Controlo Mecânico da Vegetação: Estudo de Rendimento de um Destroçador de Matos e da Decomposição dos Resíduos Vegetais

Por: João P. F. Carvalho ( ), Ana L. Moinho
Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Dep. Ciências Florestais e Arquitectura Paisagista, CITAB

Resumo

Apresenta-se e analisa-se uma técnica de controlo mecânico da vegetação espontânea, o destroçador de matos ROTERS T-2000. É avaliado o rendimento desta operação e estudada a decomposição dos resíduos vegetais resultantes. Faz-se uma descrição das componentes do equipamento e indicam-se as suas características técnicas. São analisadas duas situações de estudo, avaliando a biomassa presente, o rendimento da operação em diferentes condições e a taxa de decomposição da matéria seca e de diversos nutrientes presentes nos resíduos por um período de 2 anos. Com vegetação arbustiva de médio e grande porte o rendimento obtido foi de 3 e 4 h.ha^-1, respectivamente. Uma maior redução do peso seco dos resíduos ocorre nos primeiros 6 meses após o corte. A taxa anual de decomposição dos resíduos variou entre -0,32 e -0,14 e o tempo para a decomposição total variou entre 4 e 6 anos. A composição de nutrientes nos resíduos segue a seguinte ordem N>Ca>K>Mg>P e a mobilidade relativa dos nutrientes a ordem N>K>Ca>Mg>P. A libertação líquida anual de nutrientes obtida foi de 91.8 kg N.ha^-1, 4.5 kg P.ha^-1, 52.8 kg K.ha^-1, 39.5 kg Ca.ha^-1 e 13.7 kg Mg.ha^-1. A técnica e o equipamento apresentados podem mostrar-se vantajosos em diversas situações. São abordadas as vantagens e as limitações desta técnica de controlo da vegetação.

Palavras-chave: vegetação arbustiva, controlo mecânico da vegetação, decomposição de resíduos vegetais.

Introdução

Ocorrem diversas situações em que se torna necessário ou benéfico a eliminação ou redução da vegetação espontânea, nomeadamente arbustiva. Estas situações abrangem o controlo da competição da vegetação em acções de arborização, em plantações recentemente instaladas e a redução do risco de incêndio em povoamentos florestais e áreas arbustivas. Pode também incidir em situações de manutenção do pastoreio e promoção da vida selvagem em que é necessário o controlo de vegetação demasiado desenvolvida e indesejável (Newton and Comeau, 1990). Vários estudos mostram ganhos na sobrevivência e crescimento em jovens arborizações decorrentes da redução da vegetação arbustiva (Thompson, 1993; Smith et al., 1996). A competição por luz, água e nutrientes, e efeitos alelopáticos, são eliminados ou reduzidos. Este controlo da vegetação é aconselhável que se faça por meios mecânicos. Em situações de vegetação arbustiva muito desenvolvida, é recomendável o seu controlo estratégico devido ao risco elevado de incêndio. Por outro lado, o uso do fogo pode não ser aconselhável devido aos riscos envolvidos e potenciar a perda de solo e de nutrientes.

Neste artigo é apresentada uma técnica mecânica de controlo da vegetação arbustiva, descrevendo-se o equipamento e a sua aplicação. O estudo é realizado em duas situações distintas, avaliando-se a composição e biomassa da vegetação presente, o rendimento da operação bem como a decomposição e libertação de nutrientes dos resíduos vegetais.

Material e Métodos

Área de Estudo e Tipo de Vegetação

A área de estudo situa-se na zona da Lombada na área do Parque Natural de Montesinho, com Panual de 1000 mm e Tanual de 10 ºC, sendo bioclimaticamente de cariz mediterrânico-continental. Insere-se geologicamente nos complexos vulcano-sedimentar e filado-quartzoso (CGP, 1992), a altitude varia entre 650 e 700 m, possui um declive inferior a 5% e a pedregosidade à superfície é de 6%. O solo é um Leptossolo formado a partir do complexo quartzo-sedimentar. Foram seleccionadas duas zonas de estudo representando diferentes situações presentes quanto ao tipo e desenvolvimento da vegetação arbustiva espontânea (Situações I e II). A Situação I caracteriza-se por matos com desenvolvimento considerado ‘médio’ (h<2,0 m), sendo constituídos por esteva (Cistus ladanifer), sargaço (Halimium alyssoides), carqueja (Chamaespartium tridentatum) e urze (Erica australis), sendo dominantes as últimas duas. A Situação II, corresponde a um matorral alto (h>2,0 m), formado por esteva, carqueja e urze. Para uma caracterização das comunidades vegetais, procedeu-se a uma avaliação da dimensão e biomassa de cada espécie arbustiva em cada zona, através da casualização de 14 parcelas de 1 m2, onde foi medida a altura total de cada espécie e se recolheu toda a matéria vegetal. No laboratório, procedeu-se à secagem (65 ºC durante 48 h) e pesagem de sub-amostras para a determinação da biomassa (peso seco).

A altura média da vegetação é de 1,0 e 1,9 m nas situações de estudo I e II, respectivamente. Em ambos casos, a cobertura da vegetação é total. A situação I representa uma condição média em termos de cobertura e desenvolvimento da vegetação com uma biomassa de 18,4 ton.ha^-1, dominada por carqueja e urze com 45 e 50%, respectivamente (Figura 1). A situação II apresenta um desenvolvimento considerável da vegetação, com uma biomassa de 43,9 ton.ha^-1, representada pela carqueja urze e esteva, com 18, 36 e 46%, respectivamente, permitindo uma avaliação da operação em condições de vegetação mais difíceis (Figura 1).

Equipamento e Operação Mecânica

No presente estudo, a operação mecânica de limpeza da vegetação arbustiva foi realizada pela utilização de um corta-matos ou destroçador de matos de facas, ROTERS T-2000, de fabrico francês. Trata-se de uma alfaia de acoplagem frontal operando pela tomada de força da máquina. Neste caso utilizou-se um tractor agrícola de 75 CV DIN e 4 rodas motrizes, equipado com tomada de força e sistema hidráulico frontal. A ligação entre t.d.f. e a caixa de transmissão do destroçador é efectuada por um cardin com embraiagem de discos dupla por forma a reduzir os impactos sobre a t.d.f.

Outros dados técnicos são: peso - 1000 kg, altura máxima – 1,4 m, comprimento – 1,3 m, largura de trabalho – 2,3 m, número de rotores - 2, número de facas - 6 (3/rotor), comprimento das facas - 50 cm (Figura 2).

As características das componentes do destroçador são as seguintes:

Cofre: estrutura em aço com altura de 15 cm formando o cárter, e no qual se fixam diferentes componentes do destroçador (transmissões, protecções laterais, terceiro ponto e suporte das rodas). A sua estanquecidade permite que o óleo no seu interior assegure a completa lubrificação dos pinhões, veios e rolamentos.
Transmissões: o funcionamento dos rotores é assegurado por um sistema de transmissões existentes no interior do cofre composto por: dois veios dentados, suportando os rotores e porta-facas; dois pinhões laterais, entre os veios; um veio central, ligado a uma caixa de transmissão sincronizada. Esta caixa encontra-se fixada superiormente ao cárter.
Rotores e Porta-Facas: sistema de suporte de facas composto por uma estrutura de protecção aos veios dentados sob a qual se fixa a peça de aço tetragonal para fixação das facas.
Suporte das Rodas: sistema composto por duas peças de suporte e um parafuso de rosca; uma das peças encontra-se fixada lateralmente ao cofre permitindo que a segunda peça, no seu interior, efectue movimentos verticais de forma a regular a altura de corte pretendida (ângulo de ataque).
Protecções Laterais: estruturas em aço fixadas em cada um dos lados do cofre, impedindo a projecção de qualquer objecto pelo movimento das facas.
Barra Frontal Horizontal: barra a 1m do solo destinada a auxiliar o trabalho do destroçador, preparando o mato para corte.

Decomposição dos Resíduos Vegetais

Para a avaliação do teor de humidade e de elementos nutritivos (azoto, potássio, fósforo, cálcio, magnésio) dos resíduos resultantes da operação de corte da vegetação, recolheu-se uma amostra dos mesmos em cada parcela. Em laboratório, procedeu-se à sua secagem em estufa (65 ºC durante 48 horas), pesagem e moagem para análise química. Para avaliar a decomposição dos resíduos ao longo do tempo foram colocados, após a operação e em cada parcela, 12 sacos de rede com malha de 1 mm² contendo 12 g de resíduos. Posteriormente, foram feitas colheitas aos 6, 12 e 24 meses após a colocação.

