CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES NA LITEIRA SUBMERSA EM
TRÊS IGARAPÉS DE BAIXA ORDEM NA BACIA AMAZÔNICA -
BRASIL
Neiliane do Nascimento SOARES1; Joana D’Arc de PAULA2; Flávio J. LUIZÃO3
1Universidade Federal do Amazonas, Bolsista PIBIC/CNPq/INPA; 2INPA, Bolsista CAPES; 3INPA/CPCR
1. Introdução
O sombreamento do canal dos igarapés, causado pela vegetação ripária, impede a penetração da luz na coluna de água, limitando dessa forma a produção primária. Diante disso a matéria orgânica de origem alóctone torna-se a principal fonte de energia nesses ecossistemas (Fisher e Likens 1973; Abelho 2001). Assim o fluxo de nutrientes passa então a ser determinado pela decomposição e remineralização de matéria orgânica particulada grossa (Cillero et al. 1990; Mathuriau e Chauvet 2002). Com o intuito de entender melhor o funcionamento da ciclagem de nutrientes em igarapés de baixa ordem na bacia amazônica, pretendemos avaliar a concentração de nutrientes na liteira submersa sob influência de solos com distintas fertilidades em dois locais da bacia Amazônica.
2. Material e Métodos
O estudo foi realizado em três igarapés de baixa ordem para cada local de estudo, totalizando 6 igarapés, escolhidos em áreas não perturbadas, a Reserva Biológica do Cuieiras/Manaus (ZF2), e a Fazenda Experimental Catuaba/AC. Ao longo de um trecho de 400m foram coletas, mensalmente, dez amostras da matéria orgânica vegetal depositada no leito dos igarapés utilizando o amostrador do tipo Surber (0,0625 m2, com malha coletora de
250 µm). Foram realizadas coletas durantes três meses. As amostras foram levadas para o laboratório onde foram lavadas e subseqüentemente levadas à estufa, onde foram secas até atingirem peso constante. Depois de secas foram moídas para determinação das concentrações de Ca, Fe, K, Mg, P e Zn, usando o método de digestão nitroperclórica das amostras (Malavolta e Netto 1989), sendo a leitura do P feita no espectrofotômetro UV-120-01 (Shimadzu), e a leitura de Ca, Fe, K, Mg e Zn no espectrofotômetro de absorção atômica (Anderson e Ingram 1993). Para avaliar a fertilidade química do solo, foram coletadas cinco amostras em diferentes intervalos de profundidade (0-5, 5-10, 10-20 cm), retiradas com trado metálico, acondicionadas em sacos plásticos com peneira de malha de 2 mm. Para as amostras de solo avaliamos as concentrações de K, P e Zn. Todas as análises foram realizadas no laboratório Temático de Solos e Plantas (LTSP) do INPA. As análises estatísticas foram realizadas no Programa Systat 10.2 utilizando Análise de variância (ANOVA) para verificar diferenças nas concentrações dos nutrientes entre os locais. Quando necessário os dados foram logaritimizados para atender aos pressupostos das análises utilizadas, quando, ainda assim, não obtiveram distribuição normal, a análise foi realizada pelo teste não paramétrico Krsukal-Wallis. Para avaliar se as características químicas do solo e da liteira acumulada no leito estão correlacionadas com o local foi feita uma ordenação indireta através da Análise de Componentes Principais (PCA), para reduzir a composição de nutrientes a poucos eixos, no programa PCord 5. O 1º e 2º eixo resultantes da ordenação foram utilizados como variável dependente no teste inferencial para avaliar se houve diferença na composição do solo e se houve diferença na composição química da liteira acumulada no leito entre os locais, realizado no programa Systat 10.2 utilizando uma regressão múltipla.
3. Resultados e discussão
No Acre observamos uma maior concentração de todos os nutrientes tanto no solo, quanto na liteira acumulada no leito dos igarapés. Isso se deve provavelmente às diferentes formações geológicas da Bacia Amazônica conforme observado por Fittkau (1971), assim algumas regiões do Acre por apresentarem formação mais recente apresenta solos mais férteis que o solo Amazônico (Quesada et al. 2011), refletindo na concentração de nutrientes na vegetação da floresta.
Quando analisamos se havia diferenças na concentração de K no solo entre a fazenda experimental Catuaba/AC e a Reserva Biológica do Cuieiras/AM observamos diferenças significativas (F= 50,577; r2=0,365, p<0,001) .Também foram observadas diferenças
significativas na concentração de P (F=33,24; r2=0,28, p<0,001) e Zn (F=92,513; r2=0,52,
p<0,001) para cada local, (Fig. 1).
Figura 1 - Concentração de nutrientes no solo da Reserva Biológica do Cuieiras/AM e na Fazenda Experimental Catuaba/AC, coletados em novembro de 2009 e novembro de 2010 respectivamente, a - LogK; b - P (Mg/Kg); .c - Log Zn.
