V A R I A Ç Ã O S A Z O N A L DE S U L F A T O , E N X O F R E T O T A L E M A T É R I A O R G Â N I C A NO G Ê N E R O H U M I R I A N T H E R A , EM F U N Ç Ã O D A I D A D E .
Maria de Jesus Coutinho Varejão (1 ) Maria das Graças Bichara Zoghbi (1) Renato Eugênio Oliveira Diniz (1
) Maria Nilce de Sousa Ribeiro (1
)
RESUMO
N o
período de janeiro a dezembro de 1986 foram coletados 28 (vìnte e
oito) espécimens
de
H .
ampla e
0 9
(nove) de
H . r u p e s t r i s , n a s
idades adulta e jovem, para determinação dos
teores de
S0
4~
e
S - t o t a l
em
folha, caule,
tubércolo e no solo onde a s mesmas se desenvolveram.
E m H . a m p l a o
t e o r de
5 0
4~
variou de 0,22-0,78% e em
H . rupestris
de
0,22-1,30%.
O teor
de
5
em
H .
ampla variou de 0,74-0,96% e em
H . r u p c e t r i s
de
0,75-1,02%.
O teor de S
0
4~
em
H .
ampla obedece a relação folha>tubérculo>caule independente da época e idade
fisiológica,
e n q u a n t o
em
H . r u p c e t r i s a
relação é tubérculo>folha>caule. 0 S
a p r e s e n t a um
comportamento
diferente, mantendo a relação
tubérculo>caule>folha
para
H .
ampla e tubérculo>folha>caule
p a r a H . r u p e s t r i s . N o s o l o o n d e H . ampla s e d e s e n v o l v e u n ã o s e o b s e r v o u v a r i a ç ã o do t e o rde S0
4"~
(0,52%)
enquanto para
H . r u p e s t r i s a v a r i a ç ã o foi d e0,27-0,63%
s e n d omaiores na
época chuvosa. Devido
a
interrelação
v e g e t a ç ã o - s o l o a n a l i s o u - s e o s t e o r e s d e
C-orgânico no
material vegetal e no solo.
INTRODUÇÃO
O enxofre é um n u t r i e n t e e s s e n c i a l às p l a n t a s , predominando sob a forma de s u l f a t o ( S c h i f f & Hodson, 1973). A assimilação do mesmo ocorre a t r a v é s das r a í z e s , podendo também ser absorvido como oxido de enxofre p e l a s f o l h a s (Siman & Jonsson, 1976). Os s o l o s geralmente contêm a l t o s t e o r e s de S ( 0 , 0 1 - 0 , 0 5 % ) , mas nem todas as plantas necessitam dessa quantidade para o seu desenvolvimento. A maior parte do S inorgânico absorvido é c o n v e r t i d o em S orgânico e usado para a s í n t e s e de p r o t e í n a s , que contém 80% de S e Ν orgânicos (Rennemberg, 1984).
0 estudo químico de plantas do ponto de v i s t a m i n e r a l , nos t r ó p i c o s , referem-se principalmente à dados de biomassa ( K l i n g e & Rodrigues, 1968), ( K l i n g e , 1977), ( G o l l e y et a l . , 1978), ( B a z i l e v i c h & Rodin, 1966) e ( S t a r k , 1970), havendo escassez na l i t e r a t u r a sobre composição mineral de e s p é c i e s n a t i v a s .
Os solos da bacia amazônica, pobres era minerais, têm como um dos f a t o r e s responsáveis pela e x i s t ê n c i a de sua densa f l o r e s t a , a matéria orgânica, permitindo a reciclagem de nutrientes e minimizando as perdas por l i x i v i a ç ã o (Klinge & Fittkau, 1972; Jordan & Herrera, 1981).
1
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Manaus, A M , Alameda Cosme Ferreira, 1756.
