UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

Centro de Ciências Agrárias

Departamento de Solos e Engenharia Rural

Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água

ABSORÇÃO DE N, P, K DE TRÊS ESPÉCIES FLORESTAIS EM RELAÇÃO AO ESTRESSE HÍDRICO E ADUBAÇÃO ORGÂNICA EM DOIS SOLOS DO

SEMI-ÁRIDO DA PARAÍBA

Jussara Silva Dantas

AREIA, PB MARÇO - 2005

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JUSSARA SILVA DANTAS

ABSORÇÃO DE N, P, K DE TRÊS ESPÉCIES FLORESTAIS EM RELAÇÃO AO ESTRESSE HÍDRICO E ADUBAÇÃO ORGÂNICA EM DOIS SOLOS DO

SEMI-ÁRIDO DA PARAÍBA

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água da Universidade Federal da Paraíba, como parte dos requisitos para obtenção do título de “Mestre em Manejo de Solo e Água”. Área de Concentração: Manejo e Conservação de Solos e Água.

Orientadores: Vânia da Silva Fraga Ignácio Hernan Salcedo

AREIA, PB MARÇO – 2005

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D192a Dantas, Jussara Silva.

Absorção de N, P, K de três espécies florestais em relação ao estresse hídrico e adubação orgânica em dois solos do Semi-Árido da Paraíba./ Jussara Silva Dantas. – Areia, PB: CCA/UFPB, 2005.

36 p.: il.

Dissertação (Mestrado em Manejo de Solo e Água) pelo Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba.

Orientadora: Vânia da Silva Fraga.

1. Espécies florestais - absorção de nutrientes. 2. Estresse hídrico. 3. Adubação orgânica. I. Fraga, Vânia da Silva (orientadora). II. Título.

CDU: 631.81.031:631.432.2+631.862(043.3)

Ficha catalográfica elaborada na Seção de Processos Técnicos da Biblioteca Setorial de Areia-PB, CCA/UFPB.

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JUSSARA SILVA DANTAS

ABSORÇÃO DE N, P, K DE TRÊS ESPÉCIES FLORESTAIS EM RELAÇÃO AO ESTRESSE HÍDRICO E ADUBAÇÃO ORGÂNICA EM DOIS SOLOS DO

SEMI-ÁRIDO DA PARAÍBA

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água da Universidade Federal da Paraíba, como parte dos requisitos para obtenção do título de “Mestre em Manejo de Solo e Água”. Área de Concentração: Manejo e Conservação de Solos e Água.

Aprovada em 29 de março de 2005

BANCA EXAMINADORA

Profa. Dra. Vânia da Silva Fraga

CCA/UFPB Orientadora

Prof. Dr. Ignácio Hernan Salcedo DEN/UFPE

Orientador

Prof. Dr. Roberto Wagner C. Raposo CCA/UFPB

Examinador

Profa. Dra. Carolina Etienne de R. e S. Santos

DA/UFRPE Examinadora

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A Deus pela vida e por tudo que tenho alcançado;

Ao meu pai Mauricio Estelino Dantas, por ser um exemplo de coragem, fé, bondade e pelos esforços realizados para garantir-me esta vitória. Minha eterna gratidão, te amo;

A minha mãe Josineide Silva Dantas, pela lição de vida, carinho, amor e por pacientemente suportar a minha ausência durante esse período, dando-me incentivos nesta jornada edificante. Te amo muito!

As minhas irmãs: Jarleide e Jarlene, pela união e carinho recebido.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por esta benção que é a vida e que me deu a coragem para sonhar e força para realizar o sonho de vencer mais essa etapa da minha vida;

Aos meus pais e irmãs, que me conduziram por toda a infância e juventude, com todo carinho, agradeço tudo o que sou;

A professora Vânia da Silva Fraga, pela paciência, orientação, ensinamentos, confiança, amizade e incentivos. Admiro-te por ser uma pessoa humilde, inteligente, otimista, alegre, admirada e respeitada por todos os seus colegas e alunos;

Ao professor Ignácio Hernan Salcedo, pela oportunidade, orientação e paciência durante a realização deste trabalho;

Ao professor Rômulo S. C. Menezes pela amizade, motivação e confiança, incentivando-me a prosseguir nesta jornada, fossem quais fossem os obstáculos;

Ao professor Everardo V. de S. B. Sampaio pelos ensinamentos, amizade e por sempre ter acreditado em mim;

Aos professores Roberto Wagner C. Raposo e Carolina Etienne de Rosalia e Silva Santos pela participação na banca examinadora, contribuindo com as valiosas sugestões e correções;

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em especial aos Professores Vânia da Silva Fraga e Adailson Pereira de Souza e a Secretária Rosa Cláudia pelo carinho, paciência, compreensão e incentivo;

A CAPES pela concessão da bolsa de estudo;

Ao IAI (Inter American Institute for Global Change Research) e ao CNPq (Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico) pelo financiamento da pesquisa;

Ao professor Adailson Pereira de Souza pelos seus constantes ensinamentos, pela amizade, respeito, apoio e consideração;

Ao professor Ivandro de França da Silva pela colaboração prestada durante a realização deste trabalho;

Aos funcionários do Laboratório de Química e Fertilidade do solo em especial a “Seu Castor”, Patrocínio, Ednaldo, Montesquieu e Fabiano pessoas incansáveis na batalha do dia a dia;

Aos técnicos do grupo de Radioagronomia do DEN, em especial a Claudenice, Gilberto, Pedro, Clarindo e a minha amiga Sandra Galvão pela colaboração e apoio nas análises laboratoriais;

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A Regina Lúcia Félix Aguiar pela atenção e ajuda nas análises estatísticas dos nódulos;

A Francisco Tony Martins de Sousa pelo convívio harmonioso, carinho, cumplicidade, apoio e dedicação;

A Naldo, Perla, Gilson, Cida, Valberto, “Vaval”, “Sula”, “Seu Pelé” e “Chico” pelas palavras de estímulo, enfim, por todo bem que me fazem, o carinho da amizade e gratidão;

Aos amigos de residência: Alberio, Carol, Alexandre e Araken pelo respeito, força e amizade construídas durante o tempo de convivência;

A Eleide Leite Maia por todo o apoio na condução do experimento, valeu pela amizade e o respeito que construímos juntas nesta etapa de minha vida;

A Daniela Batista da Costa pelos bons momentos vividos e pela amizade sólida e eterna;

A Klerisson e Damon pela consideração, amizade e ajudas prestadas na condução do experimento;

Aos amigos da Pós-Graduação: Tony, Eleide, Egeiza, Alessandra, Jucilene, Adalgisa, Rosângela Souto, Farnésio, Chagas, Antonio Junio, Josely, Lindiane, Cícero, Raquel e George pelas horas de diversão compartilhadas;

Aos amigos da Graduação: Alysson, Leirson, Emanoel Dias, Íris, Rui Mendes, Fábio Marques, Antonio Neto, André Mahon, Raphael, Leila e Sheila pela amizade e agradável convívio;

E a todos que direta e indiretamente ajudaram na realização deste trabalho.

“Amanhã, quando nossos passos forem mais firmes, nossos anseios mais concretos e realizados, resta-nos sempre a lembrança daqueles que muito contribuíram para isto”.

