Como aproveitar o potencial genético do Eucalipto “Estudo de caso

Como aproveitar o potencial genético do Eucalipto
“Estudo de caso da fertilização de base”
José Henrique Bazani
Engenheiro Florestal
José Leonardo de Moraes Gonçalves
Prof. Dr. ESALQ/USP
Ribeirão Preto, Abril de 2015
Atualmente são mais de 5
milhões ha plantados com
Eucalyptus (75% das
plantações florestais do país)
Alvares et al. (2013)
Evolução da Produtividade Florestal no Brasil
38
10
Gonçalves et al., 2008
Fatores Redutores/Limitantes
Potencial
Atingível
Atual
FATORES DEFINIDORES
Genótipo, Tem, Rad, CO2
FATORES LIMITANTES
Água, Nutrientes
FATORES REDUTORES
Ervas daninhas, Pragas, Doenças
Stape, 2010
Floresta de Eucalyptus em 1970
Produtividade: 10 m³ ha-1 ano-1
Floresta de Eucalyptus em 2014
Produtividade: 40 m³ ha-1 ano-1
Floresta = Pesquisa + Silvicultura
PESQUISA + SILVICULTURA
Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial
Stape et al., 2010
ÁGUA
Reposição ≈ 2 x Evapotranspiração (2.000mm)
NUTRIENTES
Eliminação da
limitação nutricional
Aplicações 3 vezes ao ano
Durante 3 primeiros anos
• N, P, K, Ca, Mg e B
• Demais micronutrientes
Efeito da Fertilização Potencial (ns)
TNU – Fertilização tradicional, sem irrigação e plantio uniforme
FIU – Fertilização potencial, com irrigação e plantio uniforme
Stape et al., 2010
Efeito da Água = ↑ 30% IMA
N – Sem irrigação
I – Parcelas irrigadas
Stape et al., 2010
Produtividade Eucalyptus no Brasil:
TNU – Fertilização
tradicional, sem
irrigação e plantio
uniforme
FIU – Fertilização
potencial, com irrigação
e plantio uniforme
Stape et al., 2010
51 m³/ha/ano silvicultura atual
65 m³/ha/ano sem limitação hídrica
77 m³/ha/ano potencial biológico (18 meses iniciais)
83 m³/ha/ano máximo potencial biológico
Fertilização & Produção de madeira
Aumento da ordem de 30% a
50% no volume de madeira
Acúmulo de nutrientes (E. grandis, 7 anos)
Quanto maior a produtividade florestal, maior será também a
exportação de NUTRIENTES do sítio
700
Acúmulo (kg ha-1)
600
500
400
300
200
100
0
N
Serapilheira
Lenho
Casca
Copa
Raiz
P
K
Ca
Mg
Rocha, 2014
Responsabilidade
Técnica e Ambiental!
FERTILIZAÇÃO E PRODUÇÃO FLORESTAL
Participação nos custos
de formação da floresta
Evolução no preço dos
fertilizantes
Superfosfato simples x barril de petróleo
Adaptado de IEA (2014), ANP (2014)
PTSM (2012)
ANÁLISE TÉCNICA CRITERIOSA PARA
DEFINIÇÃO DO PROGRAMA DE
FERTILIZAÇÃO
CONCEITOS DO CICLO FLORESTAL QUE INFLUENCIAM NO MANEJO
DE NUTRIENTES
Grande desenvolvimento do sistema radicular
Tolerância à acidez do solo (Al e Mn)
Crescimento em profundidade (volume de solo)
Menor risco de perdas de nutrientes por lixiviação
1 ano
2 anos
3,5 anos
6 anos
Plantação de Eucalyptus grandis
Densidade de raízes finas (FRD)
Rápido crescimento inicial
(10 metros de prof.)
