Resumo
Nos últimos anos, os programas de seleção de eucalipto no Brasil passaram a considerar também a eficiência de utilização de nutrientes (EUN) como critério para escolha de genótipos superiores, além da produtividade, qualidade da madeira, forma da árvore e resistência a doenças. A eficiência de utilização de nutrientes pelos indivíduos favorece o crescimento e desenvolvimento das plantações de eucaliptos. Dessa maneira, o presente trabalho teve como objetivo comentar algumas questões levantadas na literatura, relativas à seleção de genótipos superiores, visando à eficiência na utilização de nutrientes. Palavras-chave adicionais: eucalipto; genótipos superiores.
Abstract
CAMARGO, M. L. P. de; MORAES, C. B. de; MORI, E. S.; GUERRINI, I. A.; MELLO, E. J. de; ODA, S. Considerations on nutritional efficiency in Eucalyptus. Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.191-196, 2004.
In the last years, the breeding programs of eucalyptus in Brazil have also considered the nutrient use efficiency as a criterion to select superior genotypes, beyond the productivity, wood quality, tree steam, and disease resistance. The nutrient use efficiency of individuals favors the growth and development of eucalyptus plantings. Therefore, the objective of the present study was to comment some questions raised in literature related to selection of superior genotypes, aiming at nutrient use efficiency of
Introdução
O conhecimento adequado sobre as interações entre genótipo e ambiente favorece a produtividade dos reflorestamentos. Entre os fatores ambientais, o de maior relevância é o solo, sua relação com as plantas e como estas absorvem e distribuem os nutrientes por ele fornecidos. Um genótipo com alta eficiência nutricional, ou seja, uma planta altamente eficiente na utilização de nutrientes, e que se destaca das demais, mesmo em condições adversas de baixa fertilidade, de recursos hídricos ou de excesso de sais, pode ser o caminho para a obtenção de maior produtividade em menor espaço de tempo, ou mesmo, a seleção de material genético superior.
Desta forma, algumas questões encontradas na literatura são importantes e devem ser consideradas no estudo da eficiência de utilização nutricional, como, por exemplo, a concentração de elementos na folha, no tronco e nos galhos, e a eficiência dos indivíduos. Muitas vezes, estas são variáveis difíceis de serem medidas. Segundo BARROS & NOVAIS (1990), se uma planta apresenta alta eficiência de utilização para um
Nota científica
Considerações sobre eficiência nutricional em Eucalyptus
Maria Letícia Pereira de Camargo *, Cristiano Bueno de Moraes *, Edson Seizo Mori *, Iraê Amaral Guerrini **, Eduardo José de Mello ***,
Shinitiro Oda ***
* Departamento de Produção Vegetal, Faculdade de Ciências Agronômicas, Unesp. Fazenda Experimental Lageado. Caixa Postal 237, CEP 18603-970, Botucatu (SP), Brasil.
** Departamento de Ciência de Recursos Naturais, Faculdade de Ciências Agronômicas, Unesp. *** Suzano Bahia Sul, Centro de Pesquisas. Itapetininga (SP), Brasil.
determinado nutriente, isto não quer dizer que ela também apresente alta eficiência para os demais nutrientes. Como foi constatado em estudos realizados por MOLICA (1992), dificilmente será possível selecionar um material genético que possua alta eficiência na utilização de todos os nutrientes, o que está de acordo também com pesquisas realizadas por PAULA et al. (1996), SANTANA et al. (2002), SILVA et al. (2002) e PAULA et al. (2003), que mostraram que vários outros fatores (genéticos, ambientais, fisiológicos, bioquímicos e qualidade dos sítios) estão interligados, e que a eficiência nutricional varia em função da espécie, das procedências e dos sítios.
A implantação de uma rede de experimentos visando à seleção de genótipos eficientes nutricionalmente deve ser realizada em ambientes com o maior controle possível, e as análises das propriedades físicas e químicas dos solos devem ser detalhadas antes da implantação. O coeficiente de herdabilidade para eficiência nutricional pode ser alto ou baixo, dependendo do elemento considerado, mas não restam dúvidas de que esta característica é influenciada pelo sítio (SANTANA
et al., 1999; SANTANA et al., 2002), esperando-se maior diferenciação do genótipo em relação a essa eficiência em sítios de média a alta fertilidade (BARROS & NOVAIS, 1990), sendo que, nesta situação, o potencial genético de um indivíduo se expressa melhor para a característica de eficiência nutricional e outras. Entretanto, quando se restringe a condição ambiental (solos com baixa fertilidade), estão sendo selecionados materiais para determinados locais e com eficiência de utilização nutricional para um ou dois elementos, restringindo sua utilização para outras regiões. Daí a importância de estudos desta natureza, para que indivíduos de uma população apresentem respostas diferenciadas quanto à eficiência nutricional, pois, para o melhorista, os materiais genéticos importantes são os indivíduos que se afastam da média, ou seja, genótipos superiores.