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SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ... vi

LISTA DE FIGURAS ... vii

RESUMO... viii

ABSTRACT... ix

1. INTRODUÇÃO ... 1

2. REVISÃO DE LITERATURA ... 3

2.1. Caracterização da região semi-árida ... 3

2.2. Caracterização das espécies... 4

2.2.1. Gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.)... 4

2.2.2. Jurema preta (Mimosa hostilis Benth.) ... 5

2.2.3. Nim (Azadirachta indica A. Juss.) ... 7

2.3. Retenção de água nos solos ... 7

2.4. Importância da água para as plantas... 8

2.5. Estresse hídrico ... 9

2.6. Utilização dos estercos ... 9

3. MATERIAL E MÉTODOS ... 11 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 16 4.1. Produção de MS total ... 16 4.2. Teores de nutrientes ... 18 4.2.1. Teores de N... 18 4.2.2. Teores de P... 19 4.2.3. Teores de K... 20 4.3. Absorção de nutrientes ... 22 4.3.1. Absorção de N... 22 4.3.2. Absorção de P ... 24 4.3.3. Absorção de K... 25

4.4. Eficiência de utilização do esterco pelas espécies florestais ... 27

4.5. Nódulos ativos ... 28

5. CONCLUSÕES... 30

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1. Atributos químicos e físicos do Luvissolo e do Neossolo da região semi-árida do NE, utilizados no ensaio em vasos em casa de vegetação... 11 TABELA 2. Níveis de água obtidos a partir da curva de retenção de umidade... 12 TABELA 3. Água disponível nos dois solos... 13 TABELA 4. Médias (n=4) da matéria seca total (g) de três espécies florestais

submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... 17

TABELA 5. Médias (n=4) dos teores de N total na MS (mg g -1) de três espécies

florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem

adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... ₁₉

TABELA 6. Médias (n=4) dos teores de P na MS total (mg g-1) três espécies

florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem

adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... ₂₀

TABELA 7. Médias (n=4) dos teores de K na MS (mg g-1_{) de três espécies florestais}

submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação,

em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... ₂₂

TABELA 8. Absorção de N total (mg kg de solo-1) por três espécies florestais

submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... 24

TABELA 9. Absorção de P (mg kg de solo-1) por três espécies florestais submetidas

a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... 25

TABELA 10. Absorção de K (mg kg de solo-1) por três espécies florestais submetidas

a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio... 27 TABELA 11. Eficiência de utilização (%) dos nutrientes N, P e K em relação à

adubação com esterco de três espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias

após o plantio... ₂₈

TABELA 12. Médias (n=4) do número de nódulos ativos de duas espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação,

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. Desenho ilustrativo da quantidade de água reposta nos tratamentos... 12 FIGURA 2. Temperatura e umidade relativa máxima e mínima do ar do período

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RESUMO

JUSSARA SILVA DANTAS. Absorção de N, P, K de três espécies florestais em

relação ao estresse hídrico e adubação orgânica em dois solos do semi-árido da Paraíba. Areia - PB, Centro de Ciências Agrárias, UFPB, março de 2005. 36 p. il.

Dissertação. Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água. Orientadores: Profa.

Dra. Vânia da Silva Fraga e Prof. Dr. Ignácio Hernan Salcedo

A região semi-árida é marcada pela irregularidade das chuvas e o baixo índice pluviométrico que causam graves prejuízos ao desenvolvimento de espécies florestais. Em geral, os solos da região semi-árida nordestina são deficientes em N e P, sendo o fósforo, em geral, o nutriente mais carente. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a produção de matéria seca total, a absorção de nutrientes (N, P e K), a eficiência da adubação orgânica e a nodulação de espécies florestais. O experimento, de 90 dias de duração, foi desenvolvido em casa de vegetação do DSER/CCA/UFPB, localizada no município de Areia-PB. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado seguindo o arranjo fatorial (2x3x2x2) de tratamentos, com 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos de dois intevalos de água disponível (0,1-0,5 e 0,1-1,2 MPa), três espécies [gliricídia (Gliricídia sepium), jurema preta (Mimosa hostilis Benth) e nim (Azadirachta indica A. de Jussieu)], dois solos (Luvissolo e Neossolo) e duas doses de esterco caprino (com e sem aplicação), totalizando 96 parcelas experimentais. A gliricídia foi à espécie que teve a maior produção de matéria seca total, independente da adubação orgânica e do estresse hídrico; os teores de N, P e K na gliricídia e jurema preta foram influenciados pelo estresse hídrico e adubação orgânica; o nim apresentou os maiores teores de N, P e K, e as menores absorções desses nutrientes, independentemente do solo, do estresse hídrico ou da adubação; a absorção de N e P pelas leguminosas gliricídia e jurema preta foi favorecida pela adubação orgânica, mas independeu da classe de solo e do estresse hídrico aplicado; a absorção de K pela gliricídia e jurema preta aumentou com a adubação orgânica mas dependeu do estresse hídrico e do tipo de solo; a eficiência de utilização do N, P e K do esterco foi maior na gliricídia seguida pela jurema preta, independente do estresse hídrico e tipo de solo; a gliricídia foi a leguminosa que apresentou o maior número de nódulos ativos, independentemente do estresse hídrico e do tipo de solo.

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ABSTRACT

DANTAS, JUSSARA SILVA. Uptake of N, P, K of three forest species in relation to

the water stress and organic fertilization in two soils of the semi-arid of Paraiba state. Areia - PB, Centro de Ciências Agrárias, UFPB, march of 2005. 36 p. il.

Dissertation. Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água. Adviseres: Profa.

Dra. Vânia da Silva Fraga e Prof. Dr. Ignácio Hernan Salcedo

The semi-arid area is marked by the irregularity of the rains and the low pluviometric index that limit the growth of forest species. In general, the soils of the semi-arid area of northeastern Brazil are deficient in N and P, being the phosphorus, in general, the most limitng nutrient. The objectives of this work were to evaluate dry matter production, nutrient uptake (N, P and K), the efficiency of organic ammendment and nodulation of three forest species. The 90-day experiment was conducted in the greenhouse of DSER/CCA/UFPB, located in the district of Areia-PB. It was used a complete randomized design following with treatments in factorial arrangement (2x3x2x2), with four replications. Treatments were two levels of available water (0,1-0,5 and 0,1-1,2 MPa), three species [gliricidia (Gliricídia sepium), jurema preta (Mimosa hostilis Benth) and neem (Azadirachta indica A. de Jussieu)], two soils (Luvissolo and Neossolo) and two rates of goat manure (with and without application), with a total of 96 pots. The gliricídia had the greatest dry matter production, independently of organic ammendment and water stress level; concentrations of N, P and K in the gliricídia and jurema preta were influenced by water stress and organic ammendment; neem showed the greatest concentrations of N, P and K but the smallest uptake of those nutrients, independently of soil, water stress and organic ammendment; N and P uptake by the legumes species was favored by the organic ammendment, but was independent of soil class and water stress applied; uptake of K by gliricidia and jurema preta increased with the organic ammendment, the increase was affected by level of water stress and soil class; use efficiency of N, P, K in the manure was larger for gliricidia and followed by jurema preta, independently of water stress and soil class; of the two legumes, gliricidia presented the largest number of active nodules, independently of water stress and soil class.

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1. INTRODUÇÃO

A variabilidade e a escassez das chuvas, além da baixa fertilidade do solo, são os principais fatores que limitam a produtividade agropecuária na região semi-árida. Esta região é caracterizada por apresentar baixa precipitação, clima quente e seco, predominância de vegetação de caatinga, e por englobar as mais variadas classes de solos, desde os mais jovens como os Neossolos, até os intemperizados, como os Argissolos e Latossolos, passando pelos medianamente desenvolvidos, como os Luvissolos (Campos, 2004).

O aumento da intensidade do uso do solo e diminuição da cobertura vegetal nativa no semi-árido nordestino tem levado à degradação dos recursos naturais e, em especial, à diminuição da fertilidade do solo. Os processos mais relevantes responsáveis pela perda da fertilidade do solo são a erosão e a exportação de nutrientes pela colheita dos produtos agrícolas e consumo de forragem pelos animais (Menezes e Sampaio, 2002). Desse modo, no atual contexto, nos sistemas de agricultura familiar à utilização de fertilizante é praticamente inexistente e a produtividade depende dos níveis de fertilidade natural dos solos e da ciclagem de nutrientes, que estão associados à matéria orgânica do solo (Sampaio et al., 1995a; Tiessen et al., 1994).

O nitrogênio e o fósforo são dois dos principais nutrientes essenciais às plantas. Nos solos do semi-árido nordestino estes nutrientes encontram-se geralmente em baixa disponibilidade, o que limita significativamente a produtividade vegetal (Sampaio et al., 1995b).

