Efeitos da estrutura funcional de sistemas agroflorestais sobre as relações C/N nos tecidos vegetais e serapilheira

Abstract

Para simplificar e generalizar os efeitos complexos da diversificação sobre o funcionamento dos agroecossistemas e seus serviços para a humanidade, convém analisar o quanto as características morfofisiológicas e bioquímicas (?atributos funcionais?) das plantas cultivadas explicam as funções agroecossistêmicas prioritárias. Tanto os valores médios ou dominantes de atributos (?identidade funcional?) como a sua variação (?diversidade funcional?) entre plantas coexistentes num ecossistema influenciam as funções ecossistêmicas chaves. O objetivo da pesquisa foi analisar o efeito da estrutura funcional (identidade e diversidade funcional) de culturas consorciadas em Sistemas Agroflorestais Sucessionais sobre a massa de serapilheira e as relações de carbono e nitrogênio nos tecidos vegetais e serapilheira de espécies adubadeiras. A pesquisa foi desenvolvida dentro de um experimento mais amplo de Sistema Agroflorestal Agroecológico Sucessional (SAFS), na unidade experimental da UFSC, Fazenda Ressacada, em Florianópolis O experimento foi instalado em 2016, em consórcios de cultivos com idêntico número de espécies (riqueza), mas que variam em diversidade funcional, a partir da característica funcional de concentração de nitrogênio foliar (LNC), sendo composto por 3 tratamentos: baixo N foliar, médio N foliar e alto N foliar, disposto em faixas arbóreas e adubadeiras. A média/ dominância dos atributos funcionais foram medidas pelo índice CWM e a diversidade funcional medida pelo índice de RAO. Os resultados possibilitaram observar que as identidades funcionais do Conteúdo de Matéria Seca Foliar e do pH explicaram melhor a massa de serapilheira acumulada sobre o solo. As relações C:N das folhas, caules e serapilheira também foram influenciadas pela dominância dos atributos funcionais analisados. Os tratamentos N Foliar influenciaram significativamente a identidade funcional dos atributos Conteúdo Matéria Seca Foliar, Área Foliar Específica, pH e Concentração de Nitrogênio Foliar). Esses resultados podem ser explicados pela teoria de que são as características funcionais das espécies dominantes de uma comunidade que mais afetam os processos ecológicos associados aos serviços ecossistêmicos A diversidade funcional não apresentou efeitos significativos sobre massa de serapilheira acumulada. Para a relação C:N de folhas, caules e serapilheira, a diversidade funcional apresentou uma correlação positiva, mas de fraca influência sobre o atributo funcional Conteúdo de Matéria Seca Foliar, pH e Área Foliar Específica. O tratamento médio N foliar apresentou alto índice de diversidade funcional, composto por mistura de plantas de baixo e alto teor de nitrogênio foliar, sendo considerado como de alta diversidade funcional. A base teórica da diversidade funcional discorre que seus índices de diversidade funcional estão associados à montagem da comunidade, o que pode ter influenciado os resultados, uma vez que, o conjunto das espécies adubadeiras analisadas eram poucas (duas espécies para cada tratamento), pois o efeito da complementariedade de nicho acontece em conjuntos de espécies funcionalmente diversas. As relações C:N das folhas, caules e serapilheira apresentaram resultados semelhantes em relação aos tratamentos N foliar. As menores relações foram encontradas no tratamento alto N foliar, seguido pelo tratamento médio N foliar e baixo N foliar. Esse resultado pode estar relacionado com a composição do tratamento alto N Foliar, conferindo uma relação C:N mais baixa.

Abstract: In order to simplify and generalize the complex effects of diversification on the functioning of agroecosystems and their services to humanity, it is convenient to analyze how much the morphophysiological and biochemical characteristics ('functional attributes') of cultivated plants explain the priority agroecosystem functions. Both the average or dominant attribute values (?functional identity?) and their variation (?functional diversity?) among coexisting plants in an ecosystem influence key ecosystem functions. The objective of the research was to analyze the effect of the functional structure (identity and functional diversity) of intercropped crops in Successional Agroforestry Systems on the litter mass and the carbon and nitrogen relationships in plant and litter tissues of fertilizer species. The research was carried out within a broader experiment of the Agro-ecological Successional Agroforestry System (SAFS), at the UFSC experimental unit, Fazenda Ressacada, in Florianópolis. but that vary in functional diversity, from the functional characteristic of leaf nitrogen concentration (LNC), being composed of 3 treatments: low leaf N, medium leaf N and high leaf N, arranged in arboreal and fertilizer strips. The mean/dominance of the functional traits was measured by the CWM index and the functional diversity measured by the RAO index. The results made it possible to observe that the functional identities of leaf dry matter content and pH better explained the litter mass accumulated on the soil. The C:N ratios of leaves, stems and litter were also influenced by the dominance of the analyzed functional trait. The N Foliar treatments significantly influenced the functional identity of the trait Leaf Dry Matter Content, Specific Leaf Area, pH and Leaf Nitrogen Concentration). These results can be explained by the theory that it is the functional trait of the dominant species in a community that most affect the ecological processes associated with ecosystem services. Functional diversity did not show significant effects on accumulated litter mass. For the C:N ratio of leaves, stems and litter, the functional diversity showed a positive correlation, but with a weak influence on the functional trait Leaf Dry Matter Content, pH and Specific Leaf Area. The medium N leaf treatment presented a high index of functional diversity, composed of a mixture of plants with low and high content of leaf nitrogen, being considered as having high functional diversity. The theoretical basis of functional diversity states that its functional diversity indices are associated with community assembly, which may have influenced the results, since the set of fertilizer species analyzed were few (two species for each treatment), as the The niche complementarity effect happens in functionally diverse species sets. The C:N ratios of leaves, stems and litter showed similar results in relation to N leaf treatments. The lowest relationships were found in the high leaf N treatment, followed by the medium leaf N and low leaf N treatment. This result may be related to the composition of the high N Foliar treatment, giving a lower C:N ratio.