in litter of Pterogyne nitens (0,0054 g g-1 day), with lower values for native forest (0,0016 g g-1 day) and Eucalyptus urophylla (0,0015 g g-1day). The rate of decomposition of leaf litter of the peopling of Pterogyne nitens is in a superior position in relation to rates of native forest and stand of Eucalyptus urophylla, which provides the largest species ability to recycle organic matter and nutrients. The decomposition process in the studied ecosystems is influenced not only by the quality of the litter but also by the quality of their microenvironment.Downloads
References
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS PRODUTORES DE FLORESTAS PLANTADAS. Anuário Estatístico da ABRAF 2013 ano base 2012. Brasília: ABRAF, 2013. 148 p.
ADAMS, M. A.; ATTIWILL, P. M. Nutrient cycling an nitrogen mineralization in eucalypt forests south-easthern Australia. I. Nutrient Cycling and nitrogen turnover. Plant and Soil, New York, v. 92, p. 319-339, 1986.
ANDERSON, J. D.; INGRAM, J. S. I. Tropical soil biology and fertility: a handbook of methods. 2. ed. Wallingford: CAB International, 1996. 171 p.
ANDIVIA, E. et al. Nutrients return from leaves and litterfall in a Mediterranean Cork Oak (Quercus Suber L.) forest in Southwestern Spain. European Journal of Forest Research, Berlin, v. 129, n. 1, p. 5-12, 2010.
ANDRADE, A. G. et al. Contribuição da serrapilheira para recuperação de áreas degradadas e para manutenção da sustentabilidade de sistemas agroecológicos. Informe Agropecuário, n. 24, p. 55-63, 2003.
BALIEIRO, F. C. et al. Acúmulo de nutrientes na parte aérea, na serrapilheira acumulada sobre o solo e decomposição de filódios de Acácia mangium Wild. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 14, n. 1, p. 59-65, 2004a.
BALIEIRO, F. C. et al. Dinâmica da serapilheira e transferência de nitrogênio ao solo, em plantios de Pseudosamanea guachapele e Eucalyptus grandis. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n. 6, p. 597-601, 2004b.
BARBOSA, A. F.; RODRIGUES, G. G. Variação da Taxa de Decomposição Foliar de Ocotea puberula (Rich.) Nees ao longo da Bacia Hidrográfica Lajeado Grande, RS. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, n. 1, p. 906-908, 2007.
BARRETO, P. A. B. et al. Nitrogen balance in soil under eucalyptus plantations. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 36, n. 4, p. 1239-1248, 2012.
BATAGLIA, O. C. et al. Métodos de análise química de plantas. Campinas: Instituto Agronômico, 1983. (Boletim Técnico, 78) 49 p.
BEARE, M. H. et al. Microbial and faunal interactions and effects on litter nitrogen and decomposition agroecosystems. Ecological Monographs, Washington, v. 62, n. 4, p. 569-591, 1992.
BOMFIM, A. A. et al. Avaliação morfológica de mudas de Madeira-Nova (Pterogyne nitens Tull.) produzidas em tubetes e sacos plásticos e de seu desempenho no campo. Revista Floresta, Curitiba, v. 39, n. 1, p. 33-40, 2009.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Serviço Florestal Brasileiro. Florestas do Brasil em resumo - 2010: dados de 2005-2010. Brasília: MMA, 2010. 152 p.
BRASIL. Resolução do CONAMA nº 5, de 4 de maio de 1994. Define vegetação primária e secundária nos estágios inicial, médio e avançado de regeneração da Mata Atlântica da Bahia. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 1994. Seção 1, p. 7912-7913.
CABIANCHI, G. M. Ciclagem de nutrientes via serapilheira em um fragmento ciliar do rio Urupá, Rondônia. 2010. 101 f. Dissertação (Mestrado) - Centro de energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2010.
CARPANEZZI, A. A. Banco de sementes e deposição de folhedo e seus nutrientes em povoamentos de bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) na região metropolitana de Curitiba-PR. 1997. 177 f. Tese (Doutorado) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 1997.
CARVALHO, P. E. R. Espécies florestais brasileiras: recomendações silviculturais, potencialidades e uso de madeira. Colombo: EMBRAPA-CNPF, 1994. 640 p.
CESAR, O. Produção de serapilheira na mata mesófila semidecídua da Fazenda Barreiro Rico, Município de Anhembi, SP. Revista Brasileira de Biologia, São Carlos, v. 53, p. 671-681, 1993.
