UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ - UESC PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL ROCHA POTÁSSICA NO CRESCIMENTO INICIAL, COMPORTAMENTO FOTOSSINTÉTICO E COLONIZAÇÃO MICORRÍZICA DE DUAS ESPÉCIES ARBÓREAS CAROLINE DE MORAIS PINHEIRO ILHÉUS – BAHIA 2009 CAROLINE DE MORAIS PINHEIRO ROCHA POTÁSSICA NO CRESCIMENTO INICIAL, COMPORTAMENTO FOTOSSINTÉTICO E COLONIZAÇÃO MICORRÍZICA DE DUAS ESPÉCIES ARBÓREAS Dissertação apresentada ao Programa de Pósgraduação em Produção Vegetal, da Universidade Estadual de Santa Cruz, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal. Orientador: Prof. Dr. Eduardo Gross Co-orientadores: Prof. Dr. Marcelo Schramm Mielke Prof. Dr. Antônio Carlos de Souza Abboud ILHÉUS – BAHIA 2009 ii CAROLINE DE MORAIS PINHEIRO ROCHA POTÁSSICA NO CRESCIMENTO INICIAL, COMPORTAMENTO FOTOSSINTÉTICO E COLONIZAÇÃO MICORRÍZICA DE DUAS ESPÉCIES ARBÓREAS Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Produção Vegetal, da Universidade Estadual de Santa Cruz, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal. Área de concentração: Solos e nutrição de plantas em ambiente tropical úmido. ______________________________ Prof. Dr. Antônio Carlos de Souza Abboud Depto. Fitotecnia -UFRRJ ___________________________ Prof. Dr. Fábio Pinto Gomes DCB - UESC __________________________ Prof. Dr Eduardo Gross (UESC – Orientador) iii “É justamente a possibilidade de realizar um sonho que torna a vida interessante” (Autor desconhecido). iv AGRADECIMENTOS “O senhor é meu pastor e nada me faltará.”, por isso agradeço a Deus por estar sempre ao meu lado, especialmente naqueles momentos em que pensei desistir dessa árdua caminhada. É como diz Fernando Pessoa: “Pedras no caminho? Guardo todas, um dia vou construir um castelo”. Agradeço imensamente aos meus pais Tânia Rabelo e Elson Pinheiro por está mais uma vez possibilitando a realização de um sonho. Pelo apoio, incentivo e dedicação. Aos meus irmãos Camila (Mimi), João Gabriel (B) e Valdir (Dico) pelo incentivo. À minha família (Donde, Vô, tias, tios, primas e primos) pela torcida. Agradeço a Universidade Estadual de Santa Cruz por proporcionar toda a estrutura necessária à realização deste trabalho. À minha mãe pelo apoio financeiro durante todo o período sem bolsa. Agradeço a Capes e ao PROCAD pela concessão da bolsa de estudo durante a realização deste trabalho. Ao meu orientador, professor Eduardo Gross pelo apoio irrestrito ao desenvolvimento deste trabalho, bem como, pela paciência, confiança, amizade e por está disposto sempre em ajudar e apontar alternativas aos problemas surgidos durante a execução deste trabalho (e que não foram poucos). Ao meu co-orientador, professor Marcelo Mielke pelas valiosas sugestões para realização deste trabalho e pelas oportunidades oferecidas. Ao professor José Olímpio pelas preciosas contribuições durante a execução do experimento. Ao professor Fábio Gomes por disponibilizar seu tempo durante as medições de trocas gasosas. Ao professor Antônio Carlos de Souza Abboud pela sua orientação e sugestões para realização deste trabalho. Ao professor Paulo Marrocos (Ceplac/Cepec) por disponibilizar as dependências do laboratório de fisiologia vegetal para as análises químicas de tecido vegetal. Ao Eng. Florestal Danilo Sette de Almeida pela doação das mudas das espécies florestais utilizadas neste experimento. Ao senhor José Nelson (Ceplac/Cepec) por está sempre disposto a ajudar nas análises químicas de solo. Aos técnicos, Antônio, Maurino e Waldemar pela ajuda durante as determinações de nutrientes dos tecidos vegetais. v Ao Bruno, Carla e Jair do Laboratório de Fertilidade da UFRRJ pela ajuda nas análises de solo e tecido vegetal. À Marcela Tonini Venturni, pela mega, ultra, super ajuda na condução do experimento, no período em que estive ausente. Agradeço-a também pela sua hospitalidade em sua casa, sempre disposta a ajudar... uma pessoa incrível, meu muito obrigada!!!! Ao Daniel, Miguel, Raimundo, Everton e Marcos Vinicius por regarem as minhas plantas quando necessário. À grande e quase Drª. Irailde pelas diversas ajudas, companheira de laboratório, almoços na Valentina, risadas e por ficar sempre escutando as minhas reclamações diárias. E ainda dizem que a Irá é má... risos. À turma de “loucos” do LQFS (Daniel, Hellen, James, Miguel, Marcela, Irá, Maíra, Lucas Calazans, Marcos Vinicius, Everton, Raimundo, Thales e Valéria) por suportarem por dois anos o meu bom humor (risos), pelos inesquecíveis “come águas”, pelas resenhas e momentos de descontração. À Junea e Mayana, colegas de mestrado e agora de trabalho pela amizade. À Keila Dalle Laste (floresteira e ruralina) pela hospitalidade, conversas, risadas. À república do 602 em Itabuna...mais uma vez o aprendizado foi grande nessa audisséia que é a convivência em grupo. Aos amigos, Abel Couto, Gabriele Marinelli, Giovana Carvalho, Lucas Macedo, Marcos Ulisses, Maria Santos pelos momentos de descontração e torcida. A todos que contribuíram direto ou indiretamente para realização deste trabalho, e que posso ter involuntariamente esquecido de citar, o meu MUITO OBRIGADA. E por último, porém não menos importante, ao povo brasileiro, que com grande esforço, ainda mantém Universidades como essa, pública, gratuita e de qualidade. vi ROCHA POTÁSSICA FOTOSSINTÉTICO E NO CRESCIMENTO COLONIZAÇÃO INICIAL, MICORRÍZICA DE COMPORTAMENTO DUAS ESPÉCIES ARBÓREAS RESUMO No que se diz respeito a utilização de rochas potássicas moídas para a produção de mudas de arbóreas nativas e características do crescimento inicial dessas plantas existe carência de informações na literatura científica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do flogopitito como fonte de potássio no crescimento inicial, comportamento fotossintético e colonização micorrízica em duas espécies arbóreas, Mimosa bimucronata (DC) Kuntze e Parkia pendula (Willd.) Walp., e o seu efeito residual no solo. Dois experimentos independentes, para cada espécie de arbórea, foram realizados em casa de vegetação utilizando um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, em delineamento experimental inteiramente casualizado, com dez repetições. Os tratamentos consistiram de cinco doses de flogopitito (0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3 de K na composição da rocha) e uma dose de KCl (100 mg dm-3) como referência. Após a conclusão desses experimentos, plantas de milho foram subsequentemente cultivadas nesses dois solos (pós M. bimucronata e pós P. pendula) no intuito de verificar o efeito residual da rocha moída. A dose máxima de flogopitito (200 mg kg-1) contribuiu significativamente para o aumento da biomassa total de M. bimucronata e resultou na produção mais alta em biomassa de P. pendula. A adição de flogopitito ao Latossolo nas diferentes doses testadas não provocou aumento no teor de K disponível, entretanto contribuiu para a diminuição da acidez potencial do solo após o cultivo de M. bimucronata e P. pendula influenciando positivamente na saturação por bases. As maiores doses aplicadas de flogopitito reduziram o teor de fósforo disponível no solo e isso possivelmente influenciou na taxa de colonização micorrízica em M. bimucronata e P. pendula que foi maior nas plantas submetidas às doses máximas (150 e 200 mg dm-3) de flogopitito. O teor de K nas plantas de M. bimucronata tendeu a um pequeno incremento conforme aumento nas dosagens da rocha moída aplicadas ao solo. Já os parâmetros fotossintéticos, em ambas as espécies, não foram influenciados pelo potássio independente das fontes desse nutriente (flogopitito e KCl) adicionadas ao solo. Esse resultado, juntamente com o baixo teor de K encontrado no tecido de ambas leguminosas, indica que baixas vii quantidades de K são requeridas para o crescimento inicial dessas duas arbóreas tropicais. O experimento sobre o efeito residual do flogopitito demonstrou que as variáveis biométricas e a biomassa total das plantas de milho crescidas em solo póscultivo de M. bimucronata foram maiores do que nas plantas crescidas no solo póscultivo de P. pendula. Essa rocha filossilicática tendeu a liberar pequenas quantidades de K para a solução do solo apresentando baixo, mas constante efeito residual. Assim, a utilização do flogopitito no crescimento inicial de arbóreas que requerem baixa demanda de K pode ser uma tecnologia alternativa viável e de baixo custo para produção sustentável de mudas de árvores tropicais. Palavras-chave: flogopita, nutrição de plantas, propriedades químicas do solo, produção de mudas de arbóreas tropicais, restauração florestal. vii POTASH ROCK ON INITIAL GROWTH, PHOTOSYNTHETIC BEHAVIOR AND MYCORRHIZAL COLONIZATION IN TWO TREE SPECIES ABSTRACT As concerns the use of potash silicate rocks for the production of seedlings of native trees and initial growth characteristics of these plants there is little information on scientific literature. The present study aimed to evaluate the effect of phlogopite as a source of potassium on initial growth, photosynthetic performance and mycorrhizal colonization in two tree species, Mimosa bimucronata (DC) Kuntze and Parkia pendula (Willd.) Walp., and its residual effect in soil. Two independent experiments (for each tree species M. bimucronata and P. pendula) were performed at greenhouse using a Typic Haplorthox (US Soil taxonomy system) soil in a completely randomized design with ten replications. The treatments consisted by five rates of phlogopite (0, 50, 100, 150 and 200 mg dm-3 of K in rock composition) and a unique rate of KCl (100 mg dm-3) as reference. After conclusion of experiments, maize plants were subsequently cultivated on these soils (post M. bimucronata e post P. pendula) with aim to verify the residual effect of crushed rock. The maximum rate of phlogopite (200 mg kg-1) contributed significantly to total biomass increase of M. bimucronata and resulted in higher biomass production of P. pendula. Addition of phlogopite rates contributed to reducing the potential acidity of the soil after the cultivation of M. bimucronata and P. pendula and had positive influence on the base saturation. Maximum rates of phlogopite however decreased the levels of available phosphorus in soil and this possibly influenced the rate of mycorrhizal colonization in M. bimucronata and P. pendula that were higher on plants submitted to high phlogopite rates (150 e 200 mg dm-3). The concentration of K in M. bimucronata plants tended to small increase as increase in dosage of crushed rock applied to the soil. The photosynthetic parameters in both species were not influenced by potassium sources type (phlogopite and KCl) added to soil. This result together with low concentration of K on plant tissue of both legumes observed indicate that low amount of K is required to initial growth of these two tropical trees. The K concentration in M. bimucronata and P. pendula plants had tendency to a little increase as the increment of crushed rock rates added to soil. The residual pholopite effect experiment demonstrated that biometric characteristics and total biomass of maize plants grew on post cultivation of M. bimucronata soil were higher than those of plants on post ix cultivation of P. pendula soil. This silicate rock tended to liberate small quantities of K to soil solution presented low but constant residual effect. Thus phlogopite utilization on initial growth of trees, which require small demand of K could be an alternative viable and low cost technology to sustaining tropical seedling production. Key-words: phlogopite, plant nutrition, chemical properties of soil, tropical seedling tree production, forest restoration. x LISTA DE FIGURAS Capítulo I Figura 1. Valores médios para biomassa total de plantas de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl cultivadas por 90 e 120 dias, respectivamente em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Letras iguais acima das barras não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 36 Figura 2. Valores médios de altura de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito e dias após o transplantio. * significativo a 5 % pelo teste F. 37 Figura 3. Valores médios de diâmetro de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito e dias após o transplantio. * significativo a 5 % pelo teste F. 37 Figura 4. Porcentagem de colonização micorrízica em Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) submetida a cinco doses de flogopitito e uma dose de KCl após 90 e 120 dias de cultivo, respectivamente, em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Letras iguais acima das barras não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 38 Figura 5. Porcentagem de colonização micorrízica em Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) nas diferentes doses de flogopitito e teor de fósforo disponível em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico após 90 e 120 dias, respectivamente, de cultivo das plantas. Figura 6. . Equações de ajuste para os teores de fósforo de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 7. Equações de ajuste para os teores de potássio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 8. Equações de ajuste para teores de magnésio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 9. Equações de ajuste para teores de cálcio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 10. Equações de ajuste para acidez potencial de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e por 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 11. Equações de ajuste para saturação por bases de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Figura 12. Equações de ajuste para as concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio nas diferentes partes da planta e teor total de P e K nas plantas de Mimosa bimucronata e Parkia pendula cultivadas em um Latossolo Vermelho – Amarelo com cinco diferentes doses de flogopitito. 39 40 41 41 42 42 43 46 Capítulo II Figura 1. Valores médios para biomassa total (a), diâmetro do coleto (b) e número de folhas (c) de plantas de milho em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico acrescido de flogopitito e KCl após cultivo de M. bimucronata e P. pendula por 90 e 120 dias, respectivamente. Figura 2. Equações de ajuste para os teores de fósforo (a), potássio (b), magnésio (c), cálcio (d), acidez potencial (e) e saturação por base (f) de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico após cultivo com Mimosa bimucronata e Parkia pendula e cultivo sucessivo com -3 milho submetido a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ). Figura 3. Equações de ajuste para as concentrações foliares de nitrogênio, fósforo e potássio em milho crescido em solo após cultivo com Mimosa bimucronata submetido a cinco doses de flogopitito. 67 70 72 xi Figura 4. Equações de ajuste para as concentrações foliares de nitrogênio, fósforo e potássio em milho crescido em solo após cultivo com Parkia pendula submetido a cinco doses de flogopitito. 72 LISTA DE TABELAS Capítulo I Tabela 1. Análise química e granulométrica de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA. Tabela 2. Composição química do flogopitito oriundo da localidade de Campo Formoso-BA. Análise realizada pelo Laboratório de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral da Universidade Federal da Bahia (UFBA). Tabela 3. Características químicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após a correção da acidez, fertilização e aplicação das doses de flogopitito (antes do plantio). Tabela 4. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata submetida a cinco doses de flogopitito e uma de -3 KCl (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Tabela 5. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 120 dias de cultivo com Parkia pendula submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl -3 (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Tabela 6. Teores médios de nitrogênio fósforo e potássio e conteúdo (cont.) nos diferentes compartimentos das plantas de Mimosa bimucronata após 90 dias de cultivo em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA submetidas a cinco doses de flogopitito e uma -3 de KCl (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Tabela 7. Teores médios de nitrogênio fósforo e potássio e conteúdo (cont.) nos diferentes compartimentos das plantas de Parkia pendula após 120 dias de cultivo em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl -3 (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Tabela 8. Teores médios e desvio padrão (n = 4) da fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), relação entre concentração interna de CO2 e CO2 da respiração (Ci/Ca) em Mimosa bimucronata submetidas a cinco doses de -3 flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ). Tabela 9. Teores médios e desvio padrão (n = 4) da fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), relação entre concentração interna de CO2 e CO2 da respiração (Ci/Ca) em Parkia pendula submetidas a cinco doses de -3 flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ). 32 32 33 39 40 43 44 47 48 Capítulo II Tabela 1. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata submetida a cinco doses de flogopitito e uma de -3 KCl (100 mg dm ). Tabela 2. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 120 dias de cultivo com Parkia pendula submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl -3 (100 mg dm ). Tabela 3. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico após cultivo com M. bimucronata e P. pendula e cultivo sucessivo com milho submetido a cinco doses -3 de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Tabela 4. Teores médios de nitrogênio, fósforo e potássio e eficiência de utilização (E.U.) na parte aérea da planta de milho após cultivo com Mimosa bimucronata submetido a cinco doses -3 de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. 65 65 68 71 xii ÍNDICE Resumo .................................................................................................................... vii Abstract .................................................................................................................... ix Lista de figuras ......................................................................................................... xi Lista de tabelas ........................................................................................................ xii 1.INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................ 01 2. OBJETIVOS ......................................................................................................... 04 2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 04 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 05 3.1. A Mata Atlântica na região sul da Bahia ........................................................ 05 3.2. A importância do potássio para as arbóreas .................................................. 06 3.3. Fontes alternativas de potássio ...................................................................... 08 3.4. Fungos micorrízicos arbusculares .................................................................. 11 3.4.1. Efeito dos FMAs ....................................................................................... 