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SISTEMAS AGROFLORESTAIS SUCESSIONAIS Moacir José Sales Medrado Consultor da MCA Consultores Agroflorestais OBJETIVO Repassar, para você, conceitos e experiências sobre sistema agroflorestal sucessional com o objetivo de fortalecer o seu conhecimento, ou iniciá- lo no tema, caso seja sua situação. Enfatizar a importância dos sistemas agroflorestais de alta diversidade biológica para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável. Permitir o entendimento de que a contribuição deste tipo de sistema não se restringe a pequenos agricultores familiares e pode ser utilizada por médias e grandes propriedades que necessitem de recuperar áreas de reserva legal, ou mesmo áreas de preservação permanente. CONTEÚDO TÓPICO 1 - CONCEITOS BÁSICOS PARA USO EM SISTEMAS AGROFLORESTAIS SUCESSIONAIS TÓPICO 2 - EXPERIÊNCIA COM SISTEMA AGROFLORESTAL SUCESSIONAL NO BIOMA TÓPICO 1 CONCEITOS BÁSICOS PARA USO EM SISTEMAS AGROFLOESTAIS DE ALTA DIVERSIDADE BIOLÓGICA OBJETIVO Apresentar conceitos básicos para o entendimento de sistemas agroflorestais de alta diversidade biológica, como: sistema, sintropia, agroecossistema, sucessão e propriedades emergentes. Tais conceitos serão apresentados com a finalidade de facilitar o entendimento das experiências apresentadas no próximo tópico. CONTEÚDO Sistema. Sintropia. Ecossistema / Agroecossistema. Sucessão ecológica. Sistema Agroflorestal Sucessional. SISTEMA “Um sistema é um grupo de partes que estão conectadas e trabalham juntas. A terra está coberta de coisas vivas e inertes que interatuam formando sistemas, também chamados ecossistemas (sistema ecológico). Um típico ecossistema contem, coisas vivas (árvores, animais, p. ex.) e coisas inertes (nutrientes e água, p. ex.)” http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/esp/esp-01.htm SINTROPIA Princípio contrário à entropia. Seres vivos – incremento sistemático. grau de organização; acumulação de energia; acumulação de matéria; acumulação de informação. Apoio de pesquisadores de Matemática, Física, Biologia, Ecologia, Psicologia “... A lei da entropia não governa os sistemas vivos” Szent –Györgyi citado por Di Corpo (2013, p.9) apud MONTE (2013) ECOSSISTEMA / AGROECOSSISTEMA Ecossistema [...] qualquer unidade (biossistema) que abrange todos os organismos que funcionam em conjunto (a comunidade biótica) numa dada área, interagindo com o ambiente físico de tal forma que um fluxo de energia produza estruturas bióticas definidas e uma ciclagem de matéria entre as partes vivas e não vivas. Agroecossistema Ecossistemas artificializados pela ação antrópica com finalidade de produção agrícola. SUCESSÃO ECOLÓGICA Sucessão primária Modo como os processos vitais iniciam a ocupação de dado ambiente abiótico. Sucessão secundária Etapas de recuperação de dado ecossistema frente a um determinado distúrbio ou perturbação. A proporção entre biomassa e produção aumenta durante a sucessão até que um ecossistema estabilizado é atingido, em que um máximo de biomassa e de função simbiótica entre organismos é mantido por unidade de fluxo energético disponível. SUCESSÃO ECOLÓGICA Florística de revezamento Substituições e mudanças na composição das espécies durante o processo de sucessão. CAPINA SELETIVA E PODA Capina seletiva “Prática de manejo onde apenas as plantas pioneiras nativas ou plantadas (gramíneas, herbáceas e trepadeiras) são arrancadas ou cortadas quando senescentes ou maduras, poupando aquelas que ocupam uma posição mais avançada da sucessão.” Poda “Árvores e arbustos quando em estágio de maturidade são rejuvenescidos pela poda; árvores e arbustos que já cumpriram suas funções de