A utilização de esterco é uma alternativa amplamente adotada para o suprimento de nitrogênio e fósforo nos solos da região semi-árida, no entanto, devido à reduzida disponibilidade de esterco nas propriedades, geralmente os agricultores necessitam comprar esterco de regiões circunvizinhas, o que eleva os custos de produção (Menezes e Sampaio, 2002).

Uma alternativa seria o plantio de espécies que se adaptem em regiões de clima quente, que auxiliem na revegetação de solos degradados, no controle da erosão em encostas e que sejam utilizadas também como forragem nos períodos de estiagem (Franco et al., 2000). Embora muitas forrageiras nativas sejam de boa qualidade, a maioria é de ciclo anual e curto constituindo uma defesa contra a aridez da região, não podendo fornecer bons suportes forrageiros disponíveis por longo período (Oliveira Júnior, 2000).

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Em virtude disso, procura-se estabelecer variedades que tenham sua adaptabilidade reconhecida em relação à fertilidade do solo e a variação da disponibilidade de água na região semi-árida, para que possam minimizar o problema da fertilidade do solo e conseqüente escassez de forragem em períodos críticos de estiagem.

O presente trabalho tem como objetivos avaliar a produção de matéria seca total, a absorção de nutrientes (N, P e K), a eficiência de utilização do esterco de caprino em três espécies florestais e a nodulação das espécies leguminosas, sob estresse hídrico e adubação orgânica em duas classes de solos representativas da região semi-árida paraibana.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Caracterização da região semi-árida

O semi-árido nordestino estende-se por uma área estimada em 748.600 km2,

perfazendo 8,8% do território brasileiro. Apresenta predominância de vegetação de Savana-estépica, caracterizada por formações xerófilas, lenhosas, decíduas, e em geral espinhosa, com presença de plantas suculentas e áfilas (Alcoforado-Filho et al., 2003; Jacomine, 1996; Rodal e Nascimento, 2002).

A região caracteriza-se por seu clima semi-árido muito quente ou BSh de Köppen, onde prevalecem precipitações pluviométricas médias anuais entre 400 e 600 mm, com chuvas irregulares e concentradas em 2 a 3 meses do ano (Jacomine, 1996; Brasil, 1981; Souza et al., 1994).

O relevo da região em sua maioria apresenta-se como sendo suave ondulado e as altitudes variam entre 300 e 500 m. A geologia da região assume papel importante na formação dos solos, sendo que os materiais originários com maior predominância são gnaisses, granitos, migmatitos e xistos (Silva et al., 1993). Os solos variam muito em função do material de origem, havendo ocorrência com destaque das seguintes ordens: Luvissolos, Latossolos, Argissolos, Planossolos, Cambissolos, Vertissolos e Neossolos (Jacomine, 1996). Devido a isto, torna-se difícil fazer generalizações sobre a fertilidade dos solos, embora se possa destacar a deficiência generalizada em fósforo. O uso de fertilizantes minerais é uma prática pouco comum na região, devido às irregularidades das chuvas sendo a agricultura itinerante a mais praticada (Sampaio et al., 1995b).

A vegetação da caatinga é constituída, especialmente, de espécies lenhosas e herbáceas, de pequeno porte, geralmente dotadas de espinhos, sendo, caducifólias, perdendo suas folhas no início da estação seca, e de cactáceas e bromeliáceas. Fitossociologicamente, a densidade, freqüência e dominância das espécies são determinadas pelas variações topográficas, tipo de solo e pluviosidade (Pereira, 1998).

Não existe uma lista completa para as espécies da caatinga, encontradas nas suas mais diferentes situações edafoclimáticas (agreste, sertão, cariri, seridó, carrasco, entre outros). Em trabalhos qualitativos e quantitativos sobre a flora e vegetação da caatinga, foram registradas cerca de 596 espécies arbóreas e arbustivas, sendo 180 endêmicas. Possivelmente, o número de espécies da caatinga tende a aumentar se considerarmos as

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herbáceas. As famílias mais freqüentes são Caesalpinaceae, Mimosaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae e Cactaceae, sendo os gêneros Senna, Mimosa e Pithecellobium os com maior número de espécies. A catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.), as juremas (Mimosa spp.) e os marmeleiros (Croton spp.) são as plantas mais abundantes na maioria dos trabalhos de levantamento florístico realizados em área de caatinga (Pereira, 1998).

2.2. Caracterização das espécies

2.2.1. Gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq) Kunth ex Walp.)

É uma leguminosa arbórea de porte médio, nativa do México, América Central e Norte da América do Sul, com crescimento rápido e enraizamento profundo, o que lhe confere notável tolerância à seca. A exemplo da Leucena leucocephala, é considerada como espécie de múltiplo uso, prestando-se, basicamente, aos mesmos propósitos: forragem, reflorestamento, adubação verde e cercas vivas, entre outros (Carvalho Filho et al., 1997).

Essa espécie de leguminosa pertence à subfamília Papilionoideae, que inclui cerca de 6 a 9 espécies conhecidas, selvagens e cultivadas, compreendendo arbustos e pequenas árvores. A espécie-tipo pode chegar a 12 m de altura. A inflorescência é do tipo racemosa, muito vistosa, usualmente rósea, aparecendo no início da primavera, antes da brotação das folhas, conferindo às árvores certa semelhança com os pessegueiros em flor e tornando-se bastante atraentes (Franco et al., 2000).

A gliricídia pode vegetar numa grande variedade de solos, desde solos arenosos até Vertissolos e Oxissolos (Parrota, 1992). Às vezes pode ser encontrada em grupos extensos, em dunas costeiras ligeiramente salinas com um nível de água subterrânea até 10 m de profundidade durante a estação seca. A planta é intolerante a condições pantanosas ou compactadas (Hughes, 1987). Tolera solos ácidos (pH 5,5 a 7,0), mas não uma acidez severa (pH menor que 4,5), nem uma saturação por alumínio maior que 60% (Parrota, 1992).

A gliricídia desenvolve-se melhor em condições quentes e úmidas, tendo o seu crescimento limitado por baixas temperaturas, podendo, entretanto, tolerar prolongados períodos de seca, ainda que com queda de folhas e dos ramos mais velhos. Não necessita de solos férteis, embora exiba melhor desempenho naqueles de alta fertilidade e profundos o suficiente para um bom enraizamento, fator determinante na maior ou menor produção e manutenção de folhagem verde no período seco (Carvalho Filho et al., 1997).

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A queda da folhagem que ocorre na época seca e de abundante floração promove

a incorporação anual ao solo, de cerca de 60 a 70 kg ha-1_{de matéria orgânica. A madeira é}

densa e bastante durável, pode ser explorada como lenha e os ramos apresentam um poder

calorífero bastante alto (4.900 kcal kg-1). As espécies deste gênero são utilizadas no

controle de erosão em encostas e revegetação de solos degradados (Franco et al., 2000). A gliricídia apresenta folhas com elevados teores em nitrogênio, fósforo e potássio. Sendo assim, seu uso como adubo verde geralmente resulta no enriquecimento do solo (Gómez e Preston, 1996).

Recentemente, o plantio da gliricídia em aléias e cercas vivas tem sido estimulado por instituições de pesquisa e ONG’s no Agreste da Paraíba, devido à alta capacidade dessa leguminosa de produzir forragem ou adubo verde em condições de baixa disponibilidade hídrica e por ser uma das leguminosas arbóreas que tem sido mais aceitas pelos agricultores do Agreste paraibano. É possível que o plantio dessa leguminosa arbórea seja uma estratégia que promova uma maior estabilização na produção de biomassa e aumente as entradas de C e outros nutrientes no solo nas áreas de cultivo das propriedades através de seu uso como adubo verde (Perez et al., 2003).

A espécie considerada potencial para o uso na adubação verde, deve apresentar bom crescimento vegetativo, material orgânico rico em nutrientes, boa penetração das

raízes e capacidade de fixação biológica de N2. A família das leguminosas é a mais

utilizada para esse fim, sendo a Gliricídia sepium uma das espécies desta família que tem mostrado uma grande capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico mediante a simbiose com bactérias do gênero Bradyrhizobium (Nóbrega et al., 2004). As leguminosas arbóreas

por serem capazes de se associarem a bactérias fixadoras de N2 atmosférico, proporcionam

a adição deste nutriente no sistema, contribuindo para a sustentabilidade dos agroecossistemas (Alfaia, 1997). A gliricídia nodula abundantemente com espécies de rizóbio de crescimento lento, agrupados no chamado grupo caupi de inoculação cruzada (Franco et al., 2000).