As espécies de Hum1r1anthera, são lianas, possuindo tubérculos que podem pesar a t é 100 kg, ricos era amido e comestíveis após lavagens cora água, por conterem substancias tóxicas (Hegnauer, 1966; Rizzini & Mors, 1976). A espécie H. ampia, coraprovadaraente tóxica à bovinos, ocorre era terra firrae, na mata, capoeira e era pastagens, era solos argilosos {Tokamia et a l . , 1979).
Corao as e s p é c i e s de Hurairianthera possuera e n t r e seus c o n s t i t u e n t e s químicos substâncias inorgânicas sulfuradas (Zoghbi et a l . , 1988) f e z - s e uraa a n á l i s e do t e o r de s u l f a t o e enxofre nas duas e s p é c i e s que constituem o gênero ( H . ampla e H. r u p e s t r l s ) as quais foram analisadas nas idades adulta e jovem e nas estações seca e chuvosa, como d e s c r i t a anteriormente por Varejão et a i . , 1989. A n a l i s o u - s e também o s o l o onde as mesmas se desenvolveram.
M A T E R I A I S E MÉTODOS
0 material vegetal e os s o l o s foram coletados na rodovia Torquato Tapajós, nas proximidades do município de I t a c o a t i a r a e Campus do INPA (Manaus/AM). Coletou-se f o l h a , caule e tubérculo das espécies v e g e t a i s nos estágios adulto e jovem, nas estações seca e chuvosa. As amostras do s o l o , foram coletadas à 20 cm de profundidade de onde as plantas se desenvolveram. O material botânico f o i i d e n t i f i c a d o por comparação cora exsicatas do herbário do INPA.
0 material v e g e t a l f o i moído após secagem à temperatura ambiente e as amostras dos s o l o s peneiradas a 80 Mesh. As amostras foram d i g e r i d a s com mistura n i t r o - p e r c l ó r i c a na proporção de 1:1. Para determinação de s u l f a t o usou-se método t u r b i d i m é t r i c o , u t i l i z a n d o - s e um sistema de i n j e ç ã o em f l u x o acoplado ã um espectrofotômetro UV-Vis ( Z a g a t t o et a l . , 1981) e S - t o t a l por espectrometría de emissão de plasma ( A l l e n et a l . , 1974; G o l l e y et a i . , 1978; Zagatto et a l . , 1 9 8 1 ) .
0 carbono orgânico t o t a l f o i determinado por combustão úmida com t^C^O, era raeio á c i d o e p o s t e r i o r t i t u l a ç ã o em Fe?S04 (Walkley-Black, 1934), e a matéria o r g â n i c a , calculada usando
o f a t o r 1,72 (Manual da EMBRAPA, 1979). N - t o t a l f o i determinado pela reação de B e r t h o l e t por e s p e c t r o f o t o m e t r í a do composto indofenol azul ( Z a g a t t o et a l . , 1981).
R E S U L T A D O S E D I S C U S S Õ E S
Os t e o r e s médios de S 04" (Tabela 1) para f o l h a , caule e tubérculo de H. ampla e H.
rupestrls apresentaram um i n t e r v a l o de variação de 0,22-1,38%, numa r e l a ç ã o f o l h a > t u b é r c u l o > c a u l e ,
sendo superiores na idade adulta e época chuvosa. Em H. ampla, a concentração de S 04" variou
de 0,22-0,78% e em H. rupestrls de 0,22-1,38%, sendo levemente superiores para H. rupestrls independente da idade f i s i o l ó g i c a e época de c o l e t a . O t e o r de S - t o t a l em H . ampla, obedeceu a relação tubérculo>caule>folha independente da idade da planta e época de c o l e t a . Era H. r u p e s t r l s , época chuvosa observou-se um comportamento d i f e r e n t e : f o l h a , tubérculo>caule também
independente da idade; era época seca, o comportamento f o i bastante v a r i á v e l . De maneira geral o teor de S-total mostrou-se superior em folha adulta, sendo maiores em época chuvosa (Tabela 1 ) .
