crescimento e propriedades da madeira de erythrina … · o objetivo de desse trabalho foi...
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CRESCIMENTO E PROPRIEDADES DA MADEIRA DE Erythrina Mulungu Mart Ex
Benth (Mungulu) INOCULADA COM FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES
GROWTH AND PROPERTIES OF Eritrine Mulungu Mart Ex Benth (Mungulu)
WOOD INOCULATED WITH ARBUSCULAR MICORRIZEAL FUNGI
Apresentação: Comunicação Oral
Maria Rita Lima Calandrini Azevedo1; Gleysla Gonçalves de Carvalho Fernandes
2; Rosana
Quaresma Maneschy3; Andrea Hentz de Mello
4; Luiz Eduardo de Lima Melo
5
DOI: https://doi.org/10.31692/2526-7701.IIICOINTERPDVAGRO.2018.00089
Resumo Estudos recentes têm evidenciado a importância de meios sustentáveis na pecuária, que
utilizam espécies com grande potencial forrageiro. A Erythrina fusca é uma espécie
leguminosa que apresenta bons índices de forragem e que, aplicada à boa pratica silvicultural,
pode obter grande biomassa, adequando-se a diversas formas de utilização sustentável.
Contudo, as informações sobre a Erythrina fusca tem se mostrado bastante escassas, e com
poucas publicações para o meio científico, potencializando o interesse pela informação sobre
essa espécie. O objetivo de desse trabalho foi caracterizar algumas propriedades da madeira
de Erythrina fusca e determinar o efeito da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares
(FMAs) sobre o crescimento e a densidade da madeira. As árvores foram obtidas de um
plantio experimental no qual estavam distribuídas em três tratamentos: testemunha,
inoculação com fungos e adubação convencional (química). No plantio determinou-se a altura
total e o diâmetro das árvores, então selecionou-se cinco árvores por tratamento das quais
foram obtidos discos a 1, 30 m do solo, para produção dos corpos de prova visando a
caracterização e determinação da densidade da madeira. Observou-se que as árvores do
tratamento controle apresentaram maior altura e maior densidade da madeira, o tratamento
com adubo apresentou árvores com maior diâmetro, enquanto as árvores com FMAs
apresentam os menores valores de crescimento e densidade. Diferente do que se esperava, a
inoculação influenciou pouco as características de crescimento das árvores, dessa forma é
possível que a espécie não tenha respondido positivamente a inoculação e, assim o tratamento
com FMAs não tenha tido efeito sobre o crescimento das plantas.
Palavras-Chave: Erythrina, tratamento silvicultural, crescimento, propriedades da madeira.
1 Engenharia Florestal, Universidade do Estado do Pará, [email protected] 2Engenharia Florestal, Universidade do Estado do Pará , [email protected]
3Núcleo de Meio Ambiente - NUMA da Universidade Federal do Pará – UFPA, [email protected] 4Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará – UNIFESSPA, [email protected] 5Dr. Em Ciência e Tecnologia da Madeira, Universidade do Estado do Pará - UEPA,
Abstract Recent studies have evidenced the importance of sustainable means in cattle raising, which
use species with great potential forage. Erythrina fusca is a leguminous species that has good
forage rates and, applied to silvicultural good practice, can obtain large biomass, adapting to
various forms of sustainable use. However, the information on Erythrina fusca has been
shown to be very scarce, with few publications for the scientific environment, increasing the
interest in information about this species. The objective of this work was to characterize some
properties of Erythrina fusca wood and to determine the effect of inoculation with arbuscular
mycorrhizal fungi (AMFs) on plant growth and wood density. The trees were obtained from
an experimental planting in which they were distributed in three treatments: control,
inoculation with fungi and conventional fertilization (chemical). At the planting the total
height and diameter of the trees were determined, then five trees were selected per treatment,
from which the disks were obtained at 1, 30 m from the soil, for the production of the test
specimens for the characterization and determination of wood density . It was observed that
the trees of the control treatment had higher height and higher density of the wood, the
treatment with fertilizer presented trees with larger diameter, whereas the trees with AMFs
presented the lowest values of growth and density. Different than expected, the inoculation
influenced little the growth characteristics of the trees, so it is possible that the species did not
respond positively to the inoculation and thus the treatment with AMFs had no effect on the
growth of the plants.
Keywords: Erythrina, silvicultural treatment, plant growth, wood properties.