2.2.2. Jurema preta (Mimosa hostilis Benth)

É descrita botanicamente como uma árvore que apresenta um porte arbustivo geralmente bifurcado, com galhos baixos e altura média de 4,5 metros ao final de cinco anos. Apresenta uma casca rugosa com fendas longitudinais pouco fibrosas, folhas bipinadas e flores dispostas em espigas esbranquiçadas. O fruto é uma vagem pequena, de tegumento fino e quebradiço quando maduro. A copa da árvore é relativamente densa e o

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diâmetro máximo do tronco situa-se entre 15 e 20 cm. A referida espécie possui um cerne castanho avermelhado produzindo lenha e carvão de excelente qualidade (Braga, 1976).

O período normal de floração da espécie inicia em agosto e se estende até novembro, período este caracterizado pela ausência de chuvas ou baixa precipitação pluviométrica o que corresponde à seca da região semi-árida (Araújo et al., 2000).

A utilização da jurema preta como fonte de energia é relatada por Faria (1984) quando avaliou a espécie em relação às propriedades da madeira e do carvão, concluindo pelo seu grande potencial energético a qual supera o Eucaliptus grandis em muitas características.

É uma planta bastante adaptada a solos ácidos (pH 4,5) com teores altos de alumínio e baixos teores de P, K, Ca, Mg como são os Latossolos, os Podzólicos e Areias Quartzozas das chapadas piauienses. Neste tipo de solo, a vegetação predominante é a jurema preta (Pereira, 1998).

A jurema preta tem sido objeto de estudo para a recuperação de áreas degradadas. A degradação ocorre em função principalmente dos processos de erosão, compactação e

salinização, trazendo conseqüências cada vez mais negativas. A jurema preta apresentou

um bom potencial de crescimento nas condições de solo e clima em uma área degradada na região semi-árida Paraibana (Santos et al., 1993). A indiscutível rusticidade da jurema preta permite que ela cresça espontaneamente em solos rasos extremamente pobres onde se encontra afloramento de rochas (Vieira, 1997).

Esta leguminosa arbustiva inclui-se entre as espécies que compõem a dieta alimentar dos animais domésticos na caatinga e, por isso, tem sido considerada uma planta forrageira, sendo recomendada para uso em bancos de proteínas, principalmente para caprinos e ovinos (Carvalho Filho e Salviano,1982).

A jurema preta se desenvolve rápido e fornece uma rama muito apreciada pelo gado, especialmente quando em frutificação. Ressalta ainda que o sertanejo considera como rama, a folhagem de árvores e arbustos que servem para alimentar os rebanhos (Faria, 1984).

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2.2.3. Nim (Azadirachta indica A Juss.)

É uma planta originada da Índia, trazida para o Brasil em 1992. Trata-se de uma árvore de crescimento rápido, que em poucos anos, atinge mais de 10 metros de altura. Produz os seus primeiros frutos entre 3 e 5 anos depois do plantio. Nas condições do Nordeste chega a produzir frutos 2 vezes por ano (Jattan et al., 1995).

O nim pertence à família meliácea, esta espécie desenvolve-se bem em regiões semi-áridas, por ser resistente à seca e suportar temperaturas elevadas, adaptando-se facilmente a diferentes tipos de solos (Martinez, 2002).

Esta espécie apresenta folhas verde-escuras, compostas e imparipenadas, com freqüência aglomeradas nos extremos dos ramos, simples e sem estípulas. As flores são de colorações brancas, aromáticas, reunidas em inflorescências densas, com estames crescentes formando um tubo, pentâmeras e hermafroditas. O fruto é uma baga ovalada, com 1,5 a 2,0 cm de comprimento e, quando maduro, apresenta polpa amarelada e casca branca, dura contendo um óleo marrom no interior de uma semente ou, raramente, em duas. O cerne é muito rico em tanino e sais inorgânicos de cálcio, potássio e ferro (Oliveira, 2003).

Quanto às exigências edafoclimáticas, a espécie se desenvolve bem em regiões com precipitação pluviométrica anual entre 400 e 800 mm. Mas, a espécie já foi inserida com sucesso em áreas onde a precipitação está em torno de 250 mm anuais. A planta é tolerante a longos períodos secos e a temperaturas elevadas, em curto período, não resistindo a geadas (Martinez, 2002).

2.3. Retenção de água nos solos

Os solos de texturas diferentes apresentam também diferentes capacidades de retenção de água. Klar (1984), afirma que os solos de textura mais fina retêm mais água que os de textura mais grosseira, sendo esta variação governada pelos fenômenos de capilaridade e adsorção, que por sua vez são governados pelas forças de adesão, coesão e de tensão superficial, conforme Reichardt (1993). Para esse autor, dos diversos fatores que interferem na retenção de água em um solo, a textura é o principal, uma vez que esta determina a área de contato entre as partículas sólidas a água, e as proporções de poros de diferentes tamanhos. Desta forma, acredita-se ser variável de solo para solo, a forma da água disponível ou facilmente disponível às plantas, a qual usualmente se define como a

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água retida entre as tensões que representam o ponto de murcha permanente e a capacidade de campo.

À medida que o solo perde água por evapotranspiração o mesmo vai retendo a que fica de forma cada vez mais intensa, tornando-se necessário, por parte da planta um maior desprendimento de energia para retirá-la, diminuindo assim esse intervalo de água facilmente disponível (Klar, 1984). Para esse autor a água facilmente disponível varia segundo a demanda evaporativa da atmosfera, com a curva de retenção de umidade do solo e com o vegetal envolvido.

Segundo vários autores, a exemplo de Richards (1947), Bernardo (1982) e outros, existem diferenças bastante expressivas quando se considera a água disponível no solo determinada pelo método de laboratório utilizando a câmara e membrana de pressão ou pelo método de campo ou gravimétrico.

2.4. Importância da água para as plantas

De todas as substâncias absorvidas pelas plantas, a água obviamente é aquela necessária em maior quantidade. As moléculas de água são fundamentais no metabolismo das plantas, integram os seres vivos e, em nível ecológico, representam uma força importantíssima em configurar padrões climáticos. Portanto, a água é essencial para a vida das plantas, tanto no sentido bioquímico como biofísico e suas influências são internas e ambientais (Benincasa, 1984).

A água é essencial para os seres vivos e fator de fundamental importância para a produção de alimentos, especialmente sob condições irrigadas. A prática da irrigação, em muitas situações, é a única maneira de garantir a produção agrícola com segurança, principalmente em regiões tropicais de clima quente e seco, como é o caso do semi-árido brasileiro, onde ocorre déficit hídrico para as plantas devido à alta taxa de evapotranspiração, que excede a taxa de precipitação durante a maior parte do ano (Cheyi et al., 1997).

A água atua também como veículo de transporte de nutrientes minerais e produtos orgânicos da fotossíntese, absorvidos do solo e conduzidos para as plantas através da contínua demanda evapotranspirativa, com destino à atmosfera (Reichardt, 1993).

A crescente demanda por matéria-prima e alimento produzidos pela agricultura, torna o uso da irrigação imperativo em todo o mundo (Bernardo, 1982). A evolução mundial das áreas irrigadas vem tendo o seguinte comportamento: 8 milhões de ha em 1880, 48 milhões de ha em 1900, 94 milhões de ha em 1950, 198 milhões de ha em 1970 e

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cerca de 220 milhões de ha em 1990 (Jensen et al., 1990). Cerca de três quartos das áreas irrigadas situam-se em países em desenvolvimento, respondendo os cereais por 60% do total das culturas exploradas. As áreas irrigadas representam 15 a 17% das terras cultivadas e respondem por 36% da produção mundial de alimentos (Rhoades e Kandiahl, 1992).

