Scientia Forestalis, volume 44, n. 109
p.191-204, março de 2016

Unidades de manejo para pinus: desenvolvimento e aplicação de metodologia em áreas de produção no oeste catarinense

Management units for pine: methodology development and application in production areas of western Santa Catarina State, Brazil

Joao Bosco Vasconcellos Gomes1
Itamar Antonio Bognola1
Lorena Stolle2
Paulo Eduardo Telles dos Santos1
Shizuo Maeda1
Lorenzo Teixeira de Melo da Silva3
Antonio Francisco Jurado Bellote1
Guilherme de Castro Andrade1

1Pesquisador Doutor. Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Florestas.  Estrada da Ribeira, km 111 - 83411000 - Colombo, PR, Brasil.
2Mestre em Engenharia Florestal. UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Rod MS 306 Km 105 -79560000 - Chapadão do Sul, MS, Brasil.
3Gerente técnico. F&W Forestry Brasil. Rua General Daltro Filho - 92500000 - Guaíba, RS, Brasil.

Recebido em 03/11/2014 - Aceito para publicação em 12/08/2015

Resumo

O presente trabalho teve por objetivos desenvolver e aplicar, no oeste catarinense, uma metodologia de estabelecimento de unidades de manejo para pinus a partir do mapeamento semi-detalhado de solos das áreas de estudo. Duas hipóteses de trabalho foram modeladas, ambas utilizando o sistema de produção de pinus local, que não faz correção da deficiência de nutrientes (ΔN): uma interpretação baseada na ausência de resposta ao melhoramento do ΔN, ou seja, que os tetos de produtividade independem dessa ação, sendo esse o modelo atual; e uma segunda interpretação considerando que a ausência do melhoramento do ΔN interfere nos tetos de produtividade do cultivo de pinus para as terras estudadas, modelo que representa um novo paradigma a ser testado. Cada polígono do mapa de solos detalhado foi associado a uma base de dados, que permitiu a definição dos graus de limitação das terras (ΔN, deficiência de água, deficiência de oxigênio, suscetibilidade à erosão e impedimentos ao manejo) para o cultivo do pinus. Conjuntos de critérios, considerando os diferentes graus de limitação alcançados para cada faixa de terra (polígonos do mapeamento de solos), definiram os guias para as classes de unidades de manejo para o cultivo de pinus. O mapeamento de solos semi-detalhado das áreas de produção identificou áreas mapeáveis associadas às classes de solos, em nível de ordem, Latossolos, Nitossolos, Cambissolos, Neossolos e Gleissolos. Essas cinco ordens geraram 36 unidades de mapeamento de solos. As limitações associadas aos atributos profundidade efetiva, relevo e presença de pedregosidade/rochosidade fizeram dos impedimentos ao manejo os fatores de limitação mais importantes para o cultivo de pinus das áreas mapeadas. Os quantitativos das classes de unidades de manejo para pinus dependeram de se considerar ou não a hipótese de resposta ao melhoramento do ΔN no sistema de manejo em uso na região. Na hipótese da ausência de resposta ao melhoramento do ΔN para a produção de pinus, temos os seguintes quantitativos: Apta superior com 113,14 ha (ou 7,5% da área mapeada); Apta inferior com 644,73 (ou 42,8% da área mapeada); Marginal superior com 408,35 (ou 27,1% da área mapeada); Marginal inferior com 277,58 ha (ou 18,4% da área mapeada) e Inapta com 63,2 ha (ou 4,2% da área mapeada). Ao se considerar a hipótese de uma resposta positiva ao melhoramento de ΔN para a produção de pinus e que o atual sistema de manejo não faz esse melhoramento, ocorre uma piora dos resultados, com muitas terras migrando das classes de unidades de manejo Apta (superior e inferior) para a classe Marginal superior.
Palavras-chave: levantamento de solos, aptidão silvicultural, planejamento de uso da terra.

Abstract

This study was carried out in order to develop and implement an enhanced methodology for establishing management units for pine tree plantations, based on soil surveys performed in lands under investigation located in the western portion of the state of Santa Catarina. Two hypotheses were modeled using the local pine production system, which make no correction of the nutrients deficiency (ΔN): 1st) an interpretation based on the non-response to ΔN improvement, i.e., the pine productivity is not dependent of this action, which is the current model; 2nd) the lack of ΔN improvement affects the productivity of the pines, which is a model that represents a new paradigm to be tested. Each polygon of the soil map was associated with a database, which allowed the definition of the land limitation degrees for pine cultivation (ΔN, water deficiency, oxygen deficiency, erosion susceptibility and management impediments). The management unit classes were defined by two sets of criteria, taking into account the different land limitation degrees achieved for each land polygon (from soil maps). The semi-detailed soil survey identified map polygons associated with five soil orders, as follows: Latosols, Nitosols, Cambisols, Neosols and Gleysols. In turn, these orders generated 36 soil map units. The most important land limitation degree for pine growth in the lands under study was the management impediments, due to limitations of the soil depth, terrain slope and rocky fragments. The distribution of the management unit classes was influenced by the response or non-response to the ΔN improvement on the current silvicultural practices used in the region. In the event of non-response to ΔN improvement for the pine growth, we have found the following results: 113.14 ha of Highly suitable (or 7.5% of the mapped area); 644.73 ha of Lowly suitable (or 42.8% of the mapped area); 408.35 ha Upper marginal (or 27.1% of the mapped area); 277.58 ha Lower marginal (or 18.4% of the mapped area); 63.20 ha Not-suitable (or 4.2% of the mapped area). When assuming the hypothesis of a positive response to the ΔN improvement for the pine production and also that the current management system does not consider this improvement, a worse result occurs and many lands migrate from the suitability (high and low) management unit classes to the Upper marginal ones.
Keywords: soil survey, silvicultural evaluation, land use planning.