Latossolo Vermelho-amarelo
textura média (cerrado)
Itatinga / SP
CULTIVO MÍNIMO DO SOLO
40 t ha-1 de resíduos (folha, galho, casca, serapilheira)
24% da parte aérea
NUTRIENTES no resíduo florestal
N
P
K
__________ Kg
295
25
62%
60%
Ca Mg S
ha-¹ ___________
77 290 63
51%
76%
76%
22
15%
Maior capacidade
retenção de água
Maior estruturação do
solo
Diminuição dos sítios
de adsorção
Rocha, 2014
CICLAGEM NUTRIENTES
Retranslocação interna (kg ha-1 ano-1)
Retranslocação interna
“Longo ciclo da cultura favorece a
maior eficiência de uso dos nutrientes”
Idade do povoamento (anos pós-plantio)
LACLAU, et al., 2010
Maior demanda de nutrientes
Maior dependência do solo
Maior resposta à fertilização
SOBREVIVÊNCIA
ESTABELECIMENTO
FECHAMENTO DA COPA
FASES DO POVOAMENTO FLORESTAL
Ciclagem
Eficiência uso recursos
Grande demanda ÁGUA
CRESCIMENTO
Correlação entre condições
climáticas e a produtividade das
principais regiões de plantação de
eucalipto
Três Lagoas
P
1302 mm
ET0 1260 mm
WD 53 mm
Sp Eup
MAI 40 m3 ha-1 ano-1
Uberaba
P
1589 mm
ET0 1048 mm
WD 89 mm
Sp Egr, EUG, Eup
MAI 40-45 m3 ha-1 ano-1
Sp PCH, Ptc, Poc
MAI 33-36 m3 ha-1 ano-1
Sabinópolis
P
1082 mm
ET0 1091 mm
WD 255 mm
Sp EUG
MAI 34 m3 ha-1 ano-1
Eunápolis
P
1300 mm
ET0 1250 mm
WD 0 mm
Sp EUG
MAI 50 m3 ha-1 ano-1
Rio Doce
P
1490 mm
ET0 985 mm
WD 126 mm
Sp CTC, EUG
MAI 36 - 42 m3 ha-1 ano-1
Jacareí
P
1239 mm
ET0 1024 mm
WD 38 mm
Sp EUG
MAI 48 m3 ha-1 ano-1
Capão Bonito
P
1210 mm
ET0 939 mm
WD 0 mm
Sp EUG
MAI 51 m3 ha-1 ano-1
Rocha & Gonçalves, 2015
Para cada aumento em 100 mm no déficit hídrico, há um
decréscimo de 10 m³ ha-1 ano-1 na produtividade
Rocha & Gonçalves, 2015
EFEITO DA ÁGUA
LACLAU et al., 2014
A ÁGUA PASSOU A LIMITAR O CRESCIMENTO DA FLORESTA
APÓS 30 MESES...
Plantações florestais apresentam variabilidade entre as árvores
↑ 80% na produtividade
Falhas operacionais podem causar danos
irrecuperáveis aos povoamentos
Fornecimento heterogêneo dos
recursos aumento da
competitividade entre as plantas
Pallet et al., 2004
Ferramentas para avaliar a “heterogeneidade” da silvicultura
Índice PV50 - Uniformidade
“Porcentagem do volume acumulado por
50% das árvores com menor volume
individual na parcela”
PRODUTIVIDADE (IMA)
UNIFORMIDADE (PV50)
Aumento em 10 m³ ha-1 ano-1 (↑28%)
Aumento em 12% (↑44%)
Hakamada et al. 2015. Scientia Forestalis.
Plantações florestais apresentam variabilidade entre as árvores
Melhorar a homogeneidade das plantações florestais:
Adoção de BOAS PRÁTICAS DE ADUBAÇÃO
(fertilizante & aplicação)
Estudo de caso: fertilização de base (fósforo)
Piracicaba, 2014
Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11150/tde-11112014-160156/pt-br.php
Trabalho realizado em várias mãos...
Sem P
Principais questões em relação às fontes:
Alta demanda inicial da muda – curto tempo
para formação plantio – ervas daninhas (Fonte
alta solubilidade)
Baixa mobilidade, alta fixação e tempo de
rotação (disponibilidade gradual – Fonte baixa
solubilidade)
145 dias após o plantio
60 kg ha-1 P2O5
Custos envolvidos com fertilizantes (25%
desembolso primeiro ano, concentração de P no
fertilizante disponível às plantas)
Novas opções com tecnologias (efeitos positivos em
plantações florestais?)
