O sistema de cultivo mínimo é caracterizado por um conjunto de operações mínimas de preparo de solo em que a maior parte dos resíduos florestais é mantida sobre o solo, a fim de garantir as demandas de produção e a sustentabilidade produtiva do sistema. Diante disto, os objetivos deste estudo foram: i) Avaliar a influência da remoção total ou parcial dos resíduos florestais e da fertilização mineral na fertilidade do solo e na produtividade de madeira; ii) Quantificar a biomassa e o estoque de nutrientes na parte aérea, em uma rotação de cultivo, sob manejo de resíduos florestais e omissões de nutrientes na fertilização mineral; iii) Quantificar a influência do manejo de resíduos florestais e da fertilização mineral na deposição, acúmulo, decomposição e qualidade nutricional da serapilheira; iv) Quantificar a exportação de nutrientes via colheita de madeira e outros componentes florestais; v) Avaliar o potencial de produtividade de madeira, com base no balanço nutricional, sob diferentes cenários de manejo florestal. Foi instalado um experimento com diferentes manejos de resíduos florestais e fertilização. Os tratamentos foram divididos em dois grupos em que o primeiro consistiu em remoção total ou parcial dos resíduos florestais: copa (folhas e galhos), casca e serapilheira. O segundo grupo de tratamentos consistiu na omissão de nutrientes na fertilização mineral: N, P, K ou calagem. Durante a rotação de oito anos foram monitoradas a fertilidade do solo, ciclagem biogeoquímica de nutrientes, crescimento e estado nutricional das árvores. Os diferentes manejos dos resíduos florestais e fertilização mineral apresentaram pouca influência na fertilidade do solo, pois, os níveis de nutrientes no solo estavam adequados, devido à aplicação de fertilizantes minerais no momento da instalação do experimento. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou a produtividade de madeira. Contudo, no tratamento em que o K foi omitido na fertilização, houve redução de 50% na produtividade de madeira. A omissão de P na fertilização não afetou a produtividade de madeira na rotação de cultivo avaliada, porém este foi o nutriente mais limitante quanto ao número potencial de futuras rotações. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou na ciclagem biogeoquímica de nutrientes, porém omissão de K via fertilização reduziu em 60% a deposição anual deste nutriente o que afetou sua a ciclagem biogeoquímica. Os resultados deste estudo mostram que embora os resíduos florestais exerçam funções fundamentais na qualidade química do solo e na nutrição mineral das árvores, a inadequada fertilização do solo pode diminuir expressivamente o potencial produtivo do sítio florestal. / The minimal tillage system is characterized by practices of reduced soil management which retains most part of forest residues in the production site, aiming to supply the forest demand and the sustainability of the production system. The aims of this study are: i) Access the effect on soil fertility and site production of total and partial removal of harvest residues and mineral fertilization. ii) Quantify the biomass and nutrient rates in trees along one eucalypt rotation, under different residues management and mineral fertilization. iii) Quantify the effects of residues management and mineral fertilization on deposition, accumulation, decomposition and nutritional qualities of litter. iv) Quantify the nutrient exportation due to the harvest, considering steam and other parts. v) Access productivity potential according to the nutritional balance under different forest management cases. For this study an experimental site with different residues management and mineral fertilization was established. The treatments were separated in two groups. The first one included the treatments with total or partial removal of forest residues: canopy (leaves and stems), bark and litter. The second group of treatment included the omission of nutrients in mineral fertilizer: N, P, K or lime. During eight years rotation were monitored soil fertility, biogeochemical cycling of nutrients, growth and tree nutritional status. The different residues management and mineral fertilizations has showed minor effects on soil fertility once the nutrient rates on soil were suitable due to the mineral fertilization applied for site preparation. However, when the fertilization was carried out without K, reduction of 50% in growth was observed. The omission of P in fertilization did not affect the wood productivity during the forest rotation, but P was the most limiting nutrient for the potential number of future rotations. The biochemical nutrient cycling was not affected by total or partial removal of forestry residues. Annual deposition of K was 60% reduced when the nutrient was not applied by fertilization, which affected the nutrient cycling. The results of this study demonstrated that despite the benefits of forest residues retention on chemical proprieties of soils, the inadequate fertilization reduces expressively the productive potential of the site.

O sistema de cultivo mínimo é caracterizado por um conjunto de operações mínimas de preparo de solo em que a maior parte dos resíduos florestais é mantida sobre o solo, a fim de garantir as demandas de produção e a sustentabilidade produtiva do sistema. Diante disto, os objetivos deste estudo foram: i) Avaliar a influência da remoção total ou parcial dos resíduos florestais e da fertilização mineral na fertilidade do solo e na produtividade de madeira; ii) Quantificar a biomassa e o estoque de nutrientes na parte aérea, em uma rotação de cultivo, sob manejo de resíduos florestais e omissões de nutrientes na fertilização mineral; iii) Quantificar a influência do manejo de resíduos florestais e da fertilização mineral na deposição, acúmulo, decomposição e qualidade nutricional da serapilheira; iv) Quantificar a exportação de nutrientes via colheita de madeira e outros componentes florestais; v) Avaliar o potencial de produtividade de madeira, com base no balanço nutricional, sob diferentes cenários de manejo florestal. Foi instalado um experimento com diferentes manejos de resíduos florestais e fertilização. Os tratamentos foram divididos em dois grupos em que o primeiro consistiu em remoção total ou parcial dos resíduos florestais: copa (folhas e galhos), casca e serapilheira. O segundo grupo de tratamentos consistiu na omissão de nutrientes na fertilização mineral: N, P, K ou calagem. Durante a rotação de oito anos foram monitoradas a fertilidade do solo, ciclagem biogeoquímica de nutrientes, crescimento e estado nutricional das árvores. Os diferentes manejos dos resíduos florestais e fertilização mineral apresentaram pouca influência na fertilidade do solo, pois, os níveis de nutrientes no solo estavam adequados, devido à aplicação de fertilizantes minerais no momento da instalação do experimento. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou a produtividade de madeira. Contudo, no tratamento em que o K foi omitido na fertilização, houve redução de 50% na produtividade de madeira. A omissão de P na fertilização não afetou a produtividade de madeira na rotação de cultivo avaliada, porém este foi o nutriente mais limitante quanto ao número potencial de futuras rotações. A remoção total ou parcial dos resíduos florestais não influenciou na ciclagem biogeoquímica de nutrientes, porém omissão de K via fertilização reduziu em 60% a deposição anual deste nutriente o que afetou sua a ciclagem biogeoquímica. Os resultados deste estudo mostram que embora os resíduos florestais exerçam funções fundamentais na qualidade química do solo e na nutrição mineral das árvores, a inadequada fertilização do solo pode diminuir expressivamente o potencial produtivo do sítio florestal. / The minimal tillage system is characterized by practices of reduced soil management which retains most part of forest residues in the production site, aiming to supply the forest demand and the sustainability of the production system. The aims of this study are: i) Access the effect on soil fertility and site production of total and partial removal of harvest residues and mineral fertilization. ii) Quantify the biomass and nutrient rates in trees along one eucalypt rotation, under different residues management and mineral fertilization. iii) Quantify the effects of residues management and mineral fertilization on deposition, accumulation, decomposition and nutritional qualities of litter. iv) Quantify the nutrient exportation due to the harvest, considering steam and other parts. v) Access productivity potential according to the nutritional balance under different forest management cases. For this study an experimental site with different residues management and mineral fertilization was established. The treatments were separated in two groups. The first one included the treatments with total or partial removal of forest residues: canopy (leaves and stems), bark and litter. The second group of treatment included the omission of nutrients in mineral fertilizer: N, P, K or lime. During eight years rotation were monitored soil fertility, biogeochemical cycling of nutrients, growth and tree nutritional status. The different residues management and mineral fertilizations has showed minor effects on soil fertility once the nutrient rates on soil were suitable due to the mineral fertilization applied for site preparation. However, when the fertilization was carried out without K, reduction of 50% in growth was observed. The omission of P in fertilization did not affect the wood productivity during the forest rotation, but P was the most limiting nutrient for the potential number of future rotations. The biochemical nutrient cycling was not affected by total or partial removal of forestry residues. Annual deposition of K was 60% reduced when the nutrient was not applied by fertilization, which affected the nutrient cycling. The results of this study demonstrated that despite the benefits of forest residues retention on chemical proprieties of soils, the inadequate fertilization reduces expressively the productive potential of the site.

O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.