2.5. Estresse hídrico

Estresse é qualquer tipo de influência negativa, de origem biótica ou não, que possa afetar o desenvolvimento normal do potencial genético da planta (Jones e Jones, 1989).

O déficit hídrico é um dos fatores limitantes na produção agrícola (Beeg e Turner, 1976). As perdas mundiais em produção na agricultura advinda do estresse hídrico superam as perdas de todos e quaisquer outros fatores juntos (Hsiao, 1973). Turner (1988) o considera não o fator principal, mas um dos que causam maiores decréscimos quanto à produção de grandes culturas e de pastagens.

A deficiência hídrica traz efeitos deletérios tanto ao crescimento quanto ao desenvolvimento vegetal (Santos e Carlesso, 1998). Apesar disso há relatos que afirmam haver, em certas culturas, efeitos benéficos na produção, conseguidos pela aplicação controlada de déficit hídrico brando ou em determinadas fases do desenvolvimento vegetal (Guinn e Maney, 1973; Turner, 1988).

Quanto a severidade, um estresse brando corresponderia a um decréscimo no potencial hídrico (ψ) da planta de poucos bars ou em até 10% no conteúdo relativo de água (CRA) em relação a plantas bem irrigadas: no estresse moderado o (ψ) baixaria mais que uns poucos bars, porém menos que 15 bars e o CRA diminuiria em mais de 10 e menos de 20%. O estresse severo ocorreria com diminuição de 15 bars no (ψ) ou de 20% no CRA (Hsiao, 1973).

2.6. Utilização de estercos

Com o aumento dos custos da adubação mineral, o agricultor passou a ter uma nova visão sobre a adubação orgânica, dando importância à utilização de estercos que na maioria das vezes era desprezado na propriedade, passando a fazer uso desse material como agente modificador das condições físicas e químicas do solo, de modo a elevar o nível de fertilidade do solo (Souto, 2002).

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A produção dos estercos é originada da digestão dos animais, onde parte da alimentação ingerida por eles é aproveitada pelo seu organismo e o restante é eliminado através de fezes e urinas. Os teores de N, P, e K nos estercos está diretamente relacionado com a alimentação e tamanho dos animais, e com parâmetros fisiológicos. Quanto mais excedente de nutrientes for à alimentação, em relação às exigências nutricionais dos

animais, melhor a qualidade dos estercos. Em média, 75% do N, 80% do P2O5 e 85% do

K2O presentes nos alimentos são excretados nas fezes (Harris, 1998). Portanto, quando

animais são alimentados com ração concentrada, estes produzem estercos mais ricos que os criados sob regime de pastoreio. Os animais jovens aproveitam melhor a alimentação, retendo cerca de 50% do que ingerem, produzindo estercos mais pobres (Bayer e Mielniczuk, 1999).

A composição e as características do esterco indicam que esse material possui potencial para a utilização direta no solo como fertilizante orgânico. No entanto, o desperdício desse resíduo, constitui prática de países subdesenvolvidos ou de produtores pouco esclarecidos, uma vez que a utilização adequada da biomassa gerada, permitirá a redução desses problemas com uma conseqüente elevação da produtividade, visto que a produção de resíduos, representa um percentual do custo de produção agrícola (Tedesco et al., 1999).

Os benefícios no uso de estercos animais podem ser assim elencados: melhorias nas propriedades físicas do solo e no fornecimento de N, P, K e outros nutrientes minerais; aumento no conteúdo de matéria orgânica, melhorando a infiltração de água como também aumento na capacidade de troca de cátions (Hoffman et al., 2001).

Independentes da origem, os estercos quando aplicados em doses adequadas apresentam efeitos positivos sobre o rendimento das culturas, devido à sua ação favorável aos fatores físicos, químicos e biológicos do solo. Há comprovações de que a dose ideal varia com a textura do solo (Bezerra Neto et al., 1984).

Os estercos de animais são os mais importantes adubos orgânicos, pela sua composição, disponibilidade relativa e benefícios da aplicação, chegando a igualarem ou até mesmo a superarem os efeitos dos fertilizantes minerais (Henriques, 1997). O uso contínuo de adubos orgânicos promove acúmulo do fósforo no solo. No entanto, o nutriente que tem apresentado maior acúmulo no solo é o potássio, seguido do cálcio e magnésio (Andreola et al., 2000). O esterco de caprino é mais sólido e muito menos aquoso que dos bovinos e suínos, tem a estrutura mais fofa, permitindo a aeração e por essa razão fermentam rapidamente podendo ser aproveitados na agricultura após um menor período de “curtição” que os demais (Henriques, 1997).

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3. MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa de vegetação localizada no Departamento de Solos e Engenharia Rural/CCA/UFPB, no município de Areia-PB, situado a 6°58' de latitude Sul e 35°41' de longitude Oeste e 575 m de altitude.

Os solos que foram utilizados são pertencentes às classes Luvissolo e Neossolo Regolítico, proveniente do município de Casserengue – PB. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0 – 20 cm de profundidade. Na Tabela 1 são apresentados os atributos químicos e físicos das duas classes de solos utilizadas no experimento. Os atributos químicos foram obtidos através de metodologia descrita pela (EMBRAPA, 1997) e realizadas no Laboratório de Química e Fertilidade do Solo do DSER/CCA/UFPB em Areia-PB.

Tabela 1. Atributos químicos e físicos do Luvissolo e do Neossolo da região semi-árida do NE, utilizados no ensaio em vasos em casa de vegetação

Solos Classe _Textural

Umidade 0,033 MPa pH C P K Ca Mg H+Al g kg-1 H2O(1:2,5) g kg-1 --mg dm-3-- ---cmol dm-3--- Luvissolo FrArgAr 140 6,6 7,98 5,66 281 2,50 1,85 0,58 Neossolo FrAr 88 4,9 4,57 1,35 107 0,90 0,25 2,39

Foram utilizadas as espécies jurema preta (Mimosa hostilis Benth), gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq) Kunth ex Walp.) e o nim (Azadirachta indica A Juss.). Foram semeadas 6 sementes das espécies gliricídia e jurema preta diretamente nos vasos de polietileno com 7 kg de solo, após a fase de plântula foi realizado um desbaste deixando uma planta por vaso. Para o plantio do nim foram utilizadas mudas provenientes da AS-PTA (Assessoria e Serviços a Projetos em Agricultura Alternativa), transplantadas com 15 dias após a emergência. Antes do plantio das espécies nos vasos, procedeu-se uma incubação por 30 dias antes do plantio das espécies florestais, para os tratamentos com

adubação orgânica, a dose de esterco caprino foi equivalente a 20 t ha-1 (55g de esterco

seco para 7 kg de solo).

A perda de água foi acompanhada por pesagens diárias e a água somente foi reposta quando os vasos atingiram a massa correspondente aos intervalos de estresse de cada tratamento. A quantidade de água adicionada foi à necessária para levar o solo ao

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nível 0,1 MPa (controle), as variações dos níveis de umidade foram dos intervalos 0,1 - 0,5 MPa e de 0,1 - 1,2 MPa dependendo dos tratamentos (Figura 1).

Figura 1. Desenho ilustrativo da quantidade de água reposta nos tratamentos.

Os níveis de água foram obtidos a partir da curva de retenção de umidade do solo (Tabela 2). Para determinação desta curva foi utilizado o aparelho de câmara de pressão levando-se amostras do solo ao equilíbrio de 0,01; 0,033; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0; 1,2 e 1,5 MPa de acordo com a metodologia de Richards (1947), realizada no Laboratório de Física do Solo do DSER/CCA/UFPB em Areia-PB.

Tabela 2. Níveis de água obtidos a partir da curva de retenção de umidade Cap. vaso Cap. campo Ponto de mucha --- MPa --- Solos 0,01 0,033 0,1 0,3 0,5 0,7 1,0 1,2 1,5 --- cm3 cm-3 --- Luvissolo 0,328 0,183 0,139 0,113 0,102 0,092 0,092 0,089 0,086 Neossolo 0,266 0,120 0,089 0,066 0,056 0,050 0,048 0,045 0,042

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Foi calculada a água disponível tanto no Luvissolo quanto no Neossolo, em relação aos níveis de retenção de umidade (Tabela 3). Os intervalos de estresse hídrico escolhidos para o presente trabalho foram: 0,1-0,5 e 0,1-1,2 MPa.

