Relações hidrobiogeoquímicas no sistema água-solo-planta em vasos e campo com diferentes espécies florestais

Orientador: Prof. Dr. Renato Marques

Coorientadores: Profa. Dra. Kelly Cristina Tonello e Prof. Dr. Álvaro Luis Pasquetti Berghetti

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 24/03/2025

Inclui referências

Resumo: Este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos de diferentes técnicas de manejo, fertilização e disponibilidade hídrica nas propriedades químicas, microbiológicas e hídricas do solo, bem como nas interações água-solo-planta, em três sistemas florestais distintos: (Capítulo 1) florestas de produção de Pinus taeda sob diferentes preparos de solo; (Capítulo 2) florestas de conservação sob técnicas de recuperação; e (Capítulo 3) um experimento em vasos com três espécies de Pinus (P. caribaea, P. maximinoi e P. taeda). Foram avaliados a infiltração de água, a resistência mecânica do solo, a respiração basal, a mineralização de nitrogênio, a biomassa microbiana, a fotossíntese, a respiração das plantas e as características estomáticas das acículas. No Capítulo 1, observou-se que o preparo do solo alterou significativamente as propriedades físicas do solo, com efeitos mais pronunciados em solos com menor teor de argila. No Capítulo 2, a regeneração natural destacou-se como a técnica mais eficaz para promover a infiltração de água e a diversidade microbiológica do solo. No Capítulo 3, a disponibilidade hídrica e a fertilização tiveram efeitos distintos sobre o crescimento e a fisiologia das plantas, com as espécies tropicais (P. caribaea e P. maximinoi) mostrando maior sensibilidade à redução de água, enquanto a espécie temperada (P. taeda) apresentou maior resiliência. Conclui-se que as técnicas de manejo, a disponibilidade hídrica e a fertilização têm impactos significativos nas propriedades do solo e no desenvolvimento vegetal, dependendo do contexto e das características específicas de cada sistema. Os resultados reforçam a necessidade de abordagens específicas para cada espécie e situação climática, visando práticas de manejo sustentáveis e adaptadas a cenários de mudanças climáticas

Abstract: This study aimed to investigate the effects of different management techniques, fertilization, and water availability on the chemical, microbiological, and hydrological properties of the soil, as well as on water-soil-plant interactions, in three distinct forest systems: (Chapter 1) production forests of Pinus taeda under different soil preparation methods; (Chapter 2) conservation forests under restoration techniques; and (Chapter 3) a pot experiment with three Pinus species (P. caribaea, P. maximinoi, and P. taeda). The following were evaluated: water infiltration, soil mechanical resistance, basal respiration, nitrogen mineralization, microbial biomass, photosynthesis, plant respiration, and stomatal characteristics of needles. In Chapter 1, it was observed that soil preparation significantly altered the physical properties of the soil, with more pronounced effects in soils with lower clay content. In Chapter 2, natural regeneration stood out as the most effective technique for promoting water infiltration and soil microbiological diversity. In Chapter 3, water availability and fertilization had distinct effects on plant growth and physiology, with tropical species (P. caribaea and P. maximinoi) showing greater sensitivity to water reduction, while the temperate species (P. taeda) exhibited greater resilience. It is concluded that management techniques, water availability, and fertilization have significant impacts on soil properties and plant development, depending on the context and specific characteristics of each system. The results reinforce the need for species- and climate-specific approaches, aiming for sustainable management practices adapted to climate change scenarios