Nutrition, biomass partition and growth of teak stands in Tangará da Serra-MT

A Tectona grandis, popularmente conhecida como teca, originária do sudoeste asiático, é cultivada no Mato Grosso com sucesso, com a obtenção de madeira para serraria de ótima qualidade. O adequado manejo nutricional é condição necessária à obtenção de altas produtividades, bem como à sustentabilidade da produção. Este trabalho teve como objetivos: 1) quantificar a biomassa, o conteúdo de macronutrientes e sua distribuição nos diferentes compartimentos de árvores de teca e avaliar a eficiência de uso desses nutrientes para formação dos diferentes compartimentos e superfícies de aquisição dos recursos luz, água e nutrientes; 2) parametrizar o modelo de crescimento, baseado em processos, 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth) para plantios de teca na região Sudoeste de Mato Grosso; e 3) aprimorar o subsistema planta do sistema para recomendação de adubação para teca (FERTTECA). O trabalho foi desenvolvido em povoamentos de teca no município de Tangará da Serra-MT onde foram avaliadas sete parcelas com 132 árvores/parcela. Destas, duas eram parcelas com árvores jovens (17 meses) e cinco com árvores adultas (90 meses), três das quais também já avaliadas aos 29 meses por Oliveira (2003) e outras duas foram adicionadas e avaliadas em 2004 pela própria empresa proprietária da área. Em conjunto, foram assim obtidas quatro épocas diferentes de avaliação 17, 29, 64 e 90 meses. Foi abatida a árvore média em cada parcela aos 17, 29 e 64 meses, já aos 90 meses estratificou-se em três classes de diâmetro (DAP), representando o grau de dominância. Foram individualizados os componentes: folhas, galhos, casca, lenho, raízes e serapilheira, visando à determinação da matéria seca, teores e conteúdo de nutrientes, além da área foliar específica (AFE) e área específica de raízes finas ( Ca > N > Mg > P > S, sendo o P e S os nutrientes utilizados com maior eficiência para a formação de superfície radicular. A teca apresentou, em média, área foliar específica (AFE) de 13,1 m²/kg e ARE (raízes finas) de 13,9 m²/kg, indicando eficiência de mesma ordem de magnitude quanto à utilização do C na produção de superfícies para aquisição dos recursos radiação solar, água e nutrientes. O índice de área foliar (IAF) médio foi 1,2 m²/m² nas plantas jovens e de 8,3 m²/m² nas plantas adultas. A biomassa total do povoamento aos 90 meses foi de 133 t/ha, particionada na seguinte seqüência: lenho (51 %), raízes (17 %), galhos (13 %), casca (7 %) e folhas (5 %). A eficiência de utilização dos nutrientes para produção de parte aérea apresentou a seqüência S > P > Mg > N > K > Ca enquanto que para o lenho S > Mg > P > Ca > N > K, não havendo diferenças apreciáveis de eficiência em função do grau de dominância das árvores. A parametrização do 3-PG proporcionou boas estimativas para biomassa de folhas, índice da área foliar, biomassa de fuste (tronco + galhos), DAP, volume de lenho e incremento médio anual, variáveis que refletem o crescimento da floresta. A partição de carbono e de macronutrientes minerais para a copa decresceu com a idade das árvores, aumentando no tronco. O sistema FERTTECA mostrou-se satisfatório quanto às estimativas de produção volumétrica e de biomassa, bem como quanto aos conteúdos estimados de nutrientes no lenho ou no tronco.Tectona grandis, popularly known as teak, originated in the Southwest Asia, is being successfully cultivated in Mato Grosso State, Brazil, providing high-quality wood for sawmill. Appropriate nutritional management is necessary to the obtain of high productivity, as well as the sustainability of the production. This work had as objectives: 1) quantify the biomass, the macronutrients content and their distribution in the different compartments of teak trees, in order to evaluate the use efficiency of those nutrients for the formation of different compartments and surfaces of acquisition of resources: light, water and nutrient; 2) parameterization of the processes-based growth model 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth) for teak plantations cultivated in the Southwest region of Mato Grosso; and 3) improve the plant subsystem of the system for using in fertilizer recommendations for teak plantations (FERTTECA). The work was developed in teak plantations located in Tangará da Serra-MT, a municipality in which seven plots with 132 trees each were assessed. Two of these plots were with young trees (17 months) and five with adult trees (90 months). Three of these adult plots were already evaluated at 29 months by Oliveira (2003) and two more were added and evaluated in 2004 by the company owning the area. Together, four different times of evaluation 17, 29, 64 and 90 months were obtained. The average tree was cut down in each plot at 17, 29 and 64 months, however, at 90 months, the stands were divided into three 1.3 m-diameter (DBH) classes (lower, middle and upper class). The sample trees were those with the DBH values closest to the average of each class. The trees were xviii separated into: leaves, branches, bark, stemwood, roots and litter, aiming the determination of dried matter and nutrients content besides the specific leaf area (SLA) and specific root area (SRA) for fine roots ( Ca > N > Mg > P > S, being P and S the nutrients used with the highest efficiency for the formation of root surface. The teak presented, on average, specific leaf area (SLA) of 13.1 m²/kg and SRA (fine roots) of 13.9 m²/kg, indicating similar C use efficiency in the production of surfaces for acquisition of resources (solar radiation, water and nutrients) and suggesting synchrony in the C allocation for leaves and roots. The leaf area index (LAI) was 1.2 m²/m² in young plants and 8.3 m²/m² in adult plants. The total biomass determined at 90 months was 133 t/ha with the following partition: stemwood (51%), roots (17%), branches (13%), bark (7%) and leaves (5%). The nutrients use efficiency for aboveground biomass production, in decreasing order, was S > P > Mg > N > K >Ca, while for stemwood production was S > Mg > P > Ca > N > K, having no appreciable differences of efficiency in function of the dominance degree of the trees. The 3-PG parameterization provided good estimates for leaves biomass, SLA, stem biomass (trunk + branches), DBH, stemwood volume and annual average increment, variables that reflect the forest growth. The partition of mineral macronutrients and carbon to the canopy decreased with the age of the trees, increasing in the trunk. The FERTTECA system showed satisfactory estimates of volumetric production and biomass, as well as nutrients contents in stemwood and trunk.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic