15N natural abundance and biological nitrogen fixation in Caatinga tree species / AbundÃncia natural do 15N e fixaÃÃo biolÃgica do N2 em espÃcies arbÃreas da Caatinga

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Pouco se sabe sobre a fixaÃÃo biolÃgica do nitrogÃnio (FBN) em Ãreas da caatinga nordestina, apesar de sua grande riqueza em leguminosas. Para ecossistemas naturais, a metodologia mais indicada em estudos da FBN à a da abundÃncia natural do 15N (δ15N), que permite a identificaÃÃo de plantas diazotrÃficas e estimativas das quantidades de N fixadas. A precisÃo destas estimativas depende do padrÃo isotÃpico do N no sistema, ou seja, de um sinal de δ15N adequado das plantas nÃo fixadoras e de diferenÃas significativas entre os sinais de fixadoras e nÃo fixadoras. NÃo existem dados sobre o padrÃo isotÃpico do N na caatinga. Acessar este padrÃo pode propiciar, alÃm de um embasamento para estudos da FBN em leguminosas, um conhecimento qualitativo sobre o grau de perdas ou de reciclagem do N dentro dos sistemas e sua relaÃÃo com as condiÃÃes edafoclimÃticas locais. Neste trabalho foram determinadas as concentraÃÃes de 15N em plantas arbÃreas fixadoras (leguminosas) e nÃo fixadoras (nÃo leguminosas e leguminosas nÃo nodulantes) nativas da caatinga, com os objetivos de determinar se os valores de δ15N de plantas nÃo fixadora sÃo altos e uniformes o suficiente para permitir cÃlculos precisos da fixaÃÃo de N2, de avaliar se existe algum padrÃo climÃtico e espacial de valores de δ15N e de estimar a fixaÃÃo biolÃgica associada a leguminosas. Foram escolhidos fragmentos de caatinga localizados em quatro municÃpios de Pernambuco e ParaÃba, sendo dois no Agreste (RemÃgio na ParaÃba e Caruaru em Pernambuco) e dois no SertÃo (Santa Teresinha na ParaÃba e Serra Talhada em Pernambuco), refletindo um gradiente de disponibilidade de Ãgua. Em cada local foram coletadas folhas das espÃcies previamente selecionadas, amostradas em 5 a 6 parcelas em cada local. As folhas de Ãrvores nÃo fixadoras de nitrogÃnio estavam bastante enriquecidas em 15N e o enriquecimento foi uniforme, tanto espacialmente quanto entre espÃcies. Este padrÃo isotÃpico à uma condiÃÃo promissora para o uso da metodologia da abundÃncia natural do 15N para estimativas da fixaÃÃo biolÃgica do nitrogÃnio, pois facilita a escolha de plantas referÃncia, o esquema de amostragem e a detecÃÃo de diferenÃa significativa entre os δ15N de plantas fixadoras e nÃo fixadoras. Os locais de Agreste, com precipitaÃÃo media anual mais baixas (em torno de 700 mm) mas distribuiÃÃo mais uniforme das chuvas (6 meses) tiveram valores mÃdios de δ15N foliar de plantas nÃo fixadoras de 9,4 e 10,1â, que estÃo entre os mais altos relatados na literatura. Estas mÃdias foram significativamente maiores que as dos fragmentos localizados no SertÃo (6.5 e 6.3â), que tÃm maior precipitaÃÃo total (em torno de 800 mm) mas distribuiÃÃo mais concentrada das chuvas (3 meses). O enriquecimento isotÃpico das plantas nÃo-fixadoras do Agreste pode ser resultados de maiores perdas gasosas de N empobrecido em 15N ou menores perdas de materiais enriquecidos em 15N em relaÃÃo aos locais do SertÃo. As diferenÃas entre sinais isotÃpicos de espÃcies alvo (fixadoras) e referÃncia (leguminosas nÃo nodulantes e nÃo leguminosas) permitiram a identificaÃÃo segura de indivÃduos diazotrÃficos e cÃlculos razoavelmente precisos das proporÃÃes de N derivado do ar (%Ndfa). Foram identificadas espÃcies com grande capacidade de fixaÃÃo de N2, destacando-se Mimosa tenuiflora, Mimosa arenosa e Piptadenia stipulacea. Os teores de N total foram menores nas plantas nÃo leguminosas e, entre as leguminosas, maiores nas espÃcies fixadoras. Nas quatro Ãreas avaliadas, as contribuiÃÃes mÃdias da fixaÃÃo biolÃgica do N2 foram altas, variando de 27 a 68%. No entanto, as quantidades estimadas de N adicionadas anualmente aos sistemas foram baixas (2,5 e 11,2 kg ha-1 ano-1), devido Ãs baixas proporÃÃes de plantas fixadoras no conjunto geral da vegetaÃÃo (2,4 a 11,8 %). Em situaÃÃes de regeneraÃÃo da vegetaÃÃo nativa, onde a sucessÃo à dominada por espÃcies fixadoras, as estimativas poderiam chegar a 130 kg-1 ha-1 ano-1

ASSUNTO(S)

semi-Ãrido semi-arid bnf isÃtopo estÃvel dry forest floresta seca ciencias agrarias nitrogen cycle stable isotope ciclo do nitrogÃnio fbn

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