Tabela 3. Água disponível nos dois solos

______________Água disponível______________ MPa Lâmina (h) (mm) Água volumétrica (cm³ cm-3) Porosidade (%) Luvissolo 0,01 – 1,5 6,1 0,241 47 0,033 – 1,5 2,4 0,097 18 0,1 – 0,5* 0,92 0,037 8 0,1 – 1,2* 1,3 0,049 10 Neossolo 0,01 – 1,5 5,4 0,223 45 0,033 – 1,5 1,9 0,078 16 0,1 – 0,5* 0,8 0,033 6 0,1 – 1,2* 1,1 0,044 8

* intervalos utilizados no experimento

Durante todo o experimento em casa de vegetação a temperatura e a umidade do ar foram medidas através de data logger HOBO colocado dentro de uma pequena caixa de madeira, com persiana frontal, para circulação de ar, suspenso no meio do experimento para realização das medidas. As medidas de temperatura e umidade foram realizadas a cada 10 minutos, por um período total de 90 dias (Figura 2).

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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2 6 /3 /2 0 0 4 2 /4 /2 0 0 4 9 /4 /2 0 0 4 1 6 /4 /2 0 0 4 2 3 /4 /2 0 0 4 3 0 /4 /2 0 0 4 7 /5 /2 0 0 4 1 4 /5 /2 0 0 4 2 1 /5 /2 0 0 4 2 8 /5 /2 0 0 4 4 /6 /2 0 0 4 1 1 /6 /2 0 0 4 1 8 /6 /2 0 0 4 Tempo (dias) T e m p e ra tu ra ( °C ) T. máx T. mín 0 20 40 60 80 100 120 2 6 /3 /2 0 0 4 2 /4 /2 0 0 4 9 /4 /2 0 0 4 1 6 /4 /2 0 0 4 2 3 /4 /2 0 0 4 3 0 /4 /2 0 0 4 7 /5 /2 0 0 4 1 4 /5 /2 0 0 4 2 1 /5 /2 0 0 4 2 8 /5 /2 0 0 4 4 /6 /2 0 0 4 1 1 /6 /2 0 0 4 1 8 /6 /2 0 0 4 Tempo (dias) U m id a d e R e la ti v a ( % ) UR. máx UR. mín

Figura 2. Temperatura e umidade relativa máxima e mínima do ar do período experimental.

Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado seguindo o arranjo fatorial (2x3x2x2x4). Os tratamentos foram constituídos de 2 intervalos de água (0,1 - 0,5 MPa e 0,1 - 1,2 MPa), 3 espécies (jurema preta, gliricídia e o nim), 2 solos (Luvissolo e Neossolo), 2 doses de estercos (com e sem aplicação) com 4 repetições, totalizando 96 parcelas experimentais.

Após 90 dias do plantio foram coletadas as biomassas da parte aérea e das raízes. As raízes foram submetidas a uma lavagem com jato de água sobre uma peneira para evitar a perda das raízes mais finas. Logo após a lavagem das raízes foram retirados os nódulos das espécies leguminosas, para posterior contagem e identificação de sua viabilidade. A viabilidade dos nódulos foi determinada visualmente, observando-se a coloração interna dos mesmos. Em seguida a raiz juntamente com a parte aérea foram levadas para estufa de

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procedendo-se à digestão com uma mistura de ácido sulfúrico e água oxigenada (Thomas et al., 1967).

Nos extratos obtidos pela digestão, foram determinados os teores de nitrogênio pelo método de Kjeldahl, os teores de fósforo por colorimetria (Thomas et al., 1967), os teores de potássio por fotometria de chama, determinados no Laboratório de Radioagronomia do DEN/UFPE em Recife-PE.

A absorção de nitrogênio, fósforo e potássio em mg kg solo-1 foi obtida da

seguinte maneira:

ABSORÇÃO =

A eficiência de utilização dos nutrientes presentes no esterco em % foi obtida da seguinte maneira:

EFICIÊNCIA =

Os dados foram analisados estatisticamente através da análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de probabilidade de 5%, usando o programa Statistica versão 6.0 (Statsoft, 2001).

O efeito dos tratamentos (espécie, estresse hídrico e adubação), relacionados ao número de nódulos ativos foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis e as médias comparadas pelo teste t (Conover, 1980).

Teor dos nutrientes * MS total 7 kg de solo

(ABS c/esterco – ABS s/esterco) * 100

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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Produção de matéria seca total e relação parte aérea/raiz

De forma geral, no Luvissolo, as produções de matéria seca total da gliricídia e jurema preta foram maiores do que no Neossolo (Tabela 4), provavelmente devido a maior fertilidade natural do Luvissolo (Tabela 1).

Houve resposta à adubação na produção de matéria seca total da gliricídia e da jurema preta, mas esta resposta variou em função do estresse hídrico e do solo (Tabela 4). No Luvissolo no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa, apenas a gliricidia aumentou 32% (p < 0,05) por conta da adubação orgânica. Já no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa, a gliricídia apresentou um aumento de 43% (p < 0,05), enquanto que o aumento da jurema preta foi de 20% (p < 0,05). No Neossolo houve resposta à adubação orgânica independentemente do estresse hídrico aplicado e foi bem maior que no Luvissolo (Tabela 4). No intervalo de 0,1 - 0,5 MPa os aumentos foram de 240% e 65% no Neossolo para a gliricídia e jurema preta, respectivamente, enquanto no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa os aumentos (p < 0,05) foram de 174% e 100%, respectivamente. O nim não respondeu a adubação orgânica.

Assim, no Luvissolo independentemente da adubação orgânica e do estresse hídrico, a gliricídia teve um desempenho melhor do que jurema preta e bem superior ao nim. Entretanto, no Neossolo a resposta da gliricídia foi semelhante a do jurema preta diferindo (p < 0,05) somente no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa com o uso do esterco, onde ambas espécies tiveram uma produção comparável entre si e superior a do nim, independentemente do nível de estresse hídrico (Tabela 4).

A gliricídia tem uma alta capacidade em produzir forragens em condições de baixa disponibilidade hídrica, promovendo uma maior estabilização na produção de biomassa e um aumento nas entradas de C e outros nutrientes no solo (Perez et al., 2003).

A relação parte aérea/ raiz é uma correlação de desenvolvimento expressando o fato de que o crescimento da parte aérea pode afetar o radicular e vice-versa (Goss, 1973). Esta relação parte aérea/ raiz variou muito em função das três espécies florestais, onde as mesmas tiveram estratégias de crescimento diferenciadas, o valor médio desta relação na gliricídia no Neossolo foi de 0,44. A jurema preta obteve a maiores relações parte aérea/ raiz de 1,58 no Luvissolo e 1,48 no Neossolo. O nim apresentou relação de parte aérea/ raiz com valor médio de 0,35 independentemente da adubação orgânica e do estresse hídrico aplicado, ou seja, a matéria seca da parte aérea do nim foi 1/3 da matéria seca

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radicular, onde o menor crescimento da parte aérea do nim independente do estresse hídrico pode traduzir numa estratégia de sobrevivência.

Tabela 4. Médias (n=4) da matéria seca total (g) de três espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio

MS total (g)

_______0,1 - 0,5 MPa______ _______0,1 - 1,2 MPa______

Espécie sem esterco com esterco sem esterco com esterco

LUVISSOLO

Gliricídia 59,2bA 78,3aA 51,8bA 74,0aA

Jurema 48,0aB 53,9aB 44,4bB 53,3aB

Nim 11,9aC 11,5aC 10,6aC 11,2aC

NEOSSOLO

Gliricídia 14,0bAB 47,6aA 13,9bAB 38,1aAβ

Jurema 20,7bA 34,1aB 17,8bA 35,6aA

Nim 8,77aB 10,0aC 7,06aB 9,94aB

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na linha dentro de cada intervalo de estresse hídrico para cada espécie comparam adubação, letra maiúscula na coluna dentro cada nível de adubação compara as espécies no mesmo estresse e letra grega na linha dentro de cada nível de adubação para cada espécie compara os intervalos de estresses hídricos, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey com p < 0,05.

