Long-term effect of waste use of soil, litter, weeds and development and nutrition of Pinus taeda L.

Abstract

Resumo: Existem poucas informações sobre o uso de resíduos florestais da indústria nas plantações de Pinus taeda L em longo prazo visando o aumento da sustentabilidade do sistema. O objetivo do estudo foi avaliar o crescimento e nutrição das árvores, propriedades químicas do solo, acúmulo de serapilheira e ocorrência de plantas daninhas em um sistema de Pinus taeda L. corrigido com resíduo alcalinos de papel reciclado. O resíduo foi espalhado no plantio com diferentes doses (0, 10, 20, 30 e 40 t ha-¹) em solo arenoso e de baixa fertilidade. O diâmetro e a altura das árvores juntamente com as propriedades químicas do solo foram monitoradas por 15 anos. Aos 15 anos, o crescimento das árvores e amostras de serapilheira, plantas daninhas e solo foram coletadas para avaliação. Ao longo de 15 anos de monitoramento, nenhuma mudança no crescimento das árvores ou no rendimento final foi observada, apesar do aumento das concentrações de Ca e da redução de Mn no tecido foliar. A baixa concentração de Mg nas acículas, combinada com a ocorrência de sintomas semelhantes à deficiência de Mg, sugere que este nutriente pode ser um fator limitante na resposta das árvores. Houve redução da massa de plantas daninhas com a aplicação do resíduo. A correção de resíduos aumentou o Ca do solo e atenuou a acidez até a profundidade de 60 cm após 15 anos; o efeito residual máximo nas propriedades do solo foi observado aproximadamente aos 13 anos. A serapilheira diminuiu de 36,2 (controle) para 26,9 Mg/ha (maior dose), mas aumentou as concentrações de Ca e diminuiu as concentrações de Al. O resíduo alcalino (rico em Ca) melhorou as propriedades químicas do solo na superfície e subsuperfície, diminuiu o crescimento de ervas daninhas e melhorou a nutrição das árvores, mas provavelmente não aumentou a produtividade das árvores devido à deficiência de Mg.

Abstract: There is a lack of long-term information on the use of industry forest residues in Pinus taeda L plantations for purposes of enhancing sustainability. The study goal was to evaluate tree growth and nutrition, soil chemical properties, litter accumulation, and weed occurrence in a Pinus taeda L. system amended with alkaline residues from recycled paper. Residue was broadcasted at planting using different rates (0, 10, 20, 30 and 40 t ha-¹) on a sandy soil with low fertility. Tree diameter and height along with soil chemical properties were monitored for 15 years. At 15 years, tree growth and samples of litter, weed, and soil were collected for evaluation. Over 15 years of monitoring, no change in tree growth or final yield were observed despite increased Ca and reduced Mn foliar tissue concentrations. Low Mg concentration in needles, combined with the occurrence of symptoms resembling Mg deficiency, suggest that this nutrient could be a limiting factor in tree response. There was a reduction in weed mass with residue application. Residue amendment increased soil Ca and attenuated acidity down to a depth of 60 cm after 15 years; the maximum residue effect on soil properties was observed proximally at 13 years. Litter decreased from 36.2 (control) to 26.9 Mg/ha (highest rate) but increased Ca and diminished Al concentrations. The alkaline residue (rich in Ca) improved soil chemical properties at the surface and subsurface, decreased weed growth, and enhanced tree nutrition, but probably failed to increase tree yield due to a Mg deficiency.