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ESCOLHA DE MATERIAIS GENÉTICOS DE EUCALIPTO

EM FUNÇÃO DO USO E DAS CONDIÇÕES

EDAFOCLIMÁTICAS

VIII Simpósio sobre “Técnicas de Plantio e Manejo de Eucalyptus para Usos Múltiplos” 20 a 22.08.2014 Piracicaba

Prof. José Leonardo de M. Gonçalves ESALQ / Depto de Ciências Florestais

Sumário

• Classificação do eucalipto

• Conceitos

• Fatores seletivos mais importantes para a escolha de genótipo

• Balanço hídrico e zoneamento climático

• Materiais genéticos tolerantes à seca

• Materiais genéticos tolerantes à geada

Gênero Subgênero Seção Espécie

Importância

Melhoramento

Eucalyptus 1. Symphyomyrthus 1.1 Transversaria E. grandis Fonte de crescimento

E. saligna

E. urophylla

E. pellita

Divisão taxonômica do eucalipto

(somente das principais espécies usadas em plantações no Brasil)

1.2 Maidenaria E. dunii Fonte de resistência ao

frio E. benthamii

E. globulus

E. viminalis

1.3 Exsertaria E. camaldulensis Fonte de resistência à

seca E. tereticornis

E. brassiana

2. Idiogenes E. cloeziana

3. Monocalyptus E. pilularis

E. pyrocarpa

Corymbia C. citriodora

C. torelliana

C. maculata

Fatores seletivos mais importantes para a escolha de genótipo:

• Características da madeira

• Demanda climática

tolerância à deficiência hídrica ou à baixa temperatura (geada)

não se seleciona, primariamente, para adaptação à condições de baixa

disponibilidade nutricional

• Demanda edáfica

• Característica e demanda silvicultural

• Suscetibilidade às pragas e doenças

• Produtividade esperada

Balanço hídrico do solo

(Thornwaite e Matter, 1955)

http://www.leb.esalq.usp.br/bhbrasil

http://www.leb.esalq.usp.br/bhbrasil

-20

0

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

Extrato do Balanço Hídrico Mensal

DEF(-1) EXC

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200

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dezm

m

Balanço Hídrico Normal Mensal

Precipitação ETP ETR

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0

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20

30

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50

60

70


mm

Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica ao longo do ano

Deficiência Excedente

Classificação Climática de Köppen

http://www.ipef.br/geodatabase

Clayton A. Alvares et al. (2013)



x

Macapá - AP

x Caxias - MA

Alagoinhas - BA

x

x x

Três Lagoas -MS

Campo Grande - MS

x Sinop -MT

x

Palmas - TO

x

x

x

x

Aracruz - ES

Santa fé de Minas - MG

Três Marias - MG

Jacareí - SP x

x

x

Capão Bonito - SP

Itatinga - SP Mogi Mirim -SP

x

x

x

São Mateus do Sul - PR

Telêmaco Borba - PR

Lages - SC

Distribuição esquemática dos principais maciços florestais por região do pais

Fonte: Associadas individuais e coletivas da ABRAF (2012) e diversas fontes compiladas por Pöyry Silviconsult (2012).