0 v a l o r do carbono o r g â n i c o para H. ampla, na época s e c a , obedeceu a r e l a ç ã o f o l h a > c a u l e > t u b é r c u l o ; e s t e comportamento não f o i observado para H . rupestrls na mesma época, onde a r e l a ç ã o observada f o i folha>tubêrculo>caule. A matéria orgânica apresentou um i n t e r v a l o de v a r i a ç ã o de 50,9-77,6% para H. ampla e de 52,6-78,4% para H. r u p e s t r l s , sendo superiores em época chuvosa. A r e l a ç ã o C/N para H. ampla v a r i o u de 10,8-32,8% numa r e l a ç ã o caule>tubérculo>folha, conforme dados de N - t o t a l obtidos por Varejão et a l . , 1989. Para H. r u p e s t r l s , o i n t e r v a l o de variação f o i de 11,2-62,3% não tendo sido observado o mesmo padrão
Tabela 1. Concentrações médias de S 04~ e S-total em H. ampla e H. rupestrís.
Eapécta Mad* Mo. d* • mostra *
Época Onjâo so.- O.P. 8
C F 0,68 0.14 0.74
4 H
U
C T
0.22 0 * 1
0.14 0.61
0.78 0.94
A D U L T A
V
A D U L T A
s F 0.78 0.15 0,93
13 E C 0.32 0.08 n.d
13
C T 0^2 0,05 n.d
A
C F 0.66 0.10 0,83
7 H
U C T 0.24 0.49 0.07 0.10 0,8» 0.98
X)VEM V
X)VEM
s F 0,63 0.06 0,81
3 E C A C T 0.30 0.41 0.11 0.16 n.d n.d
C F 0.68 0.16 I X »
2 H U C T*> 0,28 0.76 0,08 0,61 0.75 1.01 ADULTA V ADULTA
s F 0.70 0,30 OJài
3 E c 0.33 0.14 M
C T 0.78 0,14 M
A
C F 0.78 0,03 0,96
2 M U C T 0.22 0.7» 0,03 0,04 0.78 1.00
J O V E M
V J O V E M
s F 0.65 0.11 0.83
2 E
c C T 0.30 1.38 0.01
I A »
B A
nd
• A
Oto»: Dado* a m % na mataria saca F - Mha; C • Cauta: T - kibarcub Of* • d a n t a padrão; n.d. nao dakrnnlnatfo Chuv-ohuvoaa
Quanto aos s o l o s , o t e o r de N - t o t a l apresentou ura i n t e r v a l o de v a r i a ç ã o de 0,12-0,70%, sendo i n f e r i o r e s era época seca. A concentração de S 04" não apresentou v a r i a ç ã o no s o l o onde
H. ampla se desenvolveu, nas d i f e r e n t e s idades f i s i o l ó g i c a s e épocas de c o l e t a , enquanto no
s o l o onde H. r u p e s t r í s se desenvolveu os t e o r e s de S04~ foram v a r i á v e i s era r e l a ç ã o ã idade
f o i de 2,13-6,88% no s o l o de H. ampla, correspondendo à um acréscimo de 223% e , de 0,80-11,42% para H. r u p e s t r l s correspondendo à 1327,5%; sendo maior na época seca para as duas e s p é c i e s . Os v a l o r e s encontrados para a r e l a ç ã o C/N estão abaixo dos c i t a d o s por Fassbender (1975) para s o l o s t r o p i c a i s , que pode ser devido ao t e o r de N-No3 encontrado no s o l o do l o c a l onde as
duas e s p é c i e s foram c o l e t a d a s , sendo 11,6 mg/100 g para o s o l o de I t a c o a t i a r a (AM) e 1,5 g / 100 g para o s o l o do Campus do INPA. 0 pH dos s o l o s nas r e g i õ e s de estudo v a r i o u de 4 , 2 -4,8 (Tabela 3 ) , c a r a c t e r í s t i c o s dos l a t o s s o l o s amarelos (Haag, 1 9 8 5 ) .
