RESUMO As florestas da costa atlântica brasileira são pouco estudadas quanto às quantidades e à dinâmica de nutrientes. Os objetivos deste trabalho foram estimar os teores e conteúdos de carbono orgânico, Ca, Mg, K, Na, P e N no solo e na serapilheira dos ambientes de encosta e fundos de vale do Parque Nacional da Tijuca, Rio de Janeiro, RJ. Os processos de ciclagem de nutrientes nas encostas (ambientes mais oligotróficos) e dos fundos de vale (ambientes menos oligotróficos) também foram comparados. Foram estabelecidas 15 parcelas de amostragem, cada uma com 100 m², 10 em encostas (vertentes do Conde, das Cobras e da Tijuca), e cinco em fundos de vale (fundos de vale 1 e 2). O compartimento solo (nutrientes trocáveis/disponíveis e totais até a profundidade de 0,30 m) e o compartimento serapilheira (separada em horizontes O1 e O2) foram avaliados. O teor de carbono orgânico total no solo das encostas foi maior que o nos fundos de vale. Nas encostas, a serapilheira também apresentou maior biomassa, com separação nítida dos horizontes O1 e O2, o que não ocorreu nos fundos de vale. Aparentemente, a disponibilidade de nutrientes nos dois ambientes foi o que gerou tais diferenças, com a tendência de aumento nos teores no solo nos fundos de vale. Diferenças entre fundos de vale e encostas foram mais evidentes para o K. Os resultados deste estudo caracterizaram a área estudada como oligotrófica, embora com considerável potencial de reposição dos elementos perdidos por lixiviação.

ABSTRACT The forests of Brazilian Atlantic coast are poorly studied in terms of nutrient pools and dynamics. The purpose of this study was to determine the amounts and contents of organic carbon and Ca, Mg, K, Na, P, and N in the soil and the litter layer on slopes and in valley bottoms in Tijuca National Park, Rio de Janeiro, Brazil. The nutrient cycling process on slopes (more oligotrophic environments) and valley bottoms (less oligotrophic environments) was also compared. Samples were collected from 15 plots (100 m² each), 10 on slopes (Conde, Cobras and Tijuca) and five in valley bottoms (Valley bottom 1 and 2). The soil compartment (exchangeable/available and total nutrient contents to a depth of 0.30 m) and litter compartment (O1 and O2 horizons) were evaluated. The total organic carbon content in the soil and litter biomass on slopes were higher than in the valley bottoms. On slopes, there was a clear separation of horizons O1 and O2 in the litter layer, unlike the valley bottoms, probably due to a higher nutrient content in these positions. The difference in nutrient availability was most evident for K. These results characterize the study area as oligotrophic, although it has considerable potential for replacement of nutrients lost by leaching.

Resumo Na erva-mate (Ilex paraguariensis) o principal produto colhido é composto por folhas (FO) e galhos finos (GF), resultando em elevada exportação de nutrientes, dentre eles o N. As informações técnico-científicas disponíveis para subsidiar uma recomendação da adubação nitrogenada racional são insuficientes, o que põe em risco a sustentabilidade da produção, especialmente se as colheitas são mais intensivas. Por isso, objetivou-se avaliar a influência da adubação nitrogenada e do intervalo de colheita no teor de N e carbono orgânico (CO) do solo, na produtividade e no estado nutricional da erva-mate. O experimento foi instalado em São Mateus do Sul - PR, em erval com sete anos e meio de idade, estabelecido em Latossolo Vermelho Distrófico, no qual se avaliaram doses de 0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg ha-1 de N, para intervalos de colheita de 12, 18 e 24 meses. Os teores de N e CO do solo, nas formas lábil (NL e COL) e total (NT e COT), foram determinados nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm. A colheita consistiu na remoção de aproximadamente 95 % da copa que brotou da colheita anterior. A massa verde colhida foi determinada individualmente para os componentes FO, GF e galho grosso (GG), sendo FO+GF correspondente à erva-mate comercial (ECOM). Avaliou-se, também, a relação entre massa verde/seca (MV/MS) e o teor de N na FO, GF e GG. O efeito positivo da adubação nitrogenada no teor de NL e COL do solo foi mais expressivo no menor intervalo de colheita e negativo ou nulo para o intervalo de 24 meses. As doses de N aumentaram o teor de NT nos maiores intervalos de colheita e reduziram para colheita de 12 meses e o COT não foi influenciado pela adubação. Houve aumento da produtividade com as doses de N, e as respostas mais expressivas ocorreram nos maiores intervalos entre colheitas. Intervalo de 12 meses entre colheitas é insuficiente para a planta recuperar-se do impacto causado pela colheita. O intervalo de 18 meses é o mais recomendável, desde que a planta esteja bem nutrida em N. A adubação nitrogenada não influencia o teor de água na erva-mate comercial verde, sendo esta dependente do intervalo de tempo entre colheitas. Teor foliar de N entre 33,0 e 37,0 g kg-1 pode indicar plantas bem nutridas, independentemente do intervalo de colheita.

