Efeito da limitação nutricional do solo no crescimento e herbivoria de plântulas na Amazônia Central
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
The East-West nutritional gradient of the Amazon Basin, together with the
seasonality of precipitation, availability of light and herbivory seem to shape the productivity
in the Amazonian Forest. However, productivity models rarely consider the importance of
seedlings and the nutritional limitation in Amazonian soils. Thus, the present study makes use
of a large-scale in situ experiment to evaluate how the experimental addition of nutrients
influences seedling growth and herbivory rates. We also aimed to investigate how the factors
related to seasonality (especially precipitation) affect the growth of tree species at the Amazon
Fertilization Experiment – (AFEX). The sampling design were designed in complete factorial,
with four replicates (blocks) and eight plots of 50 x 50 m, one for control and the others with
the addition of Nitrogen (N), Phosphorus (P) and Cations (K, Ca, Mg). For seedlings’data
collection, 4 sub-plots of 1 x 1 meter per plot were established. All individuals with height ≥
20 cm and diameter of the collection ≤ 1 cm were sampled. The number of total leaves per
individual was counted and the 10 mature leaves closest to the apical bud were monitored for
herbivory Herbivory (%) was estimated visually. The addition of nutrients did not promote
growth, probably due to the low availability of light. The addition of N resulted in a significant
increase in herbivory, probably because N is limiting the development of herbivores, so its
addition improves their leaf palatability. The seasonality of rainfall was the factor that most
influenced seedling growth and herbivory. Seedlings have a shallow root system and low water
and nutrient storage capacity, making them susceptible to drought. Rainy months seem to boost
herbivory due to the high abundance of herbivorous insects in this period. The greater number
of leaves explained 50% of the growth for treatments with the addition of N. N increases the
leaf area and photosynthetic rates, therefore, it may have promoted this positive relationship.
As a highlight, our study proposes a secondary importance of nutrients, where low light and
water seasonality seem to shape the productivity patterns of understory seedlings.
Keywords: Seasonality, fertilization, plant-soil interaction, seedlings, herbivory
Resumo
O gradiente nutricional Leste-Oeste da Bacia Amazônica, em conjunto com a
sazonalidade da precipitação, disponibilidade de luz e herbivoria parecem moldar a
produtividade da Floresta Amazônica. Entretanto, raramente modelos de produtividade
consideram a importância das plântulas e a limitação nutricional existente nos solos
amazônicos. Assim, o presente estudo faz uso de experimento de grande escala para avaliar
como a adição experimental de nutrientes influenciam o crescimento de plântulas e as taxas de
herbivoria. Também propomos investigar como fatores relacionados a sazonalidade (em
especial pluviosidade) afetam o crescimento das espécies arbóreas incluídas no Amazon
Fertilisation Experiment – AFEX. O delineamento amostral foi fatorial completo com quatro
réplicas em blocos, com oito parcelas de 50 x 50 m, uma para controle e as outras com adição
de Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Cátions (K, Ca, Mg) e suas interações. Para a coleta de dados
das plântulas foram estabelecidas 4 sub-parcelas de 1 x 1 metro por parcela. Foram amostrados
todos os indivíduos com altura ≥ 20 cm e diâmetro do coleto ≤ 1cm. Foi contabilizado o número
de folhas totais por indivíduo e as 10 folhas maduras mais próximas da gema apical foram
acompanhadas para herbivoria. A taxa de herbivoria (%) foi estimada visualmente. A adição de
nutrientes não promoveu o crescimento, provavelmente em função da baixa disponibilidade de
luz. A adição de N acarretou em aumento significativo da herbivoria em função de N ser
limitante no desenvolvimento de herbívoros, logo, a sua adição torna as folhas mais atrativas
aos mesmos. A sazonalidade da pluviosidade foi o fator que mais influenciou o crescimento e
a herbivoria das plântulas. Plântulas possuem um raso sistema radicular e baixa capacidade de
armazenamento de água e nutrientes, tornando-as suscetíveis a secas. Já meses chuvosos
parecem impulsionar a herbivoria devido a elevada abundância de insetos herbívoros neste
período. O maior número de folhas explicou 50% do crescimento para os tratamento com adição
de N. N aumenta a área foliar e taxas fotossintéticas, portanto, pode ter promovido esta relação
positiva. Como destaque, nosso estudo propõe uma importância secundária dos nutrientes, onde
a baixa luminosidade e a sazonalidade da água parecem moldar os padrões de produtividade de
plântulas de sub-bosque. Palavras-chave: Sazonalidade, fertilização, plântulas, crescimento e herbivoria.
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