melhorar o solo e foram substituídos por indivíduos do consórcio sucessor são cortados e toda sua biomassa é devidamente picada e bem distribuída sobre o solo, tomando-se o devido cuidado para que os tecidos lenhosos (galho e troncos) fiquem em contato direto com o solo.” CONSÓRCIOS ADENSADOS Preencher os diversos nichos com culturas de interesse agronômicos. Alta densidade em policultivo. Densidade igual à de monocultivo mas combinados entre pioneiras, secundárias, intermediárias e transicionais. Alta densidade - aumenta a probabilidade de encontrar um nicho satisfatório ao desenvolvimento da espécie – escape à predação – estratégia parecida com a da natureza onde nem toda plântula é recrutada. “Planta que não se desenvolve serve para produzir biomassa e rejuvenescer o sistema como resposta à poda.” PENEREIRO (1999) O QUE É SISTEMA AGROFLORESTAL SUCESSIONAL Sistemas agroflorestais complexos compreendidos como um tipo especial de SAF, caracterizado por uma estrutura similar a de florestas naturais, expressiva diversidade florística e um forte embasamento em princípios ecológicos, como a sucessão natural (IAFN, 2012; PENEIREIRO et al., 2008; SCHROTH, G; HARVEY; VINCENT, 2004). POR QUÊ SISTEMA AGROFLORESTAL SUCESSIONAL BAIXA DIVERSIDADE DOS SAFs “Bastava ter uma espécie tipicamente florestal, nativa ou introduzida, arbórea ou arbustiva, de permanência permanente ou temporária no sistema!” (MAY; TROVATTO, 2008) Seringueira x café. Seringueira x cacau. Grevílea x café. CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS Elevada densidade. Manutenção do solo coberto. Grande quantidade de biomassa. Grande número de formas de vida. Alta biodiversidade. Multiestratificação. Estágios variados. Manejo da vegetação para facilitação do avanço da sucessão. Colheita e aproveitamento de produtos não é objetivo principal. Grande longevidade. RESUMO DO TÓPICO Espero que esta aula abordando sistema, sintropia, agroecossistema, sucessão ecológica, propriedades emergentes e sistema agroflorestal sucessional possa, juntamente, com informações que você buscará no material de apoio contribuir para um bom entendimento das experiências que serão apresentadas nas próximas aulas. TÓPICO 2 SISTEMAS AGROFLORESTAIS DIRIGIDOS PELA SUCESSÃO NATURAL: UM ESTUDO DE CASO PENEIREIRO, Fabiana Mongeli. Sistemas Agroflorestais dirigidos pela sucessão natural: um estudo de caso. Piracicaba, São Paulo, 1999. Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo/Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiróz; Orientador: Ricardo Ribeiro Rodrigues; Co-orientador: Ernst Götsch Localização: Fazenda Três Colinas, entre as cidades de Guandu e Ituberá, BA. Relevo: fortemente ondulado. Solos: latossolos e podzólicos argilosos com alto grau de intemperização, profundos, ricos em óxido de ferro e alumínio, pouco férteis. Paisagem do entorno: pastos, lavouras de cacau, lavouras de subsistência, capoeiras em diferentes estágios e, ainda, plantios de dendê, seringueira, cravo, guaraná, etc. A Propriedade: 470 ha (103 ha com cacau). Na época, cerca de 15 há estavam ocupados com SAFs de finalidade econômica e o restante da área estava em processo de regeneração. Local do Estudo de Caso: Área com 12 anos de manejo como SAF (A12) que foi comparada a uma outra em pousio (A0). PERCEPÇÃO DE PENEIREIRO SOBRE AS ÁREAS Área com SAF: “... praticamente caminha-se o tempo todo sob a sombra das árvores e sobre a espessa camada de serapilheira, sentindo um microclima quente e úmido.” Área de capoeira: “... em algumas manchas caminha-se sob o sol, e noutras é difícil caminhar, pois a vegetação entrelaçada não permite o trânsito livre.” Áreas remanescentes de uma