INTRODUÇÃO

Os números do setor produtivo florestal refletem a sua importância para a sociedade brasileira. Em 2013 foram 7,6 milhões de hectares de área plantada e 4,4 milhões de empregos gerados, correspondendo a aproximadamente 4,5% da população economicamente ativa do país. O plantio de pinus corresponde a 20,7% dessa área. Os estados do Paraná e de Santa Catarina se destacam, com as maiores áreas plantadas de pinus no Brasil (respectivamente 662.296 e 540.542 ha, que somados representam 76% da área total) (IBÁ, 2014). Apesar de existir uma tendência de estagnação ou até mesmo ligeira redução dos plantios desse gênero no país, essa substituição apresenta limites. Inicialmente, os fortes riscos de ocorrência de geadas de boa parte das áreas de produção de pinus nos estados do sul do Brasil, principalmente nas áreas de maior altitude, limitam a entrada de plantios de eucalipto, considerando que não existe disponibilidade de materiais genéticos de espécies de eucalipto com boa adaptação a esse grau de ocorrência de geadas. Além disso, o mercado de celulose de fibra longa, ideal para a fabricação de papéis para embalagens e outros tipos, acaba sendo muito dependente dos plantios de pinus (CIT, 2007).

O setor florestal tem valorizado bastante o uso das informações de solos e clima nas suas ações de planejamento de plantio e no operacional da silvicultura. Os conceitos do sistema FAO/Brasileiro de aptidão agrícola (BENNEMA; CAMARGO, 1964; RAMALHO; BEEK, 1995) vêm sendo adaptados em estudos para a atividade florestal (GOMES; CURI, 2001; CURI; KER, 2004; GOMES et al., 2005; COSTA et al., 2009), principalmente na definição de unidades de manejo. Uma experiência de sistema de avaliação da aptidão silvicultural das terras para um ambiente mais amplo foi realizada em Carvalho et al. (2013), para paisagens dos tabuleiros costeiros brasileiros. Entretanto, nenhum desses estudos, envolvendo interpretações da geografia de solos, está voltado para o cultivo de pinus. Além disso, o sistema de produção de pinus no Brasil não tem por tradição considerar o melhoramento da fertilidade dos seus sítios de produção. As razões para isso envolvem um misto de rusticidade do gênero (Ferreira et al., 2001) e a ausência de pesquisas de longo prazo que avaliem a sustentabilidade de produtividade dos sítios de cultivo em função das exportações de nutrientes.

O presente trabalho teve por objetivos desenvolver e aplicar, no oeste catarinense, uma metodologia de estabelecimento de unidades de manejo para pinus. Duas hipóteses de trabalho foram modeladas, ambas se utilizando do sistema de produção de pinus local, que não faz correção da deficiência de nutrientes/fertilidade: uma interpretação baseada na ausência de resposta ao melhoramento da fertilidade, ou seja, que os tetos de produtividade independem dessa ação, sendo esse o modelo atual; e uma segunda interpretação considerando que a ausência do melhoramento da fertilidade interfere nos tetos de produtividade do cultivo de pinus para as terras estudadas, modelo que representa um novo paradigma a ser testado.


MATERIAL E MÉTODOS

Foram estudadas duas áreas do oeste catarinense (Figura 1). Juntas, somam 2.256,25 ha (1.507 ha de área de produção, 457,3 ha de área de reserva legal e 292 ha de área de preservação permanente) e estão localizadas nos municípios de Ponte Serrada (local 1) e Água Doce (local 2). Nos dois locais, áreas de preservação permanente e de reserva legal estão mapeadas e excluídas da interpretação.


Figura 1. Mapas de localização: (a) Estado de Santa Catarina; (b) municípios de Ponte Serrada e Água Doce no Estado de Santa Catarina; e (c) locais 1 e 2 nos municípios de Ponte Serrada e Água Doce (Sistema de projeção cartográfica UTM, Datum Sirgas 2000, Fuso 22S).
Figure 1. Location maps: (a) Santa Catarina State; (b) Ponte Serrada city and Água Doce city in Santa Catarina State; (c) sites 1 and 2 in Ponte Serrada city and Água Doce city (UTM coordinate system, Datum Sirgas 2000, zone 22S).

As terras das duas áreas estão associadas ao derrame de rochas efusivas da Formação Serra Geral, de idade Mesozóica. Predominam nessas terras uma litotipia de rochas de composição basáltica, de coloração cinza-escura a negra, com intercalações de efusivas ácidas e intermediárias, representadas por dacitos, riodacitos felsíticos e riolitos (SCHEIBE, 1986; PERROTTA et al., 2004). Essa litologia é responsável pela formação de extensas áreas de solos argilosos (brunados a vermelhos pelas condições de latitude e altitude), e com teores de ferro total bastante variável, porém predominantemente altos a intermediários (EMBRAPA, 2004), sendo comum, nas elevações influenciadas por materiais mais básicos (basaltos), os solos apresentarem-se com teores de ferro pelo ataque sulfúrico elevados o suficiente para a ocorrência do caráter férrico. A altitude gira em torno dos 1.000 m, com relevo predominantemente dissecado, vales profundos e encostas em patamares. Essa formatação da paisagem gera uma grande quantidade de terras inaptas ou marginais ao uso agrícola intensivo, mas boa parte delas com potencial para a produção de florestas plantadas (EPAGRI, 1999).

O clima da região se apresenta na faixa de transição da zona intertropical para a temperada (temperado quente na classificação de Köppen), com grande número de horas de frio acumuladas no inverno (média de 431,83 horas de frio entre maio e setembro, e média de 383,86 horas de frio entre maio e agosto). O total (média de 2.030,5 mm para a estação climatológica de Irani) e a boa distribuição anual de chuvas tornam ocasionais os períodos secos, com diferenças sempre positivas entre as médias mensais de precipitação pluviométrica e evapotranspiração potencial (WREGE et al., 2011). A presença de extremos de temperatura baixa faz com que o risco de geada seja alto, decorrência da posição meridional e da altitude local (SANTA CATARINA, 1958; WREGE et al., 2011). As condições de solo e clima deram origem a uma cobertura vegetal dominada pela floresta ombrófila mista (floresta subtropical de ou com araucária), ocorrendo áreas campestres pontuais (EMBRAPA, 2004; IBGE, 2004), bastante alteradas pela ação antrópica ao longo do processo de ocupação da região.