12 3.4.2. FMAs em espécies arbóreas de diferentes grupos sucessionais.............. 14 3.5. Influência do potássio sobre a taxa fotossintética .......................................... 15 3.6. As espécies arbóreas estudadas ................................................................... 16 3.6.1. Mimosa bimucronata (DC) Kuntze ............................................................ 16 3.6.2. Parkia pendula (Willd.) Walp. ................................................................... 17 4. REFERÊNCIAS ................................................................................................... 18 CAPÍTULO I. Rocha potássica no crescimento inicial, comportamento fotossintético, colonização micorrízica de duas espécies arbóreas ................ 26 Resumo ................................................................................................................. 26 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 28 xii MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 31 RESULTADOS ...................................................................................................... 36 DISCUSSÃO ......................................................................................................... 49 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 56 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 56 CAPÍTULO II. Efeito residual de rocha potássio em um Latossolo VermelhoAmarelo distrófico ................................................................................................. 62 Resumo ................................................................................................................. 62 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 63 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 65 RESULTADOS ...................................................................................................... 67 DISCUSSÃO ......................................................................................................... 73 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 75 REFERÊNCIAS .................................................................................................... 76 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 79 xiv 1. INTRODUÇÃO GERAL A Mata Atlântica, considerada um hotspot mundial por apresentar um alto nível de endemismo e sofrer grandes pressões antrópicas, tornou-se um bioma prioritário à conservação (MYERS et al., 2000). Na atual conjuntura de intensa devastação da Floresta Atlântica, torna-se necessário recuperar e restaurar estas áreas alteradas para minimizar os impactos negativos decorrentes dos processos de fragmentação e degradação (KAGEYAMA et al., 2003). Para que haja sucesso em programas de recuperação de áreas degradadas e restauração florestal é fundamental o conhecimento da autoecologia das espécies vegetais envolvidas em cada estágio sucessional (ALMEIDA, 2000). Nas últimas décadas tem aumentado a demanda por mudas de espécies florestais nativas para recuperação de áreas degradadas e restauração florestal. Tal necessidade tem promovido o desenvolvimento de tecnologias que envolvam a redução de custos no manejo dessas mudas em viveiros e garantam o estabelecimento destas em campo. Todavia, os estudos envolvendo espécies florestais nativas ainda são incipientes. Apesar dos esforços realizados até o presente momento, pouco se sabe sobre as características silviculturais, as exigências nutricionais e o comportamento ecofisiológico das espécies arbóreas nativas. Um dos fatores responsáveis pelo sucesso no reflorestamento é a adubação racional do solo, a qual é praticada na maioria das vezes apenas para espécies de plantios comerciais como eucalipto e pinheiros. Para que a recomendação de adubação de plantios florestais seja funcional é importante que se conheça com a maior riqueza de detalhes possíveis as demandas nutricionais da espécie e como estas interagem com o solo. Em geral, os solos a serem reflorestados apresentam características químicas distintas, que, associados ao grande número de espécies florestais nativas com comportamentos nutricionais diferenciados (SIQUEIRA et al., 1998), indicam a importância de se obter informações sobre os requerimentos nutricionais e resposta à adubação destas espécies florestais. Dentre os nutrientes essenciais ao desenvolvimento das plantas, o potássio é o segundo mais requerido e participa de diversos processos bioquímicos e fisiológicos das plantas (TAIZ e ZEIGER, 2004). No setor florestal, embora alguns estudos já tenham sido conduzidos, o potássio é um dos nutrientes menos estudados. As respostas obtidas nos estudos com potássio indicam que as espécies florestais nativas respondem de maneira diferenciada à fertilização com esse nutriente, havendo 1 evidências de que a resposta pode está relacionada com o grupo sucessional (SILVA et al., 1997). Para suprir a demanda do potássio exigida pelas plantas é necessária a entrada de fontes potássicas externas no sistema solo, como os fertilizantes industriais, sobretudo na forma de cloreto de potássio. Grande parte do potássio (91 %) utilizado na agricultura brasileira é importada (GEOFAGOS, 2009; VALE, 2009). A maior parte da produção nacional de fertilizantes potássicos se concentra em uma única mina produtora, o Complexo Mina/Usina de Taquari-Vassouras no Estado de Sergipe satisfazendo menos de 10% das necessidades do País (VALE, 2009). Diante das perspectivas de aumento das importações dos fertilizantes potássicos devido ao crescente consumo nos cultivos agrícolas, estudos vêm sendo realizados para buscar alternativas para obtenção de potássio com base em minerais contidos em rochas brasileiras, dentre elas os rejeitos das mineradoras (SOUZA FILHO et al., 2006; RIBEIRO et al., 2007). A atividade da mineração é um dos setores produtivos que mais causa impacto negativo ao meio ambiente. Embora tenha uma atuação pontual em torno das jazidas, a mineração causa uma série de transformações e gera uma grande quantidade de rejeitos no ambiente. No sentido de minimizar os impactos negativos causados pela acumulação dos rejeitos, a rochagem, isto é, o uso de rochas moídas como corretivos ou melhoradores das características químicas do solo (BARRETO, 1998; THEODORO et al., 2006), tem sido muito utilizada pelos agricultores que praticam a agricultura orgânica (MELAMED et al., 2007). Essa técnica objetiva diminuir o uso intensivo de fertilizantes industriais, tornando-se uma prática facilmente assimilada pelos agricultores, em função dos seus princípios e, especialmente, de seus custos por ser um produto que é rejeito de indústrias mineradoras (THEODORO et al., 2006). Assim, a tecnologia de rochagem incorpora vários princípios da Agroecologia, uma vez que não tem um foco exclusivo na produção, mas também na sustentabilidade ecológica e socioeconômica do sistema de produção. Contudo, o uso de rochas moídas é feito mediante uma experimentação empírica e poucos são os relatos encontrados no meio científico relacionado a essa temática. Para que ocorra o crescimento e desenvolvimento satisfatório da planta após o transplantio das mudas para o campo há a necessidade de se fazer uma adubação, tanto durante o plantio (de base) como nos primeiros anos de crescimento das mudas (de cobertura). Esse procedimento requer grandes quantidades de adubos industriais, 2 o que gera um custo elevado durante a implantação. Como forma de reduzir custos na implantação de mudas de espécies florestais no campo, a adubação com fontes alternativas de nutrientes pode se tornar um trato silvicultural bastante promissor. Outra tecnologia para diminuir a dependência de insumos industrializados é a utilização de microrganismos visando o aumento da disponibilidade de nutrientes, especialmente em áreas destinadas a reflorestamentos que, em geral, são de baixa fertilidade natural, o que torna importantes estratégias de manejo, como a inoculação de microrganismos como, por exemplo, os fungos micorrízicos em mudas. A suscetibilidade de infecção por fungos micorrízicos e a resposta a nutrientes minerais pelas plantas são fundamentais para estratégias de restauração e recuperação de áreas degradadas e serve de suporte para pesquisas de produção de mudas de espécies arbóreas nativas formadas em viveiros florestais, bem como plantios em campo (CARNEIRO et al., 1998; POUYÚ-ROJAS e SIQUEIRA, 2000). Informações sobre a aquisição de cátions, como o potássio, por fungos micorrízicos ainda são inconsistentes (CLARK e ZETO, 2000). Em geral, essa aquisição depende do inóculo utilizado e da planta hospedeira. No entanto, sabe-se que em plantas micorrizadas a absorção de cálcio, magnésio e potássio são maiores quando comparadas em plantas não micorrizadas (LAMBERT et al., 1979 apud CLARK e ZETO, 2000). O conhecimento das características fisiológicas adicionado ao conhecimento sobre exigências nutricionais de uma determinada espécie é imprescindível para o sucesso de um reflorestamento. No entanto, as informações sobre respostas fisiológicas de espécies florestais utilizadas em programas de recuperação de áreas degradadas e restauração florestal são limitadas (RIBEIRO et al., 2005). Tais informações são importantes para garantir a sobrevivência das mudas no campo, especialmente porque as espécies florestais de diferentes grupos sucessionais apresentam demandas de luz, temperatura e nutrientes específicas (SWAINE e WHITMORE, 1988; SILVESTRINI et al., 2007). No que se diz respeito ao estabelecimento de comunidades florestais existe carência de informações na literatura sobre a utilização de rochas potássica para a produção de mudas de arbóreas nativas, bem como sua influência sobre a produção de biomassa, colonização micorrízica e comportamento fotossintético dessas plantas. Estes estudos são oportunos, uma vez que há uma necessidade de aliar conservação ambiental com produtividade. 3 Assim, espera-se que a rocha potássica (flogopitito) contribua para colonização micorrízica das espécies florestais nativas e conseqüentemente para um aumento das taxas fotossintéticas favorecendo o crescimento inicial das plantas. Estes resultados poderão servir de base para recomendação de adubação potássica para duas espécies florestais nativas utilizando uma fonte alternativa de potássio, como o flogopitito, de forma a contribuir para a diminuição nos custos de adubação durante o plantio de mudas em campo. 2. OBJETIVOS O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do flogopitito como fonte de potássio no crescimento inicial, comportamento fotossintético e colonização micorrízica em duas espécies arbóreas, Mimosa bimucronata (DC) Kuntze e Parkia pendula (Willd.) Walp. e seu efeito residual no solo. 2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Avaliar o crescimento inicial de M. bimucronata e P. pendula submetidas a cinco doses de flogopitito e uma dose de cloreto de potássio; Estimar a colonização micorrízica nas plantas submetidas às doses de flogopitito e cloreto de potássio; Analisar os efeitos das diferentes doses no comportamento fotossintético de M. bimucronata e P. pendula. Determinar o teor de nutrientes nas plantas e solo dos diferentes tratamentos. Avaliar o efeito residual (após a retirada das plantas de Mimosa e Parkia) da rocha potássica no solo e em plantas de milho. 4 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1. A MATA ATLÂNTICA NA REGIÃO SUL DA BAHIA A Mata Atlântica é reconhecida com um dos 25 hotspots mundiais por apresentar um alto nível de endemismo e sofrer grandes pressões antrópicas, sendo um bioma prioritário à conservação (MYERS et al., 2000). Paradoxalmente, a região costeira da Mata Atlântica abriga as maiores cidades, pólos industriais, portuários, petroquímicos e turísticos, além de grande parte das áreas agropastoris do país, setores estes que são responsáveis por mais de 80% do PIB nacional (PINTO e BRITO, 2005). Atualmente, a Floresta Atlântica encontra-se reduzida a 7,6 % da sua área original concentrados nas regiões serranas do Sudeste e Sul do país (JOLY, 2007). Apesar da intensa devastação, a região Sul da Bahia ainda é constituída por um conjunto de remanescentes florestais bastante significativos, sendo reconhecido mundialmente pela sua elevada biodiversidade e ocorrência de plantas endêmicas (MARTINI et al., 2007). Os estudos florísticos e ecológicos realizados em florestas do Sul da Bahia confirmam o alto nível de endemismo e diversidade vegetal nesta região (SAMBUICHI, 2002; SAMBUICHI, 2003; AMORIM et al., 2005; SAMBUICHI, 2006; MARTINI et al., 2007). Na região sul da Bahia, a Mata Atlântica varia florística e fisionomicamente em um gradiente relacionado ao clima, altitude e solo, abrangendo em seu sentindo mais amplo três tipos de formações: os manguezais, restingas e florestas (GOUVÊA et al., 1979; SAMBUICHI, 2003). A Floresta higrófila ocupa a faixa costeira, com o clima úmido e sem estação seca definida. Em direção ao interior há a formação da floresta semi-decídua (Floresta mesófila) com uma estação seca definida e clima úmido. Nas regiões com elevada altitude, onde clima é seco há formações das florestas decíduas, conhecidas como “mata de cipó” (AMORIM et al., 2005). Atualmente, a Floresta Atlântica da região sul da Bahia está reduzida entre 1% a 10% da sua cobertura original, variando de acordo com o grau de precisão das imagens de satélites em distinguir as áreas de florestas nativa preservada das áreas de floresta nativa perturbada e das áreas com outros tipos de uso da terra (SAATCHI et al., 2001). O processo de devastação nas florestas do Sul da Bahia iniciou-se no período pós-descobrimento como a exploração indiscriminada do pau-brasil. No início do século XVI surgiram as plantações de cana-de-açúcar nos arredores das cidades 5 portuárias de Ilhéus e Porto Seguro. Com a crise da lavoura açucareira, a lavoura cacaueira entra em ascensão em meados do século XIX que só parou no final da década de 1980, quando iniciou o processo de decadência da lavoura cacaueira. Na década de 70 a floresta de tabuleiro passou a ser alvo de intensa exploração madeireira (VINHA e SILVA, 1982) transformando áreas florestadas em pastagens, as quais se encontram, em grande parte, degradadas e encapoeiradas (SAMBUICHI, 2003). A concentração significativa de espécies florestais nativas encontradas no Sul da Bahia é devida, dentre outros fatores, ao sistema tradicional de cultivo do cacau sob a sombra da floresta raleada, conhecido na região como cabruca (SAMBUICHI, 2006). Este tipo de sistema agroflorestal permitiu que uma vegetação de alta complexidade estrutural fosse mantida na plantação de cacau, conservando os serviços ambientais que esse tipo de vegetação propicia em regiões de clima quente e úmido, como a conservação do solo e dos mananciais de água (SAMBUICHI, 2003). Apesar de o sistema cabruca representar um importante banco de espécies arbóreas nativas, estudos de Sambuichi (2003) e Sambuichi (2006) indicam que este tipo de sistema agroflorestal está sendo rapidamente alterado, raleado e empobrecido. Além da cabruca, os remanescentes florestais estão ameaçados devido à crise da lavoura cacaueira, onde as espécies nativas endêmicas estão seriamente ameaçadas de extinção. 3.2. A IMPORTÂNCIA DO POTÁSSIO PARA AS PLANTAS ARBÓREAS O potássio é o cátion mais abundante nas plantas, sendo absorvido em grandes quantidades pelas raízes. Embora o potássio não faça parte de moléculas orgânicas das plantas, ele atua como osmoregulador e regulador de atividades enzimáticas (CAMPO et al., 2000). Este macronutriente participa também da ativação de aproximadamente 50 enzimas, destacando-se as sintetases, oxiredutases, desidrogenases, transferases, quinases e aldolases (MALAVOLTA et al., 1997). Apresenta importante função no estado energético da planta, na translocação e armazenamento de assimilados nos tecido vegetais (MEURER, 2006). Quando há uma nutrição potássica adequada, as múltiplas funções do potássio resultam em vários benefícios às plantas, tais como: incremento no crescimento das raízes, aumento da resistência às secas e às baixas temperaturas, 6 resistência a pragas e moléstias e incremento na nodulação das leguminosas (MEURER, 2006). O primeiro sintoma visível da deficiência de potássio é a clorose em manchas, que então, evolui para necrose, principalmente nos ápices foliares, nas margens e entre nervuras (TAIZ e ZEIGER, 2004). Estes sintomas aparecem inicialmente nas folhas maduras na base da planta, devido o potássio ser remobilizado para as folhas mais jovens. As folhas também podem curvar-se e secar. Os caules de plantas deficientes em K podem ficar delgados e fracos. Na carência de K, verifica-se redução da taxa fotossintética por unidade de área foliar, e também maior taxa de respiração. A combinação desses fatores pode reduzir as reservas de carboidratos da planta (PRETTY, 1982). O transporte de sacarose em folhas com deficiência de potássio pode ser restringido pela redução de síntese de sacarídeos não-estruturais e pela redução de sacarose (CONTI e GEIGER, 1982) Um suprimento inadequado de potássio também faz com que os estômatos não abram regularmente, podendo ocorrer menor assimilação de CO2 nos cloroplastos, diminuindo consequentemente a taxa fotossintética. A redução nas taxas fotossintéticas em plantas com deficiência em potássio está relacionada ao aumento da resistência estomática e do mesófilo ao CO2 (PEOPLES e KOCH, 1978). As espécies de crescimento rápido (dos grupos sucessional das pioneiras e secundárias) apresentam respostas diferenciadas à adubação quando comparadas às espécies de crescimento lento (de grupo sucessional clímax). Geralmente, as espécies pioneiras têm seu potencial de crescimento menos pronunciado quando se desenvolvem em solos de baixa fertilidade, mostrando-se bastante responsivas à fertilização, ao passo que, com o avanço do grupo sucessional (secundárias tardias e climácicas), o estímulo ao crescimento proporcionado pela adubação é menos pronunciado. Tal tendência pode ser atribuída ao crescimento lento, característico das espécies clímax (RESENDE et al., 1999). Existe ainda comportamento distinto entre espécies dentro do mesmo grupo sucessional (FURTINI NETO et al., 1999; RESENDE et al., 2000). Em geral, as espécies florestais são pouco responsivas a adubação potássica (FRANCO, 1984). Silva et al. (1997), entretanto, observaram respostas à adubação potássica na fase inicial de crescimento de algumas espécies pioneiras e secundárias, fato não evidenciado, entretanto para as espécies clímax. Após a omissão de potássio na solução nutritiva, MARQUES et al. (2004) observou deficiência de 7 potássio nas folhas mais velhas de Schizolobium amazonicum com o aparecimento de manchas cloróticas. Estes autores relataram também redução no tamanho das plantas bem como no número de folhas. 