Quando analisamos se havia diferenças nas concentrações de nutrientes na liteira acumulada no leito dos igarapés entre os locais (Amazonas e Acre) observamos uma variação significativa para os nutrientes P, Ca, Mg, Zn e Fe (Log P: F= 164,4; r2=0,74, p<0,001; Ca:
F= 10,8; r2=0,16, p=0,002; Mg: F= 30,4; r2=0,34, p<0,001; Log Zn: F= 139,2; r2=0,7,
p<0,001, Fe: Kruskal – Wallis 2= 43.87, p-value < 0,001), o único nutriente que não foi
significativamente diferente entre os locais foi o K (p= 0,062), (Fig. 2).
AC AM Local 0 10 20 30 P ( M g /K g ) AC AM Local -5 0 5 10 L o g K AC AM Local -3 -2 -1 0 1 2 3 L o g Z n
a
b
c
Figura 2 - Concentração de nutrientes da liteira acumulada no leito dos igarapés em estudo localizados na da Reserva Biológica do Cuieiras/AM e na Fazenda Experimental Catuaba/AC, coletados em novembro de 2009 e novembro de 2010 respectivamente, a - LogP; b - Mg (mg/L); .c – Ca (mg/L); d – LogZn ; e – Fe (mg/L).
A composição química do solo (P, K e Zn) foi representada pelo 1º e 2º eixo da PCA, que explicou 94% da variação dos dados (Fig. 3a). A composição química do solo variou significativamente entre os locais (Pillai Trace= 0,62; F2,87 = 71,8, p < 0,001). A composição
química da liteira acumulada no leito dos igarapés (P,K,Ca, Mg, Zn e Fe) foi representada pelo 1º e 2º eixo da PCA, que explicou 77% da variação dos dados (Fig. 3b), observamos também uma variação química na liteira do leito entre locais (Pillai Trace= 0,72; F2,57 = 73,7,
p < 0,001). Esses resultados nos mostram que há uma separação espacial na concentração de nutrientes tanto no solo, quanto na liteira acumulada no leito dos igarapés, por local.
acre manaus local -1 0 1 2 3 4 L o g P acre manaus local 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C a ( mg /L ) acre manaus local 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 M g ( m g /L ) acre manaus local -3 -2 -1 0 1 L o g Z n acre manaus local 0 10 20 30 40 F e ( m g /L ) a b c d e
Figura 3 - a - Ordenação utilizando valores dos nutrientes P,K e Zn, no solo, coletados na Reserva Biológica do Cuieiras/AM e na Fazenda Experimental Catuaba/AC, através do 1o e 2º
eixo da PCA; b - Ordenação utilizando valores dos nutrientes Ca, Fe, K, Mg, P e Zn, na liteira acumulada no leito dos igarapés, através do 1o e 2º eixo da PCA, para os mesmos locais de
coleta.
Segundo ter Steege (2006) a alta fertilidade do solo está diretamente relacionada com a alta produtividade da floresta, nossos resultados demonstram uma relação positiva de concentração de nutrientes, tanto no solo, quanto na liteira, com a fertilidade do solo corroborando seus resultados.
4. Conclusão
Nossos resultados mostram diferenças na concentração de nutrientes indicando que há heterogeneidade na bacia amazônica. A região do Acre apresentou uma maior concentração de todos os nutrientes comparado a região amazônica.
Esses resultados indicam a necessidade de mais trabalhos na bacia que possam ajudar a evidenciar a relação do gradiente de fertilidade do solo com a maior diversidade da floresta.
5. Referências
Abelho, M. 2001. From litterfall to breakdown in streams: The Scientific World, 1: 656-680. Anderson, J.M.; Ingram, J.S. 1993. Tropical Soil Biology and Fertility. A Handbook of Methods. 2a ed. C.A.B. International, Oxford. UK. 221pp.
Cillero, C.; Pardo, I.; Lopez, E.S. 1999. Comparisons of riparian vs. over stream trap location in the estimation of vertical litter fall inputs. Hydrobiologia, 416: 171-179.
Fisher, S.G.; Likens, G.E. 1973. Energy flow in Bear Brook, New Hampshire: an integrative approach to stream ecosystem metabolism. Ecological. Monographs, 43: 421-439.
AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC ORDENAÇÃO LEITO POR LOCAL
Axis 1 A x is 2 a b
Fittkau, E.J. 1971. Distribution and ecology of Amazonian chironomids (diptera). The Canadian Entomologist, 103 (3): 407-413.
Mathuriau, C.; Chauvet, E. 2002. Breakdown of leaf litter in a neotropical stream. Journal of the North American Benthological Society, 21 (3): 384-396.
Quesada, C. A.; Lloyd, J.; Anderson, L. O.; Fryllas, N. M.; Schwarz, M.; et al. 2011. Soils of Amazonia with particular reference to the rainfor sites. Biogeosciences, 8: 1415-1440. ter Steege, H.; Pitman, N.C.A; Phillips, O.L.; Chave, J.; Sabatier, D.; et al. 2006. Continental-scale patterns of canopy tree composition and function across Amazonia. Nature, 443 (28): 444-447.