0

20

40

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100

120


mm

DEF(-1) EXC

Telemaco Borba – PR Altitude : 768 m PP: 1629,2 mm

T°C média: 18,5°C DH: 0 m

Exce: 767,6 mm

0

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mm

DEF(-1) EXC

São Mateus do Sul – PR Altitude : 910 m PPP: 1629,2 mm T°C média: 16,9°C

DH: 0 m Exc: 841,1 mm

0

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mm

DEF(-1) EXC

Lages- SC Altitude : 1402 m PP : 1691,0 mm

T°C média: 13,2° C DH: 0 m

Exc: 1017,2 mm

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mm

DEF(-1) EXC

Aracruz – ES Altitude : 28 m PP: 1200 mm

T°C média: 23,6°C DH: 110 mm Exc: 90 mm

-20

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mm

DEF(-1) EXC

Jacareí- SP Altitude : 570 m

PP: 1239 mm T°C média: 21,4 °C

DH: 37,9 mm Exc: 252,8 mm

-20

0

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mm

DEF(-1) EXC

Itatinga- SP Altitude : 655 m

PP: 1308 mm T°C média: 19,9°C

DH: 2,4 mm Exc: 389,8 mm

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mm

DEF(-1) EXC

Capão Bonito – SP Altitude : 702 m PP : 1210 mm

T°C média: 20,1°C DH: 0,8 mm

Exc: 271,4 mm

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mm

DEF(-1) EXC

Mogi Mirim - SP Altitude : 588 m


DH: 59,3 mm Exc: 337,4 mm

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mm

DEF(-1) EXC

Três Marias – MG Altitude : 760 m


DH: 225 mm Exc: 570 mm

-30

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0

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70


mm

DEF(-1) EXC

Três Lagoas – MS Altitude : 313 m PP : 1302,0 mm

T°C média: 23,8 °C DH: 52,7 m

Exc: 94,5 mm

-20

0

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mm

DEF(-1) EXC

-100

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mm

DEF(-1) EXC

Sinop- MT Altitude : 118 m

PP : 1314 mm T°C média: 25,2°C

DH: 295 m Exc: 115 mm

Campo Grande- MS Altitude : 530 m


DH: 15,4 m Exc: 360 mm

-150

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0

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100

150

200

250

300

350


mm

Extrato do Balanço Hídrico Mensal

DEF(-1) EXC

Macapá- AP Altitude : 14 m PP : 2570 mm

T°C média: 26,6°C DH: 299 m

EXC: 1223 mm

-40

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0

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60


mm

DEF(-1) EXC

Alagoinhas – BA Altitude : 131 m

PP: 1233mm T°C média: 23,9°C

DH: 160 mm Exc: 150 mm

-150

-100

-50

0

50

100

150

200


mm

DEF(-1) EXC

Palmas- TO Altitude : 239 m

PP: 1667 mm T°C média: 26,1°C

DH: 450 m Exc: 560,5 mm

-200

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0

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100

150

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250


mm

DEF(-1) EXC

Caxias-MA

Altitude : 103 m PP : 1557 mm

T°C média: 26,9 °C DH: 700 mm Exc: 530 mm

Relevo Solo

Clima

Fatores de Desenvolvimento Vegetal

(Luz, água, nutrientes, calor)

Determinam o nível

de disponibilidade

Temperatura (amplitude, máx., méd., mín., geada)

Chuvas (qde, distribuição no ano: veranico, concentração)

Evapotranspiração potencial e real

Textura

Estrutura

Fertilidade

Profundidade

Declividade: drenagem

Luminosidade, insolação

(face norte vs. sul)

"O Clima condiciona a possibilidade de cultivo da espécie numa determinada região,

enquanto o solo regula o nível de produção esperado,

sob condições normais de cultivo."

Relevo Solo

Clima

Fatores de Desenvolvimento Vegetal

(Luz, água, nutrientes, calor)

Qualidade de Sítio

• definido pelo zoneamento ecológico

Seleção de Genótipo

• gênero, espécie, procedência, clone

Lei dos Fatores Limitantes

"O que limita a produção é o fator que está

no mínimo ou no máximo,

em relação à sensibilidade da planta."

Lei do Mínimo

"O crescimento da planta é limitado por aquele

nutriente que ocorre em menores proporções,

e ele seria o único a limitar a produção."

Escape ou Evasão

Consiste em fazer com que a planta suscetível escape à infecção, por meio de:

i) Escape pelo local

Consiste em plantar o hospedeiro em determinado local (área geográfica), cujas

condições de ambiente sejam desfavoráveis ao desenvolvimento do patógeno.

ii) Escape pela época

Estabelecimento da plantação ou realização da colheita em épocas desfavoráveis à

doença.