Para a avaliação da taxa de decomposição e de exportação de nutrientes, procedeu-se, em cada uma das amostras, à medição do peso dos resíduos e do seu teor em azoto (N), potássio (K), fósforo (P), cálcio (Ca) e magnésio (Mg). Foi ajustada a seguinte equação para avaliação da decomposição dos resíduos, conforme Mwiinga et al. (1994):  y_t = x₀ . e ^{-k . t}, com y_t a matéria no momento t, x₀ a matéria inicial e k a taxa de decomposição.

Resultados

Rendimento da Operação Mecânica

Os resultados globais dos tempos de trabalho obtidos na operação de limpeza da vegetação para ambas as Situações, constam no Quadro 1.

Considerando Tt = To + Tm, obtém-se o rendimento global da operação de limpeza mecânica da vegetação em ambas as situações I e II de 3,1 e 4,0 h.ha^-1, respectivamente. Uma análise de variância a dois factores mostrou haver diferenças significativas (P<0.05) no tempo de operação entre as duas ‘Situações’ avaliadas, que se explica por uma significativa diferença na biomassa presente em ambas situações.

Decomposição dos Resíduos Vegetais

A evolução do peso seco e do conteúdo de nutrientes dos resíduos é apresentada na Figura 3. A taxa de decomposição (k) para cada período (6, 12 e 24 meses) foi para a situação I: k₆ = -0,20, k₁₂ = -0,14 (nesta situação, não se dispôs de dados aos 24 meses); para a situação II: k₆ = -0,32, k₁₂ = -0,24, k₂₄ = -0,14.

Discussão e Conclusões

Os resultados obtidos mostraram que, considerando outras técnicas de controlo da vegetação arbustiva, a técnica e equipamento utilizados permitem um bom desempenho e rentabilidade em diferentes situações de desenvolvimento da vegetação arbustiva. A técnica avaliada oferece benefícios quanto à fertilidade e conservação do solo. Dado que a vegetação é reduzida a pequenos fragmentos, é favorecida a decomposição e libertação de nutrientes ao solo. Os resíduos deixados, dando uma cobertura ao solo, constituem uma protecção ao impacto das gotas das chuvas, impedindo fenómenos erosivos (Pritchett e Fisher, 1987). A permanência dos resíduos permitirá um enriquecimento do solo em matéria orgânica e nutrientes, melhorando a estrutura e arejamento do solo, aumentando a taxa de infiltração de água no solo. Por outro lado, deixando uma camada de resíduos orgânicos atrasa a rebentação e desenvolvimento da vegetação, alargando o período de intervenção no controlo da vegetação.

Com relação à decomposição dos resíduos, verificam-se taxas de decomposição decrescentes no tempo, o que pode constatar-se pela maior redução do peso seco das amostras nos primeiros 6 meses. Para os períodos considerados a taxa de decomposição variou entre -0.32 e -0.14, obtendo-se maiores valores na situação II, o que pode dever-se a uma maior exposição solar, uma vez que segundo Binkley (1986) o aumento de temperatura resultante acelera a decomposição e libertação de nutrientes. Por outro lado, existe uma diferente composição arbustiva, influenciando a taxa de decomposição dos mesmos. A presença de uma maior concentração de fibras em Erica umbellata e E. arborea comparativamente a Chamaespartium tridentatum poderá contribuir para uma menor taxa de decomposição global na situação I a qual apresenta uma maior percentagem de urze (Waring e Schlesinger, 1985). Com base nas avaliações realizadas, o tempo para decomposição total dos resíduos foi estimado entre 4 a 6 anos.

No que se refere aos nutrientes, em ambas situações o teor dos mesmos segue a ordem N>Ca>K>Mg>P. A mobilidade relativa difere para os nutrientes, seguindo em ambas situações a ordem N>K>Ca>Mg>P. O azoto sofreu uma forte lixiviação nos primeiros 6 meses. Na situação 2, ocorreu uma imobilização e aumento posterior por parte de bactérias e fungos (Berg e Ekbohm, 1983) devido a uma maior presença de espécies (Erica, Cistus) com relação C/N alta e uma menor presença da leguminosa C. tridentatum (Hart e Firestone, 1989; Soltner, 1990). Quanto ao fósforo, a sua evolução confirma uma lixiviação inicial seguida de uma imobilização microbiana nas fases mais avançadas do processo de decomposição, verificando-se mesmo um ligeiro aumento (Waring e Schlesinger, 1985). No caso do potássio há uma maior lixiviação, o qual será facilmente arrastado pelas águas das chuvas dada a sua grande solubilidade, se não houver uma adsorção ou fixação. Relativamente ao cálcio, verifica-se uma imobilização do mesmo, particularmente na situação II. Para o magnésio observou-se um decréscimo progressivo ao longo do processo de decomposição. Para a média das duas situações, a libertação líquida de nutrientes foi de 91.8 kg N.ha^-1, 4.5 kg P.ha^-1, 52.8 kg K.ha^-1, 39.5 kg Ca.ha^-1 e 13.7 kg Mg.ha^-1, com valores maiores na situação 2 devido a uma maior presença de biomassa total.

No que se refere às condições de utilização do destroçador ROTERS T-2000, apontam-se como limitações: abundância de afloramentos rochosos e pedregosidade à superfície; declives superiores a 35%, se bem que possa ser utilizado segundo a máxima pendente; em situações de subcoberto florestal dar-se preferência a compassos regulares ou espaçamentos largos. Como vantagens indicam-se: boa rentabilidade da operação (3 h.ha^-1 em situações com vegetação arbustiva de médio porte); tritura a vegetação, favorecendo a sua decomposição; limita a exportação de nutrientes e o empobrecimento do solo em matéria orgânica; protecção do solo contra fenómenos erosivos; dificulta a rebentação da vegetação, aumentando o período entre intervenções; possibilita a intervenção em situações de grande desenvolvimento dos matos; permite a sua utilização em situações de subcoberto florestal ou em plantações recentes; uma vez que não intervém no solo, permite o controlo da vegetação sem danificar as raízes das árvores presentes; possibilidade de utilização no corte de árvores jovens em povoamentos.

Agradecimentos
Os autores agradecem a colaboração prestada pelo Parque Natural Montesinho (ICN) na realização do presente estudo.

Bibliografia

1. Berg, B., Ekbohm, G., 1983. Nitrogen immobilization in decomposition needle litter at variable carbon: nitrogen ratios. Ecology 64: 59-67.
2. Binkley, D., 1986. Nutrient Cycling. Forest Nutrition Management, New York.
3. CGP, 1992. Carta Geológica de Portugal. Serviços Geológicos de Portugal, Lisboa.
4. Hart, S., Firestone, M., 1989. Evaluation of three in situ soil nitrogen availability assays. Can. J. For. Res. 19: 185-191.
5. Mwiinga, R., Kwesiga, F., Kamara, C., 1994. Decomposition of leaves of six multipurpose tree species in Chipata, Zambia. For. Ecol. Manage. 64: 209-216.
6. Newton, M., Comeau, P.G., 1990. Control of competing vegetation. In: Lavender, D.P., Parish, R., Johnson, C.M., Montgomery, G., Vyse, A., Willis, R.A., Winston, D. (Eds.), Regenerating British Columbia’s Forests. University of British Columbia, Vancouver.
7. Pritchett, W. e Fisher, R., 1987. The Forest Floor. Properties and Management of Soils. John Wiley & Sons, New York.
8. Smith, D., Larson, B., Kelty, M., Ashton, P., 1996. The practice of silviculture: applied forest ecology. John Wiley and Sons, NY.
9. Soltner, D.,1990. Les Bases de la Production Végétale. Collection Sciences et Techniques Agricoles, Angers.
10. Thompson, R., 1993. Benefits of vegetation management. In: Proceedings Weedworks, Workshop on Forestry Weed Control, Rotorua, New Zealand.
11. Waring, R.; Schlesinger, W., 1985. Decomposition and Forest Soil Development. Forest Ecossystems Concepts and Management, Academic Press, London.