Eficiência nutricional (EN) em eucalipto Entende-se como eficiência nutricional a capacidade de absorção e utilização de nutrientes pelas plantas, sendo a eficiência de absorção mais importante para plantas jovens e a eficiência de utilização dos nutrientes, importante durante todo o ciclo de crescimento da planta (BARROS & NOVAIS, 1990).
Especificamente nos Estados de São Paulo, Minas Gerais, Bahia e Espírito Santo, os povoamentos florestais, geralmente, são implantados em solos de baixa fertilidade, que já perderam sua fertilidade primitiva pela exploração agrícola, ou em terras pouco trabalhadas, mas que, por sua baixa fertilidade e condições físicas desfavoráveis, ou pela má topografia, não são convenientes para outras culturas (MALAVOLTA et al., 1974; STAPE e ZANI FILHO, 1990; SILVEIRA et al., 2001), e solos com alta fertilidade são reservados para culturas agrícolas.
Pritchett (1979), citado por BOWEN & NAMBIAR (1984), classificou os solos das áreas de reflorestamento nos países tropicais como oxisols, ultisols e inseptisols (UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE, 2003); a produtividade destes solos varia muito, principalmente em função do uso anterior.
No Brasil, muitas das áreas de reflorestamento estão assentadas em regiões de cerrado, em Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarênico (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, 1999). Em decorrência da condição natural de baixa fertilidade desses solos, a utilização de fertilizantes e de outros insumos são práticas obrigatórias (NOVAIS et al., 1990; MARTINS et al., 2004; ROCHA et al., 2004). Segundo VETTORAZZO (1989), a pobreza desses solos, juntamente com a utilização inadequada de fertilizantes, e o conhecimento deficiente das necessidades nutricionais de nossas espécies florestais contribuem para que ocorram deficiências nutricionais nos reflorestamentos brasileiros. Portanto, em solos com baixas reservas de
nutrientes, como os de cerrado (RICCI, 1987), a manutenção da produtividade florestal requer a reposição dos nutrientes exportados pela colheita e perdidos por outros processos. A não-adoção dessa técnica é uma das causas da redução da produtividade de plantações de eucalipto em áreas com solos de baixa fertilidade, como os de cerrado.
Mais recentemente, os cultivares são produzidos “para condições de monocultura e para cultivo sob níveis elevados de insumos”, diferentemente do panorama florestal, em que, com a utilização de técnicas inovadoras, o cultivo mínimo e a adubação localizada, os níveis de insumos estão sendo reduzidos, diminuindo os custos e o impacto no ambiente.
Com relação a esse problema, INGESTAD (1991) observou que pequenas doses repetitivas de fertilizantes podem mostrar-se eficientes, sem causar danos ao ambiente, aumentando o crescimento em altura de espécies florestais.
NOVAIS et al. (1990) demonstraram, em um trabalho sobre correção da acidez do solo, nutrição e fertilização de eucalipto, que, por sua evolução e adaptação a solos distróficos, o gênero Eucalyptus se comporta como altamente tolerante ao alumínio trocável do solo, capaz de absorver mais eficientemente nitrogênio na forma amoniacal do que na nítrica. A escassez de potássio e os elevados níveis críticos de fósforo e enxofre no solo limitaram a sua produção. Esses autores verificaram também que os micronutrientes, como boro e zinco, são muito importantes para o crescimento inicial das mudas de eucalipto e, dependendo do solo e do regime de chuvas, o transporte desses elementos até as raízes das plantas é dificultado, causando morte das gemas apicais, superbrotação e internódios extremamente curtos, afetando o desenvolvimento em crescimento das plantas, conforme também observado por MORAES et al. (2002) e SILVEIRA et al. (2004).