Introdução
Erythrina fusca Lour, é uma espécie da família Fabaceae que pode acontecer na forma
de árvore ou arbusto, quando árvore, atinge até 30 m de altura, é conhecida popularmente por
inúmeras denominações, sendo a mais usual “mungulu”. O gênero Erythrina é um dos
maiores dentro das Leguminosas, com cerca de 117 espécies, ocorre em todos os domínios
fitogeográficos do Brasil, inclusive na Amazônia (Martins et al., 2018). Por ser um gênero
diversificado, as diferentes espécies apresentam inúmeras utilizações: arborização de ruas e
avenidas, para restaurar áreas degradadas, sombrear outras culturas como o cacau (Lima e
Martins, 2014), fabricação de produtos artesanais e potencial farmacológico (Carvalho, 2008;
Ministério da Saúde, 2012) e também como espécie forrageira em pastagens como alternativa
sustentável para alimentação do gado e aumento da atividade pecuária (Coelho, 2008). Baggio
et al. (2000) recomendou as espécies de Erythrina para formação de cercas-vivas, pois
enraízam facilmente quando cortadas em estacas grandes (2m de comprimento e 8
centímetros de diâmetro).
A despeito de sua representatividade botânica e de seu potencial econômico são
escassas as pesquisas que avaliaram as características de crescimento dessa espécie,
principalmente em plantios comerciais.
Quanto às propriedades da madeira, para todo o gênero, os trabalhos disponíveis são
limitados e antigos. A última descrição anatômica detalhada para E. fusca foi feita por
Detienne & Jacquet (1983) com amostras de poucos indivíduos e não representativa da
diversidade de ambientes de ocorrência para a espécie. Allen & Allen (1981) descreveram a
madeira das espécies arbóreas do gênero Erythrina como leve e de baixa durabilidade natural
e baixa resistência mecânica. Reitz et al. (1983) recomendaram o reflorestamento da espécie
em consórcio com o tapiá (Alchornea triplinervia) para o fornecimento de tábuas para urnas
funerárias. Wasjutin (1958) estudou a morfometria das fibras da madeira da espécie, informou
comprimento médio de 1,36 mm e indicou a qualidade da madeira para produção de celulose
e papel.
O efeito de diferentes práticas silviculturais sobre o crescimento e qualidade da
madeira da espécie também é pouco conhecido. Segundo Gattai et al. (2011) a prática de
inoculação com fungos micorrízicos arbusculares como tratamento silvicultural em plantios
com algumas espécies de Erythrina têm beneficiado o crescimento das plantas e aumento da
produção de biomassa.
Assim o objetivo de desse trabalho foi caracterizar algumas propriedades da madeira
de Erythrina fusca e determinar o efeito da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares
(FMAs) sobre o crescimento e a densidade da madeira.
Fundamentação Teórica
A Amazônia apresenta uma hiperdiversidade de plantas, cerca de 14.003 espécies
espermatófitas, distribuídas em 1.788 gêneros e 188 famílias botânicas. Desse total 48% são
árvores que atingem DAP ≥10 cm, quantitativo que representa aproximadamente 11% das
60.065 espécies arbóreas estimadas para ocorrer em todo o mundo (CARDOSO et al., 2017).
O gênero Erythrina é um amplo grupo botânico que contribui para este número e apesar de
apresentar grande potencial econômico, pouco pesquisas tem sido realizadas para entender
conhecer a qualidade silvicultural das espécies, bem como, formas de cultivo e manejo que
influenciam no crescimento e produtividade em biomassa dessa planta (Gratieri-Sossella et
al., 2008; Melo & Cunha, 2008).
A microbiota do solo, como os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e as
bactérias fixadoras de nitrogênio, influenciam grandemente a produtividade das plantas. Os
FMAs por exemplo, estabeleceram simbiose mutualística com a maioria das espécies de
plantas tropicais auxiliando no processo de absorção e transferência de nutrientes para as
plantas, além de favorecer o intercâmbio gasoso e hídrico no solo (RILLIG, 2004; Souza et
al., 2006). Schiavo & Martins (2003) observaram que mudas de Acacia mangium que
receberam inóculo de FMAs + rizóbio e produzidas apresentaram maior produção de matéria
seca e conteúdo de N, P na parte aérea. Carneiro et al. (2004) informaram que no plantio de
mudas de Cecropia pachystachya em solos de baixa fertilidade e sujeitos a estresse hídrico as
plantas inoculadas com FMA e com baixas doses de P2O5 apresentaram maior porcentagem
de sobrevivência e mudas mais vigorosas. Esses e outros autores tem demonstrado efeito
positivo da inoculação de FMAs para o estebelecimento, crescimento e produtividade de
espécies arbóreas. De forma geral as pesquisas tem demonstrado que o feito da inoculação
FMAs pode afetar significativamente o crescimento da planta, principalmente nos períodos
iniciais de desenvolvimento e estabelecimento.
