MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA...
39
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA ISAMARA DOS REIS SILVA BIOMASSA DE RAÍZES FINAS EM ÁREAS MINERADAS SUBMETIDAS À DIFERENTES MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO FLORESTAL. PARAGOMINAS 2019
Transcript of MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA...
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA
ISAMARA DOS REIS SILVA
BIOMASSA DE RAÍZES FINAS EM ÁREAS MINERADAS SUBMETIDAS À
DIFERENTES MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO FLORESTAL.
PARAGOMINAS
2019
ISAMARA DOS REIS SILVA
BIOMASSA DE RAÍZES FINAS EM ÁREAS MINERADAS SUBMETIDAS À
RECUPERAÇÃO FLORESTAL.
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de
Engenharia Florestal da Universidade Federal Rural da
Amazônia como requisito para a obtenção do grau de
Bacharel em Engenharia Florestal.
Área de concentração: Ecologia e Manejo de Ecossistemas.
Orientador: Norberto Cornejo Noronha
Co-orientadora: Tâmara Thaiz Santana Lima
PARAGOMINAS
2019
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
Universidade Federal Rural da Amazônia
Bibliotecário: Milton Fernandes – CRB-2 1325
Silva, Isamara dos Reis
Biomassa de raízes finas em áreas mineradas submetidas à
recuperação florestal / Isamara dos Reis Silva. – Paragominas,
PA, 2019.
37 f.
Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em
Engenharia Florestal) - Universidade Federal Rural da
Amazônia, 2019.
Orientador: Profº. Drº. Norberto Cornejo Noronha
1. Ecologia - restauração 2. Raízes finas 3. Mineração I.
Silva, Isamara dos Reis II. Noronha, Norberto Cornejo (orient.)
III. Título.
CDD – 574.5
ISAMARA DOS REIS SILVA
BIOMASSA DE RAÍZES FINAS EM ÁREAS MINERADAS SUBMETIDAS À
RECUPERAÇÃO FLORESTAL.
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Florestal da Universidade
Federal Rural da Amazônia como requisito para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia
Florestal. Área de concentração: Ecologia e Manejo de Ecossistemas.
____________04/02/2019___________________
Data da Aprovação:
Banca Examinadora:
___________ ________Orientador
Norberto Cornejo Noronha, Dr.
Universidade Federal Rural da Amazônia
_______ _______Membro 1
Rodrigo de Souza Barbosa, M. Sc.
Universidade Federal Rural da Amazônia
____________ ______Membro 2
Giuliana Mara Patricio de Souza, M. Sc.
Hydro
À minha mãe Antonia Reis,
Dedico.
AGRADECIMENTOS
A Deus por estar sempre guiando meus passos e abençoando minha vida.
À Universidade Federal Rural da Amazônia pelo apoio e contribuição para minha formação.
Ao Consórcio de Pesquisa em Biodiversidade Brasil-Noruega que tornou possível este trabalho.
Ao meu orientador, Norberto Noronha, por ter aceitado este desafio e por toda ajuda e
conhecimentos compartilhados.
À professora Tâmara Lima, co-orientadora, pelos anos de orientação, lanches, pelas palavras
de motivação e por nunca ter me dado as respostas prontas.
À minha mãe Antonia Reis, pelo apoio, incentivo e por sempre me fazer acreditar que posso ir
além dos meus sonhos.
À minha família, por todo amor, apoio e paciência. Em especial, minhas tias Domingas e
Suzana; meus avós Manoel João e Maria Ana; e meu tio Almir, por ter me incentivado a seguir
na Engenharia Florestal.
Aos amigos do Grupo de Pesquisa BIOAMA, companheiros de triagem e de coleta: Bruna
Oliveira, Carlos Cavalcante, Carlos Saraiva, Elizabeth Gomes, Larissa Pigatti, Luana Bianca,
Rodrigo Mendes, Thaise Padilha, Thalison Correa, Thiara e Wesley Rossi; pela convivência
diária, e por todos os momentos de aprendizagem e descontração.
A todas as pessoas que ajudaram na coleta das amostras.