Levantamento de solos

O mapeamento de campo foi realizado através de prospecção intensiva das diferentes unidades fisiográficas delimitadas pela interpretação da base cartográfica (com curvas de nível distanciadas de 5 m de desnível, na Projeção Cartográfica Universal Transversa de Mercator - UTM, fuso 22, datum SIRGAS 2000), procurando-se prospectar os solos do vale ao topo das elevações. Nessas prospecções, os solos locais foram examinados através de barrancos, pequenas trincheiras e tradagens, sendo descritos conforme Santos et al. (2013). Ao todo foram 219 pontos de observação, todos georreferenciados através de GPS de navegação, o que se traduz em, aproximadamente, uma densidade de uma observação a cada 7 ha, condizente com a escala de trabalho semi-detalhada e com a complexidade de relevo da área de estudo. Os solos foram classificados conforme EMBRAPA (2013). Foram coletadas amostras de solo em 33 pontos, geralmente amostrando-se o horizonte superficial e o subsuperficial (entre 60 e 100 cm de profundidade), quando existente (total de 63 amostras).

Ao longo do mapeamento de campo foram sendo delineados os polígonos das unidades de mapeamento de solos, considerando os modelados do terreno conforme as curvas de nível das cartas topográficas. Os ajustes finais dos polígonos se deram pelas correlações e modelos criados a partir do conhecimento global da área de estudo, principalmente pelo conjunto dos pontos de prospecção e resultados das análises de solos.

O mapeamento de campo, o conhecimento do padrão de repetibilidade das feições de paisagens e dos solos e os resultados das análises de solo (dados não mostrados), permitiram a construção gradativa da legenda do mapa de solos. Após o levantamento de campo, as cartas topológicas com a delimitação das unidades cartográficas foram escaneadas na resolução de 300 DPI, registradas segundo a base cartográfica já citada e digitalizadas na escala 1:10.000 para delimitação dos polígonos (das unidades de mapeamento de solos) pelo software ArcGIS 10.3 de geoprocessamento.


Sistema de manejo

O sistema de manejo considerado é aquele previsto para a cadeia produtiva do pinus para celulose no oeste catarinense. São consideradas diferentes espécies de pinus (Pinus taeda, P. patula, P. ellioti). A cultura tem um ciclo de 14 anos entre o plantio e a colheita.

O preparo do solo para o plantio envolve subsolagem na linha de plantio. O espaçamento de plantio é de 2,5 m x 2,5 m. O plantio das mudas no campo é manual e realizado ao longo de todo o ano. Não é realizado nenhum tipo de correção e, ou, adubação no plantio e ao longo do ciclo cultural (informação que diferencia os resultados alcançados pelas duas hipóteses de trabalho testadas). É realizado o controle de mato-competição e de formigas. Ainda ocorrem diferentes práticas de manutenção de estradas. A colheita é semi-mecanizada. O corte é realizado com moto-serra. Após o corte é feito o arraste das toras com skidder de rodantes (pneus). As máquinas pesam entre 18 e 22 toneladas e operam em terras de até 25 graus (46,6%) de declividade. O processamento é realizado na borda do talhão com implemento harvester que organiza a madeira para ser carregada pela garra que transfere a madeira para os caminhões e carretas. Ainda na colheita, as acículas são retiradas junto com outros restos culturais. Um ancinho recolhe e amontoa todo o material, que em seguida é direcionado para um picador, ou seja, o material é arrastado, colocado na borda do talhão, moído e exportado. O sistema é denominado “full-tree”, onde todo o material é exportado.


Graus de limitação

Cada polígono do mapa de solos detalhado foi associado a uma base de dados, que permitiu a definição dos graus de limitação das terras (deficiência de nutrientes/fertilidade - ΔN, deficiência de água - ΔH, deficiência de oxigênio/excesso de água - ΔO, suscetibilidade à erosão - ΔE e impedimentos ao manejo - ΔM) para o cultivo do pinus, conforme regras das Tabelas 1 a 5. As diferentes fases das unidades de mapeamento de solos alimentaram a base de dados utilizada, incluindo atributos de terreno (relevo e posição de paisagem).

Tabela 1. Definição do grau de limitação por deficiência de nutrientes (fertilidade) - ΔN.
Table 1. Definition of the limitation degree by nutrients (fertility) deficiency - ΔN.
Grau de Limitação Classe de solo Substrato Espessura mínima do
horizonte superficial
Moderado Cambissolo – Neossolo – Gleissolo rocha básica a intermediária ou sedimentos recentes ≥ 30 cm
Moderado/Forte 1 Cambissolo – Neossolo rocha básica a intermediária < 30 cm
Moderado/Forte 2 Latossolo – Nitossolo rocha básica a intermediária ≥ 30 cm
Moderado/Forte 3 Cambissolo – Neossolo rocha ácida a intermediária ≥ 30 cm
Forte 1 Latossolo – Nitossolo rocha básica a intermediária < 30 cm
Forte 2 Cambissolo – Neossolo rocha ácida a intermediária < 30 cm
Forte 3 Nitossolo rocha ácida a intermediária ≥ 30 cm
Forte/Muito Forte Nitossolo rocha ácida a intermediária < 30 cm

Tabela 2. Definição do grau de limitação por deficiência de água - ΔH.
Table 2. Definition of the limitation degree by water deficiency - ΔH.
Grau de Limitação Relevo Classe de solo1
Nulo plano – suave ondulado Gleissolo – Cambissolo gleissólico
Nulo/Ligeiro plano – suave ondulado Latossolo– Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Ligeiro ondulado Latossolo– Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Ligeiro/Moderado 1 ondulado - forte ondulado Latossolo– Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Ligeiro/Moderado 2 ondulado Cambissolo léptico
Ligeiro/Moderado 3 plano – suave ondulado Neossolo Regolítico
Moderado 1 plano – suave ondulado Neossolo Litólico
Moderado 2 ondulado Neossolo Regolítico
Moderado/Forte 1 forte ondulado - montanhoso Cambissolo léptico
Moderado/Forte 2 ondulado Neossolo Litólico
Forte forte ondulado - montanhoso Neossolo
1A informação sobre a profundidade efetiva do solo está implícita na classe de solo.

