Eucalyptus productivity under different management of harvest residues and mineral fertilization

As práticas de manejo de resíduos da colheita e as fertilizações podem influenciar o crescimento, a produção e o estado nutricional do eucalipto na rotação seguinte. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo conhecer como os resíduos provenientes de distintos métodos da colheita associados com a fertilização mineral influenciam a densidade, a superfície e o comprimento radicular e a relação destes parâmetros com as características químicas e a densidade do solo (capítulo 1), a massa e área foliar, os teores e a redistribuição de nutrientes nos períodos de verão e inverno (capítulo 2), a massa de matéria seca das árvores, o coeficiente de utilização biológica (CUB), o índice de eficiência nutricional (EU), a fertilidade do solo e o crescimento e produção de plantios comerciais de eucalipto (capítulo 3). Este estudo foi realizado na região de Telêmaco Borba-PR-Brasil, sendo que no momento da colheita da rotação anterior a área foi dividida em duas partes: uma colhida com sistema Harvester+Forwarder (Área HF) e outra com sistema Feller+Skidder (Área FS), as quais foram avaliadas de forma independente. O material genético utilizado foi E. urophylla x E. grandis (clone I144), plantado no espaçamento de 3,30 x 1,82 m. Para a avaliação da densidade, da superfície e do comprimento radicular e a relação destes parâmetros com as características químicas e a densidade do solo (capítulo 1), foi instalado um experimento em blocos casualizados, com quatro repetições. Na área FS, os tratamentos consistíram de: remoção completa da serapilheira (-SR) ou presença da serapilheira (+SR). Já na área HF, os tratamentos foram: remoção completa do resíduo da colheita e serapilheira (-R) ou presença do resíduo da colheita e serapilheira (+R). Já para a avaliação de massa e área foliar, teores e redistribuição de nutrientes (capítulo 2), massa de matéria seca e conteúdo de nutrientes nas árvores, coeficiente de utilização biológica (CUB), eficiência de uso de nutrientes (EU), crescimento e produção florestal e fertilidade do solo (capítulo 3), o experimento foi instalado em faixas, com quatro repetições. Na área FS, os tratamentos consistiram de: sem resíduo da colheita e sem serapilheira (R0), sem resíduo da colheita e com serapilheira (R1) e com resíduo da colheita (folha, galho e ponteira) e serapilheira (R2), combinados com níveis de fertilização: baixa fertilização (A0), média fertilização (A1) e alta fertilização (A2). Na área HF, os tratamentos foram os mesmos da área FS, com exceção do tratamento com resíduo da colheita (folha, galho, casca e ponteira) e serapilheira (R2). A manutenção de resíduo da colheita e serapilheira promove o aumento da densidade de raízes na camada 10-20 cm de profundidade e o maior comprimento e superfície das raízes médias nos primeiros 10 cm de profundidade do solo. A presença de serapilheira proporciona o aumento da densidade de raízes, da superfície e do comprimento das raízes finas nas camadas de 20-40 e 40-60 cm de profundidade e o maior comprimento e superfície das raízes médias nas camadas nas camadas de 0-10 e 40-60 cm de profundidade. Em ambas as áreas HF e FS, a densidade, a superfície e o comprimento radicular diminuem com o aumento da profundidade do solo e oitenta porcento das raízes se concentram nos primeiros 20 cm de profundidade do solo. Os tratamentos envolvendo as fertilizações proporcionam maior massa e área foliar para as plantas de ambas áreas (FS e HF). Os teores e a redistribuição de nutrientes variam entre os períodos de coleta e o nutriente considerado. Em ambas as áreas, a massa de matéria seca e o conteúdo de nutrientes nas árvores, o coeficiente de utilização biológica (CUB), o índice de eficiência nutricional (EU), a fertilidade do solo e o crescimento e produção são influenciados positivamente pelos tratamentos envolvendo os resíduos da colheita e serapilheira e as fertilizações. A manutenção de resíduos da colheita potencializa o efeito positivo das fertilizações e vice-versa. Os resultados obtidos no presente estudo são aplicáveis para o clone I144 (E.urophylla x E.grandis) para as condições fisiográficas da região de Telêmaco Borba-PR. Recomenda-se que estudos sejam desenvolvidos em outras regiões com outros clones para verificar se as respostas