3.3. FONTES ALTERNATIVAS DE POTÁSSIO Entre os nutrientes essenciais ao crescimento e desenvolvimento da planta, o potássio é segundo elemento mais requerido (TAIZ e ZEIGER, 2004). Embora seja o quarto nutriente em maior quantidade na litosfera (ASHLEY et al., 2006), as concentrações de potássio na solução do solo variam entre 1 a 50 mg L-1 (MEURER, 2006), ao passo que as plantas acumulam quantidade que variam entre 2% a 10% do peso seco da planta (LEIGH e WYN JONES, 1984). As formas de potássio disponíveis para as plantas podem ser classificadas, em ordem crescente de disponibilidade, em quatro categorias: estrutural, não-trocável ou dificilmente disponível, trocável, e em solução (SILVA et al., 2000). Estas formas, quando somadas fornecem o K total. Como as plantas só absorvem o potássio em solução e o trocável, sua disponibilidade é dependente da dinâmica do nutriente e também do conteúdo de K total no solo (MEURER, 2006). De maneira geral, a liberação do K trocável é mais lenta do que a aquisição pelas plantas, o que torna os solos, em geral, pobres em potássio (ASHLEY et al., 2006). Para atender a demanda exigida pelas plantas de interesse agronômicos é imprescindível a entrada de fontes externas de potássio no compartimento solo, como os fertilizantes industriais, sobretudo na forma de cloreto de potássio. Grande parte do potássio (91 %) utilizado na agricultura brasileira é importada (GEOFAGOS, 2009; VALE, 2009). A maior parte da produção nacional de fertilizantes potássicos se concentra em uma única mina produtora, o Complexo Mina/Usina de TaquariVassouras no Estado de Sergipe satisfazendo menos de 10 % das necessidades do País (VALE, 2009). Diante deste contexto, os estudos de fontes alternativas de potássio são de grande importância para o desenvolvimento do setor agrícola e florestal. Pesquisas recentes realizadas pela EMBRAPA e UNB verificaram a capacidade de rochas silicáticas ricas em biotita e flogopita, quando moídas (<0,30 mm), de disponibilizarem potássio para as plantas de forma eficiente (CRUZ FILHO et al., 2008). Há cerca de 30 anos iniciou-se no Brasil pesquisas a fim de buscar fontes alternativas de potássio (RESENDE et al., 2006). Foram testados processos físico8 químicos de tratamentos em rochas brasileiras com teores mais elevados de potássio. Contudo, esta tecnologia mostrou-se inviável economicamente devido ao elevado gasto enérgico no processamento das rochas e a demora em disponibilizar o nutriente à planta (RESENDE et al., 2006). Entretanto, um conjunto de instituições de ensino e pesquisa (EMBRAPA, UNB, UFBA, EDBA e CBPM) criaram a Rede de Pó de Rocha na agricultura, a fim de obter potássio a partir de rochas brasileiras e testar sua viabilidade de aplicação (SOUZA FILHO et al., 2006; RIBEIRO et al., 2007; CRUZ FILHO et al., 2008). A identificação de rochas potássicas e sua moagem sem processamento físico ou químico foram e estão sendo a primeira etapa dessa Rede de pesquisa. Das rochas preliminarmente estudadas, cinco apresentaram maior potencial como fonte de potássio: biotita xisto, brecha alcalina, carbonatito, flogopitito e ultramáfica alcalina. As rochas que contêm quantidades razoáveis de biotita ou flogopita seriam as mais promissoras para aplicação direta ao solo, uma vez que tendem a solubilizar-se e liberar o K com relativa facilidade (RESENDE et al., 2006). A flogopita [KMg3Al(OH)Si4O10] ocorre como produto do metamorfismo dos calcários magnesianos cristalinos, ou nos mármores dolomíticos, sendo encontrada também, na serpentina (RANGEL, 1978). A flogopita é um filossilicato formado por camadas, sendo cada camada constituída por três lâminas (Figura 1). Duas lâminas de tetraedro de silício e outra intermediária, de octaedros de cátions (Al3+, Fe2+, Mg2+). Na lâmina tetraédrica ocorre substituição isomórfica e a ligação entre camadas é feita por K+ desidratado. O íon potássio atua como agente aglutinador entre as lâminas tetraédricas e octaédrica podendo implicar dessa forma em sua remoção (SILVA et al., 2008). A suscetibilidade ao intemperismo está relacionada à presença de ferro e magnésio que se oxidam com facilidade. A flogopita está classificada dentro do grupo das micas, as quais possuem características de grande interesse industrial, como: clivagem fácil que permite a separação em lâminas muito finas, flexibilidade, baixa condutância térmica e elétrica, resistência a mudanças abruptas de temperatura (SILVA et al., 2008). Um levantamento preliminar no Estado da Bahia, realizado por Cruz Filho et al. (2008), constatou potencial para rochas silicáticas (especialmente os flogopititos) associados à mineração de esmeralda nos municípios de Campo Formoso (Garimpo de Socotó) e Pindobaçu (Garimpo de Carnaíba). É importante pontuar que a extração de pedras preciosas, como a esmeralda, traz como conseqüência um volume 9 grandioso de rochas desagregadas, além de rejeitos de minerações, gerando um impacto negativo ao meio ambiente (CRUZ FILHO et al., 2008). K+ 10 Å K+ Lâmina tetraédrica Lâmina Octaédrica Lâmina tetraédrica [ ( Si3Al)O10 ]-5 [ Mg6(OH)4 ]+8 -5 K+ [ ( Si3Al)O10 ] Figura 1. Esquema do arranjo cristalino lamelar da flogopita (Adaptado de SILVA et al., 2008). São escassos os trabalhos que abordam a utilização de rochas moídas como fonte de nutrientes para espécies florestais, especialmente a rochas moídas fontes de potássio. Knapik (2005) observou maior crescimento em altura das espécies Mimosa scabrella e Prunus sellowii com adição de pó de basalto quando comparado à testemunha. Cofler (2007) verificou que as rochas carbonatito, flogopitito e ultramáfica alcalina mostraram potenciais para a produção de mudas de Enterolobium contortisiliquum. Em culturas agronômicas, os trabalhos envolvendo a utilização de rochas moídas já se encontram em estágio bastante promissor. Diversos pesquisadores já observaram o efeito positivo da aplicação de rochas moídas no aumento da matéria seca em diferentes culturas, tais como soja, sorgo, milho, manga e girassol (CASTRO NETO 2005; SOBRAL et al., 2006; RESENDE et al., 2006; BARBOSA et al., 2007; COSTA et al., 2007). Em relação às propriedades químicas do solo Ribeiro et al. (2007), Pinheiro et al. (2008) e Machado et al. (2005) constataram um aumento na saturação por bases após a adição da rocha de rochas moídas, além de promover uma redução da acidez do solo, através da liberação de cálcio e magnésio. 10 O emprego destas rochas como fonte alternativa de potássio possibilitará a minimização de impactos negativos ambientais por transformar rejeito de mineração em insumo agrícola. Além disso, a própria constituição dessas rochas potássicas faz com quem a liberação de nutrientes ocorra mais lentamente, em uma velocidade compatível com a demanda de plantas de porte arbóreo evitando perdas por processos como a lixiviação e a volatilização (BORGES et al., 2006). 3.4. FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES Micorrizas são associações entre a raiz da planta e fungos do Filo Glomeromycota (SCHÜßLER et al., 2001), em que esta se beneficia pelo aumento da absorção de água e nutrientes, enquanto que o fungo recebe da planta fotoassimilados que permitem a finalização do seu ciclo reprodutivo (CARNEIRO et al., 1998). Essa associação é simbiótica, pelo fato de os organismos co-existirem em um mesmo ambiente físico raiz e solo, e mutualística, porque, em geral, ambos os simbiontes se beneficiam da associação (BERBARA et al., 2006). A simbiose micorrízica contribui para a sobrevivência, estabelecimento e crescimento das espécies, principalmente em ambientes estressantes, onde as micorrizas arbusculares exercem grande influência na estruturação das comunidades vegetais (VAN DER HIEIJDEN et al.,1998; HARRISON, 2005). Os fungos micorrízicos surgiram há 400 milhões de anos, tal época coincide com o aparecimento da plantas terrestres (BERBARA et al., 2006). Cerca de 70 a 90 % das espécies vegetais fazem associação com os fungos micorrízicos arbusculares (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006; PARNISKE, 2008), incluindo algumas espécies de pteridófitas e briófitas. Isso indica que a simbiose mutualística entre raiz e fungo é mais regra do que exceção na natureza (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006). Em espécies vegetais de florestas neotropicais, Trappe (1987) relata que cerca de 13,4 % das espécies não formam associação micorrízica, 70,9 % forma micorrizas arbusculares e 15,7 % forma outro tipo de simbiose radicular com os fungos. Siqueira et al., (1998) verificou que de 131 espécies florestais de ocorrência na Região Sudeste, apenas 8 % não formam associação com as micorrizas arbusculares. Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pertencem ao filo monofilético Glomeromycota, o qual é dividido em quatro ordens, dez famílias, 13 gêneros e aproximadamente 202 espécies de acordo com uma classificação baseada em características morfológicas e moleculares (SOUZA, 2007). 11 Os esporos dos FMAs podem até germinar na ausência de planta hospedeira, no entanto, eles são biotróficos obrigatórios, ou seja, só completam o seu ciclo de vida e produzem novas gerações de esporos na presença de vida fotoautotrófica (PARNISKE, 2008). São assexuados e a rede de hifas dos fungos é geralmente asseptada e cenocítica, com centenas de núcleos que compartilham o mesmo citoplasma. O micélio por ser uma célula totipotente, se diferencia em várias outras células, como as vesículas, as células auxiliares, arbúsculos e novos esporos. Os esporos encontram-se no solo em estado de queiscência e precisam ser ativados para iniciar o processo de germinação (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002). Ainda não se sabe ao certo como a germinação é ativada. Para PARNISKE (2008) a planta libera exudados, como as strigolactonas, que induzem a germinação do esporo e a ramificação das hifas em algumas espécies de fungos aumentando a atividade fisiológica dessas estruturas fúngicas. Após a germinação, há a formação de hifas. Algumas delas se diferenciam e formam um tipo de apressório chamado de hifopódio. Através de pressão mecânica exercida pela raiz, além de enzimas, o hifopódio penetra na célula cortical da raiz hospedeira. Em seguida há formação dos arbúsculos que são estruturas responsáveis pela troca de nutriente entre o fungo e a planta. Estima-se que 20% dos produtos fotossintéticos (aproximadamente 5 bilhões de toneladas de carbono por ano) produzidos pela planta são consumidos pelos FMAs (PENG et al., 1993; PARNISKE, 2008). Talvez por esse dispêndio tão alto de energia sofrido pela planta, os efeitos benéficos dos fungos sobre o hospedeiro sejam observados somente em situações de estresse, como por exemplo, o baixo teor de nutrientes no solo. Assim, quando a planta estiver bem suprida, não dependerá da absorção micotrófica e a presença do fungo na raiz torna-se um investimento energético supérfluo, ou sem retorno, sendo essa uma possibilidade para que a planta tenha desenvolvido um mecanismo de controle da simbiose. 3.4.1. EFEITOS DOS FMAs Os FMAs assumem importante papel na recuperação de áreas degradadas ou na restauração florestal devido aos seus efeitos benéficos, tanto nutricionais como não-nutricionais. 12 Efeitos nutricionais As hifas dos FMAs podem aumentar a área de absorção das raízes explorando lugares onde as raízes dificilmente alcançariam, e por isso geralmente acumulam maiores quantidades de vários macro e micronutrientes. O micélio que explora o solo absorve água e nutrientes, especialmente o fósforo e zinco, mas também o nitrogênio, o potássio, enxofre, cálcio, magnésio dentre outros, e os transfere às plantas hospedeiras por intermédio dos arbúsculos (BERBARA et al., 2006). O fósforo na maioria dos solos tropicais, sobretudo em áreas degradadas, é um dos nutrientes mais limitantes ao desenvolvimento da planta (SIQUEIRA e SAGGIN JÚNIOR, 1998), apresentando baixa mobilidade no solo. Dessa forma, a simbiose com os fungos micorrízicos arbusculares torna-se importante durante o plantio de espécies vegetais nativas em áreas degradadas, por contribuir para o melhor aproveitamento desse nutriente no solo (SOUZA e SILVA, 1996), permitindo um maior acúmulo e concentração nos tecidos vegetais, uma vez que o transporte de fósforo no solo ocorre por difusão. Os FMAs favorecem a ação de microrganismos benéficos como os fixadores de nitrogênio e os solubilizadores de fosfato. A presença de fungos micorrízicos arbusculares quando inoculados conjuntamente com rizóbios aumenta a capacidade de espécies leguminosas arbóreas fixadoras de nitrogênio absorverem nutrientes, principalmente fósforo e água, do solo influenciando positivamente no crescimento destas plantas (FRANCO e FARIA, 1997; JESUS et al., 2005; GROSS et al., 2004). Os efeitos na concentração dos cátions básicos (Ca, Mg e K) dependem da disponibilidade relativa de cada nutriente no solo (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002). Embora o potássio apresente uma mobilidade levemente baixa na maioria dos solos (JANOS, 1987), em geral, a aquisição de potássio, como dos demais cátions é aumentada em plantas colonizadas com FMAs quando comparadas com plantas nãomicorrizadas (CLARK e ZETO, 2000). O efeito dos FMAs na aquisição de cátions é mais freqüente em plantas crescidas em solos ácidos. Geralmente, os solos ácidos são pobres em bases catiônicas, o que pode limitar o crescimento das plantas em muitos solos (CLARK e ZETO, 2000). Efeitos não-nutricionais Os FMAs possuem efeitos diretos e indiretos em outros processos fisiológicos da planta, como na absorção de água (efeito direto), na abertura estomática e na entrada de CO2 (efeitos indiretos) (ALLEN et al., 1980; WU e XIA, 2006). Em 13 geral, lugares onde há déficit hídrico, as plantas são beneficiadas quando colonizadas por fungos micorrízicos, o que é geralmente atribuído à melhoria do estado nutricional (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006). Plantas micorrizadas apresentam maior potencial de água e turgor das folhas, como também maior taxa de transpiração e abertura estomática nas folhas. A colonização por FMAs pode proteger as raízes de plantas contra a ação de determinados patogénos. Os FMAs não atuam como agentes de biocontrole típico nas raízes, mas minimizam os efeitos ou danos causados pelos nematóides, fungos patogênicos do sistema radicular e algumas pragas (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006) Os FMAs amenizam os efeitos adversos da acidez do solo e excesso de metais pesados na absorção de nutrientes. Para Cristie et al. (2004), plantas associadas aos FMAs podem reter metais pesados nas raízes e diminuir a translocação destes metais para a parte aérea. As hifas dos FMAs e as raízes finas desempenham funções importantes na agregação e estabilidade dos agregados do solo. Dentro e em volta dos agregados, as hifas e as raízes finas formam uma rede biológica que entrelaçam e mantém juntas as partículas do solo (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006). Uma atividade desempenhada pela atividade dos fungos micorrízicos é produção de uma glicoproteína, denominada de glomalina, a qual está relacionada com a agregação e estoque de carbono do solo. Essa função é importante, porque a estruturação do solo modifica a capacidade de mobilização de nutrientes, o conteúdo de água, a penetração de raízes e o potencial erosivo dos solos (BERBARA et al., 2006). 3.4.2. FMA EM PLANTAS ARBÓREAS DE DIFERENTES GRUPOS SUCESSIONAIS Para que haja sucesso em revegetação de áreas degradadas, é necessário que as plântulas possuam fonte contínua de nutrientes (ZANGARO et al., 2002). Uma prática que poderia permitir esta obtenção é a inoculação de microrganismos como os fungos micorrízicos arbusculares. Os FMAs propiciam às plântulas a capacidade de absorver nutrientes e água do solo aumentando assim, as taxas de crescimento e sobrevivência no campo, haja vista, que as mudas quando transplantadas estão submetidas a estresses climáticos e ataque de patógenos (CARNEIRO et al., 1998). Como foi mencionado anteriormente, a simbiose entre os fungos micorrízicos arbusculares e plantas são mais regra do que exceção natureza. No entanto, alguns 14 grupos ecológicos apresentam variabilidade na susceptibilidade para a colonização e inoculação de fungos micorrízicos. Zangaro et al. (2002) avaliaram a resposta de inoculação de fungos micorrízicos em espécies arbóreas nativas do Paraná e verificaram que colonização de FMA em casa de vegetação foi geralmente elevada entre as espécies pioneiras e secundárias iniciais, sendo baixa entre as secundárias tardia e muito baixa entre as climácicas. Há algumas evidências de que espécies arbóreas de grupos ecológicos que pertencem às fases iniciais da sucessão apresentam maiores taxas de colonização micorrízica do que as espécies que pertencem às fases finais da sucessão (SIQUEIRA et al., 1998; ZANGARO et al., 2002; PASQUALINE et al., 2007). Tal comportamento demonstra a grande variabilidade intra-específica na susceptibilidade para a colonização de FMA e para inoculação. Para Siqueira et al. (1998) devido às sementes das espécies de estágio sucessional tardio serem grandes e com reservas de nutrientes elevadas, estas independem da colonização micorrízica como também da adubação fosfatada para seu crescimento inicial, podendo ser sustentando através das reservas da semente. Tal comportamento fisiológico não ocorre em sementes de espécies características do início da sucessão, as quais são pequenas e com baixa reserva de nutrientes. 3.5. INFLUÊNCIA DO POTÁSSIO SOBRE A FOTOSSÍNTESE Em geral, áreas degradadas são caracterizadas por ambientes com alto grau de estresse, onde as plantas são submetidas a condições adversas no que se diz respeito à captação e utilização de recursos primários, tais como, luz, CO2, água e nutrientes, podendo dessa forma inferir na atividade fotossintética da planta e consequentemente na produção de biomassa (MARENCO et al., 2001; SANTOS JR., 2003; GONÇALVES et al., 2005; SILVESTRINI et al., 2007). Estas condições adversas fazem com que as plantas desenvolvam estratégias adaptativas que favoreçam o estabelecimento e o crescimento nessas áreas durante o seu ciclo de vida (PUERTA, 2002). Assim, vários aspectos ligados à eficiência fotossintética, como a utilização da energia luminosa, a assimilação de carbono, a regulação na absorção de água e de nutrientes, podem ser otimizados em função das diferentes exigências de cada espécie (SANTOS JR., 2003). 15 Entre os fatores abióticos que afetam substancialmente a atividade fotossintética, os teores de nutrientes disponíveis no solo destacam-se devido às funções específicas que os elementos minerais desempenham nas plantas (SILVA et al., 2006). Entre os nutrientes essenciais à planta, o potássio é um dos elementos que influencia o crescimento, desenvolvimento e metabolismo da planta, embora não faça parte de nenhuma molécula orgânica (ZHAO et al., 2001). Plantas com deficiência em potássio apresentam um decréscimo na fotossíntese (PEOPLES e KOCH, 1979; ZHAO et al., 2001; REDDY e ZHAO, 2005). Este decréscimo é atribuído a diminuição no tamanho e número de estômatos (COOPER et al., 1965). Embora haja uma diminuição na condutância estomática, o aumento da resistência estomática e do mesófilo ao CO2 é o fator primário responsável pela diminuição das taxas fotossintéticas (PEOPLES e KOCH, 1979). Para Pretty (1982) a redução nas taxas fotossintéticas e aumento da respiração ocasionada por um suprimento inadequado de potássio podem reduzir as reservas de carboidratos na planta, inferindo assim na produtividade da planta. Neste contexto, o conhecimento dos processos ecofisiológicos por diferentes espécies florestais nativas torna-se necessário para compreender o estabelecimento de uma comunidade florestal após distúrbio natural ou antrópico. 