Fosforo em Pupunha
Date: Fri, 23 Mar 2001 20:23:39 -0200
From: "Charles R. Clement" <cclement@internext.com.br>
Deborah A. McGrath*, Nicholas B. Comerford, Mary L. Duryea. 2000. LITTER
DYNAMICS AND MONTHLY FLUCTUATIONS IN SOIL PHOSPHORUS AVAILABILITY IN AN
AMAZONIAN AGROFOREST. Forest Ecology and Management, 131:167-181. * Department of Forestry and Geology, University of the South, Sewanee, TN 37383, USA. e-mail: dmcgrath@sewanee.edu
Abstract. Commercial plantation agroforests offer a promising land-use alternative for small-scale farmers in tropical America because of their potential to produce high-value cash crops with less soil degradation than traditional annual cropping systems. In low- to no-input tree-based agroecosystems growing in tropical Ultisols and Oxisols, soil P availability depends heavily on factors that influence mineralization from decomposing litter. Using anion exchange resin membranes (AERMs), we
monitored monthly fluctuations in soil solution P in an eight-year-old peach palm (Bactris gasipaes)_cupuassu (Theobroma grandiflorum) commercial plantation agroforest to determine if changes in P availability were related to environmental factors controlling organic matter decomposition
(precipitation, soil moisture and temperature) and seasonal fluctuations in litterfall and fruit harvest. Decomposition and C, N, and P dynamics in leaf litter were also studied to determine if soil P availability might be related to species differences in litter quality (initial leaf C, N and P
contents) and thus differing rates of P release or immobilization. Although AERMs acted as dynamic exchangers, they appeared adequately sensitive to detect fluctuations in monthly soil P availability,
despite inherently low soil extractable P concentrations. Soil P availability was greatest early in the rainy season, when both litterfall and a cycle of soil-wetting and drying were initiated, decreasing during the mid-rainy season when fruit production peaked. AERM P was greatest in superficial palm root mats, where decomposing litter accumulates, and in mineral soil beneath palm litter. This corresponded with greater N and P release from more P-rich palm leaf litter. Phosphorus immobilization in initially P-poor cupuassu leaves appears to have contributed to lowered P availability in soil underlying this species’ litter. Phosphorus availability was lowest in bare mineral soil located agroforest alleys where litter accumulation was minimal. Greater overall P availability in peach palm litter-covered soil and root mats may contribute to observed higher productivity in this species.
DINÂMICA DA SERAPILHEIRA E FLUTUAÇÕES MENSAIS NA DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO
NO SOLO DE UMA AGROFLORESTA AMAZÔNICA
Resumo. Plantação comercial em sistemas agroflorestais é um uso de terra promissor para pequenos agricultores nos trópicos da América. Esse uso de terra tem o potencial de produzir cultivos comerciais de alto valor, com menos degradação do solo do que sistemas tradicionais de cultivo anual. Nos solos podzólicos e latossolicos de ecosistemas agroflorestais nos trópicos, onde o aporte de insumo é mínimo ou inexistente, a disponibilidade de fósforo (P) no solo depende principalmente nos fatores que influenciam a mineralização decorrente da decomposição da serapilheira. Através do uso de membranas de resina de intercâmbio aniônico (MRIA), monitoramos as flutuações mensais de P na solução do solo de uma plantação comercial de pupunha (Bactris gasipaes) e cupuaçu (Theobroma grandiflorum) de oito anos de idade. Nosso objetivo foi determinar se as mudanças na
disponibilidade de P estavam relacionadas aos fatores meio ambientais que controlam a decomposição de matéria orgânica (como por exemplo, precipitação, humidade de solo e temperatura), as flutuações.sazonais do fluxo do material formador da serapilheira, e a colheita de frutas. A decomposição e dinâmica de carbono (C), nitrogênio (N) e P na serapilheira das folhas também foi estudada para determinar se a disponibilidade de P no solo esta relacionada as diferenças na qualidade da serapilheira (ou seja, o conteúdo foliar inicial de C, N e P) entre as espécies, e por isso as diferentes taxas de liberação or imobilização de P. Embora MRIAs sirvam como trocadores dinâmicos, eles podem detectar flutuações na disponibilidade mensal de P no solo, apesar da baixa concentração de P extraível do solo. A disponibilidade de P no solo foi maior no início da estação chuvosa, quando o.fluxo do material formador da serapilheira e um ciclo de umedecimento e secagem do solo iniciaram, diminuindo na metade da estação chuvosa, o auge da produção frutífera. P em MRIA foi maior na manta das raízes das palmeiras, onde a serapilheira em decomposição se acumula e em solo mineral abaixo da serapilheira das palmeiras. Isso correspondeu a uma maior liberação de N e P da serapilheira das folhas de palmeiras ricas em P. Imobilização de fósforo e folhas de cupuaçu inicialmente pobres em P parece ter contribuido para uma baixa disponibilidade de P no solo abaixo da serapilheira dessa espécie. A disponibilidade de fósforo foi mais baixa em solo mineral sem cobertura vegetal localizado em aleias agroflorestais onde a acumulação de serapilheira foi mínima. Em geral, a disponibilidade de P em solos cobertos por serapilheira e mantos de raízes de pupunha pode contribuir para a alta produtividade observada nessa espécie.

Nitrogeno e Fosforo em Pupunha
Date: Fri, 23 Mar 2001 20:27:41 -0200
From: "Charles R. Clement" <cclement@internext.com.br>
Deborah A. McGrath, Mary L. Duryea, Nicholas B. Comerford and Wendell P. Cropper. 2000. NITROGEN AND PHOSPHORUS CYCLING IN AN AMAZONIAN AGROFOREST EIGHT YEARS FOLLOWING FOREST CONVERSION. Ecological Applications, 10(6): 1633-1647. * Present address, Department of Forestry & Geology, University of the South, Sewanee, TN 37383. E-mail: dmcgrath@sewanee.edu
Abstract. Commercial plantation agroforestry systems have emerged as a promising Amazonian land-use with the potential to reduce soil degradation, improve living standards, and decrease pressures on remaining forested areas. While it is generally accepted that tree-based agroecosystems have more closed nutrient cycles that help conserve soil productivity, few studies of nutrient dynamics in Amazonian agroforestry systems exist, making it difficult to assess the extent to which this land-use is sustainable in the region’s weathered soils. We quantified net primary
productivity (NPP) and the stocks and fluxes of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) over one year in a commercial plantation agroforestry system in Acre, Brazil, to determine how organic matter and N and P dynamics change when native Amazonian forest is converted to perennial crops, and how nutrient cycling in tree-based agroecosystems compares with other Amazonian land-uses. We used a participatory approach that involved farmers throughout the research process, with the aim of stimulating a community dialogue on the importance of nutrient cycling dynamics to sustained agricultural production. As part of this process, management recommendations to protect and enhance nutrient cycling in a manner practical for resource-limited households were formulated by farmers during focus group discussions. Construction of a nutrient budget revealed that the system’s largest elemental stocks were located in the top 20 cm of soil. By the ninth year following establishment, agroforest productivity was high, with annual NPP approaching 3,000 g m-2 yr-1. Approximately 80% of the annual N and P requirements were taken up from soil stocks. Nearly
40% of the annual above-ground P requirement was allocated to reproductive tissues, half of which was removed with the harvest of agroforest products. Removal of P was half as much as would be expected for a first-year annual crop grown in a shifting cultivation system, while N export was similar to that of annual crops. Inputs of N and P to the agroforest were negligible, and resorption of N and P from agroforest leaves was comparable to rates cited for mature forest growing on similarly
nutrient-poor soils. Return of P to the soil in litterfall exceeded that reported for mature Amazonian forests, despite similar rates of litter production and N flux, rendering agroforest P-use efficiency considerably lower than that reported for native vegetation growing on equally P-poor soils. Overall, NPP and rates of P cycling in the eight-year-old agroforest were high relative to Amazonian forests, but low soil contents of total N and extractable-P, as well as moderate rates of N and P removal, suggest this land-use will require inputs of both nutrients to sustain system productivity in the future. Discussions with farmers indicated that planting and pruning N-fixing legumes was a feasible way to add N, but the efficient use of scarce inorganic amendments would require further research.
CICLO DE NITROGÊNIO E FÓSFORO EM UMA AGROFLORESTA AMAZÔNICA - OITO ANOS
DEPOIS DA CONVERSÃO DA FLORESTA
Resumo. Plantação comercial em sistemas agroflorestais surgiu como um uso de terra promissor na Amazônia, com o potencial de reduzir degradação do solo, promover melhores condições de vida, e diminuir a pressão de uso de outras areas florestais. A idéia que ecosistemas agroflorestais tenham
ciclos mais fechados de nutrientes que ajudam a conservar a produtividade do solo é geralmente aceita, mas existem poucos estudos sobre a dinâmica dos nutrientes nos ecosistemas agroflorestais da Amazônia. Isso torna difícil entender se esse uso de terra é sustentável nos solos intemperizados dessa região. Durante um ano, quantificamos a produtividade primária líquida (PPL) e o estoque e fluxo de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P) em um sistema agroflorestal para plantação comercial no estado do Acre, Brasil. Nosso objetivo foi determinar como a matéria orgânica e a dinâmica de N e P mudam quando a floresta nativa da Amazônia é convertida em culturas perenes, e comparar o ciclo de nutrientes em ecosistemas agroflorestais com outros usos de terra na Amazônia. Utilizamos um método de pesquisa participativa que involveu agricultores durante todo o processo da pesquisa, com o objectivo de motivar a comunidade a discutir a importância da dinâmica do ciclo de nutrientes na agricultura sustentável. Durante as discussões de grupo, agricultores formularam
recomendacões de como proteger e aumentar o ciclo de nutrientes com seus limitados recursos financeiros. Um balanco dos nutrientes revelou que os maiores estoques foram localizados nos primeiros 20cm de solo. Nove anos depois do estabelecimento.da plantação comercial, a produtividade da agrofloresta foi alta com um PPL de quase 3,000 g m-2 yr-1. Aproximadamente
80% dos requerimentos anuais de N e P foram retirados dos estoques do solo. Cerca de 40% do requerimento anual de P da parte aérea foi alocado em tecidos reprodutivos, metade do qual foi removido durante a colheita dos produtos agroflorestais. A remoção de P foi a metade do que se esperava no primeiro ano de um cultivo anual em um sistema de agricultura itinerante, enquanto que a exportação de N foi similar a de um cultivo anual. O aporte de N e P na agrofloresta foi mínimo e a reabsorção de N e P pelas folhas foi comparada as taxas citadas para florestas maduras crescendo em solos igualmente pobres em nutrientes. Devolução de P contido no fluxo de material formador da serapilheira para o solo excedeu o verificado em florestas amazônicas maduras, apesar de taxas similares de produção de serapilheira e fluxo de N. Isso resultou em uma eficiência no uso de P em
sistemas agroflorestais muito mais baixa do que a verificada em vegetação nativa de solos pobres em P. Em geral, o NPP e as taxas do ciclo de P no sistema agroflorestal de oito anos de idade foram altos em relação a floresta amazônica. Todavia, o baixo conteúdo do total de N no solo e de P
extraível, assim como as taxas moderadas de remoção de N e P, sugeri que esse uso de terra vai requerir o aporte de ambos nutrientes para sustentar um sistema produtivo no futuro. Discussões com agricultores indicaram que plantio e poda de leguminosas fixadoras de N foi uma maneira viável de
adicionar N, porém o uso eficiente the insumo inorgânico requer mais pesquisas.

Mais fosforo em pupunha
Date: Fri, 23 Mar 2001 20:30:44 -0200
From: "Charles R. Clement" <cclement@internext.com.br>
Deborah A. McGrath,* Mary L. Duryeaa, and Wendell P. Cropper. 2001. SOIL
PHOSPHORUS AVAILABILITY AND FINE ROOT PROLIFERATION IN AMAZONIAN AGROFORESTS SIX YEARS FOLLOWING FOREST CONVERSION. Agriculture Ecosystems & Environment, 83/3: 271-284.* e-mail: dmcgrath@sewanee.edu; Department of Forestry and Geology, University of the South, Sewanee, TN 37383, USA.
Abstract. In the Amazon Basin, where deforestation rates are among the highest in the world, raising land productivity with perennial crop-based agroforestry systems may allow small farmers to meet economic demands with less forest clearing. Although tree-based agroecosystems may cycle
nutrients more efficiently than other agricultural systems, difficulties maintaining phosphorus (P) availability to plants growing in tropical Ultisols and Oxisols may threaten the long-term sustainability of Amazonian agroforests. To determine how soil nutrient dynamics are altered when primary forest is converted to perennial crops, soils from eight six-year-old peach palm (Bactris gasipaes Kunth) - cupuassu (Theobroma grandiflora) plantation agroforests were compared to those of adjacent
native forests in Acré, Brazil. The response of fine roots to P microsite enrichment by agroforest and native forest plants on eight farms was measured using a root ingrowth bioassay to determine if a P-limitation already threatened agroforest sustainability. Localized root proliferation by individual agroforest species was also examined as a component of interspecific competition. The impact of agroforest adoption by small farmers on forest clearing was qualitatively examined through interviews
and focus groups held with farmers participating in the field studies. Six years after establishment on sites initially occupied by native terra firme forest, exchangeable base cations, ECEC and pH were greater in agroforest soils than in those of adjacent forests. Extractable inorganic P was 30
to 50 percent lower in agroforest soil, suggesting that P uptake by the aggrading agroecosystem outpaced its restoration in the soil solution by other P pools. After 100 days, cupuassu root length and mass were greater in P-treated cores buried in agroforest alleys, but not in cores buried in
rows. While a P deficiency in any of the agroforest components could not be inferred using the root ingrowth technique, the study of root proliferation demonstrated both the potential for interspecific competition among peach palm and other agroforest components, as well as opportunities for alleviating the impact of competition through management practices. Discussions with farmers revealed that this type of commercial plantation agroforest, unless managed to maintain productivity, may actually contribute to more forest clearing on small farms because of a lack of farmer confidence in the future of the system. Thus, despite more efficient nutrient cycling in tree-based agroecosystems, the decline in agroforest soil P following establishment must be addressed through
management practices if plantation agroforests are to remain a sustainable land use in Amazônia.
DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO NO SOLO E PROLIFERAÇÃO DE RAÍZES FINAS EM UMA
AGROFLORESTA AMAZÔNICA SEIS ANOS APÓS A CONVERSÃO DA FLORESTA
Resumo. Na Amazônia, onde a taxa de desmatamento é uma das maiores no mundo, aumentar a produtividade da terra em sistemas agroflorestais de cultivo perene pode permitir pequenos agricultores a suprir suas necessidades econômicas sem causar tanto desmatamento. Embora sistemas agroflorestais podem ciclar nutrientes mais eficientemente do que outros sistemas agrícolas, as dificuldades de manter a disponibilidade de fósforo (P) em plantas crescendo em solos podzólicos e latossolicos trópicais podem ameaçar a sustentabilidade a longo prazo de agroflorestas amazônicas. Para determinar como as dinâmicas dos nutrientes do solo são alteradas quando uma floresta primária é convertida em cultivo perene, solos de oito agroflorestas com plantações de pupunha (Bactris gasipaes Kunth) e cupuaçu (Theobroma grandiflora) de seis anos de idade foram comparados com solos de florestas nativas adjacentes, no Acre, Brasil. Para determinar se a
limitação de P já ameaçava a sustentabilidade da agrofloresta, a resposta das raízes finas ao enriquecimento localizado de P por plantas da agrofloresta e da floresta nativa nas oito fazendas foi medida usando o método de crescimento de raízes em tubos (CRT). A proliferação localizada
de raízes por espécies agroflorestais também foi examinada como um componente da competição interespecífica. O impacto do uso da agrofloresta por pequenos agricultores em áreas desmatadas foi qualitativamente examinado através de entrevistas e discussões de grupos com pequenos
agricultores que participaram no estudo de campo. Seis anos depois do estabelecimento em sítios inicialmente ocupados por floresta nativa da terra firme, cátions básicos trocavéis, ECEC (capacidade de troca catiônica) e pH foram maior em solos agroflorestais do que nos solos das florestas adjacentes. P inorgânico extraível foi entre 30% e 50% mais baixo no solo da agrofloresta, sugerindo que a absorçao de P no agroecosistema em crescimento superou sua reposição na solução do solo por outras fontes de P. Após 100 dias, o comprimento e massa radiculares de cupuaçu foram maiores em aleias da agroflorestas tratadas com adubação fosfatada localizada, mas não entre as árvores plantadas em linha reta. Enquanto a deficiência de P em qualquer dos componentes agroflorestais não poderia ser deduzida pelo uso da técnica de crescimento de raízes em tubos (CRT), o estudo da proliferação das raízes demonstrou o potencial da competição interespecífica entre a pupunha e outros componentes agroflorestais, assim como oportunidades para diminuir o impacto da competição entre as práticas de manejo. Discussões com agricultores revelou que esse tipo de agrofloresta para plantação comercial pode contribuir para mais desmatamento em pequenas áreas devido a falta de confiança do agricultor no futuro desse sistema, a menos que a agrofloresta seja manejada para manter a produtividade. Por isso, apesar da ciclagem de nutrientes mais eficiente em sistemas agroflorestais, o declínio de P do solo da agrofloresta depois de seu estabelecimento deve ser controlado através de práticas de manejo para que as plantações de agroflorestas continuem a ser um uso de terra sustentável na Amazônia.