Produtividade Potencial do Pinus no Brasil

Lider Científico: Prof. Dr. Mauro V. Schumacher Coordenadora executiva: Isabel Deliberali

Reunião Técnica ACR

Histórico

Champion (IPB)

Duratex

Leon Feffer (Suzano)

Rigesa

Madeirit

Esalq/Usp

1968 2018

50

anos

Incentivos Fiscais

Atualmente

ELEVADO NÍVEL DE SOLUÇÕES

PARA PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE

FLORESTAS

EQUIPE PRÓPRIA

SETOR FLORESTAL

ESTADO,

SOCIEDADE

UNIVERSIDADES E

CONGÊNERES

25 Associadas 32 Filiadas a 10

PCs

Organograma

Empresas Associadas

Diretoria Executiva

Gerência Administrativa e Financeira

Gerência Técnica Especial

Conselho Deliberativo

Conselho Fiscal

Programa Cooperativo

Coordenadoria Executiva

Comitê Técnico

Administrativo

Liderança Científica

Projetos Independentes

Rede

Integração

Interação

Redução de custos

Maximização dos resultados

Programas Cooperativos

Empresas Florestais

Equipe própria

Agentes externos

Programas Cooperativos

Como aumentar a produtividade?

O PPPIB estuda os processos que controlam o crescimento dos Pinus tropicais e subtropicais no nível de folha, árvore e sítio através da manipulação de nutrientes, água e competição

Programa Cooperativo sobre Produtividade Potencial do Pinus no Brasil

Missão

Contribuir para o aumento sustentável da produtividade dos plantios de Pinus no Brasil

Evolução da Produtividade do Pinus

15 a 45 m³ ha-1 ano-1

- Classes de solo, clima, espécies,

melhoramento genético, pragas e doenças, manejo

1977

2010

0 10 20 30 40

EUA

Austrália

Chile

China

África do Sul

Brasil

IMA (m³ ha-1 ano-1)

Fonte: IBA 2016.

0 50 100 150 200 250 300

Pro

du

tiv

idad

e

(m3/ha/ano)

Potencial

Atingível

Real

Fatores Definidores:

Genótipo, Temperatura,

CO2, Radiação

Fatores Redutores:

Ervas, Pragas,

Doenças, Fogo

Fatores Limitantes

Água, Nutrientes,

Solo

Medidas de Proteção

Medidas de Produção

Actual

Attainable

Potencial

Produtividade Madeira

Fonte: Stape

0 50 100 150 200 250 300

Pro

du

tiv

idad

e

(m3/ha/ano)

Potencial

Atingível

Real

Fatores Definidores:

Genótipo, Temperatura,

CO2, Radiação

Fatores Redutores:

Ervas, Pragas,

Doenças, Fogo

Fatores Limitantes

Água, Nutrientes,

Solo

Medidas de Proteção

Medidas de Produção

Actual

Atingível

Potencial

Produtividade Madeira

Fonte: Stape

0 50 100 150 200 250 300

Pro

du

tiv

idad

e

(m3/ha/ano)

Potencial

Atingível

Real

Fatores Definidores:

Genótipo, Temperatura,

CO2, Radiação

Fatores Redutores:

Ervas, Pragas,

Doenças, Fogo

Fatores Limitantes

Água, Nutrientes,

Solo

Medidas de Proteção

Medidas de Produção

Real

Atingível

Potencial

Produtividade Madeira

Fonte: Stape (2014)

m3 ha-1 ano-1

Como a produtividade do Pinus varia com o clima, solos e

manejo?

Quais as taxas de crescimento potencial do Pinus taeda e

Pinus caribaea var. hondurensis, quando as limitações

hídricas e nutricionais são removidas?

Qual a resposta do Pinus taeda à condições climáticas não

vividas dentro de sua faixa histórica no Paraná?

Como a qualidade silvicultural afeta a produtividade de um

clone de Pinus taeda?

Questões a serem abordadas

1- Produtividade: produtividade potencial e eficiência de uso dos recursos (água, luz e nutrientes)

2 – Carbono: determinar o efeito de diferentes regimes no balanço, alocação e estoque de carbono

3 – Estrato: testar como a estrutura e dominância em um povoamento afeta sua produtividade

4 – Fotossíntese: caracterizar as taxas fotossintéticas e suas variações por efeitos genéticos e edafoclimáticos

5 - Modelagem e Sensoriamento Remoto do Pinus

Linhas de pesquisa

Distribuição dos Plantios de Pinus

Fonte: IBÁ, 2015

Sítios Experimentais

P. taeda

P. caribaea var.

hondurensis

Latitudes de 19° a 28° S

Variação climática

Espécies

Frequência

de Estações

Representatividade Climática dos Sítios

GER

Latossolo Argissolo Nitossolo

Cambissolo

∆ profundidade, CAD, fertilidade

Variação edáfica

Neossolo

C

D

F

DF

BLOCO

Tratamentos: Fatorial 2²

Não fertilizado e sem desbaste (controle) – C

Fertilizado sem desbaste – F

Desbastado não fertilizado– D

Fert. + Desb. – DF

PTA – 280 parcelas PCH – 76 parcelas

• P. taeda (PTA) e P. caribaea var. hondurensis (PCH)

• Instaladas entre 4 e 8 anos de idade

• Seleção de talhões com Δ produtividade

Experimento Parcelas Quadri-gêmeas

Experimentos Especiais

- Minas Gerais e Paraná:

• 2 Manejos = Sem Desbaste, Desbastado

• 2 Fertilização = Sem Fertilização, Fertilizado

• 2 Hídrico= Normal (chuva), Irrigado (1,5 x ETP) ou Redução de chuva

- São Paulo:

• * 2 Espécies = Pinus caribaea var. hondurensis (PCH) e Pinus taeda (PTA)

Irrigação x Fertilização x Desbaste

Irrigação x Fertilização x Desbaste

Experimentos Especiais

Clone Arborgen de P. taeda

• Uniformidade de plantio Homogêneo, Heterogêneo

• Fertilização Sem fertilização, Fertilizado

Uniformidade de Plantio

Experimentos Especiais

Dez/2007

Jul/2007

Fev/2007

Uniformidade de Plantio

HETEROGÊNEO

0 150

300

2008 (1 ano) 2015 (8 anos)

Experimentos Especiais

P. taeda no Sul do Brasil

• Associar os fatores edafoclimáticos à variação da produtividade

- 9 anos de idade - PR (Jaguariaíva e Ponta Grossa) e SC (Três Barras e Rio Negrinho)

35

Fonte: Munhoz (2011)

15

Idade (anos)0 2 4 6 8 10

IMA

(M

g h

a-1

ano

-1)

0

2

4

6

8

10

12

14

JGR

PTG

RNG

TRB

36%

- Fatores edáficos:

MOS, CTC, N e P, teor

de argila, CAD

- Fatores climáticos:

Temperaturas mais

amenas

Fonte: Munhoz (2011)

P. taeda no Sul do Brasil

- Fatores povoamento:

Maior uniformidade das

árvores

Índice de Sítio (m)

16 18 20 22 24 26 28 30

IMA

(m

3 h

a-1

an

o-1

)

0

10

20

30

40

50

60

IMA = -14,1247 + 2,2112 ISR² = 0,60 (P<0,001)

P. taeda no Sul do Brasil

52 m³ ha-¹ ano-¹

20 m³ ha-¹ ano-¹

17,5 m 27,7 m

Fonte: Munhoz (2015)

• Idade média de 13 anos • 8 municípios do PR e SC

Influência do solo

> Produtividades: - Relação Silte / Argila - Profundidade do solo

Munhoz (2015)

LVd CXbdLVAd NXe CHd PVAd

IS (

m)

0

5

10

15

20

25

30

LVd CXbdLVAd NXe CHd PVAd

Volu

me (

m³

ha

-1)

0

100

200

300

400

500

600

700

LVd CXbdLVAd NXe CHd PVAd

ICA

(m

³ h

a-1

ano

-1)

0

10

20

30

40

50

60

70

LVd CXbdLVAd NXe CHd PVAd

IMA

(m

³ h

a-1

ano

-1)

0

10

20

30

40

50

ab bc bc bc c

aab

bc bc bc

c

a a

bb

b

b

aab

cd

bcbc

d

Influência do solo

Munhoz (2015)

> Produtividades: - Saturação de bases

Resposta da produtividade à fertilização

VolumeC (m³ ha-1)

0 200 400 600 800

Volu

meF

(m

³ ha-1

)

0

200

400

600

800

VolumeD (m³ ha-1)

0 200 400 600 800V

olu

meD

F (

m³

ha-1

)0

200

400

600

800Iníciop-value = 0,213

Iníciop-value = 0,073

2007 – 6 anos

Fonte: Munhoz (2015)

Classe de solos

Fertilizado

VolumeC (m³ ha-1)

200 400 600 800

Volu

me

F (

m³

ha

-1)

200

400

600

800

PVAd

CXd

CHd

LVAd

LVd **

NXe

Fertilizado + Desbaste

VolumeD (m³ ha-1)

200 400 600 800

Volu

me

DF

(m

³ ha

-1)

200

400

600

800

PVAd **

CXd ***

CHd *

LVAd

LVd **

NXe Ganho máx.: 33% Ganho máx.: 63%

62 % 82 %

Fonte: Munhoz (2015)

Resposta da produtividade à fertilização

Resposta dependente de: - Baixos teores de CTC e MOS - Climas mais úmidas (para D)

Itatinga - SP

2009

PTA PCH

Itatinga - SP

2015

PTA PCH

P. taeda

PTA PCH

P. caribaea var. hondurensis

Manejos contrastantes (nutrição e irrigação)

O quanto dos processos são afetados pela

genética e pelo manejo?

Itatinga / SP

Crescimento e Fotossíntese

Amax ( mol m-2 s-1)

4 5 6 7 8 9 10

Crescim

en

to (

Kg

árvo

re-1

an

o-1

)

2

4

6

8

10

12

Amax ( mol m-2 s-1)

4 5 6 7 8 9 10

Crescim

en

to (

Kg

árvo

re-1

an

o-1

)

2

4

6

8

10

12

A fotossíntese a nível de acícula isoladamente não pode explicar o crescimento

Verão

Inverno

Fonte: Carneiro (2013)

Necessidade de realizar um estudo completo sobre balanço de C

A fotossíntese a nível de árvore não pode explicar o crescimento

Amax ( g árvore-1 mês-1)

4 6 8 10 12 14 16

Crescim

en

to (

Kg

árvo

re

-1 m

ês-1

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

PCH

PTA

Fonte: Carneiro (2013)

Crescimento e Fotossíntese

Madeira = + entrada de C – saídas de C

Madeira = + Fotossíntese – Resp. – Alocação Não Mad. - Herbivoria

Fotossíntese povoamento

Ano 1

PCH FI

PCH SN

PTA FI

PTA SN

Flu

xos (

g C

m-2

ano

-1)

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

60006784

5989

4758 4559

a

b

c d

PCH PTA

FI SN FI SN

Ano 2

PCH FI

PCH SN

PTA FI

PTA SN

ANPP madeira

ANPP acícula

Ra

TBCF

37713315

3018 2642

ab

cd

FI SN FI SN

PCH PTAPinus 6 e 7 anos

Fonte: Deliberali (2016)

Partição da captura de C

PCH FI PCH SN PTA FI PTA SN

Pa

rtiç

ão (

%)

0

20

40

60

80

100TBCF:GPP

ANPP m:GPP

ANPP a:GPP

Ra:GPP

23

45

23

9

45 32

11

12

PCH PTA

FI SN FI SN

Pinus – 6 e 7 anos

A fertilização e irrigação não alteraram ainda a partição da fotossíntese para a ANPP e TBCF

Considerações Finais

• Plantios de Pinus no Brasil possuem elevada produtividade com provável potencial de aumento

• Produtividade é resultado de diversos fatores

– Genética, clima, solo, manejo x interações

• Compreender e identificar os fatores que limitam o crescimento são essenciais para adoção de estratégias de manejo

– Escolha da espécie correta no local adequado

– Manejo (preparação do solo, fertilização, densidade de plantio, qualidade operacional)

– Melhoramento genético

• Mais estudos…

Projetos em andamento

Projetos

1 Produtividade potencial do Pinus taeda e Pinus caribaea var. hondurensis

2 Causas da variação de produtividade do Pinus e suas especificidades de manejo

3 Estudo da variabilidade de comportamentos dos materiais de Pinus frente à fertilidade, nutrição e clima

4 Zoneamento de produtividade do Pinus no sul e sudeste do Brasil

5 Caracterização detalhada dos solos das áreas experimentais (classificação, profundidade, CAD, permeabilidade, resistencia, fertilidade, etc)

6 Uso e eficiência do uso de recursos naturais do Pinus

7 Uso e eficiência do uso da água da escala da árvore à microbacia para Pinus subtropical e tropical - Fluxo xilemático

8 Efeito do regime hídrico, nutricional e manejo no balanço, alocação e estoque de carbono nas florestas de Pinus

9 Efeito da uniformidade e fertilização na produtividade de um clone de P. taeda no PR

10 Dinâmica mensal do crescimento do Pinus sob diferentes condições edafoclimáticas e de manejo - Dendrometros

11 Guia da estimativa do IAF de Pinus para uso nas empresas

12 Desenvolvimento da tabela de níveis críticos nutricionais do Pinus

13 Dinâmica de raízes finas do Pinus sob diferentes manejos

14 Avaliação da qualidade da madeira de Pinus sob diferentes manejos

15 Caracterização da dinâmica dos índices de vegetação e estimativa do IAF e da EUL em povoamentos de Pinus no Brasil via sensoriamento remoto

16 Teste e validação de modelos processuais: efeitos genéticos, edáficos e climáticos

17 Modelo de ciclagem de nutrientes em plantações de Pinus - McNupi

18 Impacto do macaco prego na produtividade do Pinus

PPPIB

Uma plataforma de pesquisa

aberta à colaboração

Obrigada!

isabel@ipef.br mauro.schumacher@ufsm.br