Tabela 3. Definição do grau de limitação por excesso de água/deficiência de oxigênio - ΔO.
Table 3. Definition of the limitation degree by water excess/oxygen deficiency - ΔO.
Grau de Limitação Drenagem Classe de solo Relevo (mais suave)
Nulo acentuadamente – bem Latossolo – Nitossolo plano
Nulo/Ligeiro 1 bem – moderadamente Nitossolo plano
Nulo/Ligeiro 2 bem – moderadamente Cambissolo – Neossolo suave ondulado
Ligeiro bem – moderadamente Cambissolo – Neossolo plano
Moderado moderadamente - imperfeitamente Cambissolo plano
Forte mal – imperfeitamente Gleissolo plano

Tabela 4. Definição do grau de limitação por suscetibilidade à erosão - ΔE.
Table 4. Definition of the limitation degree by erosion susceptibility - ΔE.
Grau de Limitação Relevo (o mais forte) Classe de solo
Nulo plano
Ligeiro suave ondulado Latossolo – Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Ligeiro/Moderado 1 suave ondulado Cambissolo léptico – Neossolo
Ligeiro/Moderado 2 ondulado Latossolo– Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Moderado ondulado Cambissolo léptico – Neossolo
Moderado/Forte forte ondulado Latossolo– Nitossolo
Forte forte ondulado – montanhoso Cambissolo (que não seja léptico)
Muito Forte forte ondulado – montanhoso Cambissolo léptico – Neossolo

Tabela 5. Definição do grau de limitação por impedimentos ao manejo - ΔM.
Table 5. Definition of the limitation degree due to management impediments - ΔM.
Grau de Limitação1 Relevo Drenagem Classe de solo
Ligeiro plano, suave ondulado bem a moderadamente Latossolo – Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Ligeiro/Moderado ondulado bem a moderadamente Latossolo – Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Moderado 1 forte ondulado bem a moderadamente Latossolo – Nitossolo – Cambissolo (que não seja léptico)
Moderado 2 plano, suave ondulado imperfeitamente drenado Cambissolo gleissólico
Moderado 3 ondulado bem a moderadamente Cambissolo léptico
Moderado/Forte plano - ondulado bem a moderadamente Neossolo Regolítico
Forte 1 plano - ondulado bem a moderadamente Neossolo Litólico
Forte 2 forte ondulado - montanhoso bem a moderadamente Cambissolo léptico
Muito Forte 1 forte ondulado, escarpado bem a moderadamente Neossolo Litólico – Neossolo Regolítico
Muito Forte 2 plano mal a muito mal drenado Gleissolo
1 A informação sobre a profundidade efetiva do solo e a presença de pedregosidade e rochosidade estão implícitas na classe de solo.

Os atributos de clima foram definidos a partir de Wrege et al., 2011. Para o cultivo de pinus, mais importante que os extremos de temperatura (o que para o sul do Brasil inclui o risco de ocorrência de geadas), é a ótima distribuição de chuvas da região. Esses atributos e outros, que são homogêneos para o total ou a quase totalidade da área estudada, foram considerados de forma uniforme em todas as unidades de mapeamento de solos. São exemplos deles, a saturação de bases, sempre muito baixa, fazendo com que o menor ΔN seja o Moderado; a textura muito argilosa ou argilosa, raramente média (mesmo nos solos mais jovens) e que influi em vários graus de limitação, mais diretamente no ΔH (de forma positiva) e no ΔM (de forma negativa).

O ΔN (Tabela 1) considerou que os solos mais jovens (grau de intemperismo) tendem a apresentar maior reserva de nutrientes, o que pode ser importante em um cultivo florestal com ciclo de 14 anos. Também foi considerada a maior quantidade de nutrientes como elementos traços das rochas básicas relativamente às rochas ácidas (RESENDE et al., 1988).

O único grau de limitação que apresenta possibilidade de melhoramento no contexto do atual sistema de produção de pinus da região é o ΔM (Tabela 6). São práticas de mecanização que facilitam desde ações de preparo do solo e plantio até a colheita do pinus.

Tabela 6. Viabilidade de melhoramento dos desvios por impedimentos ao manejo (ΔM).
Table 6. Viability of improving deviations due to management impediments (ΔM).
ΔM antes do melhoramento ΔM após o melhoramento
Ligeiro Nuloa
Ligeiro/Moderado 1 Nulo/Ligeiro a
Ligeiro/Moderado 2 Ligeiro b
Moderado 1 Ligeiro a
Moderado 2 Ligeiro/Moderado b
Moderado 3 Ligeiro/Moderado b
Moderado/Forte 1 Moderado b
Moderado/Forte 2 Moderado b
Forte 1 Moderado/Forte b
Forte 2 Moderado/Forte b
Muito Forte 1 Forte b
Muito Forte 2 Forte b
1a - classe de melhoramento viável com práticas simples e de pequeno custo (como subsolagem pouco profunda). 2b - classe de melhoramento viável com práticas intensivas e de custo considerável (subsolagem, retirada de pedregosidade/rochosidade, confecção de drenos de pequeno porte etc.).


Classes de unidades de manejo

Os conjuntos de critérios, considerando os diferentes graus de limitação alcançados para cada faixa de terra (polígonos do mapeamento de solos), definiram os guias para as classes de unidades de manejo para o cultivo de pinus (Tabelas 7 e 8). Todos os passos do sistema especialista, desde a definição dos graus de limitação, foram organizados dentro de planilhas eletrônicas, utilizando funções de lógica booleana.