Abstact Leaves (FO) and thin branches (GF) are the main plant components harvested from Ilex paraguariensis (mate) plantations, leading to high exportation of nutrients, among them, the nitrogen (N). Scientific and technical information are scarce to support fertilizer recommendation aiming to replenish N exportation and to sustain mate productivity. Thus, this study aimed to evaluate the influence of N fertilization and harvest intervals on N and organic carbon (CO) content in the soil and on mate productivity and N content. The experiment was conducted in São Mateus do Sul, Paraná state, Brazil, in a seven-year old mate plantation established on an Oxisol, where we evaluated the effect of 0, 20, 40, 80, 160, and 320 kg ha-1 of N, for harvest intervals of 12, 18, and 24 months. Nitrogen (NL) and CO (COL) in the labile and total (NT and COT) forms were determined in the soil at depths of 0-10, 10-20 and 20-40 cm. Harvest consisted in the removal of 95 % of the tree crown sprouted from the previous harvesting. The green material collected was evaluated individually for the components FO, GF and thick branches (GG), being FO+GF the commercial mate product (ECOM). We also evaluated the plant component relationships between green/dry weights (MV/MS), as well as the contents of N in FO, GF and GG. The positive effect of N fertilization on NL and COL contents in the soil was more expressive for the shortest harvesting interval, and was negative or null for the 24-month interval. Nitrogen doses increased the content of NT in the largest harvest interval and reduced the yield for 12 months; COT was not influenced by fertilization. We observed increased productivity with N doses, and the most significant responses occurred in longer harvest intervals. The interval of 12 months between harvests is insufficient for the plant recovery from the previous harvesting impacts. The 18-month interval is more recommendable because the plant is well nourished in N. Nitrogen does not affect the water content of the commercial green yerba mate, which is more affected by the time between harvests. The leaf N content between 33.0 and 37.0 g kg-1 may indicate well-nourished plants, regardless the harvest interval.

RESUMO A Orinoquia, é a região da Colômbia com maior área potencial para o desenvolvimento florestal; porém, apresenta solos com alta acidez e baixa fertilidade natural, o qual tem sido limitante para a produtividade dos plantios. Assim, o estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da calagem e da adubação com aplicação de fósforo e potássio, no crecimento de Eucalyptus pellita aos 34 meses de idade, procurando melhorar sua produtividade. Foram estabelecidos ensaios em: Villanueva, Casanare; Puerto López, Meta e La Primavera, Vichada, num desenho em blocos casualizados com três repetições, em esquema fatorial 3x3x3, correspondentes a: 0, 1 e 3 Mg ha-1 de calcário dolomítico (CAL); 30, 75 e 120 kg ha-1 de P (P2O5) e 60, 120 e 180 kg ha-1 de K (K2O). Aos 34 meses foi avaliada a produção em volume de madeira, obtendo como resultado diferenças significativas (p<0,01), por efeito das doses de CAL aplicadas, com ajuste linear simples em Puerto López e logarítmico em La Primavera e Villanueva. Houve efeito raiz quadrático (p<0,01) do P2O5 no volume de madeira, apenas na Primavera. As doses de K avaliadas não apresentaram efeito significativo (p>0,05) sob o crescimento de E. pellita, nos locais de estudo. Os resultados obtidos indicam o efeito positivo sob a produtividade de E. pellita, nas áreas de estudio, com aplicação de doses próximas a 1 Mg ha-1 de calcário e 120 kg ha-1 de P2O5 em La Primavera.

ABSTRACT The Orinoco region, is the one with the largest area for forest development. Nonetheless, some of its soils are acid and characterized by low fertility levels, which has considerably limited plantation productivity. Therefore, this study aimed at assessing the effects of soil fertilizing and liming by using phosphorus and potassium on 34-month-old Eucalyptus pellita productivity. Tests have been carried out at: Villanueva, Casanare; Puerto Lopez, Meta and La Primavera, Vichada, under a random block design with a factor arrangement of 3x3x3, equivalent to: 0, 1 and 3 Mg ha-1 of dolomitic lime (LIME); 30, 75 and 120 kg ha-1 of P (P2O5) as well as 60, 120 and 180 kg ha-1 of K (K2O). Timber productivity volume was assessed 34 months after planting, obtaining significant differences. In Puerto Lopez, LIME effect on E. pellita growth followed a simple linear model, whereas a logarithmic behavior was observed in La Primavera and Villanueva. P2O5 effect (p<0.01) on timber volume was observed only in La Primavera, following a square-root model. K2O did not have a significant effect (p>0.05) on E. pellita growth. The results obtained indicate the positive effect on E. pellita growth in the three areas of study by using doses of approximately 1 Mg ha-1 of lime; and 120 kg ha-1 of P2O5 in La Primavera.