3.6. AS ESPÉCIES ARBÓREAS ESTUDADAS 3.6.1. Mimosa bimucronata (DC) Kuntze Mimosa bimucronata (maricá) pertence à família Leguminosae e à subfamília Mimosoideae e ocorre desde os estados de Pernambuco ao Rio Grande do Sul em ambientes de mata pluvial Atlântica e na floresta latifoliada semidecídua das bacias do Paraná e Uruguai (LORENZI, 2002). Sua madeira é indicada para lenha, por produzir carvão de ótima qualidade, e ainda é utilizada para marcenaria e carpintaria (RIBAS et al., 1996). Apresenta fácil reprodução por estacas e boa rebrota, dando novo corte para lenha cada dois ou três anos (MARCHIORI, 1993). É uma espécie pioneira que ocorre em áreas ensolaradas, geralmente na borda, apresentando rápido crescimento (D. S. ALMEIDA, comunicação pessoal). Destaca-se por sua adaptação a terrenos úmidos e rochosos, podendo ser recomendada para controle de processos erosivos e para plantio em terrenos sujeitos a inundação periódica. Também é uma espécie indicada para a composição de reflorestamentos heterogêneos destinados à recuperação da 16 vegetação de área degradadas e perturbadas (LORENZI, 2002), especialmente por se tratar de uma leguminosa que fixa nitrogênio atmosférico. Barbosa e Faria (2006) encontraram na serapilheira (fração foliar) elevada concentrações de N, P, K e Ca, demonstrando que esta espécie possui um potencial elevado quanto ao conteúdo nutricional à recomposição de ecossistemas. Tal característica é importante, especialmente em solos tropicais, onde as florestas conseguem crescer em substrato pobre em nutrientes somente a partir da manutenção dos mesmos sob altos níveis de biomassa (BARBOSA e FARIA, 2006). Mimosa bimucronata, em um estudo realizado por Bitencourt et al. (2007), mostrou-se uma ótima espécie nucleadora em áreas de mineração, por fornecer abrigo à fauna, além de proteger as plântulas de diversas espécies do pisoteio de bovinos. Também é uma espécie em potencial que pode ser inserida em sistemas agroflorestais por apresentar bens e serviços ambiental tais como, apicultura, mourões, barreiras vivas e banco de proteína (MARCHIORI, 1993; LUSTOSA, 2008). 3.6.2. Parkia pendula (Willd.) Walp. Parkia pendula (visgueiro, jueirana vermelha) é uma árvore da família Leguminosae, subfamília Mimosoideae que ocorre em florestas de terra firme de Honduras na América central, da Região Amazônica, sul da Bahia, norte do Espírito Santo, Pernambuco e Alagoas (ROSA e CAVALCANTI, 2005; MARTINI et al., 2007; PIECHOWSKI, 2007). Sua madeira é utilizada na carpintaria e marcenaria (ROSA e CAVALCANTI, 2005; COSTA et al., 2006). É uma espécie bastante ornamental, podendo ser utilizada em arborização urbana (LORENZI, 2002). Embora seja uma leguminosa, esta espécie não se associa com bactérias fixadoras de nitrogênio (SPRENT, 2001), mas também é utilizada em projetos de restauração florestal, especialmente porque as suas plântulas apresentam taxas de crescimento relativamente altas em florestas abertas como também baixa taxa de mortalidade, além de ser polinizada por morcegos (KNOWLES e PARROTTA, 1995). Os quirópteros frugívoros são freqüentadores habituais de clareiras e outros espaços abertos no interior de florestas, para onde transportam diariamente centenas de sementes que serão incorporadas ao banco de sementes do solo ou germinarão sob condições de intensa luminosidade (SILVA, 2003). Os morcegos frugívoros são os principais responsáveis pelo transporte e deposição de sementes em florestas tropicais, contribuindo para a recomposição da vegetação em trechos alterados (SILVA, 2003). 17 4. REFERÊNCIAS ALLEN, M.F.; SWENSON, W.; QUEREJETA, J.I.; EGERTON-WARBURTON, L.M.; TRESEDER, K.K. 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Duas leguminosas arbóreas tropicais (Mimosa bimucronata e Parkia pendula) submetidas a diferentes doses de rocha filossilicática potássica (flogopitito) moída e uma dose de KCl foram testadas em dois experimentos de vaso, um para cada espécie, com o intuito de verificar o efeito da sobre o crescimento inicial dessas plantas e sobre as propriedades químicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Os tratamentos consistiram de cinco doses de flogopitito (0, 50, 100, 150, e 200 mg dm-3 de K na composição da rocha) e uma dose de KCl (100 mg dm-3) como referência. Altura, diâmetro do coleto, número de folhas e parâmetros fotossintéticos das plantas foram mensurados durante os períodos de crescimento (90 e 120 dias para M. bimucronata e P. pendula, respectivamente). Biomassa total, porcentagem de colonização micorrízica, teor de nutrientes e propriedades químicas do solo foram averiguados ao final dos experimentos. Plantas de M. bimucronata submetidas à maior dose de flogopitito (200 mg dm-3 de solo) tiveram biomassa significativamente maior do que as cultivadas em solo sem adição da rocha potássica. Para P. pendula não houve diferença significativa na produção de biomassa das plantas crescidas nas diferentes dosagens de flogopitito. Também não houve diferença entre as duas fontes de K testadas (rocha moída e KCl) quanto a produção de matéria seca para ambas as espécies. Esse resultado juntamente com o baixo teor de K encontrado no tecido dessas plantas e a ausência de efeito do KCl e do flogopitito sobre a condutância estomática e taxa de fotossintética de ambas leguminosas, indicam que baixas quantidades de K são requeridas para o crescimento inicial dessas duas arbóreas tropicais. A adição de flogopitito ao Latossolo nas diferentes doses testadas não provocou aumento no teor de K disponível, entretanto, com a elevação da dose da rocha moída ocorreu a diminuição na acidez potencial do 26 solo, sugerindo o efeito condicionador do solo desempenhado pelo flogopitito. O teor de fósforo disponível no Latossolo dos dois experimentos foi reduzindo conforme aumento das dosagens de flogopitito, o que provavelmente foi resultado da precipitação do P com algum dos elementos que compõe essa rocha, possivelmente o Ca. Essa precipitação do P disponível possivelmente influenciou no grau de colonização micorrízica de ambas as espécies de leguminosas, uma vez que as plantas submetidas as maiores dosagens de flogopitito tiveram maior porcentagem de micorrização nas suas raízes. O teor de K em plantas de M. bimucronata tendeu a um pequeno incremento conforme o aumento das dosagens de flogopitito aplicadas ao solo. Assim, a utilização do flogopitito no crescimento inicial de arbóreas que requerem baixa demanda de K pode ser uma tecnologia alternativa viável e de baixo custo para produção sustentável de mudas de árvores tropicais. Palavras-chave: flogopita, nutrição vegetal, propriedades químicas do solo, produção de mudas de arbóreas tropicais. 27 INTRODUÇÃO Para controlar os impactos negativos causados pela degradação, a restauração florestal vem como uma ferramenta que busca a recuperação de parte da biodiversidade local e a facilitação dos processos biológicos relacionados à manutenção do ecossistema florestal através do plantio, condução e manejo de espécies florestais nativas (KAGEYAMA et al., 2003). No setor florestal, especialmente no que se diz respeito ao plantio de espécies nativas, são escassos trabalhos sobre a ecologia, biologia, ecofisiologia e nutrição mineral das espécies, embora o uso de arbóreas em plantios heterogêneos para fins conservacionistas seja prática usual. Do ponto de vista nutricional, é imprescindível conhecer as exigências de cada planta, sobretudo em espécies florestais nativas que apresentam comportamento distinto quanto à absorção, translocação e eficiência de utilização de cada nutriente (RESENDE et al., 2000; FLORES-AYLAS et al., 2003; WINCKLER et al., 2006). Entre os nutrientes essenciais ao crescimento e desenvolvimento da planta, o potássio é o segundo mais requerido participando de diversos processos bioquímicos e fisiológicos das plantas (TAIZ e ZEIGER, 2004). Em contrapartida, é um dos macronutrientes menos estudados, especialmente em espécies arbóreas nativas. Para suprir a demanda do potássio exigida pelas plantas é necessária a entrada de fontes externas no sistema solo, como os fertilizantes industriais, sobretudo na forma de cloreto de potássio. Todavia, grande parte do potássio (91 %) utilizado na agricultura brasileira é importada (GEOFAGOS, 2009), o que faz dos estudos de fontes alternativas de potássio uma grande importância para o desenvolvimento do setor agrícola e florestal, uma vez que os trabalhos que abordam a utilização de rochas moídas como fonte de nutrientes são escassos no setor florestal (KINAPK, 2005; COFLER, 2007). Rochas como o flogopitito, que contêm quantidades consideráveis de flogopita e talco (SILVA et al., 2008), quando moídas (in natura), são promissoras para aplicação na agricultura, uma vez que tendem a solubilizar o K com relativa facilidade e apresentar efeito alcalinizante, atuando como condicionador do solo (RESENDE et al., 2006). A flogopita [KMg3Al(OH)Si4O10] é um filossilicato do grupo das micas, produzido pelo metamorfismo dos calcários magnesianos cristalinos ou dos mármores dolomíticos (RANGEL, 1978). 28 A conciliação entre produtividade, redução do custo de produção e conservação ambiental são os pilares para alcançar o desenvolvimento sustentável (AMADOR, 2003). O estudo sobre fontes alternativas de potássio para nutrição de plantas tangencia estes três pilares no sentido de reduzir custos com o fertilizante e transformar um rejeito da mineração em insumo agrícola visando a produtividade do cultivo (CRUZ FILHO et al., 2008). Outro fator que pode contribuir para a sustentabilidade do ambiente é a utilização de microrganismos benéficos às plantas, dentre os quais se destaca a inoculação de fungos micorrízicos arbuscular (FMA), os quais aumentam a área de absorção de nutrientes da raiz através das hifas extra-radicais. Os FMA colonizam as raízes, formando simbioses com cerca de 80-90% das espécies das plantas em ecossistemas florestais tropicais (BRUNDRETT, 2002). As muitas espécies florestais tropicais brasileiras colonizadas por FMA (ZANGARO et al., 2002) apresentam diversidade de características e comportamentos na autorenovação das suas populações naturais, havendo dessa forma, a necessidade de conhecer a autoecologia das espécies utilizadas em projetos de restauração florestal. Mimosa bimucronata (maricá) pertence à família Leguminosae e ocorre desde os estados de Pernambuco ao Rio Grande do Sul em ambientes de mata pluvial Atlântica e na floresta latifoliada semidecídua das bacias do Paraná e Uruguai (LORENZI, 2002). Ocorre em áreas ensolaradas, geralmente na borda ou em clareiras das matas, apresentando rápido crescimento (D. S. ALMEIDA, comunicação pessoal; MARCHIORI, 1993). Destaca-se por sua adaptação a terrenos úmidos e rochosos, podendo ser recomendada para controle de processos erosivos e para plantio em terrenos sujeitos a inundação periódica. Indicada para a composição de reflorestamentos heterogêneos destinados à recuperação da vegetação de área degradadas e perturbadas (LORENZI, 2002). Além de ser uma leguminosa que nodula e fixa nitrogênio (SPRENT, 2001), esta espécie produz grande quantidade biomassa com elevado conteúdo nutricional (BARBOSA e FARIA, 2006), mostrando-se uma espécie em potencial para a revegetação de áreas degradadas onde os solos são essencialmente de baixa fertilidade. A M. bimucronata por ser uma espécie tolerante a condições adversas, mostrou-se ser uma espécie em potencial para promover os processos de facilitação em áreas de condições críticas (BITENCOURT et al., 2007), como as áreas de mineração. BITENCOURT et al. (2007) observaram que a M. bimucronata propiciou abrigo à fauna, funcionou como poleiro para avifauna, além de 29 proteger as plântulas de diversas espécies do pisoteio de bovinos em áreas de mineração de carvão. Parkia pendula (Willd.) Walp. (visgueiro, jueirana vermelha) também é uma espécie da família Fabaceae nativa do Brasil. Apresenta distribuição geográfica restrita à floresta pluvial amazônica e atlântica, especialmente Sul da Bahia e Norte do Espírito Santo, Pernambuco e Alagoas (LORENZI, 2002; PIECHOWSKI, 2007). É utilizada como ornamental, podendo ter seu uso na arborização urbana (LORENZI, 2002). Embora seja uma leguminosa, esta espécie não faz associação com bactérias fixadoras de nitrogênio e não forma nódulos (SPRENT, 2001). É uma espécie bastante utilizada em projetos de restauração florestal, especialmente porque as suas plântulas apresentam taxas de crescimento relativamente altas em florestas abertas como também baixa taxa de mortalidade, além de ser polinizada por morcegos (KNOWLES e PARROTTA, 1995). Esta polinização por morcegos frugíveros contribui para a recomposição da vegetação em áreas alteradas (SILVA, 2003), visto que esses animais são os principais responsáveis pelo transporte e deposição de sementes em florestas tropicais (KNOWLES e PARROTTA, 1995). Alguns estudos realizados apontam que as espécies florestais apresentam respostas diferenciadas à fertilização potássica e que estas respostas podem está relacionadas com o grupo sucessional de cada espécie (DUBOC, 1994; RENÓ 1994; SILVA et al., 1997). Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de uma rocha potássica sobre o crescimento inicial, colonização micorrízica e comportamento fotossintético de duas espécies arbóreas nativas. 30 MATERIAL E MÉTODOS Instalação e condução do experimento Dois experimentos independentes (para cada espécie de arbórea, Mimosa bimucronata e Parkia pendula) foram realizados em casa de vegetação utilizando terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, proveniente do distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, região sul da Bahia. Foram coletados cerca de 700 kg de terra da camada de 0 - 20 cm, cujo resultado da análise química e granulométrica é mostrado na Tabela 1. A terra coletada foi trazida para a Universidade Estadual de Santa Cruz e (UESC) deixado sob lona em área coberta até aplicação de calcário dolomítico (PRNT 100%) para a correção de acidez e obtenção de uma saturação por bases de 60%. Foi aplicada ao solo uma fertilização básica com 50 mg dm-3 de N; 130 mg dm-3 de P e 10 mL dm-3 de uma solução contendo os seguintes micronutrientes: Boro (0,46 g L-1 de ácido bórico), Cobre (0,52 g L-1 de sulfato de cobre), Molibdênio (0,19 g L-1 de molibdato de sódio, manganês (1,32 g L-1) e zinco (1,76 g L-1 de sulfato de zinco). O fornecimento do nitrogênio e do fósforo foi efetuado via fertilizante, como sulfato de amônio e superfosfato triplo, respectivamente. Os nutrientes foram cuidadosamente homogeneizados ao solo. Os tratamentos consistiram do fornecimento de cinco doses de flogopitito (rocha potássica) correspondentes à aplicação de 50, 100, 150, e 200 mg dm-3 de K presente na composição da rocha, mais uma dose de cloreto de potássio (fonte solúvel) equivalente a 100 mg dm-3 de K, fornecido via sal p.a. (KCl) em 10 repetições. O flogopitito, com uma granulometria menor que 2 mm, foi aplicado ao solo na forma in natura e sua caracterização química é apresentada na Tabela 2. O flogopitito e o KCl foram cuidadosamente homogeneizados ao volume de solo (4,8 dm3) correspondente para cada vaso. Após a correção, fertilização e adição das doses de flogopitito, o solo foi umedecido, incubado por uma semana e caracterizado quimicamente (Tabela 3). O experimento foi montado em 17 de junho de 2008 em casa de vegetação nas dependências da UESC, no município de Ilhéus, Bahia, sendo observado um prazo de 30 dias entre a aplicação do flogopitito e transplantio das mudas (início do experimento). As mudas de Mimosa bimucronata (DC) Kuntze e Parkia pendula (Willd.) Walp foram obtidas a partir de sementes. Após a emergência das mudas, estas foram transplantadas para vasos plásticos contendo 4,8 dm3 de solo não esterelizado (previamente fertilizado) e inoculadas com 1 g de substrato contendo propágulos e 31 esporos (aproximadamente 70 unidades) de FMAs. Os inóculos foram uma mistura de 4 espécies de FMAs: Gigaspora margarita Becker & Hall, Scutellespora heterogama (Nicol. & Gerdemann) Walker & Sanders, Scutellespora calospora (Nicol. & Gerd.) Walker & Sanders e Glomus clarum Nicol. & Schenck, os quais foram gentilmente cedidos pela Embrapa Agrobiologia (Seropédica, RJ). Tabela 1. Análise química e granulométrica de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA. Característica Teor pH (CaCl2) 4,1 Argila (%) 55 Areia (%) 38,46 Silte (%) 6,26 M.O (g dm-3) 39 -3 4 P (mg dm ) -3 S (mg dm ) 10 K (mmolc dm-3) 0,6 Ca (mmolc dm-3) 5 -3 Mg (mmolc dm ) 2 Al (mmolc dm-3) 4 H + Al (mmolc dm-3) 52 -3 SB (mmolc dm ) 7,6 -3 T (mmolc dm ) 59,6 V (%) 13 mt (%) 34 B (mg dm-3) 0,33 Cu (mg dm-3) 0,6 Fe (mg dm-3) 87 -3 Mn (mg dm ) 1,1 -3 Zn (mg dm ) 0,5 M.O (matéria orgânica), SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), mt (saturação por alumínio) e V (saturação por bases). -1 Métodos utilizados: M.O: NaCr2O + 2 mol L + H2SO4; S: Ca (H2PO4)2 0,01 -1 -1 mol L ; P e K: Resina; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L ; H + Al: SMP; Micronutrientes: Cu, Fe, Mn, Zn: DTPA-TEA, pH 7,3; B: BaCl2.2H2O 0,125 %. Tabela 2. Composição química do flogopitito oriundo da localidade de Campo Formoso-BA. Análise realizada pelo Laboratório de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral da Universidade Federal da Bahia (UFBA). Si02 Al203 MnO Fe2O3 MgO Na2O CaO K2O P2O5 % 46,09 9,05 0,15 9,21 21,89 0,20 4,77 6,60 0,10 32 Tabela 3. Características químicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após a correção da acidez, fertilização e aplicação das doses de flogopitito (antes do plantio). Doses de flogopitito (mg dm-3) KCl (mg dm-3) Característica 0 50 100 150 200 100 pH (CaCl2) 5,2 5,1 5,2 5,1 5,2 5,3 M.O (g dm-3) 42 44 44 47 51 49 -3 P (mg dm ) 34 34 44 44 36 42 S (mg dm-3) 35 38 41 39 44 37 -3 K (mmolc dm ) 0,8 0,9 0,8 0,8 0,9 2,9 -3 Ca (mmolc dm ) 22 24 25 25 24 28 -3 Mg (mmolc dm ) 16 18 18 19 18 22 Al (mmolc dm-3) 0 0 0 0 0 0 -3 H + Al (mmolc dm ) 42 42 38 38 38 34 -3 SB (mmolc dm ) 38,8 42,9 43,8 44,8 42,9 52,9 -3 T (mmolc dm ) 80,8 84,9 81,8 82,8 80,9 86,9 V (%) 48 51 54 54 53 61 0 0 0 0 0 0 mt (%) -3 B (mg dm ) 0,37 0,54 0,37 0,34 * 0,21 -3 Cu (mg dm ) * * * * * 0,1 Fe (mg dm-3) 178 83 92 77 227 22 -3 Mn (mg dm ) 1,4 1,3 3,1 0,3 0,5 1,3 Zn (mg dm-3) 0,9 0,2 0,6 0,2 0,2 0,4 * Resultado < 0,1. M.O (matéria orgânica), SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), mt (saturação por alumínio) e V (saturação por bases). Métodos utilizados: M.O: NaCr2O + 2 mol L-1 + H2SO4; S: Ca (H2PO4)2 0,01 mol L-1; P e K: Resina; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: SMP; Micronutrientes: Cu, Fe, Mn, Zn: DTPATEA, pH 7,3; B: BaCl2.2H2O 0,125 %. Durante o período experimental, as mudas foram irrigadas diariamente com água deionizada para manter a capacidade de campo em torno de 100%. Uma adubação complementar com N em cobertura, na forma de uréia, foi efetuada no decorrer do experimento, fornecendo 50 mg dm-3 de N. 33 Análise do crescimento das plantas Quinzenalmente foram mensurados as seguintes variáveis do crescimento vegetal: altura; diâmetro do coleto mensurado 1 cm acima do solo, com auxílio de um paquímetro digital; número de folhas; tamanho de