Tabela 7. Guia da classificação das unidades de manejo para pinus, considerando a hipótese da ausência de resposta ao melhoramento do ΔN para a produção de pinus na região estudada. O grau de limitação colocado é o mais restritivo que cada fator pode alcançar para determinada classe de unidade de manejo.
Table 7. Classification Guide of management units for pine, considering the hypothesis of non-response to ΔN improvement for pine production in the study area. The limitation degree considered it is the most restrictive that each factor can achieve for a given management unit class.
ΔN ΔH ΔO ΔE ΔM com
melhoramento
Unidade de manejo
Classe Símbolo
Forte/Muito Forte Ligeiro Ligeiro Ligeiro/Moderado Nulo a Apta Superior AS
- Moderado -- Moderado Ligeiro/Moderado b Apta Inferior AI
-- Moderado/Forte Moderado Forte Moderado/Forte b Marginal Superior MS
-- Forte -- Muito Forte Forte/Muito Forte b Marginal Inferior MI
-- -- Forte -- -- Inapta IN
*O risco de geada (ΔG) está avaliado como “Forte” para toda a área mapeada, porém é um fator de limitação secundário para o cultivo de pinus.

Tabela 8. Guia da classificação das unidades de manejo para pinus, considerando a hipótese de resposta ao melhoramento do ΔN para a produção de pinus na região estudada. O grau de limitação colocado é o mais restritivo que cada fator pode alcançar para determinada classe de unidade de manejo.
Table 8. Classification Guide of management units for pine, considering the hypothesis of response to ΔN improvement for pine production in the study area. The limitation degree placed it is the most restrictive that each factor can achieve for a given management unit class.
ΔN ΔH ΔO ΔE ΔM com
melhoramento
Unidade de manejo
Classe Símbolo
Ligeiro/Moderado Ligeiro Ligeiro Ligeiro/Moderado Nulo a Apta Superior AS
Moderado Moderado -- Moderado Ligeiro/Moderado b Apta Inferior AI
Forte/Muito Forte Moderado/Forte Moderado Forte Moderado/Forte b Marginal Superior MS
- Forte -- Muito Forte Forte/Muito Forte b Marginal Inferior MI
- -- Forte -- -- Inapta IN
*O ΔG está avaliado como “Forte” para toda a área mapeada, porém é um fator de limitação secundário para o cultivo de pinus.

É importante realçar que uma resposta positiva ao melhoramento do ΔN, afetando a sustentabilidade da produção do pinus, como o colocado na Tabela 8, carece de resultados na região. Diferenças entre classes de unidades de manejo para pinus de uma mesma faixa de terra entre as duas metodologias são uma hipótese de trabalho e devem ser testadas antes de serem encaradas como um resultado definitivo. A possibilidade de melhoramento do ΔN em sistemas de produção de pinus ainda gera controvérsias. Comparando com o cultivo de eucalipto, por exemplo, é pouco estudada e utilizada. No Brasil, a pouca literatura cita respostas mais consistentes para a aplicação de P (MUNIZ et al., 1975; VOGEL et al., 2005), mas os resultados não podem ser extrapolados.

A Tabela 9 e a Figura 2 procuram explicar a simbologia utilizada para apresentar as unidades de manejo de cada faixa de terra.

Tabela 9. Códigos dos fatores limitantes nos símbolos das unidades de manejo.
Table 9. Codes of the limitation factors in the management units symbols.
Símbolo
Deficiência de nutrientes (ΔN) f
Deficiência de água (ΔH) h
Deficiência de oxigênio (ΔO) o
Classe de relevo1 plano (p), suave ondulado (s), ondulado (o), forte ondulado (f) e montanhoso (m)
Profundidade efetiva (cm) > 100, < 100, < 75, < 50 e AR (afloramento de rocha)
1Está informada a classe de relevo mais forte que ocorre no componente da unidade de mapeamento.


Figura 2. Exemplo de símbolo de classe de unidade de manejo. Duas primeiras letras maiúsculas = classe de unidade de manejo; letras minúsculas antes da barra de fração (aparecem, se decisivos) = graus de limitação por deficiência de nutrientes (f), deficiência de água (h) e deficiência de oxigênio (o); letra minúscula após da barra de fração = classe de relevo mais forte da unidade de terra; entre parênteses = profundidade efetiva do solo. Os fatores limitantes suscetibilidade à erosão e impedimentos à mecanização não aparecem no símbolo, desde que a presença decisiva deles mesmos pode, de forma geral, ser inferida pela classe de relevo e pela profundidade efetiva do solo da unidade de terra.
Figure 2. Example symbol of management unit class. First two capital letters = management unit class; lowercases before the fraction bar (appear if decisive) = the limitation degree by nutrient deficiency (f), water deficiency (h), and oxygen deficiency (o); lowercase after the fraction bar = stronger slope class of the land unit; brackets = soil deep. The limitation degree by erosion susceptibility and by management impediments does not appear in the symbol, since the decisive presence of them can, in general, be inferred from the slope class and the soil depth of the land unit.


RESULTADOS E DISCUSSÃO


Unidades de mapeamento de solos e graus de limitação das terras

Mesmo excluindo, de antemão, as terras de reserva legal e áreas de preservação permanente, o relevo dissecado da região tornou comum a presença de solos com baixo grau de desenvolvimento (Tabela 10), o que já era realçado para a área de estudo no mapeamento de solos do estado, em nível de reconhecimento (EMBRAPA, 2004). Solos pouco profundos a rasos (predominância de profundidade efetiva ≤ 100 cm, Cambissolos lépticos e Neossolos) somam 626,4 ha, o que corresponde a 41,6% da área de estudo. Esses solos pouco profundos a rasos muitas vezes estão associados às paisagens mais dissecadas, sendo que os associados às classes de relevo forte ondulada e montanhosa somam 277,6 ha (18,4% da área estudada).

