Pinus taeda L. nutrition : chlorosis symptoms and fertilization response by meta-analysis

Abstract

Resumo: Florestas de pinus (Pinus taeda L.) exibindo clorose foliar e morte de árvores após eventos climáticos abruptos têm sido relatadas por empresas florestais no Sul do Brasil nos últimos anos e não se sabe se existe efeito direto com a fertilidade do solo e nutrição das árvores. Para tanto, a tese foi estruturada em 2 capítulos com os seguintes objetivos gerais: i) investigar as propriedades do solo e a nutrição mineral das plantas que possam estar relacionadas a esse distúrbio; ii) realização de uma meta-análise das Américas com base em 44 publicações (1970-2022) de fertilização do P. taeda em condições de campo. Para avaliar a causa da clorose, cinco pares (áreas controle e cloróticas) de sítios florestais de idade semelhante foram selecionados para análises de amostras de solo, raízes, serapilheira, acículas e discos de madeira. Os solos avaliados são oriundos de fontes ígneas (quatro sítios) e sedimentares (um sítio). Em solos de origem ígnea, sintomas cloróticos foram associados a maior fertilidade do solo e tecidos vegetais (acícula, madeira e casca) com maiores concentrações de nutrientes em relação às áreas controle, diferentemente dos solos de origem sedimentar, onde as áreas cloróticas apresentaram baixa fertilidade do solo, menores concentrações de nutrientes nos tecidos, principalmente magnésio (Mg). Ao avaliar o efeito da fertilização através da metanálise, observou-se que em geral, a fertilização aumentou a produção da madeira com destaque para a adubação com resíduos orgânicos em relação à adubação mineral. Maiores respostas à fertilização foram observadas em solos arenosos, sendo que a aplicação de fertilizantes no plantio (< 1 ano) ou em árvores estabelecidas (2-8 anos) resultou em respostas semelhantes na produção de madeira com maiores incrementos ocorrendo em solos arenosos. Com base em nossa revisão, inferimos que a 'clorose de P. taeda ' observada por empresas florestais brasileiras no Sul do Brasil é muito semelhante ao 'declínio do P. taeda' que tem ocorrido em outros países. Assim, concluímos que este é o primeiro relato de declínio de P. taeda no Brasil. Em relação à meta-análise, o presente estudo revelou respostas do P. taeda a estratégias de aplicação contrastantes, que podem ajudar a identificar práticas eficientes de manejo da fertilidade do solo para esta espécie de árvore comercialmente significativa.

Abstract: Pine (Pinus taeda L.) forests exhibiting leaf chlorosis and tree death after abrupt weather events have been reported by forestry companies in Southern Brazil in recent years and it is not known whether there is a direct effect on soil fertility and tree nutrition. Therefore, the thesis was structured in 2 chapters with the following general objectives: i) to investigate soil properties and mineral nutrition of plants that may be related to this disturbance; ii) carrying out a meta-analysis of the Americas based on 44 publications (1970-2022) on P. taeda fertilization under field conditions. To assess the cause of chlorosis, five pairs (control and chlorotic areas) of forest sites of similar age were selected for analysis of samples of soil, roots, litter, needles and wood disks. The evaluated soils come from igneous sources (four sites) and sedimentary sources (one site). In soils of igneous origin, chlorotic symptoms were associated with higher fertility of soil and plant tissues (needle, wood and bark) with higher concentrations of nutrients compared to control areas, unlike soils of sedimentary origin, where chlorotic areas had low fertility soil, lower concentrations of nutrients in tissues, mainly magnesium (Mg). When evaluating the effect of fertilization through meta-analysis, it was observed that, in general, fertilization increased wood production, with emphasis on fertilization with organic residues in relation to mineral fertilization. Greater responses to fertilization were observed in sandy soils, with fertilizer application at planting (< 1 year) or to established trees (2-8 years) resulting in similar responses in wood production with greater increases occurring in sandy soils. Based on our review, we infer that the 'P. taeda chlorosis' observed by Brazilian forest companies in Southern Brazil is very similar to the 'P. taeda decline' that has occurred in other countries. Thus, we conclude that this is the first report of P. taeda decline in Brazil. Regarding the meta-analysis, the present study revealed P. taeda responses to contrasting application strategies, which may help to identify efficient soil fertility management practices for this commercially significant tree species.