entrenó com auxílio de régua (exceto para Parkia pendula), mensurado a partir do quarto entrenó da base da planta. Após o final do experimento as plantas foram retiradas dos vasos, sendo que as raízes foram lavadas sobre uma peneira fina com jatos brandos de água para remoção do solo aderido nas raízes, com coleta de segmentos de raiz retidos pela peneira. Em seguida foi quantificado o volume de raiz utilizando-se uma proveta com água, o valor excedido de água corresponde ao volume de raiz da espécie. Em seguida, as plantas foram separadas em raiz e parte aérea e secas em estufa à 75ºC por 72 horas. Posteriormente, as amostras foram pesadas separadamente em balança para a determinação da massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR). A partir dos valores de massa seca de parte aérea e raiz foram calculados os valores de massa seca total (MST), cuja fórmula é MST = MSRA + MSR; a razão de massa foliar (RMF = MSPA/MST) e a razão de massa de raiz (RMR = MSR/MST). Colonização micorrízica Para a avaliação do grau de colonização micorrízica foram coletadas, ao final do experimento, aproximadamente 2 g de raízes finas. Em seguida as raízes foram clarificadas com KOH 10% (PHILLIPS e HAYMAN, 1970) e coradas com azul de tripano 0,5% sendo que a estimativa da colonização foi calculada pelo método de placa riscada (GIOVANNETTI e MOSSE, 1980). Parâmetros fotossintéticos Os parâmetros de trocas gasosas foram avaliados a cada 30 dias após o transplante das mudas em 4 plantas (repetições) de cada tratamento. As medições foram realizadas entre as 8:00 e 12:00h utilizando folhas completamente expandidas e maduras, localizadas entre o terceiro e o quinto par de folhas a partir do ápice. Os parâmetros de trocas gasosas em nível foliar foram avaliados utilizando-se um sistema portátil para medição de fotossíntese LI-6400 (Li-Cor, USA), equipado com uma fonte de luz 6400-02B RedBlue. A taxa de fotossíntese líquida por unidade de área foliar (An), a condutância estomática ao vapor de água (gs), a taxa transpiratória foliar (E) e as concentrações de CO2 interno (Ci) e ambiente (Ca) foram estimadas a partir dos valores da variação de CO2 e da umidade no interior da câmara, determinados pelo 34 analisador de gases por infravermelho do referido aparelho. Durante as medições a temperatura da folha foi mantida em 27 ± 1 ºC e a concentração ambiente de CO2 foi mantida em 380 µmol mol-1 por meio do injetor de CO2 do equipamento. Determinação das características químicas do solo Após a retirada das plantas dos vasos foram coletadas amostras de solo de cada tratamento e repetição para análise química de solo (EMBRAPA, 1997). Determinação do acúmulo de nutrientes foliares Após a secagem das amostras em estufa a 70 °C elas foram moídas separadamente para folhas, galhos e raízes para realização da análise de nutrientes no tecido vegetal. Para análise de N, P e K foram feitas digestões sulfúrica seguindo a metodologia recomendada por TEDESCO et al., (1995). O N total foi determinado pelo método semi-micro Kjeldhal após digestão sulfúrica. O fósforo foi determinado por espectrofotometria e o potássio por fotômetro de chama. Análise estatística Os resultados de cada experimento envolvendo as duas espécies arbóreas foram analisados separadamente. Os dados referentes à matéria seca, número de folhas, tamanho de entrenó, grau de colonização micorrízica e comportamento fotossintético foram avaliados por meio da análise da variância seguida do teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Os resultados do teor de macro e micronutrientes nas folhas e no solo foram analisados por regressão com coeficientes linear e quadrático, sendo aceitos os modelos que apresentaram todos os coeficientes significativos a até 5% de probabilidade pelo teste F e o maior coeficiente de determinação ajustado. Esses teores foram também analisados por contraste entre as doses de KCl e de flogopitito sendo os contrastes considerados significativos a até 5% de probabilidade pelo teste F. 35 RESULTADOS A. Análise de crescimento das mudas Após o período experimental verificou-se que as diferenças entre as médias de massa seca de parte aérea, massa seca de raiz, razão de massa foliar e razão de massa de raiz para Mimosa bimucronata não foram significativas entre as doses de flogopitito. Em contrapartida, os valores de biomassa total para a dose máxima de flogopitito foram superiores a dose mínima da rocha potássica e, no entanto, não diferiram do tratamento com KCl (Figura 1a). Para Parkia pendula, após 120 dias do transplantio, as médias de massa seca da parte aérea, massa seca de raiz, biomassa total, razão de massa foliar e razão de massa de raiz não diferiram entre os tratamentos, embora o valor de biomassa total (Figura 1b) tenha sido maior para o tratamento com 200 mg dm-3 de flogopitito. a b A AB 20 AB 15 AB AB B Biomassa total (g) Biomassa total (g) 15 10 10 5 5 0 0 0 50 100 Doses de f logopitito (mg KCl dm -3) e KCl ( 100 mg 150 dm -3) 200 0 50 100 KCl 150 200 Doses de f logopitito (mg dm-3) e KCl (100 mg dm-3) Figura 1. Valores médios para biomassa total de plantas de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl cultivadas por 90 e 120 dias, respectivamente em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Letras iguais acima das barras não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A adição do flogopitito não afetou o crescimento em altura (Figura 2) e diâmetro (Figura 3) da espécie M. bimucronata e P. pendula aos 90 e 120 dias, respectivamente, após o transplantio. 36 H = 8.2784+0.9343*x+0.0375*y b Altura = 4.8237+0.0938*x+0.0008*y D = 0.6888+0.0446*x+0.0011*y a Figura 2. Valores médios de altura de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito e dias após o transplantio. * significativo a 5 % pelo teste F. Diametro = 0.5171+0.0326*x+0.0011*y a b Diâmetro (mm) D = 0.6888+0.0446*x+0.0011*y Do se sd ef log op itit o( mg d m -3 ) D so pó a ias n pla ns a r t tio Figura 3. Valores médios de diâmetro de Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito e dias após o transplantio. * significativo a 5 % pelo teste F. 37 B. Colonização micorrízica De modo geral, a porcentagem de colonização micorrízica nas raízes de M. bimucronata e P. pendula foi baixa (menor que 50%). Em raízes de M. bimucronata a dose máxima de flogopitito (200 mg dm-3) apresentou a maior porcentagem de colonização micorrízica, bem como o tratamento com a dose 150 mg dm-3 e KCl (Figura 4). Para as raízes de P. pendula foi observado que a porcentagem maior de colonização ocorreu no tratamento com KCl. As doses de flogopitito, com exceção da dose 50 mg dm-3 apresentaram valores semelhantes de colonização entre si, não havendo diferença significativa. 40 a b A A 30 AB C oloniz aç ão m ic orríz ic a (%) Colonização micorrízica (%) AB 30 AB 20 B B AB 20 AB AB 10 10 C B 0 0 0 50 100 KCl -3 150 200 -3 Doses de flogopitito (mg dm ) e KCl (100 mg dm ) 0 50 100 KCl 150 200 Doses de f logopitito (mg dm -3) e KCl (100 mg dm -3) Figura 4. Porcentagem de colonização micorrízica em Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) submetida a cinco doses de flogopitito e uma dose de KCl após 90 e 120 dias de cultivo, respectivamente, em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Letras iguais acima das barras não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Doses maiores de flogopitito resultaram em menores teores de fósforo disponível no solo após o cultivo de M. bimucronata e P. pendula. Importante notar que nas raízes das plantas submetidas às doses elevadas de flogopitito foi evidenciado maior grau de colonização micorrízica nas raízes de ambas as espécies (Figura 5). 38 a b 40 30 Grau de colonização micorrízica Teor de P disponív el no solo 30 Grau de colonização micorrízica Teor de P disponível no solo 30 25 10 10 20 P disponível no solo (mg L-1) 20 Colonização micorrízica (%) 20 P disponível no solo (mg L-1) Colonização micorrízica (%) 30 20 15 10 10 5 0 0 0 50 100 150 200 0 0 0 Doses de f logopitito (mg dm -3) 50 100 150 200 Doses de flogopitito (mg dm-3) Figura 5. Porcentagem de colonização micorrízica em Mimosa bimucronata (a) e Parkia pendula (b) nas diferentes doses de flogopitito e teor de fósforo disponível em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico após 90 e 120 dias, respectivamente, de cultivo das plantas. C. Análise química do solo após o experimento A análise por contraste, entre as duas formas de fornecimento de potássio, dos teores de nutrientes no solo após o cultivo de M. bimucronata apontou que a adubação com cloreto de potássio foi superior para K disponível e saturação por bases. Já a adubação com flogopitito foi superior ao KCl para as concentrações de P, Ca2+, Al3+, H + Al, soma de bases, capacidade de troca catiônica e saturação por alumínio (Tabela 4). Já após o cultivo de P. pendula, a análise por contraste apontou que a adubação com cloreto de potássio foi superior para os teores de Mg2+ e soma de bases, ao passo que, o flogopitito foi superior para os valores de acidez potencial, saturação por bases e saturação por alumínio (Tabela 5). Tabela 4. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) e contraste entre essas doses e o KCl. pH Doses 0 50 100 150 200 KCl (ref.) Contraste / 1/ P K -1 água mg L 5,34 5,37 5,28 5,09 5,3 5,37 18,78 27,33 19,52 10,03 9,79 9,12 0,08 ns -6,64 . Mg Ca Al H +Al ____________________________ cmolc dm 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 *** 2,3 2,00 2,48 2,08 1,96 2,23 0,05 ns 1,86 2,76 2,78 2,16 2,43 1,8 -0,50 *** 0,10 0,08 0,10 0,08 0,07 0,03 -0,05 9,01 8,63 8,83 5,43 5,57 5,36 * SB T V mt -3____________________________ -1,78 *** 4,16 4,76 5,27 4,24 4,39 4,04 -0,44 % 13,74 13,40 14,09 9,67 9,96 9,40 • -2,31 *** 31,75 35,57 37,31 43,91 43,88 42,94 24,33 16,92 19,27 18,79 17,48 6,82 *** -10,45 3,71 ** *** ** * • 1 Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito. : significativo a 0,001; 0,01; 0,05 e 0,1 respectivamente pelo teste F. SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), V (saturação por bases) e mt (saturação por alumínio). Métodos utilizados: P: Mehlich 1; K: acetato de amônio a pH 7,0; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: Acetato de cálcio a pH 7,0. 39 Tabela 5. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 120 dias de cultivo com Parkia pendula submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) e contraste entre essas doses e o KCl. pH Doses P K -1 água mg L 0 50 100 150 200 5,29 5,35 5,28 5,12 5,25 21,57 25,05 23,82 20,16 18,24 KCl 1/ Contraste 5,25 ns -0,01 27 ns 4,36 Mg Ca _____________________ 0,05 0,04 0,03 0,04 0,04 1,49 1,71 1,71 1,73 1,55 Al 3+ H +Al cmolc dm 2,75 2,86 2,79 2,84 2,72 0,20 0,20 0,20 0,22 0,22 0,2 1,92 3,03 0,2 ns *** ns ns 0,13 0,24 0,20 -0,01 SB T -3________________________ 8,94 8,81 8,68 8,35 8,02 V ________ mt ________ % 4,30 4,62 4,54 4,63 4,32 34,76 38,43 37,00 33,09 30,53 32,49 21,75 22,17 21,63 23,25 23,42 21,75 22,17 21,63 23,25 7,72 5,16 ** * -0,70 0,56 39,68 ns 4,10 19,62 ** -3,87 19,62 ** -2,35 1/ Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito. *** ** * • : significativo a 0,001; 0,01; 0,05 e 0,1 respectivamente pelo teste F. SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), V (saturação por bases) e mt (saturação por alumínio). Métodos utilizados: P: Mehlich 1; K: acetato de amônio a pH 7,0; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: Acetato de cálcio a pH 7,0. No solo após o cultivo de M. bimucronata, a equação de ajuste indica que a partir da dose 50 mg dm-3, o aumento das doses de flogopitito reduziu a concentração de P no solo (Figura 6a). O mesmo comportamento foi observado no solo após o cultivo de P. pendula, em que a concentração de P disponível na solução d solo tendeu a diminuir com o aumento das doses de flogopitito (Figura 6b). a b ŷ = -0.0006x + 0.03952++21.295 R2+=21.395 0.69 y =2 -0.0006x 0.0395x 30 y = -0.0004x 2 + 0.0525x + 22.188 ŷ = 0.0004x2 – 0.0525x + 22.188 R2 = 0.85 R2 = 0.8599 30.0 25 25.0 20 20.0 P (m g L -1 ) P (m g L -1 ) R2 = 0.6965 15 a 15.0 10 10.0 5 5.0 0.0 0 0 50 100 150 -3 Doses de flogopitito (m g dm ) 200 0 50 100 150 200 Doses de flogopitito (m g dm -3) Figura 6. Equações de ajuste para os teores de fósforo de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. A adição de flogopitito, em qualquer uma das doses testadas, não alterou o teor de potássio na solução do solo, após o cultivo de M. bimucronata, que se manteve constante (0,01 cmolc dm-3) como pode ser observado na Tabela 4 e na Figura 7a abaixo. Para o solo, após o cultivo de P. pendula, a equação de ajuste para K indica que a adição de flogopitito não provocou aumento significativo no teor de K no solo (Figura 7b). 40 a 0.012 b 0.01 ŷ = 1E-06x2 – 0.003x + 0.0497 R2 = 0.77 R2 = 0.7714 0.05 K (co m o l c d m -3 ) K (cm o lc d m -3 ) y = 1E-06x 2 - 0.0003x + 0.0497 0.06 ŷ=y 0.008 0.006 0.004 0.002 0.04 b 0.03 0.02 0.01 0 0 50 100 150 0.00 200 0 Doses de flogopitito m g dm -3 50 100 150 200 -3 Doses de flogopitito (mg dm ) Figura 7. Equações de ajuste para os teores de potássio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Após 90 dias do cultivo de M. bimucronata, verificou-se que os teores de Mg2+ (Figura 8a) e Ca2+ (Figura 9a) do Latossolo estudado não sofreram aumentos significativos de disponibilidade como indicam as equações de ajuste. Quando se avalia os resultados obtidos para o solo após cultivo de P. pendula houve um pequeno aumento de Mg2+ devido a adição das doses flogopitito, diminuindo, entretanto, na dose máxima (Figura 8b), ao passo que a concentração de cálcio não foi alterada com a adição da rocha potássica (Figura 9b). a b y = -1E-05x 2 + 0.0018x + 2.2097 ŷ = -1E-05x2 + 0.0018x + 2.2097 R2 R =20.28 = 0.2852 3 2.0 1.9 2.5 c 1.8 -3 -3 Mg omc dm Mg (cm (cmol c dm ) ) Mg (cmol c dm -3) y = -2E-05x 2 + 0.0047x + 1.4986 ŷ = -2E-05x2 – 20.0047x + 1.4986 R2 = 0.77 R = 0.9368 2 1.5 1 0.5 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 0 0 50 100 150 Doses de flogopitito (m g dm -3) 200 1.0 0 50 100 150 200 Doses de flogopitito (mg dm -3) Figura 8. Equações de ajuste para teores de magnésio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. 41 a b 2 y = -5E-05x + 0.0119x + 2.0186 R2 = 0.4599 3 3.0 2.5 Ca (cmol c dm -3 ) Ca (cmol c dm -3) 2.5 2 1.5 1 0.5 y = -0.0002x ŷ = -0.0002x + 2.808+ 2.808 R2 = 0.0461 R2 = 0.0461 2.0 d 1.5 1.0 0.5 0 0 50 100 150 0.0 200 0 50 Doses de flogopitito (m g dm -3) 100 150 200 Doses de flogopitito m g dm -3 Figura 9. Equações de ajuste para teores de cálcio de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. Os valores de acidez potencial, no solo após cultivo de M. bimucronata e P. pendula, diminuíram nas doses mais elevadas de aplicação da rocha potássica, apresentando um efeito linear (Figura 10). No entanto, os valores da saturação por bases do solo aumentaram na medida em que a dose de flogopitito era elevada no solo após o cultivo de M. bimucronata (Figura 11a). Apresentando comportamento inverso, a saturação por bases do solo após o cultivo de P. pendula diminuiu com o aumento das doses de flogopitito (Figura 11b). a b y = -0.0202x + 9.51 R2 = 0.7619 8 H + Al (cmolc dm -3) H + Al (cmolc dm -3 ) 10 y = -0.0046x + 9.02 ŷ = – 0.0046x + 9.02 R2 = 0.94 R2 = 0.9497 10.0 6 4 2 8.0 e 6.0 4.0 2.0 0.0 0 0 0 50 100 150 200 50 100 150 200 Doses de flogopitito (m g dm -3) Doses de flogopitito (m g dm -3) Figura 10. Equações de ajuste para acidez potencial de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após cultivo por 90 dias com Mimosa bimucronata (a) e por 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. 42 a 2 50.0 0.0648x+ +3232.036 = 0.93 yŷ==0.0648x .036R2 =R 0.9322 40.0 30.0 20.0 10.0 2 + 31.369 ŷ = 0.0007x – 0.1729x- +0.1729x 31.369 R = 0.86 35.0 Satu ração p o r b ases (% ) Satu ração p o r b ases (% ) b y2= 0.0007x 2 R2 = 0.8676 30.0 25.0 f 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0.0 0 50 100 150 0 200 50 100 150 200 -3 Doses de flogopitito (mg dm ) Doses de flogopitito (mg dm -3) Figura 11. Equações de ajuste para saturação por bases de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico coletado em Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata (a) e 120 dias com Parkia pendula (b) em função das doses de flogopitito aplicadas no solo. D. Análise do tecido vegetal A análise por contraste para as concentrações de nutrientes na biomassa de M. bimucronata, entre as duas formas de fornecimento de potássio, indicou que a adubação com cloreto de potássio foi superior para as médias de N em todos os compartimentos da planta, bem como o conteúdo de nitrogênio (Tabela 6). Tanto o teor como o conteúdo em P nas folhas e galhos das plantas submetidas as doses de flogopitito foram superiores as das submetidas ao KCl. Já as médias dos teores de K, via adubação com cloreto de potássio, foram superiores a todas as doses de flogopitito em todos os compartimentos da planta (Tabela 6). Tabela 6. Teores médios de nitrogênio fósforo e potássio e conteúdo (cont.) nos diferentes compartimentos das plantas de Mimosa bimucronata após 90 dias de cultivo em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) e contraste entre essas doses e o KCl. Nitrogênio Fósforo Potássio Doses Raiz mg dm-3 Folha Galho Cont. Raiz ___________ g kg-1__________ Folha Galho Cont. ____________ g kg-1_________ Raiz Folha Galho Cont. ___________ g kg-1__________ 0 12,6 25,36 6,22 414,31 1,08 1,44 0,47 23,95 2,22 4,51 2,64 50 11,93 26,54 5,04 427,43 1,32 2,02 0,68 38,07 2,22 4,51 2,22 94,87 100 13,61 26,2 5,2 366,40 0,96 1,60 0,51 23,10 2,32 7,63 3,68 131,05 150 14,78 26,71 3,86 405,21 1,19 1,47 0,35 23,22 2,84 4,72 3,57 104,47 200 KCl (controle) 13,94 23,18 4,7 328,61 0,53 1,30 1,35 32,58 1,79 8,05 3,05 117,12 15,79 27,88 5,54 438,22 1,16 1,42 0,34 23,48 13,46 9,09 8,88 239,55 ns * ns 1/ Constraste ns 2 1,90 0,45 49,83 1/ Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito,: ** 0,16 *** ** * , ** -0,18 ns -0,38 ns -4,71 ** 11,17 ns 2,86 ** 5,75 89,63 132,12** significativo a 0,001, 0,01, 0,05 e 0,1, respectivamente pelo teste F. 43 Nos tecidos vegetais da P. pendula, a análise por contraste indicou que a adubação via cloreto de potássio foi superior para os teores foliares de nitrogênio e potássio em ambos os compartimentos da planta, porém a adubação com flogopitito foi superior para o teor foliar de fósforo na parte área. Em relação ao conteúdo de nutrientes na planta, o flogopitito foi superior em relação a adubação via cloreto de potássio somente para o conteúdo de fósforo (Tabela 7). Tabela 7. Teores médios de nitrogênio fósforo e potássio e conteúdo (cont.) nos diferentes compartimentos das plantas de Parkia pendula após 120 dias de cultivo em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) e contraste entre essas doses e o KCl. Nitrogênio Doses Fósforo Folha _______ -1______ 0 8,23 19,66 155,4 0,71 1,83 23,9 2,43 4,72 -3 mg dm g kg Cont. Potássio Raiz Raiz Folha _____ g kg Cont. -1_____ Raiz _____ g kg Folha Cont. -1______ 89,6 50 9,07 18,48 144,7 1,20 1,62 38,1 2,84 4,72 94,9 100 9,24 21,00 218,7 1,22 1,49 23,1 3,05 4,93 131,1 150 8,40 23,18 196,8 0,84 1,38 23,2 2,43 4,93 104,5 200 8,57 30,74 379,1 0,92 1,06 32,6 2,43 3,36 117,1 KCl (controle) 9,91 27,22 255,2 1,10 1,35 23,5 9,09 9,09 239,5 Contraste 1,01ns 3,84* 36,3** 0,05** -0,04** -4,7ns 6,40** 4,61** 132,1** 1/ 1/ Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito, *** respectivamente pelo teste F, ** * • : significativo a 0,001; 0,01; 0,05 e 0,1 Como mostra a análise de regressão para o N, o teor foliar de nitrogênio em M. bimucronata (Figura 12a) apresentou um efeito quadrático significativo, tendendo a diminuir com a dose máxima de flogopitito aplicada. No compartimento raiz, a concentração de N aumentou, enquanto que foi mantida constante nos galhos. No entanto, a análise de regressão para N em tecidos vegetais de P. pendula indicou que o aumento das doses de flogopitito proporcionou um aumento no teor de N foliar, enquanto a concentração de N nas raízes não variou entre as doses de flogopitito (Figura 12b). As equações de ajuste para a concentração de P em tecidos vegetais de M. bimucronata (Figura 12c) mostraram que não houve alterações significativas no teor de P nas folhas com o aumento das doses de flogopitito, ao passo que o teor de P nas raízes diminuiu com a dose máxima e nos galhos aumentou (Figura 12c). Em relação 44 ao teor de P em tecidos vegetais de P. pendula, o efeito linear significativo mostra uma tendência em diminuir o teor deste nutriente na parte área (Figura 12d). A análise de regressão para K, em tecidos vegetais de M, bimucronata, indica um aumento na concentração de K nas folhas com o acréscimo das doses de flogopitito, Já a concentração de K nos galhos e raízes houve pouca variação com o aumento das doses de flogopitito (Figura 12e). Para P. pendula, as equações de ajuste indicam que a concentração de K na parte área e raiz foram pouco afetadas pela adição das doses da rocha potássica (Figura 12f). Quando o teor total de P e K nos tecidos vegetais de M. bimucronata foi analisado, foi observado que com doses maiores de flogopitito aplicado ao solo a tendência foi de aumento na concentração de K, ao passo que a concentração P tecidual manteve-se constante (Figura 12g). Já no tecido vegetal de P. pendula não houve alteração na concentração total de K com o aumento das doses de flogopitito, exceto na dose máxima onde foi observada uma ligeira diminuição. Comportamento semelhante foi observado para os teores de P (Figura 12h). 