dissertação
Atributos bioquímicos e índice de qualidade do solo em áreas mineradas em recuperação na Amazônia Oriental
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciência do Solo
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extensão
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A Floresta Nacional (FLONA) de Carajás-Pará, situada na Amazônia brasileira, contém uma importante e abundante província mineral, com reservas contendo teores acima de 65% de minério de ferro (Fe). No entanto, a atividade minerária tem intensificado a perda de áreas de floresta nativa, e a revegetação das áreas mineradas deve atender aos requerimentos legais. A revegetação promove benefícios diretos e indiretos ao solo, entre os quais: a introdução de carbono (C) ao sistema, a ciclagem de nutrientes, o sequestro de dióxido de carbono (CO2) e um progressivo incremento nos serviços ecossistêmicos, com maior presença de processos mediados pelos microrganismos do solo. Nesse contexto, esta dissertação de mestrado teve o objetivo de investigar as respostas da biomassa e atividades da comunidade microbiana aos efeitos da revegetação, além de compreender os fatores abióticos do solo nessas áreas. Diante disso, foram avaliadas quatro cronossequências de reabilitação sob influência da mineração de Fe na FLONA Carajás-PA, Amazônia oriental brasileira. As amostras de solo foram coletadas em três diferentes áreas, Arenito II, Noroeste II e Sul IV, e analisadas nos anos de 2016, 2017, 2018 e 2019. O solo coletado seguiu para caracterização química, de textura e análises microbiológicas. Foram avaliados o carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RBS), quociente metabólico (qCO2) e microbiano (qMIC), proteína do solo relacionada à glomalina facilmente extraível (GFE) e atividades enzimáticas do solo: β-glicosidase (β -glu), fosfatase ácida (Phos), urease (Ure) e hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA). Os resultados foram submetidos a análise de variância (ANOVA) teste de Tukey (p<0.05) e análise de componentes principais (PCA). Também foi aplicada a técnica de ordem de preferência por similaridade com uma solução ideal (TOPSIS) nos dados de 2016 e 2018, para a geração de índices de qualidade do solo (IQS) das cronossequências com base em variáveis selecionadas. Os resultados de IQS foram submetidos a análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p<0.05), e foi aplicada a correlação de Pearson entre variáveis, o tempo de revegetação e o IQS. Foi observado um aumento no CBM ao longo das cronossequências, e ao longo dos anos de coleta. Também foi identificado um incremento na atividade microbiana do solo, refletida pelas variáveis RBS, β-Glu, Ure, Phos e FDA. A PCA e análise do IQS demonstrou que areas de estágio intermediário e avançado se aproximam das áreas de referência nativa, sendo os indicadores microbiológicos os principais fatores que influenciam no IQS. Entre os atributos químicos e a textura, Fe e P demonstraram maior influência no IQS. Os dados obtidos indicam a reabilitação do solo das áreas revegetadas, principalmente aquelas em estágio intermediário e avançado, que se aproximam aos solos de condições de referência. Foi possível constatar o retorno dos processos e funções ecológicas desempenhados pelos microrganismos do solo nas cronossequências, contribuindo para o sucesso da reabilitação do solo.
Abstract
The Carajás National Forest (FLONA), located in the Brazilian Amazon, contains an important and abundant mineral province, with reserves containing levels above 65% of Fe. However, mining activity has intensified the loss of native forest areas, and the revegetation of mined areas must meet legal requirements. Revegetation promotes direct and indirect benefits to the soil, including: the introduction of C to the system, nutrient cycling, CO2 sequestration and a progressive increase in ecosystem services, with a greater presence of processes mediated by soil microorganisms. This study aimed to investigate the responses of microbial community biomass and activities to the effects of revegetation, and to understand the effects of soil abiotic factors on these responses. Therefore, four rehabilitation chronosequences under the influence of Fe mining in FLONA Carajás, PA, eastern Brazilian Amazon were evaluated. Soil samples were collected in Sandstone II, Northwest II and South IV and analyzed in 2016, 2017, 2018 and 2019. The collected soil was submitted for chemical characterization, texture and microbiological analysis. Microbial biomass carbon, basal respiration, metabolic quotient, soil protein related to easily extractable glomalin and soil enzymatic activities (β-glucosidase, acid phosphatase, urease and fluorescein diacetate hydrolysis) were evaluated. The data were submitted to analysis of variance (ANOVA), Tukey test (p<0.05) and principal component analysis (PCA). The technique of order of preference by similarity with an ideal solution (TOPSIS) was also applied to generate soil quality indices (SQI) of the chronosequences based on selected variables, in 2016 and 2018. The IQS results were submitted to analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test (p<0.05), and Pearson's correlation was applied between variables, the revegetation time and the IQS. An increase in MBC was observed over the chronosequences and over the years of collection. A gain in soil microbial activity was also identified, reflected by the SBR, β- Glu, Ure, Phos and FDA variables. The PCA and SQI analysis showed that intermediate and advanced stages are close to the native reference areas, with microbiological indicators being the main factors influencing the SQI. Among chemical attributes and texture, Fe and P showed greater influence on SQI. The results obtained indicate the rehabilitation of revegetated areas, especially those in intermediate and advanced stages, which are close to the reference conditions. It was possible to verify the return of ecological processes and functions performed by soil microorganisms in the chronossequences, contributing to the success of the rehabilitation.
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SILVA, L. C. V. Atributos bioquímicos e índice de qualidade do solo em áreas mineradas em recuperação na Amazônia Oriental. 2021. 94 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.