Uso do biocarvão na produção de mudas e no crescimento inicial de Pinus taeda L.

Abstract

Resumo: Biocarvão é um produto formado a partir da decomposição térmica da biomassa, em ambiente fechado, através de suprimento limitado de oxigênio e de temperaturas relativamente baixas (<700ºC). Pode contribuir diretamente na melhoria da qualidade do solo e com isso, no crescimento de espécies florestais, principalmente para uma cultura cuja prática de adubação não é comum, como Pinus taeda. Procurando por respostas sobre a influência do biocarvão na qualidade do solo e crescimento de P. taeda, foi realizada uma revisão de literatura dos principais trabalhos publicados sobre o biocarvão; bem como experimentos em campo e viveiro. Uma revisão de literatura abordando a origem do biocarvão; a sua interação com o solo, ambiente e sequestro de carbono; e a sua influência no crescimento de plantas, é apresentada no Capítulo 1. No Capítulo 2 foi avaliada a utilização do biocarvão da serragem de Pinus sp. como componente de substrato para a produção de mudas seminais e clonais de P. taeda. As mudas foram produzidas através da utilização de biocarvão (BC) e/ou substrato comercial florestal (SC) nas seguintes proporções (v:v): 0BC:100SC (BC 0); 20BC:80SC (BC 20); 40BC:60SC (BC 40); 60BC:40SC (BC 60); 80BC:20SC (BC 80) e 100BC:0SC (BC 100). No capítulo 3, a utilização de biocarvão de cavacos de Pinus sp. como condicionador de solo para plantios de P. taeda foi avaliada em dois experimentos: em viveiro e em campo. No experimento em viveiro, foi avaliada a interação entre as doses de aplicação do biocarvão (equivalentes a 3, 6 e 12 t ha-1) e a granulometria deste biocarvão aplicado (4 classes: <2; 2-5; 5-15 e 15-25 mm), misturado com solo em vasos de 8 dm3. Em nível de campo, foram instalados sete tratamentos, cinco com a aplicação de doses crescentes de biocarvão (2, 4, 6, 8 e 10 t ha-1) no solo e dois tratamentos testemunhas, com e sem a aplicação de NPK. Os resultados mostraram que, para a produção de mudas seminais, os tratamentos BC 60 e BC 80 apresentaram as maiores médias para a altura (p=0,001), diâmetro (p=0,002) e massa seca total (MST) (p=0,035) das mudas aos 300 dias após a semeadura. As mudas produzidas por clones no tratamento BC 20 apresentaram, aos 150 dias, a maior média de enraizamento (p=0,001), e aos 330 dias, as maiores médias altura (p=0,001), diâmetro (p=0,001) e MST (p=0,001). A avaliação da utilização biocarvão como condicionador de solo, mostrou que o biocarvão proporcionou uma melhoria nas propriedades químicas do solo, tanto como substrato nos vasos, quanto a sua aplicação em campo. Após 30 meses em campo, o crescimento volumétrico das árvores de P. taeda foi afetado positivamente (p=0,18) pela utilização do biocarvão como condicionador de solo. Assim, o uso do biocarvão como componente de substrato para a produção de mudas e como condicionador de solo apresenta potencial para utilização em plantios florestais. Entretanto, é necessária a elaboração de estudos complementares para que o biocarvão possa ser recomendado em escala comercial e do ponto de vista prático. Palavras-chave: carvão pirogênico, carbono, pirólise, biochar.

Abstract: Biochar is a product originated from thermal decomposition of biomass, in a closed container, under limited supply of oxygen and at relatively low temperatures (<700ºC). It can contribute to improve the soil quality and thus to the growth of forest species, mainly when the fertilization practice is not common, such as in Pinus taeda plantation. Looking for the influence of biochar in soil quality and growth of P. taeda, a review of the mainly published papers on biochar was conducted, as well as experiments at forest nursery and field. A review of published papers approaching the biochar's origin; its interaction with soil, environment and carbon sequestration, and the influence on plant growth is presented on the Chapter 1. In the Chapter 2, it was evaluated the utilization of sawdust biochar as a substrate component for P. taeda seedlings production. Seedlings were produced by using biochar (BC) and/or commercial forestry substrate (SC) as substrate components in the following proportions (v:v): 0BC:100SC (BC 0); 20BC:80SC (BC 20); 40BC:60SC (BC 40); 60BC:40SC (BC 60); 80BC:20SC (BC 80) e 100BC:0SC (BC 100). In the Chapter 3, the use of Pinus sp. Chip biochar as soil conditioner for P. taeda plantations was evaluated in two experiments: in the nursery and in the field. In the experiment in nursery, it was evaluated the interaction between biochar application rates (equivalent to 3, 6 and 12 t ha-1) and the particle size of the biochar applied (4 classes: <2; 2-5; 5-15 and 15-25 mm), mixed with soil in 8 dm3 pots. In the field, were installed seven treatments, with five application of increasing doses of biochar (2, 4, 6, 8 and 10 t ha-1) in soil, and two control treatments, with and without the application of NPK. The results showed that, for seedlings production, the BC 60 and BC 80 treatments had the highest average for height (p = 0,001), diameter (p = 0,002) and total dry matter (MST) (p = 0,035) of the seedlings at 300 days after sowing. The seedlings produced by clones showed in 20 BC treatment, at 150 days, the highest rooting medium (p = 0.001), and 330 days, the highest average height (p = 0,001), diameter (p = 0,001) and MST (p = 0,001). The evaluation of the use biochar as a soil conditioner, showed that biochar provided an improvement in soil properties, both as a substrate in the pots, as its application in the field. Thus, the use of biochar as substrate component for seedlings production and as a soil conditioner has potential for use in forest plantations. However, the development of complementary studies that biochar is recommended on a commercial scale and from a practical point of view. Keywords: pyrogenic carbon, carbon, pyrolysis.