RESUMO As sucessivas colheitas na base de folhas (FO) e galhos finos (GF), sem a necessária reposição nutricional, têm proporcionado quedas na produtividade brasileira de erva-mate nos últimos 20 anos. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência do intervalo de colheita e da adubação fosfatada na disponibilidade de fósforo (P) no solo, na produtividade e no estado nutricional da erva-mate. O experimento foi conduzido em São Mateus do Sul - PR, em Latossolo Vermelho-Escuro álico, onde se avaliaram doses de 0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg ha-1 de P2 O5 para colheitas com intervalos de 12, 18 e 24 meses em erval com sete anos. A colheita consistiu na remoção de aproximadamente 95 % da copa formada após a colheita anterior. A massa verde colhida foi determinada individualmente para os componentes FO, GF e galho grosso (GG), sendo FO + GF correspondente à erva-mate comercial (ECOM). Dos componentes da planta, também se avaliou a relação entre massa verde/seca (MV/MS) e teor de P na FO, GF e GG. No momento da colheita coletaram-se amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, nas quais se avaliou a disponibilidade de P. A adubação fosfatada elevou a disponibilidade de P no solo nas primeiras camadas e a cultura respondeu positivamente ao nutriente com aumento da produtividade em todos os componentes avaliados. Altas produtividades de ECOM, independentemente do intervalo de colheita, dependem de disponibilidade de P no solo em nível alto na camada de 0-10 cm. Colheitas com intervalos de tempo maiores resultaram em maiores produtividades de ECOM, mas para maximizar a produtividade, necessita-se de doses mais elevadas de fertilizantes. Intervalos de 12 meses são insuficientes para que a planta se recupere do impacto da colheita, mesmo quando a planta está bem nutrida em fósforo.

ABSTRACT Successive harvesting of leaves (FO) and thin branches (GF), with no nutrient reposition by fertilization, have been resulting in continuous decrease in Brazilian productivity of mate in the last 20 years. So, the objective of this work was to evaluate the influence of harvest interval and phosphate nutrition on the availability of phosphorus (P) in the soil, on the productivity, as well as on the nutritional status of mate plants. The experiment was conducted in São Mateus do Sul/PR, in an Oxisol, where doses of 0, 20, 40, 80, 160 and 320 kg ha-1 of P2 O5 were evaluated for harvest intervals of 12, 18 and 24-months in a seven-year-old mate plantation. Soil P availability, at 0-10, 10-20 and 20-40 cm depth, was assessed. Harvest consisted on removal of approximately 95 % of the tree canopy formed since the previous harvest. Harvested green material was individually determined for FO, GF and thick branches (GG), where FO + GF corresponded to the commercial mate (ECOM). The relationship between green/dry mass (MV/MS) was also evaluated for all plant components, as well as the content of P in FO, GF and GG. Phosphate fertilization increased the availability of P in the upper soil layer and the plant responded positively to P application by increasing the dry mass of all the assessed components. Harvests with longer intervals resulted in greater productivity of ECOM, but for maximizing productivity, high doses of fertilizers are needed. Twelve month intervals are insufficient to allow the plant to recover from the harvest impact, even if well-nourished in phosphorus.

RESUMO O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de eucalipto no estoque total de C orgânico (COT) e N total (NT), C e N associados às frações ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH), humina (HU), matéria orgânica leve (MOL) e biomassa microbiana (BM), em solos de diferentes texturas, no Leste do Rio Grande do Sul. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas. As amostras foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm. Em solo franco-argiloso, a área sob povoamento de eucalipto apresentou redução nos estoques de C associado ao AH, HU e BM em relação à vegetação de referência na camada de 0-100 cm. Por outro lado, no solo arenoso houve aumento nos estoques de COT, NT, C e N associados àAH, HU, MOLe de C-BM. O aumento no estoque de COTfoi principalmente na camada de superficial (0-10 cm), aproximadamente 150 % em relação a área de vegetação nativa, provavelmente devido a grande contribuição do resíduo do eucalipto. Ao comparar as áreas com eucalipto e áreas de vegetação de referência, no solo arenoso, nota-se alterações de maior magnitude nos estoques de C e N associados às frações da MOS, o que evidência a capacidade da fração argila em proteger a matéria orgânica do solo.