45 Folha Galho a 40 Raiz 2 - 0.0442x + 19.689 y●= Parte 0.0005x R2 = +0.9827 aérea ŷ = 0.0005x2 – 0.0442x 19.689 R2 = 0.98 2 2 Raiz 2 ŷ = -7E-05x – 0.0134x + 8.3643 R = 0.52 2 raiz = -7E-05x + 0.0134x + 8.3643 R = 0.5216 35 ŷ = 25,22 + 0,04x - 0,00024x² R²=0,91 ŷ = 62,06 - 0,022x + 0,72x² R²=0,87 ŷ = 121,44 + 0,02x - 0,24x² R²=0,79 30 b Nitrogênio ( g kg -1) -1 de Nitrogenio (g kg ) -1 Teor Teor de nitrogênio (g kg ) 50 30 20 10 25 20 15 10 5 0 0 0 50 100 150 Doses de flogopitito (mg kg ) (mg -1 c 100 150 200 ∆ Parte aérea ŷ = -0.0036x + 1.8339 R2 = 0.96 d 2.0 ● Raiz 1.8 -1 ) ŷ = -3E-05x 2 + 0.0039x + 1.1209 R2 = 0.70 2.0 Teor de fósforo (g kg ) 50 Doses de flogopitito (m d dm ) ∆ Galho ŷ = 4E-05x 2 - 0.004x + 0.4832 R2 = 0.60 ● Raiz -1 0 -3 ■ Folha ŷ = -4E-05x 2 + 0.0064x + 1.4913 R2 = 0.57 2.5 Teor de fósforo (g kg 200 dm-3) 1.5 1.0 0.5 ŷ = -4E-05x 2 + 0.0072x + 0.7887 R2 = 0.531 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 50 100 150 0.0 200 0 50 Doses de flogopitito (m g dm -3) ■ Folha 10.0 e ŷ = 2E-05x 2 + 0.011x + 4.515 R2 = 0.41 ● Raiz ŷ = -0.0005x + 2.3246 = 0.0097 ) 8.0 Teor de potássio (g kg Teor de potássio (g kg 6.0 4.0 2.0 0 f 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 50 100 150 0 200 50 150 200 ∆ Potássio ŷ = -0.0059x + 7.7496 R2 = 0.31 9.0 g 100 Doses de flogopitito (m g dm -3) Doses de flogopitito (m g dm -3) ∆ Potássio ŷ = -8E-05x 2 + 0.0346x + 8.9418 R2 = 0.53 ■ Fósforo ŷ = -0.0013x + 3.374 R2 = 0.05 h ) 8.0 Teores de K e P ( g kg -1 14.0 Teor de K e P (g kg -1) 200 0.0 0.0 16.0 150 ∆ Parte aérea ŷ = -0.005x + 5.0309 R2 = 0.36 ● Raiz ŷ = -5E-05x 2 + 0.0087x + 2.480 R2 = 0.62 6.0 -1 -1 ) ∆ Galho ŷ = 0.0044x + 2.5939 R2 = 0.31 R2 100 Doses de flogopitito (m g dm -3) 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 ■ Fósf oro ŷ = -0.0034x + 2.7981 R2 = 0.61 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 2.0 0.0 0.0 0 50 100 Doses de flogopitito (m g dm -3) 150 200 0 50 100 150 200 Doses de flogopitito (m g dm -3) Figura 12. Equações de ajuste para as concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio nas diferentes partes da planta e teor total de P e K nas plantas de Mimosa bimucronata e Parkia pendula cultivadas em um Latossolo Vermelho – Amarelo com cinco diferentes doses de flogopitito. 46 E. Comportamento fotossintético A rocha potássica estudada, bem como o cloreto de potássio fornecido ao solo não demonstraram diferenças significativas nos parâmetros fotossintéticos analisados nos dois meses de avaliação para M. bimucronata (Tabela 8). Tabela 8.Teores médios e desvio padrão (n = 4) da fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), relação entre concentração interna de CO2 e CO2 da respiração (Ci/Ca) em Mimosa bimucronata submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3). -3 Variável -2 -1 A (µmol m s ) -2 -1 gs(µmol m s ) -1 Ci (µmol mol ) Ci/Ca Tratamento (mg dm ) Julho Setembro 0 1,57 ± 0,36 7,80 ± 1,08 50 2,72 ± 1,19 7,328 ± 1,21 100 3,04 ± 1,70 7,35 ± 1,69 150 3,05 ± 0,95 6,22 ± 1,14 200 1,14 ± 0,36 7,04 ± 2,56 KCl 1,24 ± 0,40 7,83 ± 2,02 0 16,95 ± 5,50 56,4 ± 16,7 50 21,90 ± 8,33 48,3 ± 9,6 100 24,82 ± 6,57 50,2± 7,6 150 20,71 ± 8,47 53,9 ± 6,8 200 12,09 ± 3,37 49,8 ± 17,8 KCl 14,87 ± 4,54 55,2 ± 16,2 0 218 ± 61 162 ± 37 50 175 ± 40 142 ± 32,00 100 151 ± 38 156 ± 43 150 173 ± 58 203 ± 11,00 200 219 ± 37 159 ± 38,0 KCl 232 ± 59 156 ± 32,00 0 0,56 ± 0,16 0,40 ± 0,09 50 0,45 ± 0,11 0,36 ± 0,08 100 0,39 ± 0,10 0,39 ± 0,10 150 0,45 ±0,15 0,51 ± 0,03 200 0,57 ± 0,10 0,40 ± 0,09 KCl 0,60 ± 0,15 0,39 ± 0,09 47 Para P. pendula os parâmetros fotossintéticos analisados foram significativos apenas no mês de julho após a adição de flogopitito e cloreto de potássio. O tratamento com a dose 50 mg dm-3 apresentarou valores inferiores de fotossíntese líquida, condutância estomática, Ci, e relação Ci/Ca, ao passo que o tratamento sem adição de nenhuma fonte de potássio apresentou valores superiores dos parâmetros fotossintéticos analisados (Tabela 9). Tabela 9. Teores médios e desvio padrão (n = 4) da fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), relação entre concentração interna de CO2 e CO2 da respiração (Ci/Ca) em Parkia pendula submetidas a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) -3 Variável -2 -1 A (µmol m s ) -2 -1 gs(µmol m s ) -1 Ci (µmol mol ) Ci/Ca Tratamento (mg dm ) Julho Setembro 0 11,67 ± 1,30a 13,12 ± 1,82 50 6,78 ± 1,64b 13,98 ± 1,99 100 11,61 ± 2,27a 11,18 ± 2,39 150 10,14 ± 1,43ab 11,19 ± 3,61 200 8,22 ± 2,01ab 11,00 ± 3,61 KCl 12,11 ± 3,38a 14,83 ± 1,94 0 182,33 ± 70,33a 110,0 ± 28,3 50 60,26 ± 22,88b 164,8 ± 17,3 100 144,42 ± 35,37ab 115,7 ± 56,2 150 93,48 ± 12,91ab 114,6 ± 42,0 200 95,12 ± 35,74ab 101,6 ± 40,1 KCl 124,90 ± 56,31ab 159,0 ± 67,9 0 257 ± 30a 192 ± 44 50 175 ± 40b 245 ± 35,00 100 182 ± 39ab 206 ± 71 150 198 ± 26ab 219 ± 50,00 200 225 ± 25ab 207 ± 18,00 KCl 201 ± 38ab 213 ± 61,00 0 0,68 ± 0,08a 0,48 ± 0,11 50 0,48 ± 0,10b 0,62 ± 0,09 100 0,62 ± 0,10ab 0,52 ± 0,18 150 0,42 ± 0,07ab 0,55 ± 0,12 200 0,59 ± 0,07ab 0,52 ± 0,05 KCl 0,53 ± 0,11ab 0,54 ± 0,16 Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem pelo teste Tukey a 5% (n = 4), 48 DISCUSSÃO Análise de crescimento das mudas de M. bimucronata e P. pendula Os incrementos em altura, diâmetro, número de folhas e produção de biomassa em M. bimucronata e P. pendula não diferiram significativamente sob efeito das fontes de potássio (KCl e flogopitito) aplicadas. Esses resultados podem indicar que ambas as espécies arbóreas, apesar de pertencerem a grupos sucessionais diferentes (M. bimucronata é considerada pioneira enquanto que P. pendula é de estágio sucessional secundário) e apresentarem velocidades de crescimento distintas requerem baixa quantidade de K para seu crescimento inicial. SILVA et al. (1997) avaliando o efeito da adubação potássica sobre espécies florestais nativas de diferentes grupos ecológicos verificaram, entretanto, que o fornecimento de potássio para espécies pioneiras e de sucessão tardia foi necessário para o crescimento inicial destas plantas. A produção de biomassa de M. bimucronata foi significativamente maior sob a dose de 200 mg dm-3 de flogopitito comparada ao controle, entretanto para P. pendula não houve diferença significativa entre estas dosagens, apesar da maior média para biomassa averiguada na dosagem de 200 mg dm-3 de flogopitito. KNAPIK (2004) observou que as mudas de Mimosa scrabella apresentaram maior crescimento em altura nos tratamentos com utilização de pó de basalto quando comparado à testemunha, embora não tenha apresentado diferença estatística. Em mudas de Enterolobium contortisiliquum, COFLER (2007) observou um menor incremento em altura no tratamento com flogopitito em comparação ao tratamento com KCl. Pesquisas realizadas em culturas agrícolas (COSTA et al., 2007; BARBOSA et al., 2007; ALMEIDA et al., 2007; RESENDE et al., 2006; THEODORO et al., 2006) utilizando rochas brasileiras como fontes de nutrientes, especialmente o potássio, verificaram que os incrementos nas características morfológicas e produção de biomassa, de modo geral, foram inferiores aos tratamentos utilizando fontes solúveis de fertilizantes. Entretanto, rochas como ultramáfica alcalina, brecha alcalina, biotita xisto, e flogopitito apresentam cinéticas diferenciadas na liberação de nutrientes, ou seja, cada rocha dependendo da composição mineralógica apresenta maior ou menor capacidade em fornecer nutrientes ao solo, como por exemplo, o potássio. 49 Colonização micorrízica Em espécies do início da sucessão (pioneiras) geralmente são encontradas altas taxas de colonização micorrízica, tendendo estas ao decréscimo em espécies de sucessão tardia (SIQUEIRA et al., 1998; ZANGARO et al., 2002; PASQUALINE et al., 2007). A taxa de colonização micorrízica para M. bimucronata, que é uma espécie pioneira, variou de baixa (20-39 %) a muito baixa (1-19 %) (ZANGARO et al., 2002). Este comportamento deve está associado à concentração de fósforo aplicado no solo (130 mg dm-3), uma vez que solos com concentração elevada de P inibem a colonização micorrízica (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006). Nos experimentos realizados com M. bimucronata e P. pendula, as doses maiores (150 e 200 mg dm-3) de flogopitito apresentaram maior colonização micorrízica do que as doses menores (50 e 100 mg dm-3) e nessas maiores doses onde a concentração de P no solo após o cultivo da espécie foi mais baixa do que as doses menores de flogopitito. Este comportamento corrobora para o fato de que quanto maior a teor de fósforo disponível no solo, menor a taxa de colonização micorrízica. Os teores de potássio trocável e na solução do solo aparentemente não influenciaram nas taxas de colonização micorrízica em M. bimucronata e P pendula. Em mudas de Enterolobium contortisiliquum, COFLER, 2007 não verificou diferenças significativas na taxa de colonização micorrízica após a adição de diferentes rochas potássicas. Para CLARK e ZETO (2000), os resultados para aquisição de cátions, como o potássio, por fungos micorrízicos arbusculares ainda são inconsistentes. Sabese que em plantas micorrizadas a aquisição de cátions é maior do que em plantas nãomicorrizadas. No entanto, OLIVEIRA e OLIVEIRA, 2000 evidenciaram correlações significativas e positivas entre colonização micorrízica e teor de potássio em espécies florestais. Análise química do solo após os experimentos No solo após plantio de M. bimucronata as análises de contraste entre as duas fontes de potássio fornecidas ao solo, apontaram que a adubação via flogopitito aumentou as concentrações de P, Ca, Al, acidez potencial, soma de bases e capacidade de troca catiônica. Já a adubação via cloreto de potássio aumentou os valores de potássio trocável e saturação por bases em relação ao flogopitito. Para P. pendula a adubação com cloreto de potássio proporcionou maiores teores de Mg e soma de bases, enquanto que o flogopitito contribuiu para valores superiores de acidez potencial, saturação por bases e saturação por alumínio. Estes resultados mostram que 50 houve baixa liberação de potássio pela rocha potássica aos 90 e 120 dias após o cultivo de M. bimucronata e P. pendula, respectivamente. Em ambos os solos após o cultivo das espécies arbóreas o teor de potássio disponível no solo variaram de baixo a muito baixo de acordo com a classe de fertilidade para interpretação de potássio (ERNANI et al., 2007). A análise de regressão para o teor de fósforo no Latossolo Vermelho – Amarelo distrófico da região sul baiana em função das doses de flogopitito adicionadas apontou para uma diminuição do teor de fósforo disponível à medida que aumentavam as doses de flogopitito nos solos com cultivo de M.bimucronata e P.pendula. Uma hipótese para esta diminuição seria a de que o cálcio, ainda que presente em pequena quantidade na composição do flogopitito pode ter precipitado o fósforo formando fosfato de cálcio, transformando-o na forma não-lábil (NOVAIS et al., 2007). Outra hipótese seria a adsorção do P por oxidróxidos de ferro, por meio de quimiossorção (NOVAIS et. al., 2007). Nessa reação há trocas de ligantes, como OH- e OH2+, da superfície dos óxidos por fosfato da solução. Em relação à concentração de potássio trocável no solo após o cultivo de M. bimucronata, a análise de regressão indicou que não houve alteração no K disponível para as diferentes doses de flogopitito aplicadas. Para o solo após cultivo de P. pendula verificou-se um aumento na concentração de potássio após a aplicação do flogopitito, ainda que inexpressivo. Resultados similares foram obtidos por outros autores utilizando a mesma rocha silicatada potássica (SOBRAL et al., 2006; RESENDE et al., 2006; RIBEIRO et al., 2007). Entretanto, os mesmos autores verificaram um efeito positivo do K trocável após incubação ao solo com aplicação das rochas ultramáfica alcalina e brecha piroclástica. A inexpressiva liberação do potássio pelo flogopitito deve estar associada à baixa solubilidade do K presente na rocha e sua lenta liberação para a solução do solo. SOBRAL et al. (2006) correlacionando a liberação de K ao longo do tempo em diferentes rochas potássicas, entre elas o flogopitito, verificaram que a liberação de K diminuiu ao longo do tempo. Para os autores, o K liberado pelas rochas, pode ter reagido com anions provenientes da dissociação de sais liberados do solo. SILVA et al. (2008) avaliando a liberação de K pelo flogopitito verificaram a baixa solubilidade desta rocha em água, porém quando tratado com ácido nítrico à 0,01N sua solubilidade e liberação do K aumentaram consideravelmente, sendo 3 vezes maior do que na rocha não tratada com o ácido. A forma como o potássio está preso à estrutura cristalina da flogopita também implica na 51 dificuldade de sua remoção (SILVA et al., 2008), visto que o potássio desidratado funciona como agente aglutinador entre as camadas tetraédricas e octaédricas. A equação de ajuste para Ca indicou que a adição de flogopitito não afetou a concentração deste nutriente no solo, ao passo que para Mg verificou-se um pequeno aumento, após o cultivo de M. bimucronata e P. pendula. Esta discreta liberação de magnésio pela rocha potássica deve estar relacionada com a quantidade expressiva de óxido de magnésio presente no flogopitito (21,89% na amostra utilizada para os experimentos com P. pendula e M. bimucronata). A aplicação do calcário pode ter contribuído para omissão do efeito do flogopitito sobre a disponibilidade de cálcio e magnésio, embora RIBEIRO et al. (2006) não tenha verificado valores elevado de Ca e Mg com a aplicação de flogopitito no solo. De um modo geral, houve uma elevação na acidez potencial do solo após o cultivo da M. bimucronata e P. pendula. Sabe-se que as raízes possuem grande influencia sobre a rizosfera e consequentemente sobre a disponibilidade de nutrientes, uma vez que há liberação de H+ durante a produção de CO2 pela respiração radicular e por microrganismos associados à rizosfera (FERNANDES, 2006), contribuindo dessa forma para o aumento da acidez no solo. Contudo, a adição das doses de flogopitito minimizou o efeito negativo da acidez potencial, sendo observado uma diminuição da acidez à medida que se elevaram as doses de flogopitito. O aumento da saturação por bases verificado nos experimentos com M. bimucronata corrobora para o fato de que a rocha potássica contribuiu para a liberação de bases trocáveis no solo, ainda que esse efeito tenha sido pequeno. A saturação por bases provocada pela adição do flogopitito pode contribuir ainda para a redução do alumínio trocável, melhor estruturação física, melhor capacidade de armazenamento e retenção de água e consequentemente melhor resistência à erosão (RIBEIRO et al., 2006; MELAMED et al., 2007). Para P. pendula a saturação por bases comportou-se de maneira diferenciada, diminuindo com o acréscimo das doses de flogopitito. Este comportamento pode ter sido influenciado pela liberação de H + ao solo provocado pelas raízes, ou ainda, pelo alto teor de sílica que compõe o flogopitito. Os comportamentos observados nas propriedades químicas no solo do presente estudo podem estar associados a fatores intrínsecos as rochas, como a composição mineralógica e a granulométrica e ainda a fatores do solo como o pH, umidade, teor de matéria orgânica e atividade biológica (BARRETO, 1998; OSTERROHT, 2003; MELAMED et al., 2007). Em contrapartida, a utilização de rochas de baixa solubilidade é oportuna em projetos de restauração florestal, pois estas rochas 52 podem liberar nutrientes continuadamente atendendo a demanda das espécies arbóreas que não requerem grandes quantidades de K para seu crescimento inicial. Análise do tecido vegetal As concentrações de N e K em todos os compartimentos da planta em M. bimucronata foram superiores na adubação com cloreto de potássio. Para P. pendula o teor de N e K na parte aérea também foi superior para adubação com cloreto de potássio, enquanto a adubação com flogopitito apresentou valores superiores para P na parte aérea. O valor de N encontrado na parte aérea da planta nas duas fontes de potássio é considerado adequado (12 a 35 g kg-1), segundo MALAVOLTA et al. (1997), para espécies florestais. Valores similares de N foram encontrados em folhas novas de mudas de Peltophorum dubium (angico-amarelo) e P. pendula como reportado por VENTORIM et al. (1999); ESPIG et al. (2008). Independentemente da fonte de potássio aplicada ao solo, os teores médios de N mantiveram em níveis adequados na planta, indicando que a aplicação de potássio em diferentes formas de K não influencia na absorção de N pela M. bimucronata. NEVES et al. (2007) verificaram que os teores de nitrogênio em folhas de Spondias tuberosa (umbuzeiro) não foram afetados pela omissão da adubação potássica. Entretanto, para P. pendula o teor foliar de N aumentou com as doses de flogopitito, apresentando teores médios similares ao que foi fornecido pelo tratamento com cloreto de potássio. Os teores de P encontrado na parte aérea da plantas de M.bimucronata e P. pendula em todos os