Ex.:

Colheita do E. cloeziana em época desfavorável ao P. psiddi, de modo que as brotações escapem do ataque do patógeno (Região: sudeste da Bahia; Época seca: nov-fev)

Fonte: Alfenas et al. (2009) Clonagem e doenças do eucalipto

Escape ou Evasão

iii) Escape pela precocidade

Consiste na seleção de materiais genéticos precoces em crescimento, em que a

doença só afeta a planta em determinada fase de seu desenvolvimento.

Tolerância à seca

Mais de metade da área sob plantações de eucalipto estão sujeitas a médio e a alto grau de estresse hídrico, ocasionado por índices pluviométricos baixos e/ou mal distribuídos; Quanto mais alto é o índice térmico, maior é a ETR, por conseguinte, o estresse hídrico; Solos com alta capacidade de armazenamento de água amenizam o estresse hídrico climático;

Alguns materiais genéticos adaptados (capacidade de sobrevivência e produtividade) em condições de médio e alto estresse hídrico são também bem produtivos em condições de boa disponibilidade hídrica:

Ex.: AEC 144, H13

Sítio de alta qualidade (5 anos)

E. urophylla x grandis

IMA = 50 m3 / ha / ano

Latossolo Vermelho-Amarelo Argiloso

Sítio de baixa qualidade

E. urophylla x grandis

IMA = 30 m3 / ha / ano

Idade = 5 anos

Neossolo Quartzarênico

ARG1 vs ima7

y= 9,698 +22,006 [1-exp (-0,078 x)]

R2 = 0,85; n=14; p<0,01

TEOR DE ARGILA (%)

0 10 20 30 40 50 60 70

IMA

(t h

a-1

ano

-1)

10

15

20

25

30

35

40(b)

Gava & Gonçalves (2005)

Nível crítico de argila

Mesmo clone e clima

Manejo florestal com alta tecnologia

(sem limitação nutricional)

ΔA

15

30

Cambissolo

Rio Claro, SP

Estratégias morfofisiológicas de adaptação das

espécies ao estresse hídrico

Função das condições ecológicas de evolução das espécies

1. Que aumenta a aquisição de água

• Arquitetura radicular

2. Que diminui a evapotranspiração

• Arquitetura de copas

Raiz de E. grandis (semente)

6 anos

LVA text. média

Atributo Tolerância à seca

Baixa Mediana Alta

Profundidade da raiz pivotante < 1,5 m 1,5 – 2,5 m > 2,5 m

Atributos do sistema radicular e da parte aérea de

espécies/híbridos de Eucalyptus relacionados à tolerância à seca

Referências: Krejci (1986), Gonçalves e Mello (2000), Florence (2007)

Raízes secundárias laterais

grossas Muitas médio Poucas

Densidade de raízes finas no

horizonte A Alta média Baixa

Área foliar Grande

(copa fechada)

grande Pequena

(copa aberta)

Espécies/híbridos E. grandis

E. saligna

E. dunii

E. globulus

E. urophylla

E. cloeziana

E. pellita

E. urophylla x

grandis

E. camaldulensis

E. tereticornis

E. heliodora

E. camaldulensis x

grandis

C. citriodora

Tipo de copa

• cilíndrica

• arquitetura mais aberta

Tipo de copa

• cônica

• arquitetura mais fechada

• rápido fechamento de copas

Clones

E. urograndis

Materiais genéticos recomendados para regiões sem ou

com pouca deficiência hídrica

Tipo climático

Cfa = Clima subtropical úmido, sem estação seca, com verão quente Cfb = Clima subtropical úmido, sem estação seca, com verão temperado Média anual de chuvas: 1500 - 2500 mm/ano Temperatura média anual: 13-20 oC Evapotranspiração média anual: 500 – 1000 mm/ano Estação seca No de meses: 0-2 Déficit hídrico: 0-50 mm/ano Materiais genéticos E. grandis, E. urophylla, E. saligna, E. urophylla x grandis C. citriodora Produtividade esperada (IMA): 35 – 60 m3 ha-1 ano-1

Eucalyptus grandis

Atributos

Db = 0,42 – 0,48 g cm-3

Teor de lignina = 24 – 26% Principais usos • celulose, energia, serraria, painel, madeira tratada, carvão Suscetibilidade/resistência • Pragas:

muito suscetível ao percevejo bronzeado (Thaumastocoris peregrinus) suscetível à vespa-da-galha (Leptocybe invasa) tolerante ao psilídeo-de-concha (Glycaspis brimblecombei)

• Doenças:

suscetível a muito suscetível à ferrugem (Puccinia psidii) e ao cancro basal (Diaporthe cubensis) suscetível à mancha foliar de Mycosphaerella (várias espécies)

Eucalyptus grandis

Atributos

Tolerância à deficiência hídrica • baixa a não tolerante • ≤ 3 meses secos (≤ 50 mm chuva/mês) Tolerância à geada • baixa a não tolerante Solos • ideal: profundos (≥ 1m), bem drenados Capacidade de brotação • sobrevivência da cepa: baixa (< 80%) a média (80-90%) • vigor dos brotos: baixo a médio

Produtividade esperada • alta (IMA ≥ 40 m3 ha-1 ano-1)

Corymbia citriodora Atributos

Db = 0,72 – 0,75 g cm-3

Teor de lignina = 27 – 29% Principais usos • madeira tratada, energia, carvão, serraria, produção de mel Suscetibilidade/resistência • Pragas:

suscetível ao psilídeo-de-ponteiro (Ctenarytaina eucalypti) tolerante ao psilídeo-de-concha, à vespa-da-galha e ao percevejo bronzeado

• Doenças: suscetível à mancha foliar de Cylindrocladium resistant ao cancro muito resistente à ferrugem suscetível à Armillaria luteobubalina (doença/apodrecimento radicular)

Atributos

Tolerância à deficiência hídrica • média • 3 a 5 meses secos Tolerância à geada • não tolerante Solos • ideal: profundos (≥ 1m), bem drenados Capacidade de brotação • sobrevivência da cepa: baixa a média • vigor dos brotos: baixo a médio

Produtividade esperada • média (IMA entre 30 e 40 m3 ha-1 ano-1)

2.5. Materiais genéticos recomendados para regiões com

média deficiência hídrica

Tipo climático

Cwb = Clima subtropical úmido, com inverno seco e verão temperado Am = Clima tropical monçônico, com pequena estação seca no inverno Média anual de chuvas: 1000 - 1800 mm/ano Temperatura média anual: 18-20 oC Evapotranspiração média anual: 800 – 1100 mm/ano Estação seca No de meses: 2-3 Déficit hídrico: 50 - 100 mm/ano Materiais genéticos E. urophylla, E. urophylla x grandis, E. grandis C. citriodora Produtividade esperada (IMA): 35 – 45 m3 ha-1 ano-1

Eucalyptus urophylla

Atributos

Db = 0,48 – 0,56 g cm-3

Teor de lignina = 27 – 29% Principais usos • energia, carvão, celulose, madeira tratada, produção de mel Suscetibilidade/resistência • Pragas:

muito suscetível ao psilídeo-de-concha suscetível ao Eucalyptus psyllid (C. spatulata e B. occidentalis) tolerante à vespa-da-galha

• Doenças:

boa fonte de resistência à ferrugem e ao cancro basal suscetível à mancha foliar de Mycosphaerella (várias espécies)