ABSTRACT The aim of the present study was to evaluate the effect of eucalyptus plantations on total organic C (TOC) and total N (TN) stocks as well as the C and N in the fulvic acid (FA), humic acid (HA), humin (HU), light organic matter (LOM) and microbial biomass (MB) fractions in soils with different textures in the eastern part of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Soil samples were collected from the 0-10-cm, 10-20-cm, 20-40-cm, 40-60-cm and 60-100-cm soil layers in a completely randomized experimental design with subdivided plots. Under the eucalyptus plantation, clay loam soil presented lower HA, HU and MB C stocks in the 0-100-cm soil layer compared to reference vegetation, whereas sandy soil presented higher and C and N in HA and LOM as well as C in MB. The observed increase in TOC in eucalyptus plantations was more pronounced in the surface soil layer (0-10 cm), i.e., approximately 150% higher than under native vegetation, which was probably due to the high contribution of the eucalyptus litter. Differences in C and N stocks in soil organic matter (SOM) fractions between eucalyptus plantations and areas with reference vegetation were more pronounced in sandy soil, showing the capacity of the clay fraction to protect SOM.

RESUMO Na colheita da erva-mate, a parte comercial é composta por folhas e galhos finos, enquanto os galhos grossos (GG) são considerados resíduos e deixados no campo, mas que podem apresentar potencial para uso como energia. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência da adubação fosfatada e do intervalo de colheita na produtividade de galhos grossos de erva-mate e em suas propriedades físicas e energéticas e, de briquetes deles derivados. Em um erval com sete anos aplicaram-se doses de 0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg.ha-1 de P2O5 e utilizandos os intervalos de colheitas de 12, 18 e 24 meses. Determinou-se a massa seca, diâmetro médio, teor de P e propriedades físicas e energéticas dos GG. Com os GG, após sua transformação em partículas e briquetagem, foram determinadas propriedades físicas e energéticas. Determinou-se, ainda, a disponibilidade de P no solo. A adubação fosfatada aumentou a produtividade do GG em intervalos maiores de colheita, aumentando a quantidade de energia produzida por unidade de área, mas não alterou a densidade básica e poder calorífico superior da madeira. Os intervalos de colheita da erva-mate não interferiram na densidade aparente e no poder calorífico de briquetes produzidos pelo GG. Os GG colhidos com intervalos de 18 e 24 meses produziram madeira com maior densidade básica e poder calorífico superior. Os GG ou os briquetes apresentam propriedades energéticas e físicas adequadas, sendo tecnicamente, um resíduo vegetal com grande potencial para uso como energia.

ABSTRACT In mate crop, the commercial part consists of leaves and thin branches, while the large branches (LB) are considered unused residues and left in the field, although they may have potential for use as energy. The objective of this paper was to evaluate the influence of phosphorus fertilization and harvest interval in productivity of mate large branches and in their physical and energetic properties, as well as in derived briquettes. In a seven-year-old plantation, doses of 0, 20, 40, 80, 160 and 320 kg.ha-1 of P2O5 were applied considering harvest intervals of 12, 18 and 24 months. Dry mass, average diameter, P content, and physical and energetic properties of LB were determined. With LB, after its transformation into particles and briquetting, physical and energetic properties were determined, as well as P availability in soil. The phosphorus fertilization increased LB productivity in larger harvest intervals, increasing the amount of energy produced per unit of area, but did not change basic density and gross calorific value of wood. Mate harvest intervals did not affect the apparent density and calorific value of briquettes produced by LB. LB harvested at intervals of 18 and 24 months produced wood with higher basic density and gross calorific value. LB or briquettes have adequate energetic and physical properties, being technically a plant residue with great potential for use as energy.

Abstract Plant health and nutrition are strongly influenced by the availability of water. The objective of this study was to evaluate the different patterns of initial growth and nutritional efficiency of ten drought-stressed Eucalyptus clones. Water stress conditions were induced by osmotic stress, by gradual addition of polyethylene glycol 6000 over a 20-day period. Drought stress significantly reduced the dry matter of leaves, roots, and the whole plant as well as the nutritional efficiency of most clones. Clone PL040 was the least efficient in nutrient uptake and use and the most sensitive to drought stress. Interestingly, under drought stress, the drought-tolerant clones generally had high AE (absorption efficiency), but low nutrient UE (use efficiency), whereas the sensitive clones had low AE and low UE for root formation and high AE for leaf formation. In a combined evaluation of growth and nutrient use efficiency, the clones vc865, i182, i144, and gg157 were grouped as drought-tolerant; 1528 and i224 as moderately tolerant; and 1641, 3367, i042, and PL040 as drought-sensitive.