tratamentos também vão de encontro aos teores considerados adequados para espécies florestais (1,0 a 2,3 g kg-1) segundo MALAVOLTA et al. (1997). O teor de P encontrado na parte aérea de P. pendula, exceto no tratamento fornecendo 200 mg dm-3 de flogopitito, foi superior ao encontrado por ESPIG et al. (2008) em folhas novas de P. pendula (1,12 g kg-1). Embora as doses máximas (150 e 200 mg dm-3) de flogopitito tenham provocado uma redução do P disponível no solo, a quantidade absorvida pelas duas espécies estudadas foi suficiente para o seu crescimento inicial. Em relação ao teor de potássio, os valores encontrados na parte aérea de M. bimucronata e P. pendula estão abaixo da faixa (10 a 15 g kg-1) que é considerada adequada para as espécies florestais (MALAVOLTA et al., 1997), mesmo no tratamento utilizando fonte solúvel de potássio. Em folhas novas de P. pendula , ESPIG et al. (2008) encontrou um teor de 10,7 g kg-1 de potássio. Observa-se ainda que os maiores valores de acúmulo de K, com o acréscimo de doses de flogopitito, foram 53 verificados nas folhas, seguido das raízes e galhos para M. bimucronata. No entanto, quando a fonte de potássio foi o cloreto de potássio, houve um maior acúmulo de K nas raízes, seguida de folha e galhos. O mesmo comportamento foi observado para P. pendula, onde grande parte do potássio ficou alocado na parte aérea. O potássio movimenta-se no solo no solo em direção às raízes por difusão, devido à existência de um gradiente de concentração, e por fluxo de massa, em decorrência da formação de um gradiente hídrico. Assim muito da disponibilidade de K às plantas dependem muito de sua difusão, que é dependente de diversos fatores intrínsecos ao solo, além de atributos variáveis como a concentração do íon no solo (OLIVEIRA et al., 2004; NEVES et al., 2009). Assim, esta baixa disponibilidade de K às plantas deve estar correlacionada com a baixa concentração deste nutriente no solo estudado, dificultando dessa forma o transporte de K por difusão. Embora o baixo teor de K disponível tenha interferido na absorção de K pelas plantas, o crescimento inicial de ambas as espécies não foi afetado pela deficiência de potássio no solo. Isto corrobora para a hipótese de que as espécies M. bimucronata e P.pendula apresentam baixa exigência nutricional de K. O conteúdo de nutrientes em M. bimucronata e P. pendula, obedeceu a seguinte ordem: N, K e P em todos os tratamentos. Estes resultados vão de encontro aos observado por REZENDE et al. (2000). O conteúdo de nutrientes na biomassa arbórea varia de elemento para elemento, em função dos diferentes níveis de fertilidade do solo, além das características nutricionais intrínsecas de cada espécie. O fornecimento de potássio, através de flogopitito e cloreto de potássio, possivelmente, permitiram o acúmulo de nutrientes que passou a ser utilizado eficientemente em ambas as espécies estudadas. Quando se analisa o teor total de fósforo na biomassa total da M. bimucronata houve pouca alteração, ao passo que em P. pendula constatou-se uma redução no tecido vegetal com o acréscimo das doses de flogopitito. Tal comportamento deve está relacionado com a transformação do P lábil para não-lábil, diminuindo o teor de P disponível e no solo e consequentemente a absorção deste pela planta, especialmente porque este nutriente apresenta baixa mobilidade no solo. Já o K em M. bimucronata houve um aumento no teor no tecido vegetal à medida que aumentaram as doses de flogopitito, embora tenha sido verificada uma baixa liberação deste nutriente no solo. Para P. pendula não foi verificado aumento significativo no teor de K com o aumento das doses de flogopitito. Alternativamente, pode-se inferir de que este teor de K absorvido pela planta seja oriundo da fração orgânica viva no solo 54 (BASAK & BISWAS, 2009) ou da composição mineralógica do solo (ERNANI et al., 2007), ou ainda como uma interação entre essas fontes de K. Em certos tipos de solos com baixos níveis de K trocável (disponível), o potássio não-trocável também pode contribuir significativamente para o fornecimento de potássio à planta (SHARPLEY, 1989; SILVA et al., 1995). O K não tocável consiste predominantemente do K que fica entre as camadas tetraédricas e octaédricas dos minerais argilosos não expandidos como a ilita e do K aprisionado em minerais como o feldspato (BASAK e BISWAS, 2009). A maior parte do K total do solo está na fração mineral (SPARKS, 1987). A liberação do K nãotrocável para sua forma trocável ocorre quando os níveis do K trocável e solubilizado são reduzidos devido a remoção pela planta e, ou pela lixiviação e devido grande atividade microbiana no local (SPARKS, 1987). Os poucos experimentos envolvendo a capacidade de liberação de K por rochas silicatas potássicas moídas e seu uso como fertilizante (SANZ SCOVINO e ROWELL, 1988; HISSINGER et al., 1992; BAKKEN et al., 1997, 2000; BASAK e BISWAS, 2009) concluíram que apesar desse K ser disponível para as plantas sua liberação e solubilização no solo é muito lenta. No caso de algumas rochas silicatadas do grupo das micas seu uso agrícola tem eficiência restrita devido (i) a sua baixa solubilidade e sua consequente reduzida disponibilidade de nutrientes para as plantas, e (ii) a pouca praticidade de aplicar grandes quantidades de rochas moídas nas terras agrícolas (HISSINGER et al., 1996; BOLLAND e BAKER 2000). O flogopitito, que contem um filossilicato do grupo das micas em sua composição (a flogopita), utilizado nos experimentos com M. bimucronata e P. pendula em um Latossolo Vermelho-Amarelo da região sul baiana, apresentou esse mesmo comportamento descrito para outras micas. Comportamento fotossintético das leguminosas arbóreas Os resultados obtidos através dos parâmetros fotossintéticos para M. bimucronata sugerem que o potássio, para esta espécie, não afeta a capacidade fotossintética, independente das formas de potássio e da quantidade da rocha potássica fornecidas ao solo. PEOPLES e KOCH (1979); LEIGH e JONES (1984) encontraram taxas fotossintéticas inferiores em plantas de Medicago sativa, Gossypium hersutum onde houve a omissão de potássio, bem como menor condutância estomática. Os valores das taxas fotossintéticas encontrados para M.bimucronata ficaram abaixo dos valores obtidos por SILVA et al. (2006) para outras espécies arbóreas pioneiras cultivadas em solo sem adição de potássio. 55 Quando foi analisado o comportamento fotossintético de P. pendula constatou-se que a dose 50 mg dm-3 no mês de julho apresentou uma menor condutância estomática, reduzindo a capacidade da planta em absorver CO2 e conseqüentemente suas taxas fotossintéticas. Nota-se que, para estas espécies arbóreas, o potássio parece não influenciar as taxas fotossintéticas e consequentemente a produtividade, uma vez que o tratamento sem adição de potássio também apresentou valores similares nos parâmetros fotossintéticos analisados. Isto pode sugerir o uso dessas duas espécies de arbóreas nos projetos de restauração florestal e em áreas degradadas, que em geral são ambientes com baixa fertilidade natural do solo e baixos teores de K, o qual dependendo das condições edafo-climáticas pode ser facilmente lixiviado. CONCLUSÃO A dose máxima de flogopitito (200 mg dm-3) adicionada ao Latossolo aumentou significativamente a biomassa total de M. bimucronata e resultou em maior produção da biomassa de P. pendula; A adição das doses de flogopitito contribuiu para a diminuição da acidez potencial do solo após o cultivo de M. bimucronata e P. pendula influenciando positivamente na saturação por bases. No entanto, as doses máximas de flogopitito influenciaram para a diminuição teor de fósforo disponível no solo; A taxa de colonização micorrízica em M. bimucronata e P. pendula foi maior nas doses máximas (150 e 200 mg dm-3) de flogopitito; Os parâmetros fotossintéticos, em ambas as espécies, não foram influenciados por nenhuma das fontes de potássio adicionadas ao solo. REFERÊNCIAS ALMEIDA, J.A.; SILVA, A.; COELHO, C.M.M.; SCHMITT, C.; NEVES, L.S. Pó de basalto como fonte de nutriente. Anais do XXXI Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Gramado, 2007. BAKKEN, A.K.; GAUTNEB, H.; MYHR, K. The potential of crushed rocks and mine tailings as slow-releasing K fertilizers assessed by intensive cropping with Italian ryegrass in different soil types. Nutrient Cycling Agroecosystems, v. 47, p. 41–48, 1997. 56 BARBOSA, G.S.; COSTA, L.M.; GOMES, S.M.; ALVES, L.O. de; SOUCHIE, E.L. Pó de basalto como fonte alternativa de adubação para o trigo. 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As variáveis biométrica das plantas de milho crescidas em solo pós cultivo de Mimosa bimucronata em que foram adicionadas diferentes doses de flogopitito foram maiores do que no solo pós cultivo de P. pendula submetido às mesmas doses dessa rocha silicatada potássica. O flogopitito tendeu a liberar pequenas quantidades de K para a solução do solo tendo baixo efeito residual. Palavras-Chave: milho, rochagem, fertilizante alternativo, agroecologia, sistemas agroflorestais. 62 INTRODUÇÃO Embora o conceito de restauração abranja os aspectos econômicos e sociais, grande parte dos trabalhos tem considerado este assunto como meramente ecológico ou silvicultural. Assim, os projetos de restauração podem se mostrar ineficientes se as florestas não ocuparem um lugar na cultura da sociedade local e se a comunidade rural não acreditar que possam se beneficiar diretamente ou em curto prazo com a restauração (AMADOR, 2003). Uma das questões mais importantes que emerge nos países em desenvolvimento tem sido os alto custos de implantação dos projetos de restauração/reabilitação, que são impeditivos para a grande maioria dos pequenos e médios produtores rurais. Para que a restauração de ecossistemas venha ser realmente efetivada por proprietários rurais, empresas e governo são importantes o desenvolvimento de alternativas que a viabilizem economicamente. Neste panorama, os sistemas agroflorestais podem cumprir um papel inovador, conciliando restauração, conservação e produção (QUEIROZ et al., 2007). A similaridade com os ecossistemas regionais, a biodiversidade e a busca pela aceleração do processo sucessional que os sistemas agroflorestais proporcionam podem contribuir para a restauração, bem como para a produção diversificada e escalonada de alimentos garantindo dessa forma a renda econômica que incentivará a tomada de decisão pelos agricultores (MONTAGNINI et al., 1992; FRANKE et al., 2000; ALTIERI, 2002). Com isso, o uso de espécies florestais nativas associadas a concomitante produção de alimentos básicos pode se tornar uma prática promissora nas regiões tropicais. Neste sentido, o uso de tecnologias que visam à mitigação dos impactos negativos causados ao meio ambiente deve ser incorporado aos sistemas agroflorestais, como por exemplo, a utilização de rochas moídas como fonte de nutrientes. A rochagem é uma alternativa tecnológica que pretende diminuir o uso intensivo de fertilizantes industriais, bem como se tornar uma prática facilmente assimilada pelos agricultores, em função dos seus princípios agroecológicos e, especialmente, de seus custos por ser um rejeito de indústrias mineradoras (THEODORO et al.; REZENDE, 2006). O Brasil é dependente da importação de grandes quantidades de potássio (91 %) para suprir a demanda interna (GEOFAGOS, 2009), o que implica em valores consideráveis na balança comercial, exigindo ações coordenadas no sentido de buscar 63 fontes alternativas de K para atender a demanda crescente e minimizar o impacto das importações (KINPARA, 2006). Contudo, o uso potencial como fertilizante dessas rochas é dependente da concentração das suas formas químicas (OLIVEIRA et al., 2005), do grau de eficiência e da solubilização. As rochas que contêm quantidades satisfatórias de biotita ou flogopita são as mais promissoras para aplicação direta ao solo, uma vez que tendem a solubilizar-se e liberar o potássio com relativa facilidade (RESENDE et al., 2006). MOREIRA et al. (2006) ao verificar o efeito residual de rochas potássica após o cultivo de girassol e soja observou que a aplicação de altas quantidades de biotita xisto, carbonatito e ultramáfica alcalina ocasionou maior solubilização do potássio no solo. A utilização da técnica da rochagem em plantios de espécies florestais é incipiente, embora alguns estudos tenham demonstrado o potencial destas rochas na produção de mudas, verificando incremento na produção de matéria seca total, altura e diâmetro das plantas (KINAPK, 2005; COFLER, 2007), além dos efeitos positivos sobre as propriedades químicas dos solos (MACHADO et al., 2005; RIBEIRO et al., 2007; PINHEIRO et al., 2008). As espécies Mimosa bimucronata e Parkia pendula apresentam potenciais para serem inseridas nos sistemas agroflorestais por oferecer bens e serviços ambientais. A madeira da M. bimucronata é indicada para lenha, por produzir carvão de ótima qualidade, e ainda é utilizada para marcenaria e carpintaria (RIBAS et al., 1996). Apresenta fácil reprodução por estacas e boa rebrota, dando novo corte para lenha cada dois ou três anos (MARCHIORI, 1993). Por apresentar uma floração estival, pode ser utilizada na apicultura, além de servir como banco de proteína (LUSTOSA, 2008). A madeira da P. pendula pode ser utilizada na carpintaria e marcenaria, para caxotarias e confecção de canoas (ROSA e CAVALCANTI, 2005). Além disso, ambas as espécies apresentam diversas funções ecológicas podendo ser utilizadas em projetos de restauração florestal (KNOWLES e PARROTTA, 1995; BARBOSA e FARIA, 2006; BITENCOURT et al., 2007; PIECHOWSKI, 2007). Diante das perspectivas a inclusão dos sistemas agroflorestais à conservação ambiental, bem como na produção de alimentos e diminuição do uso de insumos industrializados, o presente trabalho tem um objetivo de avaliar o efeito de residual de uma rocha potássica sobre o crescimento de milho em solo após cultivo de duas espécies arbóreas nativas. 64 MATERIAL E MÉTODOS Instalação e condução do experimento Após a conclusão de dois experimentos independentes realizados em casa e vegetação sobre a influência de diferentes doses de flogopitito sobre o crescimento inicial de duas leguminosas arbóreas (Mimosa bimucronata (DC) Kuntze e Parkia pendula (Willd.) Walp) cultivadas em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, proveniente do distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, região sul da Bahia (ver Capítulo 1), plantas de milho foram cultivadas nesse solo no intuito de avaliar o efeito residual da rocha moída. As características químicas desse solo após cultivo de M. bimucronata e P. pendula são apresentadas nas Tabelas 1 e 2, respectivamente. Tabela 1. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 90 dias de cultivo com Mimosa bimucronata submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3). Doses 0 50 100 150 200 KCl (ref.) pH P K -1 água mg L 5,34 5,37 5,28 5,09 5,3 5,37 18,78 27,33 19,52 10,03 9,79 9,12 Mg Ca Al ____________________________ H +Al cmolc dm 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 2,3 2 2,48 2,08 1,96 2,23 1,86 2,76 2,78 2,16 2,43 1,8 0,1 0,08 0,1 0,08 0,07 0,03 SB T V -3____________________________ 9,01 8,63 8,83 5,43 5,57 5,36 4,16 4,76 5,27 4,24 4,39 4,04 mt % 13,74 13,4 14,09 9,67 9,96 9,4 31,75 35,57 37,31 43,91 43,88 42,94 24,33 16,92 19,27 18,79 17,48 6,82 SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), V (saturação por bases) e mt (saturação por alumínio). Métodos utilizados: P: Mehlich 1; K: acetato de amônio a pH 7,0; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: Acetato de cálcio a pH 7,0. Tabela 2. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado da camada de 0 a 20 cm no distrito de Serra Grande, município de Uruçuca, BA após 120 dias de cultivo com Parkia pendula submetida a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3). Doses 0 50 100 150 200 KCl pH P K -1 água mg L 5,29 5,35 5,28 5,12 5,25 5,25 21,57 25,05 23,82 20,16 18,24 27 Mg Ca _____________________ 0,05 0,04 0,03 0,04 0,04 0,2 1,49 1,71 1,71 1,73 1,55 1,92 Al 3+ cmolc dm 2,75 2,86 2,79 2,84 2,72 3,03 0,20 0,20 0,20 0,22 0,22 0,2 H +Al SB T -3________________________ 8,94 8,81 8,68 8,35 8,02 7,72 4.30 4.62 4.54 4.63 4.32 5,16 34,76 38,43 37,00 33,09 30,53 39,68 V ________ 32.49 21.75 22.17 21.63 23.25 19,62 mt ________ % 23,42 21,75 22,17 21,63 23,25 19,62 SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), V (saturação por bases) e mt (saturação por alumínio). Métodos utilizados: P: Mehlich 1; K: acetato de amônio a pH 7,0; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: Acetato de cálcio a pH 7,0. 65 Em cada um dos vasos dos tratamentos com as diferentes doses de flogopitito e a dose única de KCl (100 mg dm-3) foram semeadas 5 plantas de milho, que após 5 dias da germinação foram desbastas deixando apenas uma por vaso. O milho foi a cultura selecionada para esse experimento por ser uma espécie exigente em potássio. Durante todo o período experimental, realizado em casa de vegetação sob condições naturais de temperatura e luminosidade, as plantas foram irrigadas diariamente com água deionizada para manter a capacidade de campo em torno de 100%. Após 40 dias da germinação das sementes foram mensurados os seguintes parâmetros do crescimento vegetal: altura, diâmetro do coleto mensurado 1 cm acima do solo, com auxílio de um paquímetro digital, e número de folhas. Nesse mesmo dia as plantas foram coletadas, separadas em parte aérea e raiz, sendo estas lavadas sobre uma peneira fina com jatos brandos de água para remoção do solo aderido nas raízes, com coleta de segmentos de raiz retidos pela peneira. As partes das plantas foram acondicionadas em sacos de papel devidamente identificados e secadas em estufa à 75ºC por 72 horas. Posteriormente, as amostras foram pesadas em balança para a determinação da massa seca da parte aérea (MSPA) e massa seca de raízes (MSR). A partir dos valores de massa seca de parte aérea e raiz foram calculados os valores de massa seca total (MST), cuja fórmula é MST = MSRA + MSR; a razão de massa foliar (RMF = MSPA/MST) e a razão de massa de raiz (RMR = MSR/MST). Após pesagem a raiz e parte aérea das plantas foram moídas para realização da análise de nutrientes no tecido vegetal. Para análise de N, P e K foram feitas digestões sulfúrica seguindo a metodologia recomendada por TEDESCO et al., (1995). O N total foi determinado pelo método semi-micro Kjeldhal após digestão sulfúrica. O fósforo foi determinado por espectrofotometria e o potássio por fotômetro de chama. Amostras de solo foram retiradas dos vasos após a coleta das plantas de milho para análise das suas propriedades químicas (EMBRAPA, 1997). Os dados referentes à matéria seca, diâmetro e número de folhas, foram avaliados por meio da análise da variância seguida do teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Os resultados do teor de macro e micronutrientes nas folhas e no solo foram analisados por regressão com coeficientes linear e quadrático, sendo aceitos os modelos que apresentaram todos os coeficientes significativos a até 5% de probabilidade pelo teste F e o maior coeficiente de determinação ajustado. Esses teores foram também analisados por contraste entre as doses de KCl e de flogopitito sendo os contrastes considerados significativos a até 5% de probabilidade pelo teste F. 66 RESULTADOS As médias das variáveis biométricas mensuradas para as plantas de milho foram superiores no tratamento em que se aplicou o cloreto de potássio como aponta a Figura 1, não havendo diferenças significativas entre as doses de flogopitito. Observouse ainda que o milho do solo após cultivo de Mimosa bimucronata (90 dias) apresentou valores superiores de biomassa total, diâmetro e número de folhas em relação ao milho do solo após o cultivo da Parkia pendula (120 dias) independente da fonte de potássio aplicada. 