Efeito do histórico de fogo e a sazonalidade na produção de raízes em campo sujo

Abstract

O fogo é um dos principais fatores que afetam a estrutura e o funcionamento do ecossistema do Cerrado. O regime de fogo molda a vegetação, estimulando o crescimento de gramíneas resistentes ao fogo e permitindo a regeneração rápida da vegetação após a passagem do fogo. A ausência prolongada de fogo pode levar a mudanças na composição das espécies e na alocação de biomassa, podendo favorecer o estabelecimento de espécies lenhosas. A regeneração da vegetação após o fogo é possível graças à capacidade das plantas de rebrotar a partir de gemas protegidas principalmente abaixo do solo. As plantas possuem, portanto, sistemas radiculares adequados para adquirir rapidamente os recursos necessários para garantir a regeneração rápida. A maior alocação de biomassa nas raízes é uma característica das plantas em ecossistemas que queimam frequentemente, facilitando a exploração do solo pelas plantas, garantindo assim, um crescimento mais rápido e uma recuperação mais eficiente. Ainda há lacunas no conhecimento sobre a resposta das raízes nas savanas do Cerrado, especialmente em relação ao tempo desde o último fogo, frequência de fogo e sazonalidade. Assim, o presente estudo investiga a produção de raízes em (1) áreas com diferentes tempos desde o último fogo, (2) frequências de fogo e (3) diferentes estações do ano em áreas de savanas no Cerrado. As hipóteses são que áreas com ocorrência mais recente de fogo terão maior produção de raízes próximas à superfície do solo, e que áreas com maior frequência de fogo terão maior biomassa de raízes. Este estudo foi conduzido em duas Unidades de Conservação (UCs) no sudeste do Brasil, a Estação Ecológica de Santa Bárbara (EESB) e a Estação Ecológica de Itirapina (EEI), ambas caracterizadas por vegetação de Cerrado em diferentes tipos de campos. Utilizando o método de Ingrowth Core (IC), amostras de solo com raízes foram coletadas em diferentes profundidades ao longo de 2017 e 2018. Os resultados revelaram que na EEI, o tempo desde o último fogo não teve impacto significativo na produção de raízes, enquanto na EESB, locais com fogos mais recentes apresentaram maior produção de biomassa subterrânea. Surpreendentemente, a frequência de fogo não afetou significativamente a produção de raízes em ambas as UCs, contrariando a literatura existente. Quanto à sazonalidade, a estação chuvosa favoreceu maior produção de raízes em comparação com a estação seca, em ambas as UCs. Concluindo, o tempo desde o último fogo e a sazonalidade foram os principais fatores que influenciaram a produção de raízes, enquanto a frequência de fogo teve um papel menor. Recomenda-se estudos futuros para uma análise mais detalhada dos efeitos sazonais nas raízes e uma caracterização mais aprofundada dos solos para compreender melhor a interação entre os períodos de chuva e seca e esse processo.

Fire is one of the primary factors that affect the structure and functioning of the Cerrado ecosystem. The fire regime shapes the vegetation by stimulating the growth of fire-resistant grasses and enabling rapid post-fire vegetation regeneration. Prolonged absence of fire can lead to changes in species composition and biomass allocation, potentially favoring woody species establishment. Vegetation regeneration following a fire is made possible by plants' ability to sprout from buds, primarily protected below the ground. Consequently, these plants possess root systems adapted for quickly acquiring the necessary resources to ensure fast regeneration. Greater biomass allocation to roots is a characteristic of plants in frequently burned ecosystems, facilitating soil exploration and thus promoting faster growth and more efficient recovery. There are still knowledge gaps regarding root responses in Cerrado savannas, especially concerning the time since the last fire, fire frequency, and seasonality. Thus, this study investigates root production in (1) areas with different times since the last fire, (2) fire frequencies, and (3) different seasons in Cerrado savanna areas. The hypotheses are that areas with more recent fire occurrences will have higher production of fine surface roots, and areas with higher fire frequency will exhibit greater fine root biomass. This study was conducted in two Conservation Units (UCs) in southeastern Brazil: the Santa Bárbara Ecological Station (EESB) and the Itirapina Ecological Station (EEI). Both are characterized by Cerrado vegetation in various types of fields. Using the Ingrowth Core (IC) method, soil samples with roots were collected at different depths throughout 2017 and 2018. The results revealed that in EEI, the time since the last fire did not significantly impact root production, whereas in EESB, sites with more recent fires displayed higher subterranean biomass production. Surprisingly, fire frequency did not significantly affect root production in both UCs, contradicting existing literature. Regarding seasonality, the rainy season favored higher root production compared to the dry season in both UCs. In conclusion, time since the last fire and seasonality were the primary factors influencing root production, with fire frequency playing a minor role. Future studies are recommended to conduct a more detailed analysis of seasonal effects on roots and to provide a more in-depth characterization of soils to better understand the interaction between rainy and dry periods and this process.