Structural changes in succession of phosphorus-fertilized secondary forests with pasture history in central Amazonia

Secondary forests with pasture history are regenerating in soils degraded by the intensive use of fire as a pasture management technique and by compaction caused by cattle trampling. The nutritional limitation, mainly for P, reported in great part of the soils of the Amazon Basin, can be aggravated by this type of soil use and, consequently, affect the natural regeneration after the abandonment of the area. Therefore, the main objective of this study was to analyze whether phosphate fertilization and soil acidity correction affect the structural characteristics of secondary forests in a chronosequence (different initial ages) with pasture history in central Amazonia. Ten secondary forests were fertilized in 2000, with four treatments each: phosphorus, phosphorus + liming, phosphorus + liming + gypsum and an unfertilized control. Five censuses were carried out between 2001 and 2005, the last one being in 2018, for calculation of aboveground biomass, stem density and individual mass average. Aboveground biomass stock and average individual mass of older forests increased during the successional trajectory in the control treatment, with no significant difference between P fertilization and control. In forests fertilized by P + Ca, the aboveground biomass stock decreased over time while the average individual mass increased. In forests fertilized by P + Ca + G, both aboveground biomass stock and average individual mass decreased over time. Fertilization did not affect stem density, which decreases during the successional trajectory. These results suggest a possible allocation of growth to belowground biomass and effect of phosphate fertilization and correction of soil acidity on the dynamics and floristic composition of secondary forests with pasture history.Florestas secundárias com histórico de pastagem estão se regenerando em solos degradados pelo uso intensivo do fogo como técnica de manejo do pasto e pela compactação causada pelo pisoteio do gado. A limitação nutricional, principalmente por fósforo, relatada em grande parte dos solos da Bacia Amazônica, pode ser agravada por esse tipo de uso solo e, consequentemente, afetar a regeneração natural após o abandono da área. Portanto, o principal objetivo deste estudo foi analisar se a fertilização fosfatada e correção da acidez do solo afetam as características estruturais de florestas secundárias em uma cronossequência (diferentes idades iniciais) com histórico de pastagem na Amazônia central. Dez florestas secundárias foram fertilizadas em 2000, com quatro tratamentos cada: fósforo, fósforo + calagem, fósforo + calagem + gessagem e um controle não fertilizado. Foram realizados 5 censos entre 2001 e 2005, sendo o último em 2018, para cálculo de biomassa acima do solo, densidade de caules e massa média individual. O estoque de biomassa acima do solo e massa média individual das florestas mais velhas aumentaram ao longo da trajetória sucessional no tratamento controle, sem diferença significativa entre fertilização por P e controle. Nas florestas fertilizadas por P+Ca, o estoque de biomassa acima do solo diminuiu ao longo do tempo enquanto a massa média individual aumentou. Nas florestas fertilizadas por P+Ca+G, tanto o estoque de biomassa acima do solo quanto a massa média individual reduziram ao longo do tempo. A fertilização não afetou a densidade de caules, que diminui ao longo da trajetória sucessional. Estes resultados sugerem uma possível alocação do crescimento para a biomassa abaixo do solo e efeito da fertilização fosfatada e correção da acidez do solo na dinâmica e composição florística de florestas secundárias com histórico de pastagem