Toda o fator que influência o crescimento das árvores tem efeito também sobre as
características da madeira devido ser um material de origem biológica e apresentar acentuada
variabilidade de suas propriedades que ocorrem em função da idade, do material genético, do
sítio, dos tratamento silviculturais adotados como espaçamento, nutrição, além de interações
ambientais que influenciam a atividade do câmbio e por (Zobel & Van Buijtenen, 1989;
Larson, 2011).
Metodologia
As árvores utilizadas foram coletadas no plantio experimental do projeto Biomas
através da parceria entre a Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA) e a
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), com apoio do Núcleo de Meio
Ambiente da Universidade Federal do Pará, instala na fazenda Cristalina em São Domingos
do Araguaia- PA (48°28’57,46"W, 5°36’21,87"S). Segundo Köppen o clima da região é
classificado como Tropical Chuvoso de Selva Isotérmico (Afi), com temperatura média de 28
°C e precipitação média anual de 1925,7 mm/ano (ALMEIDA, 2007).
O experimento foi implantado em solo do tipo Neossolo Quartzarênico órico
(RAMOR et al., 2016) em uma área de 3.686 m2, no qual foram plantadas 441 mudas de
Erythrina fusca Lour. (Figura 1) distribuídas em três tratamentos: testemunha, adubação
convencional (química) e inoculação com fungos micorrízicos arbusculares. Asarvores
apresentavam três anos de idade no momento da coleta.
Figura 1. Distribuição das árvores no sitio experimental.
Tabela 1. Procedimento de estabelecimento dos tratamentos no plantio.
Métodos de silviculturais empregados Testemunha Adubação* Inoculação
FMAs**
Roçagem da área X X X
Aração e gradagem X X X
Calagem no plantio X
Coveamento e adubação X
Inoculação com fungos micorrízicos
arbusculares (FMAs) X
Coroamento X X X
Controle de formigas X X X
Replantio de mudas perdidas até 30% X X X *No plantio foi utilizado adubação na cova de 100g/planta de festilizante Yoorin e 60g/planta de NPK
10x28x20. Também foram realizadas adubações periódicas de cobertura com 100g/planta da formação citada de
NPK três vezes por ano durante o período chuvoso.
**Após o plantio as modas foram inoculada com uma mistura de FMAs de esporos de Glomus Clarum e Glomus
Etunucatum. A escolha dessa espécie se deu devido sua rusticidade e capacidade de colonização micorrízica.*
Em 26 de abril de 2018 foram obtidos os valores de diâmetro a 1,30 m do solo (DAP)
e altura total das árvores do plantio. Foram então selecionadas aleatoriamente cinco árvores
de Erythrina fusca de cada tratamento, das quais foram obtidos discos com 5 cm de espessura
a 1,30 m do solo de cada árvore. Os discos foram submetidos à secagem natural durante 14
dias no Laboratório de Ciência e Tecnologia da Madeira da Universidade do Estado do Pará
em Marabá-PA, posteriormente para caracterização qualitativa das características da madeira
seguiu-se com procedimento: (i) polimento dos plano transversal em lixa d’água com
granulometria de 400 a 2500; (ii) limpeza da superfície com papel camurça; (iii) análise da
sua estrutura anatômica macroscópica com lupa conta fios de 10x de aumento e com auxílio
de estereomicroscópio binocular e (iv) caracterização organoléptica e anatômica da madeira
segundo Corandin et al. (2010) e IAWA (comitê IAWA 1989). A nomenclatura científica foi
adotada de acordo com a “Lista de Espécies da Flora do Brasil 2015”. Também foram feitas
fotomacrografias do plano transversal da madeira coletada com microscópio estereoscópico
trinocular Opton acompanhado de câmera e software de analise de imagem.
Após a caracterização anatômica do lenho, os discos foram desdobrados em corpos de
prova com dimensão de 2 x 2 x 5 cm (direção tangencial, radial e longitudinal
respectivamente) e determinou-se a densidade básica da madeira seguindo procedimento de
ensaio estabelecido pela NBR 11941 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
TÉCNICAS, ABNT, 2003).