Tabela 2. Concentrações médias de N-total e C - orgânico de H . ampla e H . rupestrís.
E s p é c i e N o . d e
•m o s s a s
É p o c a Idade O r o e o M-totsi C - o t y a n f c o M . O C M
F
2.38
42.4
72,9
17.8
7
C
H A
C
1.20
30.0
67.1
32,5
u
T1,55
n.d. n.d. n . d .V
0
F2,66
41,9
72.1
15,8
4
s
A
J
C
1,38
45,1
77,6
32.7
H. a m p l a
T
1.96
n.d. n.d. n.d.H. a m p l a
F
3.18
37.1
63,8
11.7
13
AC
1.21
32.1
55.2
26,5
s
T
1,50
29.6
50.9
19.7
E
C F
3.23
35.0
60.2
10.8
4
AJ
c
1.03
33.8
58.1
32.8
T
1.60
31,0
52.3
19.4
F
2,55
41.3
71,0
16.2
2
C
H A
C
0.80
41.6
71,8
52.0
U
T
0,65
n.d. n.d. n.d.V
0
F3,00
45.6
78,4
15.2
3
s
A J
c
1.80
43,9
75,5
24.4
H. ñ i p a s e i s
T
1.20
n.d. n.d. n.dH. ñ i p a s e i s
F
3,16
43,5
73,8
13.8
2
AC
1.33
30.6
52,6
23.0
S
T
0.53
33.0
56,8
62.3
E
C
F3.30
36,8
63,3
1 U
2
AJ
C
1.14
31,7
54,5
27.8
T
1,64
32,1
55.2
19.6
O b t : D a d o s e m % n a matéria s e c a F - folha; C - ca ole; T - tubérculo A - adulta; J - J o v e m
CONCLUSÕES
A absorção de S 04" por H. ampla e H. rupestrís individualmente não depende da sazonal idade,
conforme o f a t o r de c o r r e l a ç ã o 0,89 e 0,82 respectivamente; no entanto, a absorção de S04" entre
as e s p é c i e s ê s i g n i f i c a t i v a , apresentando um c o e f i c i e n t e de c o r r e l a ç ã o de 0 , 4 9 .
Considerando-se o t e o r de S 04" e n t r e as e s p é c i e s e o s o l o constatou-se que há d i f e r e n ç a s
acentuadas e n t r e as duas e s p é c i e s , com f a t o r de c o r r e l a ç ã o de 0,93 para H. ampla e -0,59 para H. r u p e s t r í s . Estas v a r i a ç õ e s podem ser d e v i d o à rocha-mãe, t o p o g r a f i a , p l u v i o s i d a d e e outros
f a t o r e s do meio que dão origem a d i f e r e n ç a s no s o l o , com a conseqüente v a r i a ç ã o na composição química das e s p é c i e s e no seu metabolismo. 0 c o e f i c i e n t e de c o r r e l a ç ã o de S - t o t a l e n t r e H. ampla e H. r u p e s t r í s , na época chuvosa f o i - 0 , 3 6 , indicando baixa c o r r e l a ç ã o e n t r e as duas
e s p é c i e s .
Quanto ao t e o r de carbono o r g â n i c o nas duas e s p é c i e s constatou-se haver ura a l t o í n d i c e de c o r r e l a ç ã o ( 0 , 8 8 ) e n t r e as mesmas.
P e l a s abundancias r e l a t i v a s dos macro e raicroeleraentos era H. ampla e H. r u p e s t r í s e o s o l o , c o n c l u i u - s e que as mesmas discriminam Mg, A l , Fe e Na (Tabela 4 ) .
T a b e l a 3. Características tísico-químicas do solo (valores médios) a 0-30 cm de profundidade.