O crescimento radicular superior ao caulinar é um comportamento considerado vantajoso, para as plantas sujeitas a estresse hídrico, facilitando a retirada de água mesmo depois da superfície do solo ter perdido a umidade durante a estação seca (Correia e Nogueira, 2004), fato este foi verificado em várias espécies de leguminosas da caatinga de Pernambuco, tais como: Anadenanthera macrocarpa (Barbosa, 1991), Acacia farnesiana (Barros e Barbosa, 1995), Parkinsonia aculeata L. (Barbosa e Prado, 1991). Segundo estes autores o aumento da relação raiz/ parte aérea em plantas sob déficit hídrico seria um mecanismo de resistência à seca, pelo desenvolvimento do sistema radicular (aumento da área de absorção da água), em detrimento da parte aérea (diminuição da área de evapotranspiração).

Estudo realizado por Vasconcelos (2000), utilizando a jureminha (Desmanthus virgatus L. Willd) em três solos sob diferentes disponibilidades de água, encontrou valores de matéria seca da parte aérea e da matéria seca radicular bem inferior ao do presente estudo nas plantas aos 90 dias, mas estes valores foram comparáveis ao do presente estudo somente em relação às plantas de jurema preta que se desenvolveram no Neossolo.

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4.2 Teores de nutrientes

4.2.1. Teores de N

Os teores de N presentes na matéria seca (MS) total das três espécies oscilaram

entre um mínimo de 10,1 e um máximo de 21,7 mg g-1 (Tabela 5). Os teores considerados

adequados de nitrogênio na matéria seca das plantas varia de 14 a 16 mg g-1 para espécies

florestais (Malavolta et al., 1997). Na solução do solo, a concentração do nitrogênio é freqüentemente, baixa (Marschner, 1995). Na planta, esse nutriente atua como constituinte dos aminoácidos, nucleotídeos, clorofila e de várias coenzimas. Além disso, por fazer parte dos ácidos nucléicos, é um elemento vital nos processos de reprodução e crescimento vegetal (Binkley, 1986; Marschner, 1995).

Os menores teores de N foram encontrados na jurema preta no tratamento sem adubação em ambos os solos e pela gliricídia e o nim unicamente no Neossolo (Tabela 5).

Com a variação do estresse hídrico, apenas o nim diminuiu (p < 0,05) o teor de N

no Luvissolo sem adubação, apresentando um teor de N de 20,5 mg g-1 de MS, no intervalo

de 0,1 - 0,5 MPa e 16,5 no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa (Tabela 5). No Neossolo, o aumento do estresse hídrico também resultou em menores teores de N, especificamente para a gliricídia sem adubação e para nim adubado.

A adição do esterco proporcionou aumentos (p < 0,05) no teor de N da gliricídia e da jurema preta no Luvissolo e das três espécies no Neossolo (0,1 - 0,5 MPa). De forma geral, as mesmas tendências de aumento no teor de N com adição de esterco ocorreram no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa, com a exceção do nim (Tabela 5).

Esperava-se que os teores de N nas leguminosas fossem maiores que no nim,

devido à fixação simbiótica de N2, mas não se observaram tendências consistentes nesse

sentido. Talvez isto tenha ocorrido devido à menor produção de matéria seca do nim (Tabela 4), que diluiu menos o N absorvido, em relação às leguminosas (Tabela 5).

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Tabela 5. Médias (n=4) dos teores de nitrogênio na MS (mg g -1) de três espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio

Teores de N

_______0,1 - 0,5 MPa______ _______0,1 - 1,2 MPa______

LUVISSOLO

Gliricídia 13,8bB 20,5aAB 14,3aA 17,3aB

Jurema 11,6bB 18,1aB 13,2bA 18,6aB

Nim 20,5aA 21,4aA 16,5bAβ 21,1aA

NEOSSOLO

Gliricídia 17,1bA 21,7aA 10,1bAβ 21,0aA

Jurema 13,8bA 18,9aA 12,9bA 18,9aA

Nim 15,2bA 18,8aA 12,5aA 12,5aBβ

4.2.2. Teores de P

Os teores de fósforo na MS total variaram de 0,84 mg g-1 para a jurema preta até

3,43 mg g-1 para o nim (Tabela 6) e foram maiores que o teor considerado como nível

crítico (0,6 mg g-1) e entre os considerados como suficientes (1 mg g-1 a 3 mg g-1) para

espécies florestais (Malavolta et al., 1997). Na planta, o fósforo tem uma importante participação na constituição dos fosfolipídeos, como componente essencial da membrana celular, nos ácidos nucléicos, nos compostos energéticos como o trifosfato de adenosina (ATP), que armazena e fornece energia para diferentes processos metabólicos da planta como respiração, fotossíntese, síntese de proteína e desdobramento de carboidratos (Marschner, 1995).

O teor de P presente na matéria seca total (Tabela 6) diminuiu (p < 0,05) com o aumento de estresse hídrico apenas no Neossolo para gliricídia (sem esterco) e para o nim (com esterco). Esta mesma tendência foi observada para o N.

A composição química da matéria seca da gliricídia, determinada em um estudo

de campo, com duração de 90 dias, apresentou teores de P de 1,75, 1,81, 0,69 mg g -1 , nas

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O efeito da adubação no teor de P, dentro de cada nível de estresse hídrico (Tabela 6) foi mais limitada no Luvissolo do que no Neossolo. Neste último somente a gliricídia num intervalo (0,1 - 0,5 MPa) não respondeu à adubação orgânica, enquanto que no Luvissolo somente o nim (0,1 - 0,5 MPa) e a jurema preta (0,1 - 1,2 MPa) apresentaram resposta significativa (p < 0,05).

Semelhantemente ao observado para o teor de N, o nim foi à espécie que apresentou os maiores teores de P no Luvissolo e no Neossolo, neste último solo com a exceção do intervalo de 0,1 - 0,5 MPa sem esterco. Acredita-se que as razões para estas tendências foram às mesmas que àquelas apresentadas para os teores de N.

Tabela 6. Médias (n=4) dos teores de fósforo na MS total (mg g-1) três espécies florestais

submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio

Teores de P

_______0,1 - 0,5 MPa_______ _______0,1 - 1,2 MPa______

LUVISSOLO

Gliricídia 1,24aB 1,41aB 1,24aB 1,49aB

Jurema 1,29aB 1,64aB 1,17bB 1,70aB

Nim 2,61bA 3,24aA 2,88aA 3,17aA

NEOSSOLO

Gliricídia 2,37aA 2,06aB 1,26bBβ 1,77aB

Jurema 0,844bC 1,42aC 1,13bB 1,66aB

Nim 1,66bB 3,43aA 1,89bA 2,81aAβ

4.2.3. Teores de K

Os teores de K na MS total variaram de um mínimo 5,60 mg g-1 para a jurema

preta até um máximo de 22,3 mg g-1 para o nim (Tabela 7). De acordo com Malavolta et al.

(1997), o teor mínimo é inferior ao teor considerado como nível crítico (8,3 mg g-1₎

enquanto que o teor máximo é superior aos teores considerados como suficientes para

espécies florestais (10,0 mg g-1 a 12,0 mg g-1). A importância do potássio reside no fato de

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especialmente, ligadas às funções enzimáticas, de regulador osmótico e de controlador das células guardas (Marschner, 1995). Por outro lado Malavolta et al. (1997), menciona que o potássio interage com outros nutrientes, podendo, influenciar a absorção de vários íons.

De forma geral, os teores de K das três espécies no Luvissolo foram semelhantes ou um pouco superiores àqueles encontrados no Neossolo, apesar do teor de K no Luvissolo ser quase o dobro do teor no Neossolo (Tabela 7).