RESUMO A ciclagem biogeoquímica é fundamental para o estabelecimento e manutenção de comunidades vegetal e animal em áreas degradadas. A serapilheira é um dos principais compartimentos dessa ciclagem e a cinética de decomposição de folhas desse compartimento depende de sua composição química e de condições ambientais. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da composição de material vegetal e de condições ambientais na decomposição de folhas de espécies arbóreas nativas da Mata Atlântica. Foram selecionadas as espécies Mabea fistulifera Mart., Bauhinia forficata Link., Aegiphila sellowiana Cham., Zeyheria tuberculosa (Vell), Luehea grandiflora Mart. et. Zucc., Croton floribundus Spreng., Trema micrantha (L) Blume, Cassia ferruginea (Schrad) Schrad ex DC, Senna macranthera (DC ex Collad.) H. S. Irwin e Barney e Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). Para cada espécie foram preparados “litter bags” e colocados na superfície de vasos contendo solo superficial em casa de vegetação e diretamente sobre o mesmo solo no campo,. A cada 30 dias foi determinado o peso do material vegetal seco existente. Foi realizada também a medição da respiração basal do solo para os dois ambientes. A decomposição acumulada dos materiais foliares variou com a espécie, com o teor de nutrientes e com o ambiente. De maneira geral, a espécie que apresentou menor velocidade de decomposição foi a Aegiphila sellowiana e as espécies de maior velocidade foram Bauhinia forficata e Schinus terebinthifolius. Este comportamento foi semelhante tanto em condições controladas (casa de vegetação) como em condições de campo. Este agrupamento de espécies auxilia os trabalhos de recuperação ambiental, onde podem ser selecionadas as espécies adequadas para cada fase do processo de recuperação.

ABSTRACT Biogeochemical cycling is essential to establish and maintain plant and animal communities. Litter is one of main compartments of this cycle, and the kinetics of leaf decomposition in forest litter depend on the chemical composition and environmental conditions. This study evaluated the effect of leaf composition and environmental conditions on leaf decomposition of native Atlantic Forest trees. The following species were analyzed: Mabea fistulifera Mart., Bauhinia forficata Link., Aegiphila sellowiana Cham., Zeyheria tuberculosa (Vell), Luehea grandiflora Mart. et. Zucc., Croton floribundus Spreng., Trema micrantha (L) Blume, Cassia ferruginea (Schrad) Schrad ex DC, Senna macranthera (DC ex Collad.) H. S. Irwin and Barney and Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). For each species, litter bags were distributed on and fixed to the soil surface of soil-filled pots (in a greenhouse), or directly to the surface of the same soil type in a natural forest (field). Every 30 days, the dry weight and soil basal respiration in both environments were determined. The cumulative decomposition of leaves varied according to the species, leaf nutrient content and environment. In general, the decomposition rate was lowest for Aegiphila sellowiana and fastest for Bauhinia forficate and Schinus terebinthifolius. This trend was similar under the controlled conditions of a greenhouse and in the field. The selection of species with a differentiated decomposition pattern, suited for different stages of the recovery process, can help improve soil restoration.

ABSTRACT For the development of nutrient budget models to recommend lime and fertilizers for agricultural and forestry crops, curves of plant growth and nutrient accumulation are required. Information about how nutrients are partitioned between the different plant organs is also necessary, but still scarce for pine in Brazil. This study evaluated the growth, biomass partitioning, and nutrient dynamics in pine forests in southern Brazil. To this end, we assessed unthinned 2, 4, 6, and 8-year-old stands of Pinus taeda L. Three plots of 20 × 30 m per stand were delimited, in which three trees of different classes of diameter at breast height (DBH) were chosen. These trees were measured, felled, and the weight of their fresh components (leaves, branches, bark, and wood) was evaluated. Samples of each tree compartment and from the forest litter were taken to determine dry weight and nutrient content. From trees of the mean DBH class, the roots were also collected and the dry weight and nutrient contents determined. The same sampling procedure was carried out with soil for physical and chemical characterization. Regression models were adjusted to estimate growth, nutrient uptake, and nutrient use efficiency of pine trees, based on data collected in this and previous studies. The equations developed in this research can be used in nutrient budget models as well as in other simulation models, to establish recommendations of lime and fertilizers for Pinus taeda stands in southern Brazil.