CIANCIARUSO, M. C. et al. Produção de serapilheira e decomposição do material foliar em um Cerradão na Estação Ecológica de Jataí, município de Luiz Antônio, SP, Brasil. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 20, n. 1, p. 49-59, 2006.
COLEMAN, D. C.; HENDRIX, P. F. Invertebrates as webmasters in Ecosystems. London: CABI Publishing, 2000. 336 p.
CONSTANTINIDES, M.; FOWNES, J. H. Nitrogen mineralization from leaves and litter of tropical plants: relationship to nitrogen, lignin and soluble polyphenol concentrations. Soil Biology Biochemistry, Amsterdam, v. 26, p. 49-55, 1994.
COSTA, G. S. et al. Decomposição e liberação de nutrientes da serapilheira foliar em povoamento de Eucalyptus grandis no norte fluminense. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 29, n. 4, p. 563-570, 2005.
COSTA, M. G. et al. Leguminosas arbóreas para recuperação de áreas degradadas com pastagem em Conceição de Macabu, Rio de Janeiro, Brasil. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 42, n. 1, p. 101-112, 2014.
CUNHA NETO, F. V. et al. Acúmulo e decomposição da serapilheira em quatro formações florestais. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 23, n. 3, p. 379-387, 2013.
EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Classificação de Solos. Manual de métodos de análise de solo. Rio de Janeiro: Embrapa-SNLCS, 1979. 255 p.
FERNANDES, M. M. et al. Aporte e decomposição de serapilheira em áreas de floresta secundária, plantio de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth.) e andiroba (Carapa guianensis Aubl.) na Flona Mário Xavier, RJ. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 16, n. 2, p. 163-175, 2006.
GAMA-RODRIGUES, A. C.; BARROS, N. F. Ciclagem de nutrientes em floresta natural e em plantios de eucalipto e de dandá no sudeste da Bahia, Brasil. Revista Árvore, Viçosa, v. 26, p. 193-207, 2002.
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, Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 27, p. 1021-1031, 2003.
GODINHO, T. O. et al. Biomassa, macronutrientes e carbono orgânico na serapilheira depositada em trecho de floresta Estacional Semidecidual Submontana, ES. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 41, n. 97, p. 131-144, 2013.
HAAG, H. P. A nutrição mineral e o ecossistema. In: CASTRO, P. R. C.; FERREIRA, S. O.; YAMADA, T. Ecofisiologia da produção agrícola. Piracicaba: Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e do Fosfato, 1987. p. 49-52.
HINKEL, R. Ciclagem de nutrientes e os fatores climáticos envolvidos. 2002. 145 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.
KOUKOURA, Z.; MAMOLOS, A. P.; KALBURTJI, K. L. Decomposition of dominant plant species litter in semi-arid grassland. Applied Soil Ecology, Amsterdam, v. 23, p. 13-23, 2003.
LANDSBERG, J. J.; GOWER, S. T. Applications of physiological ecology to forest management. New York: Academic Press, 1997.
LIN, H. et al. Monthly variation in litterfall and the amount of nutrients in an Aleurites montana plantation. Forestry Studies in China, Beijing, v. 14, n. 1, p. 30-35, 2012.
MEENTMEYER, V. et al. World patterns and amounts of terrestrial plant litter production. BioScience, Uberlândia, v. 32, p. 125-128, 1982.
MEGURO, M. et al. Ciclagem de nutrientes na Mata Mesófila Secundária, São Paulo, III - Decomposição do material foliar e liberação dos nutrientes minerais. Boletim de Botânica da Universidade de São Paulo, São Paulo, v. 8, p. 7-20, 1980.
MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras: UFLA, 2002. 625 p.
NEVES, E. J. M. et al. Deposição de serapilheira e de nutrientes de duas espécies da Amazônia. Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 43, p. 47-60, 2001.
PEGADO, C. M. A. et al. Decomposição superficial e subsuperficial de folhas de fava (Phaseolus lunatus L.) na região do Brejo da Paraiba, Brasil. Revista Caatinga, Mossoró, v. 21, n. 1, p. 218-223, 2008.
PAGANO, S. N.; DURIGAN, G. Aspectos da ciclagem de nutrientes em Matas Ciliares do oeste do Estado de São Paulo, Brasil. In: RODRIGUES, R.R.; LEITÃO FILHO, H. F. (Eds.). Matas ciliares: conservação e recuperação. São Paulo: Editora da USP/Fapesp, 2000. p. 109-123.