Os valores médios para altura total, DAP e densidade básica foram comparados
estatisticamente por meio de ajuste usando modelos lineares generalizados (GLM), assim o
ajuste destas variáveis foi feito assumindo uma distribuição de erro normal (no caso de a
variável passar pelo teste Shapiro-Wilk a 5% de significância para a normalidade) ou gama
(no caso de falhar esse teste). As médias para as propriedades foram então comparadas por
contraste de modelos. Essas análises foram interpretadas em um nível de significância de 5%.
Portanto, níveis de significância inferiores a 5% indicam diferenças significativas entre os
tratamentos avaliados. Todos os GLMs foram submetidos à análise residual, de forma a
avaliar a adequação da distribuição de erros (Crawley, 2002).
Todas as análises estatísticas foram realizadas usando o software R, versão 3.0.1 (R
Development Core Team, 2013).
Resultados e Discussão
Espécie nome aceito, nome correto: Erythrina fusca Lour. (heterotípico Erythrina glauca
Willd). Família: Fabaceae. Caule: cor ritidoma castanho escuro com estria(s) esbranquiçado;
superfície(s) suberoso(s); acúleo(s) presente(s).
Características gerais da madeira (Figura 2): Cerne/alburno indistinto pela cor.
Cerne basicamente branco a cinza. Limites dos anéis de crescimento distintos.
Individualizados pela diferença na largura das faixas de parênquima axial (mais estreitas no
lenho tardio e mais largas no lenho inicial); também pela diferença de diâmetro e frequência
dos vasos (menor diâmetro e maior frequência no lenho tardio, maior diâmetro e menor
frequência no lenho inicial). Madeira sem brilho nas superfícies longitudinais. Com cheiro
imperceptível. Macia ao corte transversal manual. Grã entrecruzada ou revessa. Textura
grossa. Figura ausente.
Vasos/poros (Figura 2): Presentes. Visíveis a olho nu. Diâmetro grande (>= 200 µm).
De distribuição difusa. Frequência baixa (<= 5 vasos por mm2). Predominantemente solitários
(mais que 2/3). Dispostos em padrão não definido. De formato circular a oval. Placas de
perfuração não observadas mesmo com lente de 10x. Maioria dos vasos desobstruídos.
Parênquima axial (Figura 2): Observado. A olho nu. Paratraqueal; ou em faixas.
Paratraqueal aliforme linear de extensão longa; ou confluente em trechos longos tendendo a
formar faixas. Em faixas largas e estreitas. Raios (Figura 2): Observados. A olho nu nas duas
superfícies. Pouco contrastados na superfície radial. Largos (entre 200μm e 300μm de
largura); ou muito largos (maiores que 300μm de largura). Altos (maior do que 1mm de
altura). Muito pouco frequentes (menos de 5 raios por mm). Estruturas estratificadas: raios
não estratificados, parênquima axial estratificado, elementos de vasos estratificados, fibras
não estratificadas. Estruturas secretoras: Não observadas. Variantes cambiais: Não
observadas.
Figura 1. Observação geral da madeira de Erythrina fusca. A. Superfície transversal
do caule, em que a “barra” indica anéis de crescimento distintos e “retângulo” indica casca
como termo amplo que engloba os tecidos externos ao câmbio. B. Plano transversal “barra
maior” indica limite de um anel de crescimento “barras menores” indicam lenho tardio e
lenho inicial. C. Plano transversal do lenho tardio, observar vasos de menor diâmetro (seta) e
mais frequêntes (por mm²), também parênquima axial em faixas estreitas (cabeça da seta). D.
Plano transversal do lenho inicial, observar vasos de maior diâmetro (seta) e menos
frequêntes, também parênquima axial em faixas largas (cabeça da seta). Barras de escala: A. 2
cm, B. 1 mm, C, D. 0,5 mm.
Richter & Dallwitz (2000) descreveram a madeira de outras espécies do gênero, E.
subumbrans (Hassk.) Merr., E. stricta Roxb, e informaram características da madeira, como
cor, textura e também parênquima axial semelhantes ao descrito neste trabalho para E. fusca.