O nitrogênio e um dos nutrientes mais demandados pelas espécies vegetais, sua presença no solo, sob formas orgânicas ou minerais disponíveis para as plantas, está vinculada à qualidade e quantidade dos resíduos vegetais aportados ao solo. O estudo teve o objetivo de avaliar a influência do cultivo do eucalipto e da acácia na composição das formas orgânicas e inorgânicas de N e, na abundância natural de 15N em um Argissolo Amarelo. Para isso, foram coletadas amostras de solo e serapilheira em monocultivos do Eucalyptus urograndis (clone do Eucalyptus urophylla S. T. Blake x Eucalyptus grandis W. Hill ex Spreng) de ciclo curto (sete anos), sistemas de cultivo de rotação com acácia (Acacia mangium Willd.) após monocultivo de eucalipto, monocultivo de eucalipto de ciclo longo (24 anos) e mata nativa (Mata Atlântica) como condição original de solo do litoral Norte do Espírito do Santo. Foram avaliados os teores de C orgânico total, N total, N-NH4 +, N-NO3 -, relação C/N, fracionamento do N orgânico e abundância natural de 15N no solo e serapilheira. Das formas de N-orgânico hidrolisado, o N-amino foi a fração que apresentou maior contribuição (39%), seguida pela fração de N-não identificado (27%), da fração N-amida (18%) e N-hexosamina (15%). O povoamento de acácia promoveu menor abundância natural de 15N e maiores teores de N total e C orgânico no solo e aumentou as formas orgânicas de N-hidrolisado, quando comparado àqueles de eucalipto de ciclo curto. Isso indica o aumento de formas lábeis de N orgânico no solo para as plantas e redução da humificação da matéria orgânica do solo (MOS) de acácia. Nesse sentido, a rotação de cultivos florestais com acácia após eucalipto de ciclo curto contribuiu para o aumento de formas orgânicas no solo, importantes para a nutrição de plantas, por serem potenciais fontes de nutrientes às plantas em curto período de tempo.

The nutrients nitrogen and one of the most demanded by plant species, and its presence in soil under organic or mineral forms available to plants is linked to quality and quatity of plant residues added to the soil. The study aimed to evaluate the influence of cultivation of eucalyptus and acacia in the composition of organic and inorganic N forms and the natural abundance of 15N in an Ultisol. For this, we collected soil and litter samples in continuous short-rotation eucalypt (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis hybrid) (seven years) compared to a rotation system including acacia (Acacia mangium Willd.) after short-rotation eucalypt; and long-rotation eucalypt (24 years). A native vegetation (Atlantic Forest) was used as a reference for the original site condition representative for the northern coast of Espírito Santo state. To do so, we evaluated the content of total organic C, total N, N-NH4 +, N-NO3 -, C/N ratio, fractionation of organic N and 15N natural abundance in soil and litter. Among the forms of organic-N hydrolyzed, the N-amino was the fraction with the highest contribution of organic N (39%), followed by the fraction of N-unidentified (27%), the fraction of N-amide (18%) and N-hexosamine (15%). The acacia plantation presented smaller natural abundance of 15N and higher levels of total N and soil organic C, and increased organic forms of N-hydrolyzed, when compared to the eucalyptus short-rotation soil. This indicates the increase of labile N-organic forms in the soil for the plants and reduction of humification of soil organic matter (SOM) of acacia. Thus, the crops rotation with acacia after eucalyptus contributed to the increase of organic forms in the soil, important for the nutrition of plants, because they are potential sources of nutrients to the plants in a short-time period.

ABSTRACT: The mineral nutrient uptake of plants in the field occurs in pulses, due to variations in the substance concentrations at the root surface. The fluctuations in nutrient supply probably induce changes in the plant, which are to date unknown for Eucalyptus. This study evaluated these changes in plant growth, nutritional status, photosynthesis, and gene expression, which can serve as biomarkers of the nitrogen status, of four eucalypt clones exposed to N omission and resupply. A greenhouse experiment with four Eucalyptus clones was installed, and after initial growth exposed to N omission for 21 d, followed by N resupply in nutrient solution for 14 d. Nitrogen omission decreased the total N and photosynthetic pigments, net photosynthesis and photochemical dissipation, and increased enzyme activity especially in leaves and the gene expression in leaves and roots. Nitrogen resupply decreased these variations, indicating recovery. The total N concentration was highly and significantly correlated with net photosynthesis, enzyme activity, expression of genes GS2;1 and Gln1;3 in the leaves and AMT1;2 in the roots, contents of chlorophyll a and b, and photochemical energy dissipation. The enzymes GS and NR in the leaves and the genes AMT1;2, GS2;1 and Gln1;3 proved to be sensitive N indicators.

RESUMO A decomposição de serapilheira florestal é um processo importante ao retornar nutrientes ao solo e, assim, estimular a produtividade da madeira no trópico úmido. Este trabalho objetivou avaliar a decomposição de serapilheira de eucalipto na região do rio Doce, MG. Frações foliares foram amostradas em plantações de eucalipto nas idades de 2, 4 e 6 anos e posições de encosta e baixada. Amostras de solo e solo + fragmentos de folhas foram incubadas em dois níveis de umidade, temperatura e fertilização. A quantidade de C-CO2 emitida pelo solo no período de 106 dias foi maior na temperatura de incubação de 32 ºC do que a 23 ºC, especialmente em solos de baixada, na idade de 2 anos. A respiração do solo foi intensificada oito vezes pela presença de fragmentos de folhas sobre o solo, principalmente em solos da baixada, e não houve efeito significativo para a idade. A decomposição foliar in situ, avaliada em um experimento de sacos de decomposição, apresentou perda média de no mínimo 50% durante 365 dias, alcançando 74% para o eucalipto em dois anos, na baixada. Após a comparação com uma mata nativa e dados da literatura nacional, não foi encontrada nenhuma restrição aparente na decomposição da fração foliar do eucalipto. Diferenças entre os resultados in vitro e in situ e entre a mata nativa e o eucalipto podem estar relacionadas a uma diferente comunidade de decompositores e à qualidade do substrato foliar.