PELLIZZARO, K. et al. Superação da dormência e influência do condicionamento osmótico em sementes de Pterogyne nitens Tul. (FABACEAE). Revista Caatinga, Mossoró, v. 24, n. 3, p. 1-9, 2011.
PEREIRA, M. G. et al. Aporte e decomposição de serapilheira em floresta periodicamente inundável na restinga da Marambaia, RJ. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 22, n. 1, p. 56-67, 2012.
PIMENTA, J. A. et al. Produção de serapilheira e ciclagem de nutrientes de um reflorestamento e de uma floresta estacional semidecidual no sul do Brasil. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 25, n. 1, p. 53-57, 2011.
PIRES, L. A. et al. Produção, acúmulo e decomposição da serapilheira em uma restinga da Ilha do Mel, Paranaguá, PR, Brasil. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 20, n. 1, p. 173-184, 2006.
QUEIROZ, L. P. Distribuição das espécies de Leguminoseae na caatinga. In: SAMPAIO, E. V. S. B. et al. (Ed.). Vegetação e flora das caatingas. Recife: APNE / CNIP, 2002. p. 141-153
REIS, M. G. F.; BARROS, N. F. Ciclagem de nutrientes em plantios de eucalipto. In: BARROS, N.F.; NOVAIS, R. F. (Eds.). Relação solo-eucalipto. Viçosa: Folha de Viçosa, 1990. p. 265-302.
ROSSI, C. Q. et al. Decomposição e liberação de nutrientes da palhada de braquiária, sorgo e soja em áreas de plantio direto no cerrado goiano. Semina: Ciências Agrárias, Recife, v. 34, n. 4, p. 1523-1534, 2013.
SCHUMACHER, M. V. et al. Produção de serapilheira em uma floresta de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze no município de Pinhal Grande – RS. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 28, n. 1, p. 29-37, 2004.
SCHUMACHER, M. V. et al. Produção e decomposição de serapilheira em um povoamento de Eucalyptus urophylla × Eucalyptus globulus maidenii. Cerne, Lavras, v. 19, n. 3, p. 509-508, 2013.
SILVA, H. F. et al. Decomposição de serapilheira foliar em três sistemas florestais no Sudoeste da Bahia. Revista Brasileira Biociências, Porto Alegre, v. 12, n. 3, p. 164-172, 2014.
SINGH, J. S.; GUPTA, S. R. Plant decomposition and soil respiration in terrestrial ecosystems. The Botanical Review, New York, v. 43, p. 449-528, 1977.
SOUSA, G. T. O. et al. Relações hipsométricas para Eucalyptus urophylla conduzidos sob regime de alto fuste e talhadia no Sudoeste da Bahia. Scientia Plena, Sergipe, v. 9, n. 4, p. 1-7, 2013.
STAAF, H. Foliage litter turnover and earthworm populations in three beech forests of contrasting soil and vegetation types. Oecologia, Berlin, v. 72, p. 58-64, 1987.
SWIFT, M. J. et al. Decomposition in terrestrial ecosystems. Berkeley: University of California Press, 1979. 372 p.
TEIXEIRA, M. B. et al. Decomposição e ciclagem de nutrientes dos resíduos de quatro plantas de cobertura do solo. Idesia, Chile, v. 30, n. 1, p. 55-64, 2012.
TERROR, V. L.; SOUSA, H. C.; KOZOVITS, A. R. Produção, decomposição e qualidade nutricional da serapilheira foliar em uma floresta paludosa de altitude. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 25, n. 1, p. 113-121, 2011.
THOMAS, R. J.; ASAKAWA, N. M. Decomposition of leaf litter from tropical forage grasses and legumes. Soil Biology Biochemistry, Amsterdam, v. 23, p. 1351-1361, 1993.
VAN SOEST, P. J.; WINE, R. H. The determination of lignin and cellulose in acid-detergent fibre with permanganate. Journal of the Association of Official Analytical Chemists, Bethesda, v. 51, p. 780-785, 1968.
VELOSO, R. B. et al. Classificação da vegetação brasileira, adaptada a um sistema universal. Rio de Janeiro: IBGE, 1991.
VIEIRA, M. et al. Plantio misto de Eucalyptus spp. com leguminosas arbóreas fixadoras de nitrogênio. Floresta e Ambiente, Rio de Janeiro, v. 20, n. 1, p. 16-25, 2013.
VIEIRA, M. et al. Deposição de serapilheira e nutrientes em plantio de Eucalyptus urophylla × E. globulus. Floresta e Ambiente, Rio de Janeiro, v. 21, n. 3, p. 327-338, 2014.