Diferentemente do observado para os teores de N e de P, não houve efeito do estresse hídrico nos teores de K, mas houve interação entre os intervalos de estresse e resposta à adubação orgânica. A adição do esterco no Luvissolo proporcionou aumentos (p < 0,05) nos teores de potássio na gliricídia e no nim no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa enquanto que na jurema preta a resposta foi observada somente no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa (Tabela 7). No caso do Neossolo, as três espécies responderam (p < 0,05) a adubação orgânica no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa, em relação ao teor de K, enquanto que no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa somente a gliricídia mostrou resposta ao adubo orgânico (Tabela 7).

Considerando o comportamento entre as espécies (Tabela 7), o nim foi à espécie que apresentou os maiores teores de K, independentemente do solo, da condição hídrica ou da adubação, semelhantemente ao observado para N e P.

A análise da matéria seca da gliricídia cultivada durante 90 dias em um estudo de

campo, apresentou teores de K de 23,5, 35,0, 16,0 mg g -1 _{, nas folhas, casca e caules,}

respectivamente (Carvalho Filho et al., 1997).

Os teores de nutrientes encontrados na serapilheira de três leguminosas utilizadas na revegetação de solos degradados, a gliricídia destacou-se pelos teores de N, P e K

superiores às demais, estes teores foram de 20,6; 0,96 e 3,6 mg g-1, respectivamente (Costa

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Tabela 7. Médias (n=4) dos teores de potássio na MS (mg g-1) de três espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio

Teores de K

_______0,1 - 0,5 MPa_____ _______0,1 - 1,2 MPa______

LUVISSOLO

Gliricídia 14,5bB 19,1aB 16,0aB 18,6aB

Jurema 7,39aC 7,78aC 6,71bC 9,57aC

Nim 19,4bA 22,1aA 20,1aA 22,3aA

NEOSSOLO

Gliricídia 12,3bA 16,4aA 12,7bA 15,6aA

Jurema 5,60bB 8,57aB 6,92aB 7,75aB

Nim 13,3bA 17,2aA 14,7aA 15,9aA

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na linha dentro de cada intervalo de estresse hídrico para cada espécie comparam adubação e letra maiúscula na coluna dentro cada nível de adubação compara as espécies no mesmo estresse, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey com p < 0,05.

4.3 Absorção de nutrientes

4.3.1. Absorção de N

O aumento do estresse hídrico teve um efeito negativo na absorção do nitrogênio (Tabela 8). No Luvissolo adubado, a absorção de N na gliricídia teve uma redução (p <

0,05) de 229 para 183 mg kg de solo-1 nos intervalos de 0,1 - 0,5 MPa e 0,1 - 1,2 MPa,

respectivamente. Já no Neossolo com o uso de esterco a gliricídia diminuiu (p < 0,05) a

absorção de N de 148 para 115 mg kg de solo-1 com o aumento do estresse hídrico. O nim

e a jurema preta não responderam ao aumento de estresse hídrico.

A maior absorção do N foi observada na gliricídia (Tabela 8), provavelmente por se tratar de uma leguminosa que fixa N atmosférico através da simbiose com uma ampla gama de Rhizobium. O sucesso da gliricídia em sistemas agroflorestais deve-se à sua capacidade de nodular promiscuamente com diferentes grupos de Rhizobium nativos ou não nativos de uma região (Bala et al., 2003).

A absorção do N pela gliricídia no Luvissolo (0,1 - 0,5 MPa) foi superior (p < 0,05) a das demais espécies, na ausência ou na presença da adubação orgânica (Tabela 8). O intervalo de estresse hídrico 0,1 - 1,2 MPa proporcionou absorções significativas de

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nitrogênio (p < 0,05) para a gliricídia e a jurema preta na ausência da adubação, já na presença da adubação orgânica no mesmo solo e mesmo intervalo de estresse hídrico (0,1 - 1,2 MPa), somente a gliricídia diferiu (p < 0,05) das demais espécies. A gliricídia absorveu mais nitrogênio em relação à jurema preta provavelmente por serem leguminosas e pela gliricídia ter nodulado mais do que a jurema preta, favorecendo uma maior absorção do nitrogênio. No Neossolo a adubação orgânica favoreceu uma maior absorção de nitrogênio pela gliricídia no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa e pela gliricídia e jurema preta no intervalo de 0,1 - 1,2 MPa.

A adição do esterco favoreceu aumentos (p < 0,05) na absorção de nitrogênio pelas leguminosas gliricídia e jurema preta independente da classe de solo e do estresse hídrico aplicado (Tabela 8).

Leguminosas que fixam nitrogênio através da simbiose com bactérias conhecidas por “rizóbio” (gêneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium e Mesorhizobium), são importantes dos pontos de vista econômico e ecológico, pois podem dispensar total ou parcialmente os fertilizantes nitrogenados, contribuindo assim para viabilizar reflorestamentos e minimizar possíveis impactos ambientais decorrentes da utilização destes insumos (Barberi et al., 1998).

Os benefícios no uso de estercos animais podem proporcionar melhorias nas propriedades físicas do solo e no fornecimento de N, P, K e outros nutrientes minerais; aumento no conteúdo de matéria orgânica, melhorando a infiltração da água como também aumentando a capacidade de troca de cátions (Hoffman et al., 2001).

Numerosos trabalhos têm comprovado a importância dos resíduos de origem animal como fertilizantes, não só pela concentração de nutrientes, mas também pela eficiência de disponibilidade para as plantas e microrganismos do solo (Sorensen et al., 1994; Henriques, 1997).

Os teores médios de N, P e K encontrados na parte aérea da gliricídia foram de

27,3, 1,7, e 15,6 mg g-1 respectivamente, em estudo sobre o cultivo da gliricídia e da

leucena visando à melhoria dos solos dos tabuleiros costeiros (Barreto e Fernandes, 2001). As concentrações de N, P e K encontrados na matéria seca do Cynodon dactylon

foram de 29,8, 2,2 e 25,4 mg g-1, respectivamente, em estudo sobre o conteúdo de

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Tabela 8. Absorção de nitrogênio (mg kg de solo-1) por três espécies florestais submetidas a dois intervalos de estresse hídrico, com e sem adubação, em dois solos do semi-árido, aos 90 dias após o plantio

Absorção de N

_______0,1 - 0,5 MPa______ _______0,1 - 1,2 MPa______

LUVISSOLO

Gliricídia 116bA 229aA 106bA 183aAβ

Jurema 79,3bB 139aB 83,9bA 143aB

Nim 34,7aC 34,9aC 25,0aB 40,0aC

NEOSSOLO

Gliricídia 33,9bA 147aA 20,0bA 115aAβ

Jurema 40,9bA 91,8aB 32,8bA 96,3aA

Nim 19,1aA 27,0aC 12,6aA 17,6aB

4.3.2. Absorção de P

Com a variação do estresse hídrico, apenas a gliricídia diminuiu (p < 0,05) a absorção de fósforo no Neossolo adubado, apresentando uma absorção de P de 14,0 mg kg

de solo-1, no intervalo de estresse de 0,1 - 0,5 MPa e de 9,64 mg kg de solo-1 no intervalo

de estresse de 0,1 - 1,2 MPa (Tabela 9). A variação do estresse hídrico não afetou a absorção de P na jurema preta nem no nim (Tabela 9).

O efeito da adubação na absorção de P, dentro de cada intervalo de estresse hídrico (Tabela 9) foi expressivo tanto no Luvissolo quanto no Neossolo. A gliricídia e a jurema preta responderam a adubação orgânica independentemente do solo e do estresse hídrico aplicado. O nim não respondeu a adubação orgânica.

Assim, no Luvissolo adubado e independente do estresse hídrico, a gliricídia teve uma absorção de P melhor (p < 0,05) do que a jurema preta e bem superior ao nim. No Luvissolo sem o uso do esterco a gliricídia e a jurema preta tiveram maiores (p < 0,05) absorções de P do que o nim. Entretanto, no Neossolo a resposta da gliricídia foi semelhante a do jurema preta, diferindo (p < 0,05) somente no intervalo de 0,1 - 0,5 MPa com o uso do esterco, a absorção de P por estas espécies foi superior a do nim, independentemente do intervalo de estresse hídrico (Tabela 9).