Forest litter decomposition is a major process in returning nutrients to soils and thus promoting wood productivity in the humid tropic. This study aimed to assess decomposition of eucalypt litter in the Rio Doce region, Brazil. Leaf litter was sampled under clonal eucalypt stands aged 2, 4 and 6 years on hillslopes and footslopes. Soil and soil+litter samples were incubated at two levels of soil moisture, temperature and fertilization. C-CO2 emissions from soil measured during 106 days were higher at 32 °C than at 23°C, mainly for the 2-yr-old stand on footslope. When leaf litter was added on soils, C-CO2 emissions were eight times higher, mainly on footslopes, with no effect of stand age. Leaf decomposition in situ, assessed with a litterbag experiment showed a mean weight loss of at least 50% during 365 days, reaching 74% for 2 yr-old stands on footslopes. In comparison with data from the native forest and the literature, no apparent restrictions were found in eucalypt litter decomposition. Differences between in vitro and in situ results, and between eucalypt and native forest, were most likely related to the response of diverse decomposer communities and to substrate quality.

O uso da concentração foliar de nitrogênio total como indicador para diagnose nutricional apresenta algumas limitações. O objetivo deste trabalho foi determinar a confiabilidade da concentração de N total como indicador do status do nutriente para clones de eucalipto e compará-la com indicadores alternativos. Conduziu-se um experimento de casa de vegetação em delineamento de blocos ao acaso, em um arranjo fatorial 2 × 6, com mudas de dois clones de eucalipto (140 dias) e seis doses de N em solução nutritiva. Também foi conduzido um experimento de campo em delineamento inteiramente casualizado, em um arranjo fatorial 2 × 2 × 2 × 3, com duas épocas, duas regiões, dois clones jovens (aproximadamente dois anos) e três posições de amostragem das folhas na copa. As áreas de campo (regiões) tinham contrastantes propriedades físicas e químicas do solo e suas concentrações de N total, N-NH+4 e N-NO−3, foram determinadas em cinco camadas do solo, até 1 m de profundidade. Avaliaram-se como indicadores do status de N da planta, em raízes e folhas, concentrações de N total, N-NH+4 e N-NO−3, clorofila, razão N/P e leituras do medidor de clorofila nas folhas. Amônio (raiz) e N-NO−3, (raiz e folha) previram eficientemente os requerimentos de N para as mudas de eucalipto em casa de vegetação. Similarmente, N/P foliar, valores de clorofila e leituras do medidor de clorofila forneceram bons resultados em casa de vegetação. Entretanto, N/P foliar não refletiu o status de N do solo, e o uso do medidor de clorofila não pode ser generalizado para diferentes genótipos. A concentração foliar de N total não é um indicador ideal, mas essa e os níveis de clorofila melhor representam o status de N do solo para os clones jovens de eucalipto em condições de campo.

The use of leaf total nitrogen concentration as an indicator for nutritional diagnosis has some limitations. The objective of this study was to determine the reliability of total N concentration as an indicator of N status for eucalyptus clones, and to compare it with alternative indicators. A greenhouse experiment was carried out in a randomized complete block design in a 2 × 6 factorial arrangement with plantlets of two eucalyptus clones (140 days old) and six levels of N in the nutrient solution. In addition, a field experiment was carried out in a completely randomized design in a 2 × 2 × 2 × 3 factorial arrangement, consisting of two seasons, two regions, two young clones (approximately two years old), and three positions of crown leaf sampling. The field areas (regions) had contrasting soil physical and chemical properties, and their soil contents for total N, NH+4-N, and NO−3-N were determined in five soil layers, up to a depth of 1.0 m. We evaluated the following indicators of plant N status in roots and leaves: contents of total N, NH+4-N, NO−3-N, and chlorophyll; N/P ratio; and chlorophyll meter readings on the leaves. Ammonium (root) and NO−3-N (root and leaf) efficiently predicted N requirements for eucalyptus plantlets in the greenhouse. Similarly, leaf N/P, chlorophyll values, and chlorophyll meter readings provided good results in the greenhouse. However, leaf N/P did not reflect the soil N status, and the use of the chlorophyll meter could not be generalized for different genotypes. Leaf total N concentration is not an ideal indicator, but it and the chlorophyll levels best represent the soil N status for young eucalyptus clones under field conditions.