Ao meu amigo Rodrigo Mendes, pelos lanches e risadas (e memes), e por me ajudar, mesmo
de longe, em todas as dúvidas que tive sobre a parte estatística.
Ao meu grupo de estudos: Agta, Luana, Renata e Thalison, pelo companheirismo e por me
ajudarem a enfrentar os desafios desses anos de graduação.
Aos amigos que sempre estiveram presentes compartilhando os momentos mais importantes
desde o início dessa jornada: Chrisllen, Maycon, Jamily, Cindhy, Paulo Victor, Fabrício,
Luciene, Mayra, Rosaline, Jhonata, Paulo Roberto, Rafael e Nataline.
E, por fim, agradeço a todos que contribuíram de forma direta ou indireta para a realização deste
trabalho.
“Quando você muda o modo de observar as coisas,
as coisas que você observa mudam.”
(anônimo)
RESUMO
Este estudo teve como objetivo avaliar a biomassa de raízes finas em florestas secundárias
formadas por diferentes métodos de recuperação de áreas mineradas em Paragominas - PA. No
presente trabalho foram consideradas como raízes finas aquelas com diâmetro ≤ 5 mm,
classificadas em: R1 = biomassa de raízes com diâmetro menor ou igual a 2 mm; R2 = biomassa
de raízes com diâmetro maior do que 2 mm e menor ou igual a 5 mm; e biomassa total de raízes
obtida pela soma de R1 e R2. Foram avaliados três métodos de recuperação, com 8 e 3 anos de
implantação: Regeneração Natural (RN08 e RN03), Plantio (PL08 e PL03), e apenas com 3
anos para Nucleação (NUC03), e utilizando como ecossistema de referência uma floresta (FL)
no entorno das áreas mineradas. Em cada área foram instaladas 3 parcelas e dentro de cada
parcela, 3 pontos de coleta que consistiram na abertura de trincheiras de 30 cm de profundidade,
dividida em 4 camadas (0-5 cm; 5-10 cm; 10-20 cm; 20-30 cm). As amostras foram coletadas
em dezembro de 2016 (início da estação chuvosa) e junho de 2017 (início da estação seca). Foi
observado que, em todos os métodos de recuperação, independentemente da idade e do período
de coleta, as camadas mais superficiais concentram maior quantidade de biomassa, mantendo
o padrão observado em florestas conservadas, porém com valores baixos A produção da
biomassa de raízes finas foi influenciada pelos métodos usados para a recuperação e pela
sazonalidade local na classe diamétrica de 2-5 mm. Todos os métodos proporcionaram
recuperação da biomassa de raízes finas, sendo as maiores taxas de recuperação encontradas no
Plantio e na Regeneração Natural, com 8 anos de implantação. Considerando o tempo de
implantação das áreas, o método que promoveu maior e mais rápido acúmulo de biomassa foi
a Regeneração Natural, tanto na estação seca quanto na estação chuvosa.
Palavras-chave: Raízes finas. Mineração. Ecologia da restauração.
ABSTRACT
This study aimed to evaluate the biomass of fine roots in secondary forests formed by different
methods of recovery of mined areas in Paragominas - PA. For the present study, fine roots were
considered the ones with diameter ≤5 mm, classified as: R1 = root biomass with diameter less
than or equal to 2 mm; R2 = root biomass with a diameter greater than 2 mm and less than or
equal to 5 mm; and total root biomass obtained by the sum of R1 and R2. Three recovery
methods were evaluated with 8 and 3 years of implementation: Natural Regeneration (RN08
and RN03), Plantation (PL08 and PL03), 3 years only, for Nucleation (NUC03), and using as a
reference ecosystem, a forest (FL) near the mined areas. In each area, 3 plots were installed and
within each plot, 3 collection points were used to open the trenches of 30 cm deep, divided into
4 layers (0-5 cm; 5-10 cm; 10-20 cm; 20-30 cm). Samples were collected in December 2016
(beginning of the rainy season) and June 2017 (beginning of the dry season). It was observed
that in all recovery methods, regardless of age and collection period, the most superficial layers
concentrated a larger amount of biomass, maintaining the pattern observed in conserved forests,
but with lower values. The production of fine root biomass was influenced by the methods used
for the recovery and by the local seasonality in the diametric class of 2-5 mm. All methods
provided recovery of fine root biomass, with the highest rates of recovery found in the
Plantation and Natural Regeneration with 8 years of implantation. Considering the time of
implantation of the areas, the method that promoted greater and faster accumulation of biomass
was the Natural Regeneration, both in the dry and rainy seasons.