Tabela 10. Algumas características e graus de limitação das terras para pinus, primeiro componente das unidades de mapeamento de solos.
Table 10. Some characteristics and the land limitation degree for pine, first component of soil map units.
Unidade de mapeamento Subgrupo Relevo2 Substrato3 ΔN4 ΔH ΔO ΔE ΔM com melhoramento5 Área
ha %
LBdf1 típico p-s ba/rin M/F N/L N L Na 16,02 1,1
LBdf3 típico o ba/rin F L N L/M N/La 22,87 1,5
NBdf1 cambissólico p-s ba/rin M/F N/L N/L L Na 50,54 3,4
NBdf2 cambissólico o ba/rin F L N L/M N/La 252,72 16,8
NBdf3 cambissólico o ba/rin F L N L/M N/La 84,64 5,6
NBdf5 cambissólico f-o ba/rin F L/M N M/F La 2,90 0,2
NBdf6 cambissólico f ba/rin F L/M N M/F La 7,85 0,5
NBa1 cambissólico p-s aci/rin F N/L N/L L Na 16,12 1,1
NBa2 cambissólico o aci/rin F/MF L N L/M N/La 88,10 5,8
NBa3 cambissólico f aci/rin F/MF L/M N/L M/F La 2,76 0,2
CHaf1 gleissólico p-s ba/rin M N M N L/Mb 16,00 1,1
CHaf2 latossólico p-s ba/rin M N/L L L Na 8,93 0,6
CHaf3 saprolítico p-s ba/rin M/F N/L L L Na 20,27 1,3
CHaf5 saprolítico o ba/rin M/F L N/L L/M N/La 171,09 11,4
CHaf6 léptico o ba/rin M/F L/M N/L M L/Mb 1,33 0,1
CHaf7 saprolítico f ba/rin M/F L/M N/L F La 6,37 0,4
CHaf8 léptico f ba/rin M/F M/F N/L MF M/Fb 3,49 0,2
CHa1 gleissólico p-s aci/rin M/F N M N L/Mb 45,30 3,0
CHa2 típico p-s aci/rin M/F N/L L L Na 1,27 0,1
CHa3 saprolítico o aci/rin F L N/L L/M N/La 3,68 0,2
CHa4 léptico o aci/rin F L/M N/L M L/Mb 20,29 1,3
CHa5 léptico f aci/rin F M/F N/L MF M/Fb 3,55 0,2
RRh1 léptico p-s ba/aci M L/M L L/M Mb 30,84 2,0
RRh2 típico p-s aci/rin M/F L/M L L/M Mb 9,53 0,6
RRh3 típico o ba/aci M M N/L M Mb 4,17 0,3
RRh4 léptico o ba/aci M/F M N/L M Mb 113,45 7,5
RRh5 léptico o aci/rin F M N/L M Mb 48,35 3,2
RRh6 léptico f-m ba/aci M/F F N/L MF Fb 77,84 5,2
RRh7 léptico f-m aci/rin F F N/L MF Fb 22,02 1,5
RLh1 fragmentário p-s ba/aci M/F M L L/M M/Fb 21,29 1,4
RLh2 típico p-s aci/rin M/F M L L/M M/Fb 13,38 0,9
RLh3 fragmentário o ba/aci M/F M/F N/L M M/Fb 21,52 1,4
RLh4 típico o aci/rin F M/F N/L M M/Fb 64,64 4,3
RLh5 fragmentário f-m ba/aci M/F F N/L MF Fb 128,97 8,6
RLh6 típico f-m aci/rin F F N/L MF Fb 41,71 2,8
GMal organossólico p sed rec M N F N Fb 63,20 4,2
1Classes do 1º e 2º nível hierárquico do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS): LB – Latossolo Bruno, NB – Nitossolo Bruno, CH – Cambissolo Húmico, GM – Gleissolo Melânico, RL – Neossolo Litólico, RR – Neossolo Regolítico. Classe do 3o nível hierárquico do SiBCS: a – Alumínico, af – Aluminoférrico, al – Alítico, df – Distroférrico, h – Húmico. A textura é predominantemente muito argilosa, variando até argilosa nas unidades de mapeamento NBdf3, NBdf6, NBa1, NBa2, NBa3, GMal e todas de Cambissolos e Neossolos.
2Classe de relevo: p – plano, s – suave ondulado, o – ondulado, f – forte ondulado, m – montanhoso.
3Litologia: ba – basalto, rin – rocha efusiva intermediária, aci – rocha efusiva ácida, sed rec – sedimentos recentes.
4Graus de limitação: N – nulo, L – ligeiro, M – moderado, F – forte, MF – muito forte.
5Classes de melhoramento: a - viável com práticas simples e de pequeno custo; b - classe de melhoramento viável com práticas intensivas e de custo considerável.

O ΔO só aparece como fator de limitação restritivo em três unidades de mapeamento (CHaf1, CHa1 e GMal). Os Cambissolos gleissólicos (CHaf1 e CHa1) podem apresentar excesso de água sazonal, que vai variar conforme a distribuição de chuvas de cada ano. Nessas áreas, o risco de deficiência de oxigênio existe (ΔO = moderado), principalmente se o excesso de água ocorrer em áreas de renovação, com plantas muito novas. A unidade GMal, presente apenas no local 2 (em 63,2 ha), apresenta um ΔO forte, que se constitui em um risco constante ao normal desenvolvimento do pinus e torna o tráfego de máquinas (inclusive na colheita) muito difícil.

A boa distribuição de chuvas da região (WREGE et al., 2011) evita maiores problemas com o ΔH, embora estes estejam presentes com grau moderado/forte a forte, dependendo da combinação de relevo e profundidade efetiva do solo nas unidades de mapeamento CHa5, RRh6, RRh7, RLh3, RLh4, RLh5 e RLh6.

O melhoramento do ΔM ameniza, mas não exclui os problemas de manejo nas terras com a combinação de relevo dissecado, solo pouco profundo a raso e, nos Neossolos, presença de pedregosidade e rochosidade. Além disso, a textura predominante, muito argilosa, dificulta os trabalhos de preparo do solo e gera maiores riscos de compactação (FOX, 2000). Um solo com predominância da fração argila apresenta menor número de dias com a umidade do solo abaixo da umidade ótima de compactação, relativamente a um solo mais arenoso (MILDE et al., 2010). Isso aumenta a chance de ocorrer tráfego de máquinas, principalmente das operações de colheita, em uma faixa de umidade do solo que gere compactação (HAMZA et al. 2011).

O ΔE é bastante relevante na área de estudo, alcançando o grau de limitação muito forte em seis unidades de mapeamento (CHaf8, CHa5, RRh6, RRh7, RLh5 e RLh6). Porém, o peso do ΔE como fator restritivo ao cultivo de pinus (Tabelas 7 e 8) é muito baixo.