ÁREA EXPERIMENTAL
Estação Experimental de Ciências Florestais Itatinga (SP)
Lat: 23°03’S / Long: 48°37’W
850 m altitude
TRATAMENTOS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Controle – sem fertilização de P
Solúvel convencional (MAP e supersimples)
Solúvel com CSP (Superfosfato complexado)
Mix Convencional (Solúvel + Fosfato Reativo)
Mix com CSP (Convencional + Complexado)
FNR – Fosfato natural reativo (Argélia)
NOVAS TECNOLOGIAS – SUPERFOSFATO COMPLEXADO
Nova família de superfosfato (superfosfato complexado – CSP)
• Introdução de ácidos orgânicos (ácidos húmicos) na reação de
produção do superfosfato simples (SPS)
• Fosfato monocalcico complexado por quelatos orgânicos por
meio de “pontes” de Ca
As expectativas:
Diminuição da fixação de P no solo
Aumento da eficiência de uso do P
Mistura granulada (NPK mesmo grânulo)
APLICAÇÃO DOS FERTILIZANTES FOSFATADOS
Aplicação de 60 kg ha-1 de P2O5 antes do plantio
Fosfato natural reativo (Argélia)
Quantidade de cada fonte baseada no teor solúvel de P para as plantas
LATOSSOLO VERMELHO AMARELO
Distrófico
23% argila (0-60cm); pH < 4,0
Teor de P (Mehlich-1)
Profundidade
mg kg-1
0-10 cm
3,0
10-20 cm
2,0
Abaixo 20 cm
< 1,0
Cfa - Köppen
PERÍODOS DE SECA SAZONAL – INCOMUNS…
Plantio Experimento I
200
2012
(1.675 mm)
2013
(1.431 mm)
(clima úmido com verão quente)
Precipitação anual: 1.300 mm
Temperatura média: 19.4 °C
2014
(1.181 mm)
100
Plantio
Experimento 1
Plantio
Experimento 2
50
0
-50
-100
M2
M3
A1
A2
A3
M1
M2
M3
J1
J2
J3
J1
J2
J3
A1
A2
A3
S1
S2
S3
O1
O2
O3
N1
N2
N3
D1
D2
D3
J1
J2
J3
F1
F2
F3
M1
M2
M3
A1
A2
A3
M1
M2
M3
J1
J2
J3
J1
J2
J3
A1
A2
A3
S1
S2
S3
O1
O2
O3
N1
N2
N3
D1
D2
D3
J1
J2
J3
F1
F2
F3
M1
M2
M3
A1
A2
A3
M1
M2
M3
J1
J2
J3
J1
J2
J3
A1
A2
A3
S1
S2
S3
O1
O2
O3
N1
N2
N3
D1
D2
D3
J1
J2
Extrato do Balanço Hídrico (mm)
150
Excedente Hídrico
Deficiência Hídrica (-1)
30 dias
180 dias
Amostragens
374 dias
Como é a variabilidade de P no solo em função do fertilizante?
*
300
*
Controle
Solúvel convencional
Solúvel com CSP
Fosfato Reativo
P-resina (mg dm-3)
250
Grande variabilidade de P no solo,
principalmente após a aplicação do
FNR
200
Tendência de redução do teor de P
no solo após aplicação de fontes
solúveis e CSP
150
100
Para o FNR: não há clara tendência
(dependente de condições ideais do
ambiente)
50
0
0
100
200
Idade (dias pós-plantio)
300
400
Alocação de P dentro da planta…
Sem diferença de alocação entre tratamentos
Folhas são responsáveis ± 60% do total P acumulado na planta
93 dias após plantio
8%
374 dias após plantio
3%
4%
4%
15%
Com alta
disponibilidade de
P (fase inicial):
Tronco tem função
de reserva
19%
Casca
Casca
Folha
Folha
Galho
Galho
6%
Lenho
Lenho
Raiz
Raiz
Folhedo
13%
12%
57%
Conteúdo de P raiz aumentou com a idade
P é retranslocado dentro da planta (tronco raiz) com a diminuição
da disponibilidade de água do solo
59%
Conteúdo de P na planta
374 dias após o plantio
93 dias após o plantio
200
a
160
ab
120
100
80
ab
60
40
b
b
2500
1500
1000
0
0
So
ve
nc
io
tr
ol
C
on
na
l
lú
ve
lc
om
C
SP
Fo
sf
at
o
R
ea
tiv
o
500
lú
ve
lc
on
ab
2000
20
So
ab
C
on
So
tr
lú
ol
ve
e
lc
on
ve
nc
io
So
na
lú
l
ve
lc
om
C
SP
Fo
sf
at
o
R
ea
tiv
o
140
P acumulado (mg planta-1)
3000
e
P acumulado (mg planta-1)
3500
a
180
Acúmulo de P nas plantas fertilizadas com P solúvel foi 140% maior que FNR, na fase
inicial do crescimento; decresceu com a idade…
O fertilizante complexado mostrou tendência em aumentar a absorção de P do solo
IMA médio da floresta:
34 m³ ha-1 ano-1
28 meses
(Agosto de 2014)
Como o crescimento inicial do eucalipto é influenciado pelo adubo?