Detienne & Jacquet (1983) a anatomia da madeira da espécie E. fusca e dentre outras
características semelhantes as observadas aqui, descreveram a presença de estratificação
somente para a células de parênquima axial e vasos. A presença de camadas de crescimento
distintas (Figura 2) ainda não havia sido descrita em literatura para a espécie. Observou-se
anéis de crescimento bem delimitados, individualizados pela diferença na largura das faixas
de parênquima axial. A distinção das camadas de crescimento no lenho são caracteres
taxonômicos importantes, mas, dentro de certos limites, são influenciados por fatores
ecológicos relacionados à disponibilidade hídrica, ou mesmo variações em função do
tratamento silvicultural (CARLQUIST, 2001), o que leva a diferenças na distinção e tipo de
camada entre as espécies ou mesmo entre indivíduos.
As Figuras 3 ilustram o efeito do tratamento silvicultural adotado (adubação e
inoculação com FMAs) sobre a altura total, DAP e densidade da madeira de E. fusca.
Observou-se efeito significativo do tratamento adotado para todas as variáveis analisadas,
altura total (F= 3,7975, p = 0,03349, DF = 2), DAP (χ2 = 1,2967, p = p <0.0001, DF = 2) e
para densidade básica (F= 3,5571, p = 0.04154, DF = 2).
Figura 3. Comparação das médias para altura total, DAP e densidade básica entre os
tratamentos avaliados de E. fusca. Letras diferentes indicam diferença estatística (p < 0.05).
Os dados demonstraram maiores médias para altura total das árvores e densidade
básica da madeira, para o tratamento controle. As árvores inoculadas com FMAs
apresentaram menor DAP. O tratamento com adubação convencional levou ao maior
incremento em diâmetro do caule (DAP) e juntamente com tratamento com FMAs teve os
menores valores para altura total e densidade básica da madeira.
Em tratamentos com inoculação com FMAs para alcançar melhor crescimento e
acumulo de biomassa da planta ocorre em função do grau de dependência da planta da
condição micorrizíca para atingir seu crescimento e produção máxima quando submetida a
um determinado nível de fertilidade do solo (Miranda e Miranda, 2004). Brito et al. (2017)
informaram que a inoculação dos FMAs em mudas Schizolobium parahyba var. amazonicum
levou a maior crescimento e maior acúmulo de P, K, Mg e Ca na parte área relação ao
tratamento controle, com destaque para a inoculação com o FMA Rhizophagus clarus e
inóculo misto (Rhizophagus clarus + Gigaspora margarita). Estes resultados diferem do
presente experimento, pois observou-se que em altura e diâmetro o tratamento inoculado com
FMAs teve menores médias. É possível que a espécie não tenha respondido positivamente a
inoculação e, assim o tratamento com FMAs não tenha tido efeito sobre o crescimento das
plantas.
A densidade básica da madeira foi observada para ser menor nos tratamentos com
adubo e FMAs. Não foram encontrados trabalhos disponíveis voltados para avaliação da
qualidade da madeira em função de tratamento com inoculação de FMAs, quando realizadas
com espécies florestais as pesquisass têm sido direcionadas a responder questionamentos
sobre desenvolvimento, colonização e dependência aos fungos micorrízicos arbusculares. Para
nutrição do solo de forma geral os trabalhos reportam que a fertilização do solo afeta de forma
positiva as características de crescimento das árvores (CAIONE et al. 2012; MARTORANO
et al. 2016) mas tem efeito negativo ou simplesmente não influencia a densidade da madeira
(BARBOSA et al. 2014; CASTRO et al. 2017; ASSIS et al. 2018). Thomas et al. (2006) por
exemplo, observaram que a densidade da madeira de Eucalyptus grandis reduziu de 0,52 para
0,38 g.cm-3
a partir do aumento de 3 para 70 mg kg-1 de P no solo e que o acréscimo de P a
partir dessa dosagem promoveu somente aumento da altura, diâmetro e volume do caule sem
alterar a densidade da madeira.
Conclusões
Foi possível observar que os indivíduos que foram inoculados com fungos
micorrízicos não obtiveram o resultado esperado, que seria um aumento dos valores em
relação aos indivíduos do tratamento controle.
Os tratamentos com adubação e FMAs influenciaram negativamente a densidade da
madeira, mas adubação promoveu ganho significativo incremento em diâmetro das árvores.
Os estudos correspondentes a essa espécie são escassos e inconclusivos. Aqui
observou-se a partir dos resultados a necessidade de realizar coleta e análise de solo para
verificação da ocorrência de colonização micorrízica e, assim, melhore entender a resposta
das árvores a este tratamento.
Sugere-se mais estudos, para desenvolver o melhor desempenho de Erythrina fusca
para aprimorar seu desempenho e torná-la mais acessível comercialmente para agricultores
que optem por essa espécie como proteção de plantio
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