Os desequilíbrios nutricionais provocados pelo não-fornecimento ou não-fornecimento inadequado de nutrientes inibem o crescimento das plantas e contribuem para o aparecimento de pragas e doenças, e podem ser diagnosticados por análises visuais ou químicas dos tecidos vegetais (BAULE e FRICKER, 1970; SILVEIRA & HIGASHI, 2003).
A análise foliar é uma técnica muito útil para monitorar o crescimento e o estado nutricional de espécies florestais, sendo utilizada como principal ferramenta em estudos sobre nutrição. Porém, alguns fatores, como época do ano, posição da árvore dentro da parcela, idade do tecido, posição do tecido na copa da árvore, ano de amostragem (mais seco ou mais úmido), idade das parcelas ou blocos e influência dos fatores ambientais bióticos e abióticos podem causar variações nas análises químicas (CZAPOWSKYI, 1976; SCHÖNAU, 1981; VETTORAZZO, 1989).
É importante lembrar que as árvores que compõem os reflorestamentos não crescem isoladamente, mas, sim, em comunidade, e estão sujeitas à competição, expostas às variações ambientais e a estresses, como pragas e doenças. É necessário fazer experimentos individuais (estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares), mas os resultados devem ser examinados numa estrutura de comunidade (BOWEN e NAMBIAR, 1984). As condições de drenagem do solo e as práticas silviculturais de manejo podem influenciar os níveis de nutrientes nas árvores (CZAPOWSKYI, 1976).
Em estudo que correlacionou a concentração de nutrientes na copa com a altura de eucalipto, ZÁKIA et al. (1983) observaram alguns fatores que poderiam explicar a grande diferença encontrada quanto aos teores de nutrientes nos tecidos das árvores, em dois talhões, um convencional (com material genético não melhorado, espaçamento de 3,0 x 2,0 m, sem adubação) e outro fitoenergético (com material genético melhorado, espaçamento 1,0 x 1,5 m e adubação inicial). No plantio convencional, o maior teor de nutrientes nas árvores dominantes leva a crer que os indivíduos mais adaptados às condições locais (solo de baixa fertilidade) destacaram-se na competitividade por nutrientes, mas deve-destacaram-se considerar que a densidade de plantio, em decorrência do elevado número de falhas, era, ao final do experimento, de 1.200 árvores/ha, não havendo competição drástica por luz e água. Já no plantio fitoenergético, as árvores estavam sujeitas a uma forte competição por luz e, principalmente, por água, nos períodos secos. Dessa forma, apesar da alta disponibilidade de nutrientes provenientes da adubação, somente algumas árvores teriam conseguido metabolizá-los, e essas árvores seriam aquelas que conseguiram melhor adaptação às condições edafoclimáticas.
BELL & WARD (1984), analisando as concentrações de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio em Eucalyptus saligna e Eucalyptus wandoo, com seis e cinco anos de idade, respectivamente, verificaram que a fertilidade dos dois solos, nos quais estavam as árvores, era baixa, e a redução da disponibilidade de nutrientes pode ter causado diferenças na concentração de nutrientes nas folhas das duas espécies. Os autores verificaram que: a concentração de nitrogênio foi mais elevada em tecidos jovens e em locais de melhor fertilidade; as concentrações de fósforo mostraram-se mais elevadas nas folhas superiores da copa, e essas concentrações decresceram com o aumento da idade dos tecidos; de modo semelhante ao nitrogênio, as árvores nos solos mais férteis apresentaram maiores valores de concentração de fósforo do que nos solos pobres; os níveis de potássio, em folhas jovens, foram, geralmente, mais altos do que em tecidos de folhas completamente desenvolvidas; para o cálcio, os níveis mais elevados foram verificados em folhas dos ramos mais baixos e tecidos mais velhos, ou seja, o oposto do
também se mostraram elevados em folhas dos ramos mais baixos e nos tecidos mais velhos.
SCHÖNAU (1981), estudando povoamentos de Eucalyptus grandis com idades variando de um a três anos, verificou que houve resposta positiva à adubação nos dois primeiros anos de idade; observou uma variação mensal significativa na concentração de nutrientes nas folhas, em função da precipitação pluvial local, e diferenças entre talhões quanto a resposta à adubação – crescimento e concentração de nutrientes nos tecidos. Quando cultivado em solo muito pobre, o eucalipto, mesmo com quatro a cinco anos, pode apresentar sintomas de deficiência nutricional e responder à adubação, especialmente com nitrogênio e potássio (SILVEIRA, 2004).