O ΔN alcança grau que pode ser restritivo para várias unidades de mapeamento de solos. São doze unidades de mapeamento com ΔN forte e duas com ΔN forte/muito forte (Tabela 10). A precipitação da região, bem mais elevada que a evapotranspiração, gera alta lixiviação (RESENDE et al., 1988) e ajuda a explicar o porquê de todos os solos de todas as unidades de mapeamento apresentarem caráter álico desde a superfície (dados não mostrados). No modelo que desconsidera a resposta do pinus à adubação (Tabela 7), por mais forte que seja o ΔN, sua importância é irrelevante. Mesmo no modelo que considera que o cultivo de pinus é sensível ao ΔN (Tabela 8), o peso do fator não é muito grande. Para o pior ΔN (forte/muito forte), a pior classe de unidade de manejo que pode ser alcançada é a marginal superior.


Unidades de manejo para pinus

As terras dos dois locais apresentaram bom custo/benefício para o plantio industrial de pinus, alavancadas pela boa distribuição de chuvas ao longo do ano na região e pela excelente adaptação genética das espécies de pinus à forte ocorrência de geadas. A existência de terras da classe de unidade de manejo inapta para a atividade nas áreas de produção se restringiram as áreas de solos hidromórficos (Gleissolos e inclusões de Organossolos), perfazendo apenas 63,2 ha, ou 4% da área de produção (Tabelas 11 e 12 e Figuras 3 e 4).

Tabela 11. Unidades de manejo para pinus, considerando a hipótese da ausência de resposta ao melhoramento do ΔN para a produção de pinus na área estudada.
Table 11. Management units for pine, considering the hypothesis of non-response to ΔN improvement for pine production in the study area.
Classe de unidade de manejo1 Local Total Unidades do mapeamento de solos que correspondem à unidade de manejo
1 2
ha ha %
AS-/s(>100) 76,01 37,12 113,14 7,5 LBdf1, NBdf1, NBa1, CHaf2, CHaf3 e CHa2
AI-/o(>100) 457,42 165,68 623,10 41,3 LBdf3, NBdf2, NBdf3, NBa2, CHaf5 e CHa3
AI-h/o(<100)2 1,33 20,29 21,63 1,4 CHaf6 e CHa4
MS-o/s(>100) 9,93 51,36 61,30 4,1 CHaf1 e CHa1
MS-/s(<75) 30,84 9,53 40,37 2,7 RRh1 e RRh2
MS-/s(<50)2 0,00 34,67 34,67 2,3 RLh1 e RLh2
MS-/o(<75)3 108,10 57,87 165,97 11,0 RRh3, RRh4 e RRh5
MS-h/o(<50)2 20,74 65,42 86,16 5,7 RLh3 e RLh4
MS-/f(>100) 6,37 13,50 19,87 1,3 NBdf5, NBdf6, NBa3 e CHaf7
MI-/f(<100) 0,00 7,04 7,04 0,5 CHaf8 e CHa5
MI-h/m(<75) 70,95 28,90 99,86 6,6 RRh6 e RRh7
MI-h/m(<50)2 121,65 49,03 170,68 11,3 RLh5 e RLh6
IN-o/p(>100) 0 63,2 63,20 4,2 GMal
Totais 903,36 603,64 1.507,00 100,0
1Classes de unidade de manejo: AS – Apta superior, AI – Apta inferior, MS – Marginal superior, MI – marginal inferior, IN – Inapta. Subscritos à esquerda da fração são fatores limitantes importantes para aquelas faixas de terra: h – deficiência de água, o – deficiência de oxigênio/excesso de água. Subscritos à direita da fração é a classe de relevo mais declivosa das faixas de terra: p – plano, s – suave ondulado, o – ondulado, f – forte ondulado e m - montanhoso. Entre-parênteses é a profundidade efetiva do solo predominante: > 100 - > 100 cm, < 100 – entre 100 e 75 cm, < 75 - entre 75 e 50 cm, < 50 - < 50 cm.
2Representa que a classe possui, em menor quantidade, terras de menor potencial.
3Representa que a classe possui, em menor quantidade, terras de maior potencial.

Tabela 12. Unidades de manejo para pinus, considerando a hipótese da resposta ao melhoramento do ΔN para a sua produção na área estudada.
Table 12. Management units for pine, considering the hypothesis of response to ΔN improvement for pine production in the study area.
Classe de unidade de manejo1 Local Total Unidades do mapeamento de solos que correspondem à unidade de manejo
1 2
ha ha %
AI-f/s(>100) 2,58 6,35 8,93 0,6 CHaf2
MS-f/s(>100) 73,43 30,78 104,21 6,9 LBdf1, NBdf1, NBa1, CHaf3, CHa2
MS-fo/s(>100) 0 45,30 45,30 3,0 CHa1
MS-o/s(>100) 9,9 6,1 16,00 1,1 CHaf1
MS-/s(<75) 30,8 0 30,84 2,0 RRh1
MS-f/s(<75) 0 9,53 9,53 0,6 RRh2
MS-f/s(<50)2 0 34,67 34,67 2,3 RLh1, RLh2
MS-f/o(>100) 457,42 165,68 623,10 41,3 LBdf3, NBdf2, NBdf3, NBa2, CHaf5, CHa3
MS-f/o(<100) 1,33 20,29 21,63 1,4 CHaf6, CHa4
MS-/o(<75)3 4,17 0 4,17 0,3 RRh3
MS-f/o(<75) 103,93 57,87 161,80 10,7 RRh4, RRh5
MS-f/o(<50)2 20,74 65,42 86,16 5,7 RLh3, RLh4
MS-f/f(>100) 6,37 13,50 19,87 1,3 NBdf5, NBdf6, NBa3, CHaf7
MI-/f(<100) 0 3,49 3,49 0,2 CHaf8
MI-f/f(<100) 0 3,55 3,55 0,2 CHa5
MI-fh/m(<75) 0 22,02 22,02 1,5 RRh7
MI-h/m(<75) 70,95 6,88 77,84 5,2 RRh6
MI-fh/m(<50)2 0 41,71 41,71 2,8 RLh6
MI-h/m(<50)2 121,65 7,32 128,97 8,6 RLh5
IN-o/p(>100) 0 63,20 63,20 4,2 GMal
Totais 903,36 603,64 1.507,00 100,0
1Classes de unidade de manejo: AI – Apta inferior, MS – Marginal superior, MI – marginal inferior, IN – Inapta. Subscritos à esquerda da fração são fatores limitantes importantes para aquelas faixas de terra: f – deficiência de nutrientes, h – deficiência de água, o – deficiência de oxigênio/excesso de água. Subscritos à direita da fração é a classe de relevo mais declivosa das faixas de terra: p – plano, s – suave ondulado, o – ondulado, f – forte ondulado e m - montanhoso. Entre-parênteses é a profundidade efetiva do solo predominante: > 100 - > 100 cm, < 100 – entre 100 e 75 cm, < 75 - entre 75 e 50 cm, < 50 - < 50 cm.
2Representa que a classe possui, em menor quantidade, terras de menor potencial.
3Representa que a classe possui, em menor quantidade, terras de maior potencial.


