Partition of photosynthetically active radiation and gas exchange in eucalyptus crops and savanna

O Cerrado é o segundo maior bioma natural do Brasil, ocupando uma área territorial de aproximadamente 203 milhões de hectares. Incide sobre vários estados brasileiros, dentre eles o estado do Mato Grosso do Sul (MS). É um bioma rico e muito significativo por sua extensão, diversidade ecológica, estoques de carbono e função hidrológica. Apesar da sua importância, é o bioma brasileiro mais ameaçado de destruição. Recentemente verificou-se a expansão de novas indústrias do setor florestal no estado do MS. No Brasil a área com plantios de eucalipto é superior a 5 milhões de hectares e no MS é superior a 587 mil hectares. Os estudos das relações solo – planta – atmosfera em florestas são muito importantes. Desta forma, a quantidade da radiação solar são cruciais para o crescimento e desenvolvimento em ecossistemas florestais, sendo a principal fonte de energia para processos físicos, químicos e biológicos das plantas. A fração da radiação solar global que é utilizada para os processos de biossíntese pelo dossel vegetativo está compreendida entre os comprimentos de onda da faixa do visível (400 a 700 nm), conhecida como radiação fotossinteticamente ativa (RFA). A fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida (fARFA) pelo dossel vegetativo é um importante parâmetro de entrada em vários modelos de crescimento e produtividade. No entanto, poucos são os estudos destinados a entender as interações in loco da RFA, pois as medidas diretas de RFA em campo são onerosas e demoradas. Este trabalho teve como objetivo estudar a partição da radiação fotossinteticamente ativa em diferentes ecossistemas florestais e em diferentes épocas do ano. O experimento foi conduzido na cidade de Brasilândia (MS), em sítios experimentais com plantios de eucalipto jovem (14 – 25 meses) e adulto (75 - 86 meses) e bioma natural Cerrado pertencentes à empresa Fibria Celulose. As medidas de campo compreenderam em medidas meteorológicas e ecofisiológicas. Foram calculados os coeficientes de absorção, transmissão, reflexão e extinção da radiação fotossinteticamente ativa. Os maiores valores da fração absorvida da radiação fotossintéticamente ativa pelo dossel vegetativo foram de 0,91, 0,88 e 0,85 e os menores valores foram de 0,83, 0,80 e 0,75, correspondentes ao plantio jovem de eucalipto, bioma natural do cerrado e plantio adulto de eucalipto respectivamente. O índice de área foliar foi uma medida importante para caracterizar a absorção, transmissão, reflexão e extinção da radiação fotossintéticamente ativa nas florestas estudadas. A variáveis ambientais irradiância solar global, temperatura do ar e déficit de pressão de vapor influenciaram nas taxas fotossintéticas e transpiratórias e na condutância estomática nos dois períodos de estudo para as três florestas. As taxas fotossintéticas e transpiratórias foram sempre maiores nos plantios de eucalipto em relação ao bioma natural do Cerrado.The Cerrado is the second largest natural biome in Brazil, occupying a land area of approximately 203 million hectares. It focuses on several Brazilian states, including the state of Mato Grosso do Sul (MS). It is a rich and very significant for the extension of ecological diversity, carbon stocks and hydrologic function biome. Despite its importance, is the most threatened biome destruction. Recently there has been an expansion of new industries in the forest sector in the state MS. In Brazil the area with eucalyptus plantations is more than 5 million hectares and MS is more than 587 thousand hectares. Studies of relations soil - plant - atmosphere in forests are very important. Thus, the quantity of solar radiation are crucial for growth and development in forest ecosystems, being the main source of energy for physical, chemical and biological processes of plants. The fraction of solar radiation that is used for the processes of biosynthesis by the canopy is between the wavelengths of the visible range (400-700 nm), known as photosynthetically active radiation (PAR). The fraction of absorbed photosynthetically active radiation (fAPAR) the canopy is an important input parameter in many models of growth and productivity. However, there are few studies aimed at understanding interactions in situ of the PAR, as direct measures of PAR in the field are costly and time consuming. This work aims to study the partitioning of photosynthetically active radiation in different forest ecosystems and at different times of the year. The experiment was conducted in the city of Brasilândia (MS), experimental sites with young eucalyptus plantations (14 - 25 months) and adult (75 - 86 months) and Savanna belonging to company the Fibria Celulose. Field measurements realized in meteorological and ecophysiological measurements. The coefficients of absorption, transmission, reflection and extinction of photosynthetically active radiation were calculated. The highest values of the absorbed fraction of photosynthetic active radiation at canopy were 0.91, 0.88 and 0.85 and the lowest values were 0.83, 0.80 and 0.75, corresponding to young eucalyptus plantations, Savanna and adult eucalyptus plantations respectively. The leaf area index was an important measure to characterize the absorption, transmission, reflection and extinction of photosynthetic active radiation in the studied forests. The environmental variables global solar irradiance, air temperature and vapor pressure deficit influenced photosynthetic and transpiration rates and stomatal conductance in the two study periods for the three forests. Photosynthetic and transpiration rates were always higher in eucalyptus plantations on the Savanna.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic