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Capítulo 4 Interações biofísicas em sistemas agroflorestais Marcos S. Bernardes Luís Fernando G. Pinto Ciro A. Righi Resumo – Nos países tropicais é cada vez mais freqüente a presença da monocultura extensiva, associada a conceitos e práticas agrícolas vindas de países de clima temperado. Tais sistemas afetam o ambiente e a sociedade pela inadequação de suas práticas aos ambientes tropicais. O uso de sistemas agroflorestais (SAFs) aumenta a complexidade do sistema produtivo, e as interações biofísicas existentes assumem um papel fundamental ao seu entendimento e manejo. A falta de estudos, a complexidade dos SAFs e a particularidade de cada situação dificultam a padronização das práticas agrícolas nesses sistemas. A retenção ou introdução deliberada de árvores em um sistema de produção agrícola, modifica o meio e as interações entre seus componentes. As interações ocorrem no espaço ou no tempo, o que torna o sistema mais complexo tanto do ponto de vista biofísico como socioeconômico. As árvores e as culturas interagem, de forma competitiva ou complementar, pela captura dos recursos radiação, água e nutrientes. As árvores podem ocupar espaços e utilizar recursos não utilizados pelas culturas, assim como modificar o ambiente edafoclimático, beneficiando o crescimento e a produção das culturas. Assim, o sistema como um todo pode ser mais eficiente do que os monocultivos na aquisição desses recursos. Neste capítulo z - Agroflorestais - Miolo.pmd 28/4/2009, 13:42 423
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Interações biofísicas em sistemas agroflorestais

May 13, 2023

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Page 1: Interações biofísicas em sistemas agroflorestais

Capítulo 4

Interações biofísicas

em sistemas agroflorestais

Marcos S. Bernardes

Luís Fernando G. Pinto

Ciro A. Righi

Resumo – Nos países tropicais é cada vez mais freqüente a presença

da monocultura extensiva, associada a conceitos e práticas agrícolas

vindas de países de clima temperado. Tais sistemas afetam o

ambiente e a sociedade pela inadequação de suas práticas aos

ambientes tropicais. O uso de sistemas agroflorestais (SAFs) aumenta

a complexidade do sistema produtivo, e as interações biofísicas

existentes assumem um papel fundamental ao seu entendimento e

manejo. A falta de estudos, a complexidade dos SAFs e a

particularidade de cada situação dificultam a padronização das

práticas agrícolas nesses sistemas. A retenção ou introdução

deliberada de árvores em um sistema de produção agrícola,

modifica o meio e as interações entre seus componentes. As

interações ocorrem no espaço ou no tempo, o que torna o sistema

mais complexo tanto do ponto de vista biofísico como

socioeconômico. As árvores e as culturas interagem, de forma

competitiva ou complementar, pela captura dos recursos radiação,

água e nutrientes. As árvores podem ocupar espaços e utilizar

recursos não utilizados pelas culturas, assim como modificar o

ambiente edafoclimático, beneficiando o crescimento e a produção

das culturas. Assim, o sistema como um todo pode ser mais eficiente

do que os monocultivos na aquisição desses recursos. Neste capítulo

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs424

discute-se os princípios biofísicos que podem justificar a adoção

de SAFs planejados para o alcance dos objetivos mencionados.

Palavras–chave: água, ecofisiologia, interação, manejo, nutrientes,

produção, radiação solar.

Abstract – Extensive monocropping, based in concepts and

practices from temperate regions, is getting more frequent in the

tropics, where it has several consequences to the environment and

society due to its unsuitability to the local environment. Agroforestry

adoption increases the complexity of production systems, and the

understanding of biophysical interactions in agroforestry is critical

for these systems’ management. Insufficient studies, the complexity

of agroforestry and specific features of each site do not allow

generic practices to be applied to these systems. The retention or

deliberate introduction of trees in agricultural systems modifies the

environment as well as socioeconomic and ecological interactions

among its components. Trees and crops interact (competitively or

complementarily) in space and time for the capture of radiation,

water and nutrients. Trees may occupy spaces and use resources

not used by crops, and modify soil and atmosphere, benefiting the

growth and yield of understorey crops. Thus, the system may be

more productive than cropping each component in isolation. In

this chapter we discuss biophysical principles that justify the planned

agroforestry systems to achieve the expected benefits.

Keywords: water, ecophysiology, interactions, management,

nutrients, production, solar radiation.

Introdução

A degradação ambiental da Amazônia ocorre, em grande parte, pela

conversão da floresta para sistemas agrícolas incompatíveis com as

condições edafoclimáticas da região, que resultam em baixa produção e

conseqüentes ciclos de pobreza. Portanto, a conservação e a recuperação

da Amazônia dependem não somente da proteção de áreas naturais, mas

também de sistemas de produção sustentáveis que viabilizem a produção

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 425

vegetal e a conservação do solo, da água e da biodiversidade. Faz parte

da sustentabilidade a busca da máxima produtividade, pois uma menor

proporção de áreas ocupadas pode atender a demanda da sociedade e,

conseqüentemente, maior proporção da região pode ser mantida com

atividades de baixíssimo impacto, resultando em máxima preservação

ambiental. A conservação dos recursos naturais por meio de sistemas

produtivos pode também proporcionar maior segurança alimentar e geração

de renda que refletem na melhoria das condições de vidas das populações

rurais dessa região.

As árvores nos SAFs devem apresentar um papel protetor e

produtivo. No papel protetor, exercem efeito de quebra-ventos, controle

de erosão, manutenção dos nutrientes retardando a sua ciclagem e evitando

perdas, fixação e redistribuição de nitrogênio atmosférico, absorção de

fósforo pouco fixado ao solo pela associação com micorrizas, entre outros.

O papel produtivo é realizado pela produção adicional da própria árvore,

fornecendo por exemplo madeira, frutas, resinas, ou pela melhoria da

produção das culturas associadas, seja pelo incremento na qualidade ou

na quantidade, como pela sua melhor distribuição temporal (BERNARDES,

1993; LUNZ, 2006). Os SAFs são, em especial, indicados para regiões

com ecossistemas frágeis, tais como os de florestas tropicais, por

apresentarem estrutura semelhante, em certos aspectos, à da vegetação

originária dessa região. Entende-se por interações biofísicas aquelas que

ocorrem no meio biológico, que podem ser descritas de forma direta e

simples por fundamentos físicos, como a clássica relação entre produção,

crescimento, fotossíntese e radiação. Neste capítulo discutiremos os

princípios biofísicos que justificam a adoção de SAFs bem planejados

para o alcance dos objetivos citados anteriormente.

Condições edafloclimáticas da Amazônia

A Amazônia situa-se entre as latitudes 5°N e 10°S e recebe no topo

da atmosfera entre 36,7 MJ.m-2.dia-1 e 30,7 MJ.m-2.dia-1 no período de verão

e de inverno, respectivamente. Esses valores são reduzidos na absorção e

reflexão pela atmosfera, para algo na ordem de 15 MJ.m-2.dia-1. Seguindo a

classificação de Köppen, os climas definidos como Af (temperaturas

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs426

sempre maiores que 20 °C e sem estação seca), Am (médias de temperatura

maiores que 22 °C em todos os meses e as mínimas no mês mais frio

maiores que 20 °C) e Aw (temperatura elevada com chuva no verão e

outono e temperatura sempre maior que 20 °C e pluviosidade elevada)

estão presentes na maior parte da região. Ocorre deficiência hídrica em

algumas áreas, mesmo nos períodos chuvosos, que são marcados por

chuvas intensas, com alto poder erosivo do solo (Tabela 1).

De maneira geral, os solos amazônicos apresentam restrições à

atividade agrícola, com a presença de Latossolos e Argissolos em 74 %

da região. Os solos de baixa fertilidade representam 86 % do total. A maior

parte dos solos possui textura média ou argilosa e apenas 7 % são solos

arenosos. Ademais, são solos de grande fragilidade (MEIRELLES FILHO,

2006) e baixa resiliência, perdendo facilmente sua capacidade de suporte

de vegetação e com ciclo de recuperação que ultrapassa décadas ou séculos

(DAVIDSON et al., 2007).

A radiação solar disponível na região equatorial é relativamente

constante durante o ano, permitindo substantiva atividade fotossintética

e o conseqüente crescimento vegetal. A intensidade da radiação combinada

com a disponibilidade de água, ao longo do ano, resulta em uma alta taxa

fotossintética e um acúmulo de fitomassa das florestas equatoriais úmidas,

especialmente quando comparadas com florestas de outras latitudes ou

outras formações vegetais na mesma latitude, mas com limitação de água

ou nutrientes, como os pastos naturais e as savanas (Tabela 2). Isso porque,

conforme calcularam Goudriaan e Laar (1978), nos meses de verão quando

ocorre a maior disponibilidade hídrica, a disponibilidade de radiação e a

taxa assimilatória são maiores na latitude de 20° (Fig. 1). Dessa forma,

Tabela 1. Dados climáticos anuais de três municípios da Amazônia.

MunicípioPrecipitação Déficit hídrico Temperatura Temperatura máxima

(mm) (mm) média (°C) média (°C)

Belém 2.891 8 26,0 > 30 em todos os meses

Manaus 2.285 167 26,7 > 30 em todos os meses

Rio Branco 1.941 89 24,9 > 30 em todos os meses

Fonte: Inmet (2007).

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 427

Tabela 2. Taxa de crescimento e biomassa acumulada por diferentes formações

vegetais.

Bioma/culturaTaxa de crescimento Biomassa acumulada

(t m.s ha-1 ano-1) (t m.s ha-1)

Pasto natural 2 - 10 20 - 50

Savana – floresta decídua 2 - 10 60 - 100

Floresta temperada 5 - 20 200 - 400

Floresta úmida 10 - 30 400 - 500

Plantação eucalipto 10 - 20 100 - 150

Culturas agrícolas 20 - 100 15 - 50

Fonte: Larcher (1975) e outros.

Fig. 1. Taxa assimilatória (kg.ha-1.d-1) de dosséis fechados em dias claros,

nas latitudes de 0o, 20o, 40o e 60o.Fonte: Calculados de acordo com Goudriaan e Laar (1978).

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs428

não ocorre uma coincidência temporal entre as disponibilidades dos

principais fatores de produção: radiação e água. Esse aspecto acarreta um

excedente hídrico elevado no verão e uma forte escassez nos demais meses

do ano.

Na Floresta Amazônica, grande parte da energia radiativa é utilizada

na evapotranspiração, o que intensifica e acelera o ciclo da água

(MEIRELLES FILHO, 2006), atenuando os impactos negativos que esse

excesso de radiação teria no aumento da temperatura do ar e do solo. Em

função da sua grande fitomassa e conseqüente grande quantidade de folhas

de várias colorações e formas presentes em diversos estratos, a floresta

equatorial úmida absorve praticamente toda a radiação disponível. Isto é,

o dossel da floresta praticamente não se satura, resultando numa taxa

fotossintética próxima da potencial, ao contrário das florestas de alta

latitude que saturam o dossel e não aproveitam toda a energia disponível

para seu crescimento (Fig. 2), conforme demonstrado por Grace et al.

(1997) em sua palestra no Congresso Brasileiro de Sistemas Agroflorestais.

Fig. 2. Fluxo ou consumo de CO2 (fotossíntese, em µmol.m-2.s-1) em função

da densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos (FPFD, em

µmol.m-2.s-1) em floresta boreal e amazônica (manipulados pelos autores com

base em dados apresentados por Grace et al., 1997).

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Nos trópicos, a máxima taxa fotossintética diária é observada na primeira

parte da manhã, horas antes do pico diário de irradiância. Por outro lado,

nas maiores latitudes, durante o verão, o comprimento do dia é maior que

nas menores latitudes, sendo este adicional de período iluminado bem

utilizado pelas plantas, pois se constitui de radiação com intensidade

abaixo daquela que satura as folhas (GRACE et al., 1995).

A mesma situação das florestas temperadas e boreais ocorre para

monocultivos agrícolas em latitudes equatoriais. O dossel dos cultivos se

satura a partir de determinada intensidade de radiação (Fig. 3) e não

aproveita toda a radiação disponível. Em altas latitudes, a intensidade da

radiação no verão é próxima da que satura o dossel dos cultivos agrícolas,

o que justifica sua alta produção nessas condições. Já em latitudes

equatoriais e tropicais, a radiação satura o dossel das lavouras desenhadas

aos moldes das lavouras temperadas, e a radiação não aproveitada que

atinge o solo ainda é suficiente para proporcionar relevante produção

vegetal (Fig. 4).

Além do não aproveitamento de toda a energia disponível, os

monocultivos têm sua produção potencial diminuída nas condições da

Fig. 3. Taxa fotossintética líquida em função da irradiância fotossinteticamente

ativa (PAR) absorvida por uma folha.Fonte: Bernardes e Lima (2000).

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Amazônia devido ao estresse pela alta temperatura do ar e pelo déficit

hídrico, em parte do dia. A temperatura ótima para a produção fotossin-

tética fica na faixa de 20 ºC a 35 °C para as plantas C3, e de 30 ºC a 45 °C

para as C4 (PIMENTEL, 1998). Todavia, a temperatura máxima do ar

durante o dia, principalmente entre 10h e 14h, é freqüentemente superior

a essas, em conseqüência especialmente à elevada irradiância, causando

diminuição do potencial fotossintético e estresse das plantas com a

ocorrência de fotorrespiração. Adicionalmente, nesse mesmo período do

dia, a demanda atmosférica por água é maior que a capacidade transpira-

tória do dossel dos cultivos, mesmo com solos úmidos. Portanto, nesse

Fig. 4. Exemplos de cursos diários da irradiância no Hemisfério

Sul, nos dias 30 de Dezembro (verão) para as latitudes 25° e 65° e

2° e 25°, e para o dia 30 de Junho (inverno), nas latitudes de 25° e

2°; acima e abaixo do dossel.Fonte: Bernardes e Lima (2000).

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 431

período, as folhas das plantas fecham seus estômatos para interromper a

perda de água, o que impossibilita a entrada de gás carbônico, impedindo

assim a realização de fotossíntese.

Sem o papel protetor das florestas naturais da Amazônia, o solo

perde sua capacidade de suporte de vegetação cultivada e sua recolonização

fica restrita às espécies pioneiras de adaptação específica.

Sistemas agroflorestais

Com a presença do componente arbóreo em um sistema de produção

agrícola, pela retenção ou introdução de árvores, passa-se a haver novas

interações entre seus componentes. As interações ocorrem no espaço ou

no tempo, o que torna o sistema mais complexo tanto do ponto de vista

biofísico como socioeconômico. As árvores e as culturas interagem pela

captura dos recursos radiação, água e nutrientes, podendo essas interações

ser de natureza competitiva ou complementar (ONG, 1996). As árvores

podem ocupar espaços e aproveitar recursos não utilizados pelas culturas,

e o sistema como um todo pode ser mais eficiente na aquisição desses

recursos do que os monocultivos. Portanto, havendo complementaridade,

pode haver maior produção biológica e econômica do que os mesmos

componentes cultivados isoladamente na mesma área. Quando ocorrem

duas ou mais espécies diferentes em um sistema, há um gradiente de inten-

sidade de interações, que, de modo geral, varia de situações de competição

para complementaridade e, ao final, neutralidade (NOORDWIJK;

LUSIANA, 1999; RIGHI, 2000) (Fig. 5). O ambiente edafoclimático, a

escolha das espécies e sua distribuição espacial e temporal podem

minimizar a competição e maximizar a complementaridade no uso dos

recursos.

A complementaridade pode ocorrer na Amazônia, pois as modifi-

cações do ambiente causadas pelo componente arbóreo atenuam os

excessos de energia e temperatura do ar e do solo e da água, permitindo o

melhor aproveitamento da água e reduzindo a degradação da estrutura e

da matéria orgânica do solo. Além de atenuar os excessos, as árvores

também exercem um efeito tampão sobre o ambiente das plantas que

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crescem sob sua influência, reduzindo os extremos de variação das

condições atmosféricas que ocorrem em ambientes a pleno sol. Logo, as

oscilações de produção das plantas sombreadas tendem a diminuir,

reduzindo os picos tanto de grande quanto de pequena produção.

Interações acima do solo

As interações competitivas podem ser minimizadas com o planeja-

mento temporal e distribuição espacial das plantas. As interfaces entre

componentes podem variar dependendo do benefício desejado da interação

entre seus componentes (Fig. 6).

Também se pode minimizar a competição pelo manejo das espécies,

como a poda parcial das raízes, limitando sua área de captação de água e

Fig. 5. Produção de feijão em função da distância de um seringual

adulto em Piracicaba, SP, ilustrando o gradiente de interação

árvore-cultura. Observa-se a zona de competição (até 10 m),

complementaridade (de 10 m a 20 m) e neutralidade (testemunha,

onde o feijão é plantado em monocultivo sem efeito das árvores).Fonte: Righi (2000).

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Fig. 6. Desenhos de sistemas agroflorestais e comprimento da interface entre

seus componentes.Fonte: Young (1997a).

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nutrientes ou, ainda, a poda parcial ou total da copa das árvores, emfunção da fase de desenvolvimento vegetativo das plantas e suas exigênciaspor maior intensidade de radiação ou em razão da sazonalidade dedisponibilidade de recursos, como em secas ou períodos com menordisponibilidade de radiação. Além disso, os parâmetros das árvores, comoarquitetura da copa, fenologia, comportamento decíduo das folhas, entreoutras, podem determinar a intensidade da competição ou complementari-dade com as culturas e outras árvores. O caso da associação de seringueiracom cacau no sul da Bahia é clássico, com uma associação, onde aseringueira tem sua desfolha natural ocorrendo na época de maior demandapor radiação pelo cacaueiro, no enchimento de frutos (ALVIM; NAIR,1986). Bernardes e colaboradores (BERNARDES et al., 1998a; LUNZet al., 2006; MORAES et al., 2000; PINTO et al., 2005; RIGHI, 2000;SAMPAIO et al., 2004) apresentaram diversos trabalhos em que asimulação da atenuação da radiação, com modelos bem simples, pode seruma ótima ferramenta para identificar desenhos mais apropriados de SAFse estimar o desempenho de determinados arranjos espaciais de árvores eculturas. Esses estudos indicaram que a produção de matéria seca e dosprodutos das culturas é direta e linearmente correlacionada com a fraçãoda radiação disponível (Fig. 7) Isto é a intensidade da radiação ou dosombreamento era o principal fator que determinava a produção da cultura.Mais recentemente, Leon et al. (2006) apresentaram um modelo matemá-tico simples, que ao mesmo tempo calcula a interceptação da radiaçãopelas árvores e a sua disponibilidade para as culturas abaixo, e que podeser utilizado em sistemas de aléias ou em dosséis fechados e nas transiçõesentre esses dois tipos de SAFs. Nesse estudo também demonstraram opotencial de SAFs silvipastoris na Amazônia, tanto com o objetivo deaumentar a produtividade total do sistema como para criar mecanismosde seqüestro e fixação de carbono atmosférico, mitigando o efeito deemissão por outras atividades humanas

A atenuação da temperatura do ar também tem efeito no desenvolvi-mento das plantas, retardando e conseqüentemente prolongando os ciclosdas culturas agrícolas e demais plantas sombreadas em relação às plantasexpostas às condições de pleno sol (BERNARDES et al., 1999; LUNZ,2006). Portanto, a combinação de plantas crescendo e se desenvolvendo

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de maneira mais lenta e em condições edafoclimáticas mais constantes,nos faz supor que essas devem ser mais saudáveis e longevas que as demais,o que resulta em vantagens econômicas como a menor incidência de pragase doenças e menores investimentos na renovação dos estandes de plantasprodutoras. Entretanto, o efeito benéfico de SAFs no controle de pragasnem sempre ocorre (SILVA et al., 2006). Se a incidência da praga estárelacionada fortemente a um fator climático que determina seu ataque,como no caso do bicho-mineiro do cafeeiro, cuja incidência é bastantefavorecida por altas temperaturas, especialmente da folha, o SAF podereduzir seu dano (CAMPOE et al., 2003b; BERNARDES et al., 2006).Normalmente, os SAFs reduzem a incidência de plantas daninhas(BERNARDES et al., 2000b), o que pode ser verificado na paulatinaredução da ocorrência de plantas daninhas do ambiente mais exposto aosol para o sombreado, nas interfaces de SAFs (CAMPOE et al., 2003a).Outro efeito positivo decorrente da mudança atmosférica refere-se à

Fig. 7. Correlação linear entre a massa relativa de grãos da cultura do

feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), cultivar Pérola, e a fração da radiação

disponível a essas culturas, em cultivo de outono. Piracicaba, SP, 1999.Fonte: Righi (2000).

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qualidade de alguns produtos agrícolas com componentes bioquímicosdegradados pela radiação solar ou altas temperaturas (LUNZ, 2006).Assim, plantas que concentram açúcar e outros compostos relacionadosa sabor e aroma, como frutas, chá, pimenta e café podem ter seus produtoscom maior qualidade e valor econômico, quando cultivados em SAFs.

Interações no solo

A presença de árvores tem um papel crucial para controlar a erosãodo solo. Young (1997b) revisou o efeito de SAFs para controlar erosão emdiversos experimentos em ambiente tropical. Em todos os experimentoscom terras em declividades menores que 20 %, a erosão foi menor que onível tolerável (10 t.ha-1.ano-1), sendo entre 6 a 30 vezes menor que oscontroles de monocultivo. Primeiramente, as copas das árvores interceptamas gotas da chuva e diminuem seu impacto ao atingir o solo. Tambémcontribuem para o aumento da taxa de infiltração da água no solo e atuamcomo barreira, diminuindo a velocidade do escoamento na sua superfície.Em caso de início de erosão, as árvores também contribuem para a retençãode sedimentos, evitando que estes atinjam corpos d’água. Todavia, deve-seressaltar que o consumo de água pelas árvores altera o balanço hídrico emrelação a outras coberturas como pastagens e culturas anuais, diminuindo aprodução de água do sistema, que resulta na vazão dos cursos d’água. Dessaforma, o planejamento da distribuição de árvores na paisagem, considerandoo tipo de solo e o declive, permite minimizar tanto a erosão quanto seupossível impacto na qualidade e quantidade de água produzida pela baciahidrográfica, como discutido em detalhes por Ranieri et al. (2004).