Eucalyptus urophylla

Atributos

Tolerância à deficiência hídrica • média • 3 a 5 meses secos Tolerância à geada • não tolerante Solos • ideal: profundos (≥ 1m), bem drenados Capacidade de brotação • sobrevivência da cepa: alta (> 90%) • vigor dos brotos: alto


clone E. urophylla (H13) copa cônica, fechada

Atributos

Db = 0,51 g cm-3

Teor de lignina = 28-29% Principais usos • energia, carvão, celulose, madeira tratada • madeira boa para serraria, laminação e faqueamento Suscetibilidade/resistência • Doenças:

muito suscetível à ferrugem

Tolerância à deficiência hídrica • média a alta • 3 a 5 meses secos Características silviculturais • alta rusticidade e estabilidade sob diferentes condições edafoclimáticas

Capacidade de brotação • sobrevivência da cepa: alta (> 90%) • vigor dos brotos: alto


tecido formado durante período de estiagem (agravado pela baixa temperatura)

Ferrugem do eucalipto

Condições favoráveis • Plantas jovens (folhas jovens e terminais de crescimento) • Temperaturas na faixa de 18 - 25 °C (ótimo = 23 °C) • Períodos prolongados de molhamento foliar (orvalho noturno ou garoas por períodos superiores a 6 h por 5 -7 dias consecutivos) Condições desfavoráveis • Órgãos maduros • Ausência de molhamento • Temperatura > 30°C e < 10°C • Em geral, quando as plantas atingem tamanho com cerca de 3-4 m de altura, elas se tornam escapes à doença

diminuição de inóculo e das condições favoráveis à infecção nas partes jovens suscetíveis.

Fonte: Ruiz et al. (1989)

Silva et al. (2013)


alta deficiência hídrica

Tipo climático

Cwa = Clima subtropical úmido, com inverno seco e verão quente Aw = Clima tropical, com estação seca no inverno Média anual de chuvas: 1000 - 1800 mm/ano Temperatura média anual: 20-24 oC Evapotranspiração média anual: 1000 – 1200 mm/ano Estação seca No de meses: 3 - 4 Déficit hídrico: 100 - 200 mm/ano Materiais genéticos E. urophylla, E. urophylla x grandis, E. grandis x camaldulensis E. urophylla x camaldulensis, E. camaldulensis E. tereticornis

Produtividade esperada (IMA): 35 – 45 m3 ha-1 ano-1

Relação entre materiais genéticos e infestação por plantas daninhas (PD)

U3244 – Clone de E. urophylla

• 1 ano de idade • Copa cônica e fechada • Maior cobertura do solo pela copa • Maior domínio das PD até 2º ano

H3911 – Clone de E. urophylla x grandis

• 1 ano de idade • Copa cilíndrica e aberta • Menor cobertura do solo pela copa • Difícil o domínio das PD até 3º ano

AMCEL, AP 2014

Relação entre materiais genéticos e infestação por plantas daninhas (PD)

U3244 – Clone de E. urophylla

• 4,5 anos de idade • Menor cobertura do solo pela copa • Menor domínio das PD após 2º ano (grande superfície transpirante de PD)

H3911 – Clone de E. urophylla x grandis

• 4,5 anos de idade • Maior cobertura do solo pela copa • Bom domínio das PD após 3º ano

AMCEL, AP 2014

GG 100 – E. urophylla

-100

-50

0

50

100

150

200

250


DEF(-1)

PP : 1250 mm / T° C média: 23°C ETP: 1100 mm / ET R: 920 mm Déf. Hídr.: 190 mm / Exc. hídr.: 520 mm

Santa Fé de Minas, MG Altitude : 711 m

-50

0

50

100

150

200

250

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set OutNovDez

DEF(-1)

Lâm

ina

de

águ

a (m

m)

Três Marias, MG Altitude : 760 m

PP: 1440 mm / T°C média: 22,5 °C ETP: 820 mm / ETR: 750 mm Déf. Hidr.: 130 mm / Exc. hídr.: 573 mm


muito alta deficiência hídrica

Tipo climático

Aw = Clima tropical, com estação seca no inverno Média anual de chuvas: 1100 - 2000 mm/ano Temperatura média anual: 24-26 oC Evapotranspiração média anual: 1100 – 1500 mm/ano Estação seca No de meses: 4 - 6 Déficit hídrico: 200 - 400 mm/ano Materiais genéticos E. urophylla x camaldulensis, E. grandis x camaldulensis E. tereticornis x brassiana, E. tereticornis x urophylla E. brassiana, E. camaldulensis, E. tereticornis