área explorada para tirada de madeira, após o que foi queimada e utilizada, sucessivamente como roça de mandioca até o esgotamento do solo quando então foi transformada em pasto e posteriormente abandonada. QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NAÁREA 12 1ª intervenção Entre 1985 e 1986 Capina seletiva, cortou-se capins, samambaias e outras – ficaram mudas em desenvolvimento de espécies arbóreas oriundas das áreas florestadas do entorno - regeneração natural. Em 1986 retirou-se um pouco de madeira da área e adicionou-se a lanço 2.400 kg de calcário/ha. Fez-se o semeio a lanço de : pau-pombo (Tapirira guianensis) e ingás (Inga sp.) colhidas na própria região. Plantou-se bananeiras (terra e prata no espaçamento 3 m x 3 m), mandioca e capim elefante para corte. O capim elefante foi roçado periodicamente (3 a 4 vezes/ano). QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NA ÁREA 12 2ª intervenção Entre 1988 e 1989 Plantou-se , com sementes, cacau híbrido (CEPLAC) e cacau comum (catongo do Maranhão) a 3 m x 3m. Usaram-se as covas das bananeiras plantando junto, também, sementes de mamão e citros. QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NA ÁREA 12 3ª intervenção – em 1989 - Foram semeadas: jaca (Artocarpus heterophyllus); ingás (Inga spp.); eritrinas (Erytrina spp.); inhaíba e biribeira (Eschweilera spp.); louro-folhão (Licania guianensis); pupunha (Bactris gasipaes Kunth). Espaçamento: 6 m x 6 m. Observou-se o surgimento e desenvolvimento natural de corindiba (Trema micrantha) e fidalgo (Aegiphila sellowiana) QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NA ÁREA 12 4ª intervenção Em 1993 Plantou-se abacaxi (cv. Pérola) no espaçamento de 0,5 m x 1,5 m nas falhas da vegetação e em locais onde esta estava mais fraca. Para cada muda de abacaxi colocou-se uma semente de sombreiro (Clitoria fairchidiana), jaca (Artocarpus heterophyllus) e boleira (Joannesia princeps). QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NA ÁREA 12 5ª intervenção Em 1996 Plantou-se nas falhas da vegetação natural consórcios de mudas de espécies mais avançadas na sucessão, regionais ou não, como: jatobá (Hymenaea courbaril var. stilbocarpa); assacu (Hura creptans); mogno (Swietenia macrophylla); pau-brasil (Caesalpinia echinata); açaí (Euterpe oleraceae); juçara (Euterpe edulis); seringueira (Hevea brasiliensis). QUAIS AS INTERFERÊNCIAS FEITAS NA ÁREA 12 Interferência contínua Podas Na Área do sistema agroflorestal sucessional utilizou-se o seguinte programa de podas: Duas podas ao ano até 1992. Uma poda ao ano, de 1993 a 1996 (1997 fim da tomada de dados do estudo de caso). Obs.: Realizou-se poda de até 70% das copas dos indivíduos arbóreos da área. RESULTADOS Levantamento florístico Área - 12 Somente espécies nativas arbóreas Foram amostrados 206 indivíduos vivos, 27 famílias, 42 gêneros e 51 espécies - Densidade total de 412 indivíduos por hectare Espécies nativas arbóreas e espécies não regionais introduzidas e não exploradas economicamente 648 indivíduos vivos, 29 famílias, e 56 espécies Espécies de interesse econômico ou alimentar (em 0,5 há levantado) 543 pés de cacau, 286 pés de banana-prata, 46 pés adultos de pupunha, 43 jaqueiras adultas e 499 mudas de jaqueiras, 47 pés de pataste (Theobroma bicolor), 1 lima da pérsia, 8 abacateiros, 13 eritrinas (Erythrina poeppigiana) e 6 sombreiro-mexicano (Clitoria fairchildiana) Somando este resultado com os demais chega-se a 1826 indivíduos (DAP ≥ 5 cm), de 30 famílias, 49 gêneros e 58 espécies Levantamento florístico Área – 0 426 indivíduos vivos (DAP ≥ 5 cm); 39 famílias; 65 gêneros; e 73 de 30 famílias, 49 gêneros e 58 espécies Número de indivíduos