Avaliação da queima controlada em povoamentos de Pinus taeda L. no Norte do Parana

Abstract

Resumo: Este trabalho foi desenvolvido em Sengés-Pr, em um plantio de Pinus taeda, tendo como objetivos: analisar o comportamento do fogo em queimas controladas, avaliar os efeitos do fogo sobre o crescimento das árvores e sobre características químicas do solo e da serapilheira, determinar a técnica de queima mais adequada para redução do material combustível e o intervalo ideal entre as queimas. O delineamento estatístico empregado foi de blocos ao acaso com 7 tratamentos e 4 repetições. Para compor os tratamentos utilizaram-se três períodos de queima (anual, bianual e trienal), duas técnicas (contra e a favor do vento) e uma testemunha. As queimas foram realizadas anualmente no período de 1991 a 1994. As melhores condições de queima ocorreram em 1993 e as piores em 1992. Antes e depois de cada queima procedeu-se o levantamento da quantidade de material combustível existente depositado no piso do povoamento, a fim de determinar o consumo pelo fogo. As queimas reduziram entre 21 e 45 % da quantidade total do material combustível e cerca de 32,5 % da espessura total da camada de serapilheira. As queimas contra o vento reduziram menor quantidade de combustível do que as queimas a favor do vento no ano de 1993, enquanto que nenhuma diferença foi detectada nos demais anos. Não houve diferença na redução do material combustível em função das frequências de queima analisadas. O monitoramento do fogo e das condições ambientais durante a queima de cada parcela, juntamente com diversas informações adicionais de campo e bibliográficas, possibilitaram a obtenção das seguintes variáveis do comportamento do fogo: velocidade de propagação (r), intensidade (1), calor liberado (Na), tempo de residência (tr.) e máxima temperatura durante a passagem do fogo. A velocidade média de propagação, estimada diretamente no campo, variou entre 0,004 e 0,01 m.s?¹. A intensidade foi estimada através da equação de Byram (I=H.w.r), e apresentou variação de 2,47 até 38,82 kcal.m ?¹.s ?¹. O tempo de residência do fogo foi estimado em 14,4 s. Para as variáveis r, 1 e Ha as maiores médias foram observadas em 1993 e não houve diferença entre as frequências de queima. Nas queimas a favor do vento as médias de r e l foram maiores que nas queimas contra o vento, enquanto que para as médias de Ha não houve diferença entre as técnicas. As médias das máximas temperaturas observadas durante a passagem do fogo, sob a serapilheira, na superfície e a 1 metro de altura, tiveram variação distinta em função do ano e da técnica de queima. As maiores médias observadas variaram entre 600 e 700 °C na superfície e sob a serapilheira, e as menores, entre 50 e 60 °C, ocorreram a à metro de altura. A fim de verificar os efeitos do fogo no solo analisaram-se os nutrientes da serapilheira e as características químicas do solo nas áreas queimadas e não queimadas. Os resultados indicaram não haver alteração significativa nos teores de K, Ca e Mg nas áreas queimadas. Quanto às características químicas, também não houve aumento significativo no pH do solo e de Ca+2, Mg±2 e P nas áreas queimadas. Na avaliação dos efeitos do fogo sobre as árvores analisou-se a altura de carbonização da casca das árvores, a altura de crestamento letal e o incremento em diâmetro e altura das árvores, As médias de altura de crestamento (entre 0,47 e 2,09) foram muito inferiores ao mínimo necessário para provocar danos às copas das árvores. A altura de carbonização da casca apresentou uma forte correlação com a intensidade (r = 0,79) e com a altura de crestamento (r = 0,81), mostrando ser importante para avaliação dos efeitos do fogo. Houve um aumento não significativo dos incrementos em diâmetro e altura nas parcelas queimadas. Devido às condições muito distintas de queima nos anos analisados, não foi possível definir a técnica de queima mais adequada para reduzir o material combustível no local analisado. Os resultados de apenas um ciclo de queima não foram suficientes para estabelecer o intervalo ideal entre as queimas

Abstract: This research was carried out in Sengés, PR. in a loblloly pine plantation. The objectives were to analyze prescribed fire behavior, to evaluate tire effects on tree growth and soil and litter chemical properties, to determine the most effective burning technique, to reduce fores fuels, and to determine the adequate interval between burnings. The statistical design was a randomized block with 7 treatments and 4 replications. The treatments comprised three burning periods (annual, biennial, and trienial), two techniques (back-fire and strip head-fire), and the control. The burnings were done annually from 1991 to 1994. The best burning conditions occurred in 1993, and the worst in 1992. Before and after each burning the fuel load was sampled to determine fire fuel consumption. The burnings reduced 21 to 45.0% of the total dead fuel load and 32.5% of the total litter depth. Back-fires reduced smaller amounts of fuel in the 1993, while in other years no difference was detected. No significant difference in fuel reduction was detected when comparing burning frequencies. The observation of the fire and weather conditions during the burnings associated to additional field and bibliographic information allowed the estimation of the following tire behavior variables: rate of spread (r), tire intensity (I), heat release (Ha), residence time (tr), and maximum temperature. Rate of spread, measured in the field, ranged from 0.004 to 0.01 m.s-1. Fire intensity, estimated through Byram’s equation, ranged from 2.47 to 3882 kcal,m1,st The average residence time was estimated in 14,4 s. For I, and Ha variables, the greatest values were observed in 1993, and no significant difference among burning frequencies was found. Values of r and 1 were larger in the head-fires in 1993, but for Ha no difference between the burning techniques was observed. Maximum temperature averages during the burnings, measured in three levels (under the litter layer, at soil surface, and 1 .0 m high), presented different variation according to the year and burning technique. The highest values were 600 to 700°C at soil surface, and the lower 50 to 60°C at 1.0 m high. To determine effects in the soil, nutrients in the litter and soil characteristics, both in the burning and no burning areas, were analyzed. There was no significant difference on K, Ca and Mg in the litter of burned areas. Regarding the chemical characteristics, small reduction on soil acidity and increase (not statistically significant) on Ca’2, Mg+2, and P were observed. To evaluate tire effects on trees, bark char height, scorch height, and trees diameter and height increments were analyzed. Average scorch heights (0.47 to 2,09 m) were too low to promote damage to the foliage of trees. Bark char height presented a strong correlation with tire intensity (r=0.79) and scorch height (r=0.81) indicating tat it could be an important variable to evaluate tire effects There was no significant increase on diameter and height increments on trees in the burning plots. Due to different conditions of burning in each year, it was not possible to define the best techniques to reduce forest fuels in the analyzed site. The results of only one burning cycle was not sufficient to establish the best interval between burnings