E s p i d a N o , d e
a m o t l r a i É p o c a Idade p H ( HtO ) N
so«-
C - o r g . MO. C/NH. ampia 4 7 C A J 4,6 4.6 0.44 0,70 0.52 0,52 1.24 1,49 2.13 2,56 2,82 2,13 H. ampia 7
e A 4,6 0,16 0,52 1.10 1,66 6,86
3 J 4.5 0,22 0.52 1,32 2.27 6,00
H. rupestrís 2 2
c
A J 4.6 4.4 0.66 0.70 0.44 0,63 1.59 0.56 2.73 1.03 2.34 0,80 H. rupestrís 2«
A 4.7 0.12 0,27 1.37 2,35 11.422
9
J 4.4 0.14 0,31 0,65 1.12 3.57O b s . D a d o s e m % n a mataria t e c a A - adulta; J - J o v e m
C - c h u v o s a ; S - t e c a
Tabela 4 . Concentração total de minerais na camada do solo (valores médios).
E s p a c i a N o . d a
a m o s t r a s É p o c a P K C a M g N a M n Fm A l Z n
KsnrtptM 11 C 4 4 5 , 6 254.2 3 5 4 . 7 2 8 1 , 6 793,7 50.7 2,9 4,6 68.5
KsnrtptM
9 S 429,4 257,3 372,4 3 4 9 , 0 960,6 4 9 , 5 2,6 4.9 171,2
H. rupmmèh 3
4
C
S
4 2 8 , 3
199,3 226,7
120,1
376.0
262,3 3 6 8 , 0
163,0 721.3
749.3 54,1
2 9 , 0 2.4
0,8 6 . 7
3.0
138.9
65.7
SUMMARY
T w e n t y e i g h t
(23)
H . a m p l a a n d
nine (09)
H . r u p e e t r t e a d u l t a n d y o u n g s p e c i m e n s
were
collected t o
determine the lévele of S0~
a n d t o t a l - S in leaf, s t e m , t u b e r a n d in t h e soil w h e r e t h e y
grow. In H . a m p l a t h e level
of S0~ varied from 022.-010% and
in H . r u p e e t r t e f r o m 0 . 2 2 - 1 3 0 % .
T h e level o f
5
in H . amp\a
varied from 0.74-0.967* and
In H . r u p e e t r t e f r o m 0 . 7 5 - 1 . 0 2 % . T h e level
o f
50"
IH H . a m p l a follows t h e
pattern
l e a f > t u b e r > s t e m
Independent of time of year and
p h y s i
-ological a g e , while in H . r u p e e t r t e t h e
pattern
is t u b e r > l e a f > s t e m . T h e 5 s h o w s a
different behavior,
maintaining the pattern
t u b e r > s t e m > J e a f f o r H . a m p l a a n d t u b e r > l e a f > s t e m f o r H . r u p e e t r t e . In
t h e soil where H . a m p l a g r o w s no v a r i a t i o n in level o f S 0
4" ( 0 5 2 % ) w a s o b s e r v e d while f o r H .
r u p e e t r t e t h e v a r i a t i o n w a s f r o m
027-0.60% being higher in
t h e rainy s e a s o n . D u e t o t h e
v e g e t a t i o n - s o i l interrelationship t h e levels
of organic
C , N , P, K, C a , M g , N a , M n , F e , A l a n d Z n w e r e
a n a l y z e d in t h e v e g e t a t i v e m a t e r i a l a n d in t h e soil.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecera ao Dr. Williara Rodrigues pela identificação do material botânico,
e, à Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) pelo a u x í l i o financeiro concedido.
R e f e r ê n c i a s b i b l i o g r á f i c a s
Allen, S. E.; Grimshaw, H. W.; Quarmby, C. - 1974. C h e m i c a l A n a l y s i s E c o l o g i c a l
M a t e r i a l s . London, Blacxwell. 565p.
Bazilevich, N. I.; Rodin, L. E . - 1966. The Biological Cycle of Nitrogen and Ash
Elements in Plant Communities of the Tropical and Subtropical Zones. F o r e s t
A b s t r a c t s , 27 (3): 357-368.