por família (das 10 famílias com mais indivíduos) para A0 (capoeira – Nyctaginaceae; Icacinaceae; Apocynaceae; Cecropiaceae; Lauraceae; Anacardiaceae; Asteraceae; Euphoribiaceae; Arecaceae; e Melastomataceae) e A12 (SAF – Solanaceae; Verbenaceae; Rubiaceae; Euphorbiaceae; Boraginacae; Anacardiaceae; Apocynaceae; Caesalpiniaceae; Lauraceae; Mimosaceae) O índice de Shannon indicou que A12 é mais biodiversa que A0, apesar de ter um número menor de espécies, pois tem uma maior equabilidade Índice de Valor de Importância (IVI = densidade relativa + dominância relativa + frequência relativa) para as 10 espécies de maior IVI para A0 e A12, respectivamente. Fica claro que em A12 há um maior equilíbrio quanto à participação das espécies na área, enquanto que em A0, uma espécie se destacou muito no IVI. CONCLUSÃO A vegetação de A0 e A12 mostraram-se diferentes florística e estruturalmente, após 12 anos. A12 avançou sucessionalmente em comparação com a A0. A12 apresentou maior diversidade, embora tenha apresentado mesmo número absoluto de espécies se comparada a A0. A12 maior equabilidade que A0. ALTERAÇÃO DE PARÂMETROS EDÁFICOS Figura 1 – Teores de matéria orgânica (%) para as três profundidades amostradas (0; 5; 5-20; e 40-60), para as duas áreas estudadas A12 (SAF) e A0 (Capoeira) ALTERAÇÃO DE PARÂMETROS EDÁFICOS Figura 2 – Valores de pH (em H2O, KCl e CaCl2), nas três profundidades amostradas (0-5, 5-20 e 40-60 cm), para as duas áreas estudadas (A12 – SAF e A0 –Capoeira), município de Ituberá, Bahia, Brasil. Figura 3 – Teores de cálcio e magnésio nas três profundidades amostradas (0-5; 5-20; 40-60 cm) para as duas áreas estudadas (A12 – SAF e A0 –Capoeira), município de Ituberá, Bahia, Brasil. Figura 4 – Teores de fósforo (P) nas três profundidades amostradas (0-5, 5-20 e 40- 60 cm), para as duas áreas estudadas (A12 – SAF e A0 – Capoeira), município de Ituberá, Bahia, Brasil. Bombeamento de camadas mais profundas + poda de indivíduos arbóreos + dinamização a biota do solo Poda - Incremento periódico de matéria orgânica de qualidade diferenciada MACROFAUNA EDÁFICA Principais formas de vida da macrofauna edáfica encontradas nas duas áreas estudadas (A12 – SAF e A0 – Capoeira), com respectivos números de indivíduos encontrados; município de Ituberá, Bahia, Brasil. A12 estágio mais avançado pois tem mais saprófagos do que predadores. SERAPILHEIRA - ELEMENTOS Quantidade média de material acumulado e respectivos conteúdos de elementos (%), nas folhas da serapilheira coletada, seguido da análise estatística (teste t Student), para A0 – capoeira e A12 – SAF, município de Ituberá, Bahia, Brasil. A0 A12 Média CV Significância Média CV Peso seco 1,13 34,63 ns 1,08 24,62 pH-CaCl2 5,384 6,222 ** 5,940 7,109 N% 1,269 13,856 ** 1,636 12,769 P2O5 % 0,012 34,021 ** 0,093 48,946 K2O% 0,073 22,262 ** 0,16 29,646 Ca % 1,676 28,309 ns 1,721 13,05 Mg% 0,136 13,859 ** 0,426 19,671 S% 0,092 63,788 ns 0,069 46,811 C/N 31,4 24,686 ** 21,12 21,712 ** significativo a 0,01 ou 1% * significativo a 0,05 ou 5% ns – não significativo MACROFAUNA EDÁFICA Peso seco do folhedo para SAF(s) e Capoeira no município de Ituberá, Bahia, Brasil. Teores de nutrientes (Kg/ha) armazenados no folhedo das duas áreas estudadas (A0 – capoeira e A12 – SAF), município de Ituberá, Bahia, Brasil. Teores de nutrientes (Kg/ha) armazenados no folhedo das duas áreas estudadas (A0 – capoeira e A12 – SAF), município de Ituberá, Bahia, Brasil. Teores de nutrientes (Kg/ha) armazenados no folhedo das duas áreas estudadas (A0 – capoeira e A12 – SAF), município de Ituberá, Bahia, Brasil. OBRIGADO! Moacir José Sales Medrado
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