Figura 3. Distribuição (em ha) das classes de unidades de manejo para pinus (áreas de produção), da área de reserva legal (RL) e da área de preservação permanente (APP) das áreas de estudo. Barras em cinza escuro: sistema de manejo considerando ausência de resposta do pinus ao melhoramento do ΔN; barras em cinza claro: sistema de manejo considerando presença de resposta do pinus ao melhoramento do ΔN.
Figure 3. Distribution of management unit classes for pinus (production areas), legal reserve area (RL) and permanent preservation areas (APP) of the study areas. Dark gray bars: management system considering the hypothesis of non-response to ΔN improvement; Light gray bars: management system considering the hypothesis of response to ΔN improvement.


Figura 4. Mapas de classes de unidades de manejo para pinus, áreas de produção dos locais 1 [(a) e (c)] e 2 [(b) e (d)]: (a) e (b) sistema de manejo considerando a hipótese da ausência de resposta ao melhoramento do ΔN; (c) e (d) sistema de manejo considerando a hipótese da resposta positiva ao melhoramento do ΔN.
Figure 4. Maps of management unit classes for pinus (production areas), sites 1 [(a) e (c)] and 2 [(b) e (d)]: (a) and (b) management system considering the hypothesis of non-response to ΔN improvement; (c) and (d) management system considering the hypothesis of response to ΔN improvement.

Na atual realidade do cultivo de pinus na região, onde se desconsidera a resposta do cultivo de pinus ao melhoramento do ΔN, as terras das classes de unidade de manejo apta superior e apta inferior somam 757,8 ha (mais de 50% da área de produção, Tabela 11 e Figuras 4a e 4b).

Tendo em vista a hipótese de resposta positiva da produção de pinus ao melhoramento do ΔN (e que no sistema de produção idealizado e predominante na região esse melhoramento não é realizado), parte das terras migraram das classes apta superior e apta inferior para a classe marginal superior (Figura 3). O modelo alteraria para baixo o teto de produtividade nas terras de 14 unidades de mapeamento de solos, considerando a ausência de reposição de nutrientes do sistema de produção de pinus. A unidade de mapeamento CHaf2 saiu da classe apta superior para apta inferior. Saindo de subclasses apta superior para subclasses marginal superior foram 5 unidades de mapeamento de solos (LBdf1, NBdf1, NBa1, CHaf3 e CHa2) e saindo de subclasses apta inferior para subclasses marginal superior foram 8 unidades de mapeamento de solos (LBdf3, NBdf2, NBdf3, NBa2, CHaf5, CHaf6, CHa3 e CHa4).

A discussão sobre o custo/benefício do melhoramento do ΔN na produção de pinus ocorre também em regiões produtoras tradicionais e envolve a dicotomia entre maior taxa de crescimento e pior qualidade de madeira (MÄKINEN et al., 2002). Esse custo/benefício pode ser profícuo, como o encontrado por Jaakkola et al. (2006) para florestas de pinus da Noruega. Além disso, a dicotomia entre crescimento e qualidade da madeira é muito influenciada por outras práticas de manejo, mas principalmente pela idade de corte da árvore (CAO et al., 2008). De qualquer forma, deve-se considerar que a baixa fertilidade natural dos solos locais (todos álicos) aumenta a chance de resposta à adição de nutrientes dos plantios florestais (CAO et al., 2008). No universo estudado, pode-se ainda conjeturar que as terras mais conservadoras de água e nutrientes apresentam uma maior chance de resposta a esse melhoramento do ΔN. São essas as terras das unidades de mapeamento de solos que aliam fases de relevo mais suave (principalmente plano a suave ondulado) e um maior desenvolvimento do solo (classes de solo Latossolo, Nitossolo e os Cambissolos intermediários para as duas classes citadas).


CONCLUSÕES

O mapeamento de solos semi-detalhado das áreas de produção identificou áreas mapeáveis associadas às classes de solos, em nível de ordem, Latossolos, Nitossolos, Cambissolos, Neossolos e Gleissolos. Essas cinco ordens geraram 36 unidades de mapeamento de solos.

As limitações associadas aos atributos profundidade efetiva, relevo e presença de pedregosidade/rochosidade fizeram dos impedimentos ao manejo o fator de limitação mais importante para o cultivo de pinus das áreas mapeadas.

Os quantitativos das classes de unidades de manejo para pinus das áreas de produção mapeadas dependeram de se considerar ou não a hipótese de resposta ao melhoramento da deficiência de nutrientes/fertilidade (ΔN) no sistema de manejo em uso na região. Ao se considerar a hipótese de uma resposta positiva ao melhoramento de ΔN para a produção de pinus e que o atual sistema de manejo não faz esse melhoramento, ocorre uma piora dos resultados, com muitas terras migrando das classes de unidades de manejo Apta (superior e inferior) para a classe Marginal superior.


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