374 dias após plantio
180 dias após plantio
Grande efeito inicial
Baixa demanda de água
Rápido crescimento
inicial
1,2
Parte aérea
Sistema radicular
6,0
1,0
Biomassa (kg planta-1)
Diferenças na produção total
de biomassa
70% aos 180 dias
20% aos 374 dias
8,0
1,4
0,8
4,0
0,6
2,0
0,4
0,2
0,0
0,0
-2,0
-0,2
-4,0
So
lú
ve
lc
So
om
lú
ve
CS
lc
P
on
ve
nc
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Fo
na
sf
l
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iv
o
Co
nt
ro
le
-0,4
So
lú
ve
lc
So
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lú
ve
CS
lc
P
on
ve
nc
io
Fo
na
sf
l
at
o
re
at
ivo
Co
nt
ro
le
Ausência de P e FNR promoveram
maior irregularidade no crescimento
inicial das plantas: maior
susceptibilidade à ferrugem
Fertilização aumentou a qualidade da floresta
< Incidência de ferrugem
> Uniformidade do povoamento
Ausência da fertilização fosfatada:
54% incidência de Puccinia psidii
21% destes nível mais prejudicial
Ausência total da fertilização: 65% incidência!!!
Tratamento
Controle
Solúvel convencional
Solúvel com CSP
Mix convencional
Mix com CSP
Fosfato natural reativo
Controle absoluto(1)
Valor F
CV (%)
Zamprogno et al. (2008)
Plantas com infecção
Dano Nível I
Dano Nível II
Dano Nível III
_____________________________________
% _____________________________________
46 bc
20 a
13 a
21 b
70 a
16 a
7 a
7 cd
67 a
13 a
8 a
12 bc
66 a
14 a
9 a
11 bc
79 a
14 a
4 a
3 d
62 ab
12 a
11 a
15 bc
35 c
16 a
7 a
43 a
ns
ns
7,19**
0,34
0,50
8,45**
9,0
35,2
45,9
26,2
Plantas
Sadias
Co
nt
ro
co
le
nv
en
ci
Fo
on
sf
al
at
o
R
So
ea
lú
tiv
ve
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So
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lc
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P
ve
nc
io
M
na
ix
l
co
m
CS
P
Co
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Re
M
ix
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iv
co
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nc
So
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lú
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ve
l
lc
om
CS
M
P
ix
So
co
lú
m
ve
CS
lc
on
P
ve
nc
io
na
l
Ganho real: 11%
Oportunidade: 18%
Ganho real: 8%
Oportunidade: 12%
M
ix
PV50 (%)
30
20
PV50 (%)
Reflexo no PV50 – Uniformidade da floresta
50
14 meses de idade
50
24 meses de idade
40
40
30
20
10
10
0
0
Volume de madeira (com casca) aos 31 meses...
IMA médio da floresta:
40 m³ ha-1 ano-1
140
120
Resposta
fertilização P: 28%
Volume (m³ ha -1)
100
80
60
Oportunidades – 24 meses...
Controle
Solúvel convencional
Mix convencional
Solúvel com CSP (Absolut)
Mix com CSP (Equilibrium)
Fosfato reativo
40
20
Índice de Eficiência Agronômica
(Padrão: Solúvel convencional)
FNR: 90%
0
0
10
15
20
25
Idade (mês)
30
35
Mix com CSP: 128%
Solúvel com CSP: 106%
Eficiência de uso do P
374 dias após o plantio
1000
a
CUB - P (kg kg-1)
800
600
a
b
b
400
200
Aplicação de fertilizantes solúveis
(convencional e CSP) foram mais
eficientes no uso P e na produção
biomassa que o FNR
C
on
So
tr
lú
ol
ve
e
lc
on
ve
nc
io
na
So
l
lú
ve
lc
om
C
SP
Fo
sf
at
o
R
ea
ti v
o
0
Coeficiente de utilização biológica de P (CUB-P) – Barros et al. (1986)
“Biomassa total de lenho produzida em função do total de P acumulado pela planta”
Considerações - I
Atualmente, a opção por fertilizantes fosfatados solúveis reduz os
custos operacionais em plantação de eucalipto e aumentam o
crescimento e a homogeneidade das árvores
O CSP (Superfosfato complexado) se mostrou ser uma alternativa
viável para o suprimento de P em plantação Eucalyptus
Novas tecnologias: oportunidade de melhoria da nutrição das
plantas (cautela quanto à produtividade)