A eficiência de utilização de nutrientes na produção de madeira também varia com o tipo de solo (disponibilidade de nutrientes), com a população de plantas e com a espécie. Em Bom Despacho (MG), a produção de biomassa da madeira de povoamentos com 5,5 anos de idade foi, aproximadamente, 2,5 vezes maior do que em Carbonita (MG), enquanto o teor de fósforo e nitrogênio foi 4,5 vezes maior (REIS et al., 1987). Esses resultados mostraram que a quantidade de madeira produzida por unidade de fósforo ou nitrogênio absorvidos é muito maior em solos mais pobres.
Do ponto de vista nutricional, VETTORAZZO (1989) afirmou que o melhor crescimento de um genótipo pode ser decorrente de sua capacidade de absorção de nutrientes do solo, ou de sua maior eficiência em utilizar o nutriente absorvido na produção de matéria seca. Essa informação não condiz com estudo realizado por SANTANA et al. (2002), que, estudando procedências de Eucalyptus grandis e Eucalyptus saligna, constataram que as maiores produtividades de biomassa de tronco não foram acompanhadas de maiores valores de eficiência de utilização de nutrientes, fato este importante para a melhor conservação da sustentabilidade da produção florestal. Segundo VETTORAZZO (1989), nos programas de melhoramento do eucalipto, as características fisiológicas e bioquímicas são pouco aproveitadas, embora sejam ferramentas preciosas para a seleção de genótipos mais eficientes na utilização de nutrientes, de grande importância para serem usados em solos de baixa fertilidade.
SOUZA (1994) citou cinco características que poderiam contribuir para o aumento da eficiência de absorção e utilização de nutrientes: adequada geometria e distribuição do sistema radicular; modificações químicas na rizosfera e exsudação de substâncias capazes de solubilizar nutrientes; presença de micorrizas; tolerância a condições de baixo pH ou aumento de teores de alumínio trocável, e taxa de absorção mais rápida em condições de baixas concentrações de nutrientes.
Epstein &e Jefferies (1964) e Heslop-Harrison (1964), citados por GIERTYCH (1969), observaram que,
tolerância a altos níveis de determinados nutrientes, ou com eficiência de utilização nutricional, houve adaptação edafoclimática.
As correlações entre eficiência nutricional e características de crescimento, especialmente sob condições limitantes, indicam que os genótipos de maior eficiência nutricional crescem com maior rapidez (Li, 1989, citado por GUIMARÃES, 1993). Porém, a eficiência nutricional tem caráter específico; o fato de um genótipo apresentar eficiência na utilização de um ou mais nutrientes não significa que também utilize eficientemente outros (BARROS & NOVAIS, 1990). Como observado por TEIXEIRA et al. (1989), MORAIS et al. (1990) e MOLICA (1992), dificilmente é possível selecionar um material genético que apresente alta eficiência de utilização de todos os nutrientes. O que pode ser feito é utilizar materiais genéticos que possuam eficiência compatível com a fertilidade dos solos, ou seja, materiais pouco eficientes na absorção de cálcio deveriam ser plantados em solos ricos neste nutriente, ou recebê-lo na forma de adubo ou calcário. Mas, se materiais altamente eficientes na absorção de um nutriente forem plantados em solos pobres e que não receberam adubação, ocorrerá degradação mais rápida do solo.
NAMBIAR (1984), relatando diversos estudos com diferentes espécies florestais em vários países quanto à resposta a adubações, ou seja, quanto ao aumento da produtividade, mencionou que a seleção de genótipos pode oferecer um avanço nesse sentido, e advertiu que o potencial genético para alta produção não será completamente expresso se não for acompanhado por uma otimização dos recursos de água e nutrientes. Segundo esse autor, muitos dos conhecimentos sobre nutrição são empíricos, e os avanços nessa área somente serão possíveis se houver interação nos conhecimentos sobre a fisiologia do crescimento das árvores e a relação destas com a disponibilidade de nutrientes no solo.
Conforme SANTANA et al. (1999), os quais trabalharam em diferentes sítios florestais com diversas procedências de eucaliptos, Eucalyptus grandis adaptou-se melhor do que E. saligna em sítios com restrições edafoclimáticas, mas em condições adequadas, E. saligna pode ser mais produtivo, fato que reforça a necessidade de seleção de espécies e procedências melhores adaptadas às condições do sítio. Outro fato importante levantado pelos autores é de que os conteúdos de nutrientes no tronco foram maiores nos sítios mais produtivos e nos matérias genéticos melhor adaptados às condições edafoclimáticas, evidenciando a estreita relação entre produção de biomassa e conteúdo de nutrientes nas árvores.