O nitrogênio é requerido em grandes quantidades pelo eucalipto; entretanto, as repostas à aplicação desse nutriente são divergentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento diferenciado em crescimento, na nutrição mineral e nas trocas gasosas de clones de eucalipto supridos com N. Os tratamentos consistiram de dois clones de eucalipto (VM-01 e I-144) e seis doses de N (0; 0,74; 2,93; 4,39; 5,85; e 8 mmol L-1 de NH4NO3), dispostos em delineamento de blocos casualizados com cinco repetições. O clone VM-01 foi superior em altura e altura/diâmetro do colo e teve maiores concentrações foliares de todos os macronutrientes e de Cu, Fe, Mo e Zn. Em termos de produção de matéria seca da raiz e total, raiz/parte aérea e diâmetro do colo, bem como em condutância estomática e transpiração, o clone I-144 teve melhor performance. O desempenho dos clones foi claramente diferenciado, e o crescimento do I-144, independetemente de menor concentração foliar de N, foi em geral melhor que do VM-01.

Eucalyptus requires large amounts of nitrogen (N); however, it responds in diverse manners to the application of this nutrient. The aim of this study was to evaluate the differential performance in growth, mineral nutrition, and gas exchanges of N-fertilized Eucalyptus clones. The treatments consisted of two Eucalyptus clones (VM-01 and I-144) and six N application rates (0, 0.74, 2.93, 4.39, 5.85, and 8 mmol L-1 NH4NO3) arranged in a randomized complete block design with five replications. VM-01 had greater plant height and greater height/collar diameter ratio, as well as higher leaf concentrations of all macronutrients and of Cu, Fe, Mo, and Zn. In terms of total and root dry matter production, root/shoot ratio, and collar diameter, as well as stomatal conductance and transpiration, I-144 performed better. The performance of the clones was clearly differentiated, and the growth of I-144, despite lower leaf N concentration, was in general better than VM-01.

A busca de sistemas sustentáveis de manejo do solo tem levado pesquisadores a desenvolverem novas técnicas de cultivo. Dentre elas, destacam-se no Brasil estudos realizados com espécies florestais capazes de fixar N2 atmosférico e aumentar o estoque de C e N em frações lábeis e estáveis da matéria orgânica do solo (MOS). O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações nos estoques de C e N em frações das substâncias húmicas, da fração leve da MOS e da matéria microbiana em solos cultivados com Eucalyptus urograndis em rotação curta, eucalipto em rotação longa e povoamentos de Acacia mangium que sucederam plantios de eucalipto em rotação curta, tendo como referência o solo de floresta nativa (Mata Atlântica) adjacente. Foram quantificados os estoques de C orgânico total e N total (COT e NT), nas frações das substâncias húmicas (fração ácido fúlvico-AF, fração ácido húmico-AH e fração humina-H), C e N da fração leve da MOS (C-MOL e N-MOL) e estoque de C e N da matéria microbiana (C-BM e N-BM). Os resultados indicaram que o cultivo do eucalipto em rotação curta apresentou menores estoques de COT e NT, nas frações das substâncias húmicas e, de N na matéria microbiana em comparação ao solo sob rotação com Acacia mangium. O cultivo de Acacia mangium e o aumento do tempo da rotação do eucalipto incrementaram os estoques de C e N da maioria das frações lábeis (C-MOL, N-MOL e C-BM) e estáveis (C e N nas substâncias húmicas), indicando tendência de recuperação dos seus estoques para valores próximos daqueles originais (mata nativa), sendo superiores aos estoques obtidos na área de eucalipto em rotação curta.

The pursuit of sustainable systems of soil management has led researchers to develop new techniques of cultivation. Among them, studies with forest species able to fix atmospheric N2 and increase C and N stocks in labile and stable soil organic matter (SOM) stand out in Brazil. The study aimed to evaluate changes in stocks of C and N in fractions of humic substances, light fraction of SOM and microbial biomass in soils of short-rotation Eucalyptus "urograndis", long rotation plantations and stands of Acacia mangium which succeeded short rotation eucalyptus monoculture, in comparison to the soil of native forest (Atlantic Forest). It was obtained the total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) stocks, C and N stocks in the fractions of humic substances (fulvic acid fraction-AF, humic acid fraction-HA and humin fraction-H), C and N in light fraction of SOM (C-LOM and N-LOM) and C and N microbial biomass (C-MB and N-MB). The results indicated that the short rotation eucalyptus cultivation reduced total organic carbon stocks, total nitrogen, C and N in the humic substances, and N storage in the microbial biomass compared to Acacia mangium soil. The cultivation of Acacia mangium and the increase of the eucalyptus rotation time increased stocks of C and N of the labile (C-LOM, N-LOM and C-MB) and stable fractions (C and N in humic substances) indicating a significant recovery of their stocks to levels approaching those original (native), and higher than stocks obtained in the soil of short rotation eucalypt.