De qualquer forma, o sombreamento dos solos tropicais, reduzindoo gradiente diurno e o valor máximo da sua temperatura, é fator chavepara viabilizar a manutenção ou mesmo a recuperação do conteúdo dematéria orgânica e seus efeitos positivos como conseqüência. Bernardeset al. (2000a) demonstraram que, em solos degradados por 20 anos decultivo de mandioca sem qualquer adição de adubos, tão logo os SAFspassaram a sombrear o solo e reduzir sua variação de temperatura, oconteúdo de matéria orgânica passou a elevar-se e atingiu valores similares

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 437

aos da mata natural, sete anos após o plantio das árvores, havendoentretanto a necessidade de adição de alguns nutrientes inexistentes nosistema. A adubação com fósforo também foi essencial para a recuperaçãode solos na Amazônia, conforme demonstrou Matos (2002). Estudos maisrecentes (Fig. 8), demonstram que quanto mais próxima a posição do soloem relação às árvores, maior o seu conteúdo de matéria orgânica, econseqüentemente melhor capacidade de troca catiônica e de saturaçãode bases.

Papel produtivo e de sustentabilidade

econômica dos SAFS

Além das culturas agrícolas, as árvores também podem ser significa-tivamente beneficiadas quando cultivadas em SAFs, tanto para a produçãode madeira quanto para produtos não-madeireiros. O crescimentoconsorciado com culturas agrícolas e em espaçamentos maiores do quenos seus sistemas de monocultivos resultam em uma menor competiçãoentre as árvores. O efeito da competição com as culturas agrícolas é poucosignificativo para as árvores, já que, de maneira geral, os seus sistemasradiculares ocupam diferentes camadas do solo e as culturas não estãonecessariamente presentes durante todo o ano. Além disso, podem serevitadas nas fases de escassez de recursos, como períodos secos do ano.Outro fator é que a escala temporal do ciclo de crescimento das árvores ésignificativamente maior e os extremos de variações das condições ambien-tais e de disponibilidade de recurso têm pouco impacto no ciclo produtivoda planta. Finalmente, os tratos dos cultivos agrícolas beneficiam indireta-mente as árvores e representam um grande diferencial para as condiçõesde árvores em monocultivos ou em crescimento em ecossistemas naturais.Como exemplo, tanto seringueira como eucalipto tiveram produção delátex e madeira significativamente maior em SAFs do que em monocultivo(Fig. 9 e Tabela 3).

A retenção ou introdução de árvores também favorece sistemascom animais, inclusive na Amazônia. Veiga e Tourrand (2002) revisaramo potencial e a adoção de sistemas silvipastoris na região, e outros estudos

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs438

Fig. 8. Melhoria das

condições de fertilidade do

solo, em termos de teor de

matéria orgânica (M.O.),

capacidade de troca

catiônica (CTC) e saturação

de bases (V%) em cafeeiros

em sistemas agroflorestais

com maior presença de

árvores (SM e SS), para

decrescente influência das

árvores (CS1 para CS2 para

CS3) e em monocultivo

(CM).Fonte: Jesus et al. (2006).

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 439

têm demonstrado que esses sistemas podem ter efeitos positivos naquantidade, qualidade e disponibilidade temporal de forrageiras para osanimais, e que a existência de ambientes sombreados nas pastagens tem

Fig. 9. Produção de borracha seca por árvore, ao longo da

safra de 1999, em três clones de seringueiras em monocultivo

(esquerda) e em SAF (direita) em Piracicaba, SP.Fonte: Righi (2000).

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs440

como conseqüência maior ganho de peso e taxa de reprodução dos animaise maior quantidade e qualidade de leite de bovinos (MACEDO et al.,2000; PACIULLO et al., 2006).

Uma das principais formas de avaliação da produção relativa deSAFs é o índice de equivalência de área (IEA). IEA é a razão entre a áreade um monocultivo e outra com consorciação de culturas, que resultenuma mesma produção, sobre o mesmo nível de manejo. Uma consorciaçãomais produtiva que o monocultivo resulta em um IEA maior que 1 (ONG,1996).

Considerações finais

É imprescindível o entendimento das interações biofísicas existentesem um sistema de produção complexo, como os SAFs. Tal conhecimentopoderá habilitar as pessoas a empregar e a manejar tais sistemas com maiorsucesso, alcançando produções satisfatórias e ganhos ambientais em longoprazo.