Utilização de misturas NPK+micro na Fert. Base
Garantir fornecimento adequado dos nutrientes
Mistura de grânulos
Fertilizante complexo
granulado
Trabalho de conclusão curso
Caio Polizel, Maurício Prieto e Ana Zucon
Avaliar a influência dos fertilizantes na qualidade da distribuição de
nutrientes no campo
Fertilização de base Fertilizantes fosfatados
(baixa mobilidade do P no solo)
Granulometria
Ângulo de Repouso
pH
Densidade
Características Físicas do fertilizante
Fluidez (escoabilidade) e Granulometria
Natureza física
Granulometria
4mm
2mm
___________
Fluidez
1mm
% ____________
graus (º)
Mistura de grânulos 1
97,8
a
20,3
a
2,4
a
29,0
a
Mistura de grânulos 2
96,7
b
13,7
b
2,7
a
28,9
a
Mistura de grânulos 3
98,1
a
20,5
a
2,7
a
28,9
a
Fertilizante complexo
84,4
c
0,2
c
0,0
b
27,3
b
Prieto et al., 2014
Fertilizante complexo granulado:
Maior uniformidade entre os grânulos
Melhor fluidez no implemento
Menor risco de empedramento (proteção do grânulo)
Qualidade da distribuição no campo
Sistema com controlador guiado por GPS
Capacidade de carga
1000 kg
Avaliação da qualidade do
fertilizante ao longo do ciclo de
trabalho (n=159 pontos de coleta)
Variabilidade da distribuição do fertilizante
“QUANTIDADE”
Dosagem
média do
talhão – OK!
Dados observados (método das lonas)
Desvio de
até 30%
Oportunidade
silvicultural
1
2
3
4
Talhões avaliados
5
6
Prieto , 2014
Sem efeito do insumo na dosagem aplicada
Segregação durante a aplicação – “QUALIDADE”
Macro e Micronutrientes
Não houve segregação dos MACROnutrientes – Operação “segura”???
Grave Problema de segregação dos MICROnutrientes
Concentração de nutrientes (%)
Natureza física
Garantia
Início
Meio
Final
_________________________________________
Mistura de grânulos 1
Mistura de grânulos 2
Mistura de grânulos 3
Fertilizante complexo gran.
36,0
36,0
36,0
17,0
35,5
34,1
35,6
16,2
Mistura de grânulos 1
Mistura de grânulos 2
Mistura de grânulos 3
Fertilizante complexo gran.
0,20
0,20
0,20
0,20
0,12
0,19
0,18
0,16
Mistura de grânulos 1
Mistura de grânulos 2
Mistura de grânulos 3
Fertilizante complexo gran.
0,40
0,40
0,40
0,40
0,29
0,31
0,43
0,25
CV entre
início e fim
da aplicação
% ________________________________________
Fósforo*
32,8
35,3
4,0
35,7
34,5
2,3
35,9
35,0
1,3
16,2
16,5
1,2
Cobre
0,31
0,24
43,0
0,20
0,30
26,4
0,22
0,26
18,2
0,14
0,15
6,7
Zinco
0,53
0,47
29,0
0,34
0,62
40,4
0,41
0,61
22,8
0,26
0,23
6,2
Fertilizante complexo granulado: resultado mais uniforme
Prieto et al., 2014
Considerações – II
Aplicação
Fertilizantes possuem caraterísticas distintas que podem afetar sua
performance em campo
Existe alta variabilidade da aplicação do fertilizante dentro do
talhão
Misturas homogêneas permitem maior autonomia de trabalho
(maior capacidade de carga das adubadeiras, maior rendimento
operacional das máquinas)
Misturas granuladas diminuem riscos de segregação dos nutrientes.
Qual o impacto destas ações na produtividade das plantações?
Conclusões
As práticas de fertilização contribuem significativamente para
maximização da produtividade das plantações de eucalipto
Novas tecnologias em fertilizantes devem buscar a maior
eficiência de utilização de nutrientes para otimização dos
recursos essenciais às plantas
Fertilizantes com mais tecnologia e maior homogeneidade
permitem uma melhor distribuição dos nutrientes no campo
associado à ganhos operacionais e logísticos
O pleno atendimento às prescrições técnicas permite a formação
de plantios mais uniformes que contribuem para a manutenção
da sustentabilidade da produtividade florestal
AGRADECIMENTOS
Process: 2012/18234-5
Obrigado!
José Henrique Bazani
[email protected]