5.5 5.0 Solo após cultivo Mimosa Solo após cultivo Parkia a 10 b Solo após cultivo Mimosa Solo após cultivo Parkia 4.5 8 Diâmetro do coleto (mm) 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 6 4 2 1.0 0.5 0.0 0 0 50 100 KCl 150 -3 200 0 -3 50 100 KCl 150 200 Doses de flogopitito (mg dm-3) e KCl (100 ml dm-3) Doses de flogopitito (mg dm ) e KCl (100 mg dm ) 10 Solo após cultivo Mimosa Solo após cultivo Parkia c 8 Número de folhas Biomassa total (g) 4.0 6 4 2 0 0 50 100 KCl 150 200 Doses de flogopitito (mg dm-3) e KCl (100 mg dm-3) Figura 1. Valores médios para biomassa total (a), diâmetro do coleto (b) e número de folhas (c) de plantas de milho em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico acrescido de flogopitito e KCl após cultivo de Mimosa bimucronata e Parkia pendula por 90 e 120 dias, respectivamente. 67 Para as propriedades químicas do solo, a análise por contraste apontou que a adubação potássica via cloreto de potássio foi superior para os teores de potássio, soma de bases e saturação por bases com cultivo prévio de M. bimucronata e após 40 dias do cultivo sucessivo com o milho (Tabela 3). No solo com cultivo prévio de P. pendula, as análises por contraste mostraram que o fornecimento de potássio via cloreto de potássio foi superior para o valor de pH e concentração de K, não havendo diferenças significativas nas outras propriedades químicas do solo (Tabela 3). Tabela 3. Teores médios de nutrientes em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico após cultivo com Mimosa bimucronata e Parkia pendula e cultivo sucessivo com milho submetido a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3) e contraste entre essas doses e o KCl. Solo após cultivo de Mimosa bimucronata pH Doses K água mg L 0 50 100 150 200 KCl (referência) Contraste P 1/ 5,41 5,44 5,45 5,43 5,43 5,57 0,4 ns -1 14,09 16,53 14,52 15,69 14,71 14,75 -0,36 ns Mg Ca Al ______________________ 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,12 0,09 *** 1,36 1,44 1,54 1,39 1,38 1,62 0,20 ns cmolc dm 2,2 2,33 2,4 2,26 2,25 2,37 0,08 H +Al ns 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,00 ns SB T V mt -3________________________ 9,27 8,68 8,71 9,34 9,6 9,11 -0,01 ns % 3,6 3,81 3,98 3,7 3,68 4,12 12,87 12,49 12,69 13,04 13,28 13,22 0,37• 0,35 ns 28,04 30,54 31,46 28,37 27,72 30,97 27,87 26,31 25,14 27,22 27,36 24,95 * -1,83• 1,74 Solo após cultivo de Parkia pendula pH Doses K água mg L 0 50 100 150 200 KCl (referência) Contraste P 1/ -1 Mg Ca ___________________ Al H +Al cmolc dm SB T V mt -3______________________ % 5,30 5,42 5,51 5,31 5,52 11,07 11,77 11,76 11,78 19,44 0,05 0,05 0,05 0,07 0,05 1,30 1,28 1,19 1,20 1,22 2,12 2,11 1,98 1,95 1,95 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 8,97 8,81 9,17 9,60 8,87 3,48 3,44 3,23 3,22 3,22 12,46 12,26 12,40 12,83 12,09 27,78 28,11 26,14 25,19 26,60 29,61 29,28 31,33 31,14 31,25 5,54 13,54 0,13 1,39 2,2 0,2 8,71 3,72 12,44 29,75 27,73 * ns ns ns 0,13 0,38 0,08 ** 0,15 ns 0,18 ns 0,00 ns -0,37 ns 0,40 ns 0,03 2,99 -2,79 ns 11/ Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito. *** ** * • : significativo a 0,001; 0,01; 0,05 e 0,1 respectivamente pelo teste F. SB (soma de bases), T (capacidade de troca catiônica), V (saturação por bases) e mt (saturação por alumínio). Métodos utilizados: P: Mehlich 1; K: acetato de amônio a pH 7,0; Ca, Mg e Al: KCl 1 mol L-1; H + Al: Acetato de cálcio a pH 7,0. 68 As análises de regressão indicaram que não houve aumentos significativos na disponibilidade de P (Figura 2a), Mg2+ (Figura2c), Ca2+ (Figura 2d) , acidez potencial (Figura 2e) e saturação por bases (Figura 2f) do resíduo de flogopitito no solo com cultivo prévio de M. bimucronata. Já para K, a equação de ajuste (Figura 2b) indicou que os resíduos de flogopitito nos tratamentos com as doses máximas em que este foi aplicado provocaram um aumento, ainda que pequeno, na concentração de K no solo, apresentando um efeito quadrático significativo. No solo após o cultivo de P. pendula, as análises de regressão revelaram que o teor de P disponível foi maior somente na dose máxima como mostra a equação de ajuste (Figura 2a). Para K (Figura 2b), apenas a dose 150 mg dm-3 proporcionou um pequeno aumento deste nutriente no solo. Já os teores de Mg2+ (Figura 2c) e Ca2+ (Figura 2d) diminuíram na medida em que foram elevadas as doses de flogopitito, apresentando um efeito quadrático significativo. Para a acidez potencial (Figura 2e) não houve alterações significativas do resíduo da rocha potássica presente no solo. Já os valores de saturação por bases (Figura 2e) tenderam a diminuir após os acréscimos de flogopitito. 69 ■ Solo após cultivo de M. bimucronata ∆ Solo após cultivo de P. pendula. 25 0.08 a b 0.07 20 K (co m o l c d m -3 ) P (m g L -1 ) 0.06 15 10 ■ ŷ = 0.008x + 15.028 R2R2== 0.004 M = 0.0008x + 15.028 0.0041 ∆ ŷ = 0.0004x2 – 0.0462x + 11.807 R2 = 0.84 5 0.05 0.04 0.03 0.02 2 2 ■ ŷ = 3E-07x + 23E-06x 0.0284 = 0.80 + 3E-06x + + 0.0294 R2 = R 0.8095 M = 3E-07x ∆ ŷ = -6E-07x2 + 0.0002x + 0.0471 R2 = 0.21 0.01 P = -6E-07x 2 + 0.0002x + 0.0471 R2 = 0.2143 P = 0.0004x 2 - 0.0462x + 11.807 R2 = 0.8458 0 0 0 50 100 150 200 0 50 Doses de flogopitito (mg dm -3) 200 Doses de flogopitito (mg dm ) d 3.0 1.6 1.4 2.5 1.2 C a (cm o l c d m -3 ) Mg (cm o l c d m -3 ) 150 -3 c 1.8 100 1.0 2 ■ ŷ = -1E-05x + +0.0024x R2 = 0.59 P = -0.0005x 1.286 R2+= 1.3634 0.595 ∆ ŷ = - 0.0005x + 1.286 R2 = 0.59 0.8 0.6 M = -1E-05x 2 + 0.0024x + 1.3634 R2 = 0.5973 2.0 1.5 1.0 ■ ŷ = 6E-05x + 2.282 R2 = 0.003 0.4 M + 2.282 2R2+= 0.002x 0.0037 + 2.1834 R2 = 0.84 ∆= 6E-05x ŷ = -2E-07x P = -2E-05x 2 - 0.002x + 2.1834 R2 = 0.8477 0.5 0.2 0.0 0.0 0 50 100 150 200 0 50 Doses de flogopitito (mg dm -3) 100 150 200 -3 Doses de flogopitito (m g dm ) 10.0 35 30 e 25 6.0 2 M = 0.0026x + 8.856 R 2= 0.2628 ■ ŷ = 0.0026x + 8.856 R = 0.26 ∆ ŷ = -3E-07x2 + 0.007x + 8.8131 R2 = 0.28 V (% ) H + Al (cm o l c d m -3 ) 8.0 4.0 f 20 2 2 2 2 M = -0.0003x + 0.0533x++28.315 28.315 R =R0.7535 ■ ŷ = -0.0003x + 0.0533x = 0.75 ∆ ŷ = -9E-05x2 + 0.0291x + 28.277 R2 = 0.61 15 P = -3E-05x 2 + 0.0073x + 8.8131 R2 = 0.2861 10 P = 9E-05x 2 - 0.0291x + 28.277 R2 = 0.6125 2.0 5 0.0 0 0 50 100 150 -3 Doses de flogopitito (mg dm ) 200 0 50 100 Doses de flogopitito (m g 150 200 dm -3) Figura 2. Equações de ajuste para os teores de fósforo (a), potássio (b), magnésio (c), cálcio (d), acidez potencial (e) e saturação por base (f) de um Latossolo Vermelho -Amarelo distrófico após cultivo com Mimosa bimucronata e Parkia pendula e cultivo sucessivo com milho submetido a cinco doses de flogopitito e uma de KCl (100 mg dm-3). 70 A análise por contraste para os teores foliares de nutrientes no milho no solo após cultivo de M. bimucronata, entre as duas fontes de potássio, apontou que o resíduo da adubação com as diferentes doses flogopitito resultou em um teor superior apenas para o P em comparação com a ação residual da dose de cloreto de potássio (Tabela 4). O mesmo comportamento também foi observado para o milho após o cultivo de P. pendula. (Tabela 4). Tabela 4. Teores médios de nitrogênio, fósforo e potássio e eficiência de utilização (E.U.) na parte aérea da planta de milho após cultivo com Mimosa bimucronata submetido a cinco doses de -3 flogopitito e uma de KCl (100 mg dm ) e contraste entre essas doses e o KCl. Solo após cultivo de Mimosa bimucronata Nitrogênio Doses -3 mg dm 0 50 100 150 200 KCl (referência) 1/ Contraste Parte aérea Conteúdo -1 -1 g kg 19.48 19.99 16.29 17.13 19.15 24.36 5.95 ns g kg 3.60 3.38 2.95 3.29 3.00 2.07 30,4 46.0 25.3 28.0 20.5 74.5 ** -3 mg dm 0 50 100 150 200 KCl (referência) 1/ Contraste 1/ Parte aérea -1 g kg 6.41 6.04 5.72 5.68 6.09 6.32 0,27 ns 5.6 6.9 4.3 5.2 3.3 5.5 ns Conteúdo -1 7.8 4.7 4.3 4.2 5.2 10.9 * 5.7 Diferença entre a adubação via KCl e flogopitito. respectivamente pelo teste F. -0.19 *** ** * • ns Fósforo Parte Conteúdo aérea g kg 3.44 2.60 2.37 1.94 2.00 2.28 ns Potássio Parte Conteúdo aérea -1 44.4 -1.18 0.5 Solo após cultivo de Parkia pendula Nitrogênio Doses Fósforo Parte Conteúdo aérea kg 4.2 2.0 2.2 1.3 1.7 3.7 1.4 ns g kg 3.57 4.82 4.20 5.03 6.07 29.59 ** 24.85 5.6 10.4 6.1 7.9 5.9 80.6 ** 73.4 Potássio Parte Conteúdo aérea -1 g kg 1.25 1.12 1.08 1.55 1.48 1.57 0,29 ns 1.5 0.9 1.0 1.1 1.2 2.6 1.4 ns : significativo a 0,001; 0,01; 0,05 e 0,1 A análise de regressão entre as doses de flogopitito para o teor foliar de N no milho, após o plantio de M. bimucronata apontou uma tendência de diminuição do nutriente com o acréscimo das doses de flogopitito (Figura 3). Em relação ao P, houve um aumento do teor do nutriente, embora pequeno, enquanto que o teor de K mantevese constante, como mostram as equações de ajuste abaixo (Figura 3). 71 Teor de nutriente foliar (g kg -1 ) 25.0 20.0 15.0 ● Nitrogênio ŷ = 0.0001x 2 - 0.0408x + 21.345 R2 = 0.39 ■ Fósforo ŷ = -0.0026x + 3.5033 R2 = 0.57 10.0 ∆ Potássio ŷ = 0.0104x + 3.6972 R2 = 0.77 5.0 0.0 0 50 100 150 200 Doses de flogopitito (m g dm -3) Figura 3. Equações de ajuste para as concentrações foliares de nitrogênio, fósforo e potássio em milho crescido em solo após cultivo com Mimosa bimucronata submetido a cinco doses de flogopitito. A equação de ajuste para o teor de N foliar no milho em solo após cultivo de P. pendula também indicou uma tendencia a decréscimo no teor de N à medida que aumentou as doses de flogopitito (Figura 4). Para o teor foliar de P, este também diminuiu como o acréscimo da rocha potássica, apresentando um comportamento linear (Figura 4), enquanto que a equação de ajuste para o teor K tendeu para aumento após a adição do flogopitito (Figura 4). Teor de nutriente foliar (g kg -1 ) 7.0 6.0 5.0 ● Nitrogênio ŷ = 5E-05x 2 - 0.0129x + 6.5969 R2 = 0.75 ■ Fósforo ŷ= 5E-05x 2 - 0.0163x + 3.4111 R2 = 0.98 4.0 ∆ Potássio ŷ == 2E-05x 2 - 0.0016x + 1.194 R2 = 0.55 3.0 2.0 1.0 0.0 0 50 100 150 200 Doses de flogopitito (m g dm -3) Figura 4. Equações de ajuste para as concentrações foliares de nitrogênio, fósforo e potássio em milho crescido em solo após cultivo com Parkia pendula submetido a cinco doses de flogopitito. 72 DISCUSSÃO O cultivo sucessivo de milho após o plantio de M. bimucronata e P. pendula no Latossolo Vermelho – Amarelo Distrófico proveniente de Serra Grande (Uruçuca, BA) resultou em um incremento superior nas variáveis biométricas das plantas cultivas no solo pós M. bimucronata quando comparadas com as cultivadas no solo pós P. pendula. Comparando as doses de flogopitito e de KCl para o mesmo solo foi observado que o milho do tratamento com cloreto de potássio apresentou significativamente maior biomassa e diâmetro do coleto do que as plantas submetidas à diferentes doses de flogopitito. RESENDE et al. (2006) ao avaliar o efeito residual de biotita xisto, brecha alcalina e ultramáfica alcalina obtiveram pouca variação na produção de matéria seca ao cultivar milheto africano (Pennisetum sp.) após cultivo de soja (Glycine max). Os autores verificaram ainda que embora o KCl tenha disponibilizado maior teor de K ao solo como também as plantas terem absorvido maior quantidade desse nutriente, a produção em matéria seca não foi significativamente diferente. SOBRAL et al. (2006) observou uma relação linear entre diferentes doses da brecha (rocha potássica) e produção de matéria seca do milheto. Já para a soja o fornecimento de potássio ao solo via rochas potássicas como flogopitito, ultramáfica e brecha não proporcionaram aumento na produção de biomassa total nessas plantas (SOBRAL et al., 2006). Os valores de diâmetro de coleto e número de folhas encontrados para o milho cultivado em solo pós P pendula e pós M bimucronata estão abaixo dos encontrados por ANDREOTTI et al. (2001) utilizando adubação potássica em níveis adequados. Isso indica que o efeito residual da rocha potássica e do cloreto de potássio sobre o crescimento dessas plantas foi limitado, visto que nessa fase de desenvolvimento o milho requer grandes quantidades deste nutriente para atender a elevada taxa de crescimento (SILVA et al., 2000). Em relação às propriedades químicas do Latossolo utilizado no experimento, as análises de contraste para a concentração de nutrientes disponíveis no solo após plantio de M. bimucronata e P. pendula com cultivo sucessivo de milho, não apontaram diferenças significativas entre a rocha potássica e o cloreto de potássio, exceto para a saturação por bases, teor de K, V% e mt para o solo com plantio prévio de M. bimucronata, e teor de K e pH para o solo pós P. pendula. A baixa quantidade de potássio liberado pela rocha potássica, em relação ao cloreto de potássio se deve a mineralogia da rocha. O flogopitito utilizado neste experimento é intimamente associado à ocorrência de esmeralda, praticamente monominerálico, formado pela 73 mica flogopita com alto teor de sílica o que lhe confere uma baixa taxa de solubilização (GIULIANI e COUTO, 1988). Uma alternativa para aumentar a taxa de solubilização do flogopitito seria a inoculação de microrganismos. LOPES-ASSAD et al. (2006) verificaram que a aplicação de Aspergillus niger junto ao flogopitito promoveu um aumento da acidez, em meio de cultura, ao longo do tempo e consequentemente uma maior taxa de solubilização do potássio. Os microrganismos podem atacar à superfície da rocha e criar micro-ambientes onde a concentração de ligantes, atividades de acidificação e redox pode aumentar significativamente comparada ao volume da solução alterando a taxa de reação das rochas, isto é, contribuindo para uma maior taxa de solubilização de nutrientes (BARD, 2006). As equações de ajuste para o efeito residual do flogopitito para as concentrações de K disponível no solo indicam que após o cultivo sucessivo de milho no solo pós M. bimucronata (cultivada por 90 dias) houve um pequeno aumento apenas na dose 150 mg dm-3, ao passo que no solo pós P. pendula (cultivada por 120 dias) o K disponível no solo aumentou sutilmente com o acréscimo nas doses de flogopitito, indicando a liberação lenta de K com o transcorrer do tempo. MOREIRA et al. (2006) e RESENDE et al. (2006) evidenciaram que as rochas brecha, biotita xisto e ultramáfica alcalina proporcionaram considerável efeito residual do K para cultivos sucessivos. Isto indica que o maior ou menor efeito residual das rochas potássicas está associado à composição mineralógica de cada rocha e o tempo para liberação e solubilização desse nutriente no solo. Os teores de K, Ca e Mg nos solos pós M. bimucronata e P. parkia e após o cultivo do milho apresentaram um desbalanço com diferentes doses de flogopitito adicionadas. O potássio liberado pelo flogopitito não foi suficiente para contrabalancear a maior concentração de Ca2+ e Mg2+ do solo. Cálcio, magnésio e potássio competem pelo mesmo sítio ativo durante o processo de absorção radicular, assim este desbalanço inicial de íons pode resultar em uma menor absorção de K e consequentemente um menor desenvolvimento da planta (ANDREOTTI et al., 2001). O K é o segundo nutriente mais absorvido pelo milho, sendo que 29% do que é pela planta absorvido é exportado para os grãos e a quantidade máxima de seu acúmulo ocorre antes do N e P (BORGES, 2008), sendo até superior aos do N no estádio inicial do crescimento (VASCONCELLOS et al., 1983; BORGES, 2008). Os teores foliares de N, P e K foram maiores para o milho crescido em solo pós-cultivo de M. bimucronata do que no solo pós-cultivo de P. pendula, principalmente, o teor de N. Entretanto, estes valores estão baixo daqueles 74 encontrados para o milho nos diferentes estádios de crescimento (BORGES, 2008) e especialmente aos 40 dias que foi tempo de cultivo dessas plantas. Nos solos pós cultivo de M. bimucronata e P. pendula os teores foliares de nitrogênio, fósforo e potássio no milho aos 40 dias, independente do tratamento, foram menores dos que os encontrados por BORGES (2008) para as plantas de milho nessa fase do desenvolvimento utilizando fertilizante químico. Este baixo teor de nutrientes encontrado nos tecidos foliares do milho parece ter limitado o seu crescimento inicial, especialmente o potássio que é requerido em grandes quantidades no estádio inicial. É importante salientar, que os teores de nitrogênio e fósforo no solo devem está adequados no estádio inicial de crescimento do milho para garantir boa produtividade de grãos, cujo estádio requer maiores quantidades de nitrogênio e fósforo (BORGES et al., 2008). MOREIRA et al. (2006) verificaram que os teores foliar de K em soja após cultivo prévio de girassol foram maiores nas rochas carbonitito, brecha, biotita xisto e ultramáfica alcalina sendo superior ao tratamento com KCl. Os baixos teores foliares de K encontrado nas plantas de milho crescidas em solo pós cultivo de M. bimucronata e P. pendula estão correlacionados com a baixa concentração desse nutriente na solução do solo a qual possivelmente reflete a baixa solubilização do K presente na composição do flogopitito. Desta maneira, sugere-se que em plantios consecutivos ou em sistemas agroflorestais haja uma nova aplicação da rocha moída, ou então, que a dose do flogopitito no cultivo inicial seja aumentada a fim de garantir um suprimento adequado de potássio ao solo. Adicionalmente, sugere-se também a inoculação de microrganismos a fim de contribuir para uma maior taxa de solubilização do potássio. 5. CONCLUSÃO A produção de biomassa e o diâmetro do coleto das plantas de milho crescidas em solo pós cultivo de M. bimucronata em que foram adicionadas diferentes doses de flogopitito foram maiores do que no solo pós cultivo de P. pendula submetido às mesmas doses dessa rocha silicatada potássica; O flogopitito tende a liberar pequenas quantidades de K para a solução do solo tendo baixo efeito residual. 75 6. REFERÊNCIAS ANDREOTTI, M.; RODRIGUES, L.D.; CRUSCIO, C.A.C.; SOUZA, C.A. de; BÜLL, L.T. Crescimento do milho em função da saturação por bases e da adubação potássica. 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CONSIDERAÇÕES FINAIS A utilização do flogopitito no crescimento inicial de arbóreas que apresentam baixa exigência nutricional em potássio pode ser uma alternativa tecnológica viável e de baixo custo durante a implantação de projetos de restauração florestal e,ou recuperação de áreas degradadas. A adição do flogopitito ao Latossolo estudado nas diferentes doses testadas contribuiu positivamente para a diminuição da acidez potencial do solo, sugerindo o uso da rocha moída como condicionador do solo. Devido o baixo efeito residual da rocha filossilicática potássica, recomendase que em cultivo sucessivo haja uma nova aplicação da rocha moída, ou então, que a dose do flogopitito no cultivo inicial seja aumentada, especialmente para o caso de implantação de sistemas agroflorestais e rotação de culturas. 79