Produtividade esperada (IMA): 25 – 35 m3 ha-1 ano-1


muito alta deficiência hídrica

Tipo climático

As = Clima tropical, com estação seca no verão BSh = Clima semiárido, com chuvas escassas e irregulares Média anual de chuvas: 700 - 1500 mm/ano Temperatura média anual: 23-27 oC Evapotranspiração média anual: 600 – 1000 mm/ano Estação seca No de meses: > 6 Déficit hídrico: > 400 mm/ano Materiais genéticos O plantio não é recomendado

Materiais genéticos recomendados para regiões

com ocorrência de geada

O potencial de estresse térmico (temperatura mínima e frequência de ocorrência) causado por geada tem que ser menor do que a capacidade de tolerância do material genético.

• Espécies para regiões com geadas leves: E. grandis, E. saligna, E. deanei e E. urophylla

•Espécies para Regiões com geadas moderadas:

E. dunnii, E. maidenii e E. camaldulensis

• Espécies para regiões com geadas severas:

E. benthamii, E. badjensis, E. viminalis, E. nitens, E. globulus

E. grandis

muito suscetível

EXPERIÊNCIA - KLABIN Tolerância das espécies à geadas severas:

E. dunnii E. benthamii Experiência da Klabin

Espécies subtropicais de Eucalyptus

Fonte: James Stahl

41ª Reunião Técnico-científica do PTSM

Geadas no sul

queda brusca da temperatura (frentes polares no inverno)

± 30 geadas por ano

maioria – 4oC (várias atingem – 6oC ou menos)

Numero médio de ocorrência de Geadas: 22 (2 – 31)

Gráfico de Amplitude

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

13-jun 18-jun 23-jun 28-jun 3-jul 8-jul 13-jul 18-jul 23-jul

Te

mp

era

tura

°C

T_00hrs T_06hrs T_15hrs

Geada Severa

12 hrs - ∆ = 22°C

Experiência da Klabin


Fonte: James Stahl


E. benthamii

tolerante à geada

Otacílio Costa, SC

Estratégias para adequação genotípica em áreas com alto

risco de geada

1. Escape da geada pelo local

Em uma mesma área, são alocados genótipos com diferentes graus de

tolerância à geada de acordo com a posição topográfica

2. Escape da geada pela época de plantio

• Plantio realizado na primavera, quando a ocorrência de geadas é

mínima;

• As plantações crescem o suficiente para sobreviver à chegada da

próxima estação fria, que começa em abril.



Fonte: James Stahl


Espécies/Clones

menos tolerantes

Espécies/Clones

Tolerantes e/ou

resistentes

Zoneamento local Zoneamento Local



Fonte: James Stahl


E. dunnii

E. dunnii

E. benthamii E. benthamii

Cotas

Inferiores

“baixadas”

Cotas

Superiores

Distribuição das espécies Distribuição de Espécies



Fonte: James Stahl


IMA médio = 42 m3 ha-1 ano-1

IMA médio = 35 m3 ha-1 ano-1

EXPERIÊNCIA - KLABIN Zoneamento em área de ocorrência de geadas fracas

E. dunnii

E. saligna



Fonte: James Stahl


Pinus taeda

(terço inferior)

Eucalyptus benthamii

(terço médio)

Eucalyptus dunnii

(terço superior)

Mapa Pós-Plantio Mapa Pós-Plantio

Eucalyptus grandis Rio Grande do Sul

Higa et al., 2006

Eucalyptus grandis Paraná

Higa et al., 2006

Obrigado

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