SANTANA et al. (2002), analisando o comportamento de E. grandis e E. saligna em sítios localizados no Estado de São Paulo, observaram que: i) os materiais genéticos mostraram variações na eficiência de utilização de nutrientes entre locais; ii) a alta eficiência
de utilização de nutrientes não está necessariamente ligada à alta produtividade; iii) as procedências de E. grandis apresentaram maiores valores de eficiência de utilização nutricional para Mg que as de E. saligna, não havendo diferenças apreciáveis para os demais nutrientes, e iv) a maior exportação de P foi observada nos sítios com solos de menor fator de capacidade deste elemento, independentemente do material genético.
Seleção para eficiência nutricional
A avaliação da eficiência nutricional por parte das diferentes espécies florestais, procedências e/ou clones, é uma característica importante para auxiliar o silvicultor no momento de optar pelo material a ser usado nos reflorestamentos (CALDEIRA et al., 2002). A seleção de material genético que melhor se adapte à condição de fertilidade mais baixa do solo tem sido uma preocupação constante (GODDARD e HOLLIS, 1984; GUIMARÃES, 1993), e as espécies com maior capacidade em absorver e utilizar os nutrientes são as mais desejáveis.
Conforme SOUZA (1994), a seleção de material genético superior é fundamental para alcançar elevada produtividade de eucalipto, e a caracterização dos genótipos deve ser feita a partir dos aspectos morfológicos, fisiológicos e nutricionais, a fim de que haja maximização de ganhos. Como esse material é selecionado na fase adulta e plantado quando jovem, deve-se verificar o grau de correlação existente entre a eficiência nutricional das plantas adultas e jovens.
Ainda de acordo com SOUZA (1994), a exigência nutricional e a eficiência de utilização de nutrientes pelas diferentes espécies, nas fases de muda e adulta, podem seguir ou não o mesmo padrão. Por exemplo, Eucalyptus camaldulensis apresenta alta demanda por nutrientes nas duas fases (juvenil e adulta); E. cloeziana, na fase de muda, tem baixa eficiência de utilização de potássio e magnésio, e, no campo, é eficiente na utilização de fósforo, potássio e cálcio. E. cloeziana, quando comparado a E. grandis, E. citriodora e E. pyrocarpa, apresenta bom potencial de produção de biomassa, e também alta eficiência nutricional, se comparado com E. camaldulensis, E. grandis, E. pellita e E. maculata. O autor também verificou grande diferença entre matrizes e clones quanto à produção de biomassa e eficiência de utilização de nutrientes, identificando vários genótipos de bom crescimento e com elevada eficiência nutricional, sendo significativa a correlação entre matrizes e mudas clonais para eficiência nutricional, durante os estádios juvenis (mudas) e adulto (matrizes).
De acordo com GUIMARÃES (1993) e SANTANA et al. (2002), o melhorista deve selecionar genótipos que tenham alto potencial produtivo com a utilização de menos fertilizantes. Sabe-se que existem plantas altamente tolerantes a estresses hídricos, térmicos ou nutricionais; cabe ao pesquisador selecionar indivíduos com freqüência elevada de genes favoráveis às condições
adversas, direcionando nesse sentido as pesquisas e os estudos sobre melhoramento e nutrição.
Considerações gerais
Conforme a pesquisa bibliográfica, vários fatores, como genéticos, fisiológicos e, principalmente, a qualidade dos sítios, interferem e estão interligados, influenciando a eficiência de utilização de nutrientes (EUN) pelos indivíduos de um povoamento de eucalipto. Ressalta-se que, na seleção de genótipos superiores para a característica eficiência de utilização de nutrientes, a qualidade dos sítios é um dos fatores mais importantes que se devem considerar, pois os materiais genéticos mostram-se diferentes quanto à sua eficiência de utilização de nutrientes entre locais e espécies. Por isso, é aconselhável a implantação de uma rede de experimentos para selecionar genótipos superiores.
É importante salientar que, dificilmente, é possível selecionar um material genético que apresente alta eficiência de utilização de nutrientes para todos os elementos essenciais, e a melhor solução é selecionar e utilizar materiais genéticos compatíveis com as características e necessidades dos sítios.
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