EMBRAPA - 1979. M a n u a l de m é t o d o s de a n á l i s e s do solo. I I . A n á l i s e s q u í m i c a s .
Rio de Janeiro. s/p.
Fassbender, H. W. - 1975. Q u í m i c a de S u e l o s . IICA-OEA, Costa Rica.
Golley, F. B.; McGinnis, J. T.; Clements, R. G.; Child, G. I.; Duever, M. J. - 1978.
C i c l a g e m de M i n e r a i s em um E c o s s i s t e m a de F l o r e s t a T r o p i c a l Úmida. São
Paulo, EPU/EDUSP. 265p.
Haag, H. P. - 1985. C i c l a g e m de N u t r i e n t e s em F l o r e s t a s T r o p i c a i s . Campinas,
Fundação Cargill. 97p.
Hegnauer, R. - 1966. C h e m o t a x o n o m i e der P f l a n z e n . V. IV. Berlim, Birkhãuser,
Verlag. 277p.
Jordan, C. F. & Herrera, R. - 1981. Les Forets Ombrophiles Tropicales: les Elements
Nutritifs, sont its Reellement un Facteur Critique? N a t u r e e t R e s s o u r c e s ,
17(2):8-15.
Klinge, H. - 1977. Preliminary data on nutrient release from decomposing leaf litter
in a neotropical rain forest. A m a z o n i a n a , VI (2) : 193-202.
Klinge, H. & Rodrigues, W. A. - 1968. Litter production in a area of Amazonian terra
firme forest I, II. A m a z o n i a n a , 1:287-302.
Klinge, H. & Fittxau, E. J. - 1972. Filter-funxtionnen in oxosystemdes zentralamazonischen
regenwoldes. Mitterlgn. Dtsch. Bodenrundel Gesellschm., 16:130-135.
Rennemberg, H. - 1984. The fate of excess sulfur in higher plants. A n n . R e v . P l a n t Physiol/ 35:121-153.
Rizzini, C. T. & Mors, W. B. - 1976. B o t â n i c a e c o n ô m i c a b r a s i l e i r a . Editora da Universidade d e Sâo Paulo, p.181
Schiff, J. A . & Hodson, R.C. - 1973. The metabolism of sulfate. A n n . R e v . P l a n t P h y s i o l . 24:381-414.
Siman, G.; Jonsson, S. L. - 1976. Sulphur exchange between and atmosphere with special attention to sulphur release directly to the atmosphere. II. The role of vegetation in sulphur exchange between soil and atmosphere. Swedish J. A g r i e . D e s . , 6:135-144.
Stark, N . - 1970. The nutrient content of plants and soils from Brazil and Surinam. B i o t r o p i c a , 2:51-60.
Tokarnia, C. H.; DObereiner, J.; Siwa, M. F. - 1979. P l a n t a s T ó x i c a s d a A m a z ô n i a a B o v i n o s e o u t r o s H e r b i v o r o s . Manaus, INPA. 95p.
Varejâo, M . de J. C ; Ribeiro, M. N. d e S.; Zoghbi, M . das G. B. - 1989. Variação sazonal dos macro e microelementos no gênero H u m i r i a n t h e r a (Icacinaceae) . Acta A m a z ô n i c a [no prelo].
Walkley, A. & Black, I. A. - 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromatic and titration method. S o i l S c i . , 37:29-38.
William, W. A.; Loomis, R. S.; Alvin, P. de T. - 1972. Environments of evergreen rain forests on the lower Rio Negro, Brazil. T r o p . E c o l . , 13:65-78.
Zoghbi, M . G. B.; Varejâo, M . J. C ; Ribeiro, M. N. S. - 1988. A presença de substâncias inorgânicas tóxicas no gênero H u m i r i a n t h e r a (Icacinaceae) . A c t a A m a z ô n i c a , 18 (1-2) : 61-66.
