Interaction of precipitation with tree canopy increases nutrient input

Ano: 2021 | Volume: 16 | Número: 6

Autores: Gian Carlos Poleto; Dione Richer Momolli ; Mauro Valdir Schumacher ; Aline Aparecida Ludvichak ; Kristiana Fiorentin dos Santos; Márcio Viera; Clayton Alcarde Alvares; James Stahl

Palavras-chave: nutrient cycling, stemflow, throughfall.

Resumo Português:

Sabendo que a deposição atmosférica é a primeira fonte de entrada de nutrientes nos ecossistemas florestais e que a partição de precipitação serve como fonte nutricional principalmente quando há interação com o dossel florestal, o objetivo do presente estudo foi quantificar o aporte de nutrientes na precipitação incidente, precipitação interna e escoamento pelo tronco em um povoamento de Eucalyptus urophylla com exclusão parcial (E) e sem exclusão parcial (WE) da precipitação interna. O experimento está localizado no nordeste do estado do Paraná-Brasil, no município de Telêmaco Borba. O sistema de exclusão parcial de precipitação (E) é formado por um sistema de calhas que conduzem 30% da precipitação interna para fora do experimento. O aporte de nutrientes pela precipitação incidente foi de 55.7 kg ha^-1 ano^-1, enquanto que a soma dos mesmos na precipitação interna e escoamento pelo tronco foram de 39.8 kg ha^-1 ano^-1 no tratamento com exclusão (E) e de 64.1 kg ha^-1 ano^-1 no tratamento sem exclusão (WE). A interação com o dossel florestal enriquece com nutrientes especialmente com os elementos potássio e cloro devido a lixiviação dos tecidos vegetais. A redução do regime hídrico no tratamento com exclusão parcial da precipitação (E) reduziu de forma representativa a entrada de nutrientes. Embora o escoamento pelo tronco represente em média apenas 2.6% do volume de água, ele é responsável por 6.7% da quantidade de nutrientes em relação à precipitação. Portanto, o mesmo não pode ser negligenciado no balanço da ciclagem de nutrientes. Com uma rotação de 7 anos a aplicação de importantes quantidades de fertilizantes podem ser evitados considerando as entradas de 449 e 277 kg ha^-1 ano^-1.

Palavras-chave: ciclagem de nutrientes, escoamento pelo tronco, precipitação interna.

Resumo Inglês:

Given that atmospheric deposition is the first source of nutrient input into forest ecosystems, and that the precipitation partition serves as a nutritional source mainly when there is an interaction with the forest canopy, the objective of the present study was to quantify the nutrients input into rainfall, throughfall and stemflow in Eucalyptus urophylla stands with partial exclusion (E) and without exclusion (WE) of throughfall. The experiment was conducted in the northeast of the state of Paraná-Brazil, in the municipality of Telêmaco Borba. The partial precipitation exclusion system (E) is formed by a system of gutters that conduct 30% of throughfall out of the experiment. The nutrient input in rainfall was 55.7 kg ha^-1 yr^-1, while the sum of throughfall and stemflow was 64.1 kg ha^-1 yr^-1 in treatment (WE) and 39.8 kg ha^-1 yr^-1 in treatment (E). Interaction with the canopy of the trees enriched the rainfall with nutrients, mainly the elements potassium and chlorine, due to leaching of the vegetal tissues. The reduction of the water treatment system in partial exclusion of precipitation (E) reduced representative nutrient input. Although stemflow represents on average only 2.6% of the water volume, it is responsible for 6.7% of the amount of nutrients in relation to precipitation. Therefore, stemflow cannot be neglected in the balance of nutrient cycling. With a rotation of 7 years, the application of significant amounts of fertilizers can be avoided, considering the inputs of 449 and 277 kg ha^-1year^-1.