É possível realizar um manejo da massa vegetal controlando edirecionando as interações biofísicas para um melhor aproveitamento dosrecursos naturais de produção. Os nutrientes existentes na massa vegetal,a umidade e a vida presente em sistemas bem manejados podem favorecera produção de modo mais duradouro e em maior quantidade nas diferentesescalas de produção. A radiação solar existente em um sistema é um fator

Tabela 3. Variáveis de crescimento e produção (média e desvio-padrão) de eucalipto

em sistema agroflorestal e em monocultivo em Piracicaba (SP).

Variável SAF Monocultivo

Altura total (m) 24,61 (1,58) 23,47 (2,69)

Diâmetro (cm) 18,34 (4,96)(1) 13,06 (4,81)

Largura da copa (m) 3,09 (1,19)(1) 1,49 (0,36)

Volume de madeira com casca (m3 .arvore -1) 0,29 (0,04)(1) 0,15 (0,03)

IAF geral da plantação (m2 folha.m-2 solo) 1,08

(1)Médias com diferença significativa (P < 0,05).

Fonte: Pinto et al. (2005).

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Capítulo 4 – Interações biofísicas em sistemas agroflorestais 441

essencial na produção vegetal por ser a energia disponível à todos os demaisprocessos biofísicos, sendo fundamental o seu manejo adequado.

Os SAFs podem permitir o melhor aproveitamento da radiação,água e nutrientes e, portanto, resultar em maior produção de biomassaque os monocultivos. Pelo melhor aproveitamento desses recursos e maiorbiomassa, pode atenuar o efeito degradador da alta precipitação etemperatura da Amazônia sob os solos e as plantas. Adicionalmente, amaior produção e a multiplicidade de produtos agropecuários e florestaismadeireiros e não madeireiros podem propiciar maior renda e fornecimentode alimentos e matérias-primas. Finalmente, os SAFs podem gerar serviçosambientais pela fixação e retenção de carbono e conservação do solo e daágua, que poderiam remunerar os produtores por meio de políticas públicase instrumentos de mercado.

Há pelo menos dois paradoxos a serem enfocados em pesquisasfuturas. O primeiro deles lida com a questão de que as árvores sãonormalmente cultivadas em fileiras ou aléias, visando praticidade,operacionalização e economia de trabalho. Nesses sistemas, o sombrea-mento para as culturas associadas ocorre na parte da manhã ou pela tarde.Assim, as culturas não aproveitam os melhores momentos para afotossíntese, que ocorrem na Amazônia pela manhã, não sendo sombreadasnos momentos de excesso de radiação, deixando-as praticamente emcondição de pleno sol principalmente nas menores latitudes, como naAmazônia (Fig. 4). Assim, para se obter um efeito otimizado desombreamento das árvores, há que se buscar alternativas de espécies quepossuam copa rala e com grande diâmetro, permitindo seu cultivo emespaçamentos regulares e sombreando as culturas associadas nas horaspróximas do meio-dia. O paricá (Schizolobium amazonicum) é uma dasespécies arbóreas que pode exercer esse papel. O outro aspecto advémdo fato que a maior necessidade de sombreamento ocorre no início dociclo das culturas, quando as árvores implantadas ainda possuem copareduzida. No passado, o sistema de cabruca, na Bahia, foi a forma deaproveitar um dossel florestal natural para implantar cultura demandantede sombra, muitas vezes associada com sombreamento provisório, quedepois era raleado. Entretanto, a maior demanda por tecnologia de SAFsna Amazônia ocorre exatamente para recompor áreas que tiveram a

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Parte 3 – Critérios e perspectivas a observar para a adoção, monitoramento e avaliação de SAFs442

cobertura florestal retirada. O sombreamento provisório, com culturas derápido crescimento, como bananeira e mandioca, pode atenuar essadificuldade.

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