em relação a manutenção dos resíduos da colheita e serapilheira e as fertilizações serão similares, uma vez que o ganho é genótipo dependente. Palavras-chave: Crescimento e produção florestal. Ciclagem de nutrientes. Nutrição florestal. Solos florestais. Raízes finas.Forest harvest residue management practices and fertilization can influence the growth, production and nutritional status of eucalyptus in the following rotation. This work aimed at understanding how residues from different harvesting methods associated with mineral fertilization influence density, surface and root length and its relationships with chemical properties and soil density (chapter 1), leaf mass and area, nutrient content and redistribution in summer and winter periods (chapter 2), tree dry matter mass, coefficient of biological use (CUB), nutrient use efficiency (EU), soil fertility and the growth and production of commercial eucalyptus plantations (chapter 3). This study was carried out in Telêmaco Borba-PR-Brazil, and at the time of harvesting the previous rotation the area was divided into two sites: one harvested with the Harvester+Forwarder system (HF site) and the other with the Feller+Skidder system (FS site), which were independently evaluated. The genetic material used was E. urophylla x E. grandis (clone I144), planted in the spacing of 3.30 x 1.82 m. For the evaluation of density, surface and root length and the relationship of these parameters with chemical properties and soil density (chapter 1), a randomized block experiment with four replications was installed. In the FS site, treatments consisted of: without litter layer (-SR) and with litter layer (+SR). In the HF site, the treatments were: without forest harvest residue (leaf, twig, bark and tip) and litter layer (-R) and with forest harvest residue (leaf, twig, bark and tip) and litter layer (+R). For the evaluation of leaf mass and area, nutrient content and redistribution (chapter 2), dry matter mass and nutrient content in trees, coefficient of biological use (CUB), nutrient use efficiency (EU), growth and forest production and soil fertility (chapter 3), the experiment was installed in strips-plot experimental design, with four replications. In the FS site, the treatments consisted of: without forest harvest residue and litter layer (R0), without forest harvest residue and with litter layer (R1), with forest harvest residue (leaf, twig and tip) and with litter layer (R2), low fertilization (A0), medium fertilization (A1) and high fertilization (A2). In the HF site, the treatments were the same as in the FS site, except for the treatment with forest harvest residue (leaf, twig, bark and tip) and with litter layer (R2). The maintenance of harvest residue and litter layer promotes increased roots density in the 10-20 cm layer and greater length and surface of medium roots in the first 10 cm of soil depth. The presence of litter layer provides an increase in roots density, surface and length of fine roots in layers 20-40 and 40-60 cm and greater length and the surface of medium roots in layers 0-10 and 40 -60 cm. In both sites HF and FS, density, surface and root length decreased with increasing soil depth and eighty percent of the roots are concentrated in the first 20 cm of soil depth. Fertilization provided greater mass and leaf area for plants in both sites (FS and HF). Nutrient content and redistribution varied between sampled periods and the nutrient considered. In both sites, the dry matter mass and nutrient content in the trees, the coefficient of biological use (CUB), the nutrient use efficiency (EU), soil fertility, growth and production are positively influenced by the treatments involving harvest residues and litter layer and fertilization. The maintenance of harvest residues enhances the positive effect of fertilization and vice-versa. The results obtained in the present study are applicable for clone I144 (E.urophylla x E.grandis) for the physiographic conditions of the region of Telêmaco Borba-PR. It is recommended that studies be carried out in other regions with other clones to verify if the responses regarding the maintenance of harvest residues and litter and fertilizations will be similar, since the gain is genotype dependent. Keywords: Forest growth and production. Nutrient cycling. Forest nutrition. Forest soils. Fine Roots