Keywords: Fine roots. Mining. Ecology Restoration.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Métodos para recuperação de áreas degradadas. ................................................... 14
Figura 2 - Mapa de localização da área de estudo. .................................................................. 18
Figura 3 - Valores acumulados mensais de precipitação da área da Mineração Paragominas
S.A, localizada no estado do Pará, município de Paragominas, no período de 2016 a 2017. .. 18
Figura 4 - Regeneração Natural com 8 anos de idade. ............................................................ 19
Figura 5 –Plantio com 8 anos de idade. ................................................................................... 20
Figura 6 - Nucleação. a) Implantação; b) área de nucleação com 3 anos. .............................. 20
Figura 7 – Esquematização do desenho amostral para coleta de raízes. ................................. 21
Figura 8 - a) abertura de trincheira para a coleta; b) trincheira aberta com 30 cm de
profundidade; c) e d) coleta de amostra de solo; e) detalhe da camada de 0-5 cm em uma área
de plantio; f) detalhe da camada 10-20 cm em uma área de plantio; g) amostra coletada. ...... 22
Figura 9 - a) e b) Preparo das amostras para lavagem; c) lavagem das amostras em água
corrente; d) separação manual das raízes; e) secagem; f) pesagem das raízes. ........................ 23
Figura 10 - Biomassa de raízes finas (g m-²) nas áreas estudadas em função do período de
coleta, a 0-30 cm de profundidade. .......................................................................................... 28
Figura 11 - Proporção da biomassa de raízes finas com diâmetro ≤ 2 mm (R1) e 2 – 5 mm (R2),
a 0-30 cm de profundidade. ...................................................................................................... 29
Figura 12 - Porcentagem recuperada da biomassa de raízes finas a 0-30 cm de profundidade
nos métodos de recuperação. .................................................................................................... 31
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Riqueza (S) e abundância de hábitos de espécies nos métodos de
recuperação...............................................................................................................................19
Tabela 2 – Biomassa de raízes finas (g m-2) em diferentes métodos de recuperação de áreas
mineradas..................................................................................................................................25
Tabela 3 – Biomassa de raízes finas em florestas secundárias
tropicais.....................................................................................................................................26
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 11
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 12
2.1 Objetivo Geral............................................................................................................... 12
2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................... 12
3 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................... 13
3.1 Recuperação de Áreas Mineradas ............................................................................... 13
3.2 Biomassa de raízes finas ............................................................................................... 15
4 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 17
4.1 Caracterização da área ................................................................................................ 17
4.2 Procedimento de amostragem ..................................................................................... 21
4.3 Análises estatísticas....................................................................................................... 23
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 24
6 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 32
7 REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 32
11
1 INTRODUÇÃO
O setor mineral apresenta grande importância para a economia do Brasil, faturando
cerca de US$ 32 bilhões e gerando 180 mil empregos diretos e mais de 2 milhões de empregos
indiretos (IBRAM, 2018). Nesse contexto, o estado do Pará destaca-se como o principal
produtor de bauxita, concentrando mais de 90% da produção nacional (DNPM, 2016).
Apesar da importância econômica, a mineração causa sérios impactos ambientais devido
aos métodos utilizados para a extração do minério, que envolvem a retirada da vegetação e das
camadas superficiais e subsuperficiais do solo (WORLD ALUMINIUM, 2018). Isso
impulsionou a criação de diversos dispositivos jurídicos, que têm estabelecido normas cada vez
mais rigorosas para a recuperação ambiental dessas áreas (DURIGAN et al., 2010). A
recuperação de áreas degradadas está intimamente ligada à ciência da restauração ecológica,
que é definida como o processo de auxílio ao restabelecimento de um ecossistema degradado
(SER, 2004).
No processo de restauração ecológica, o monitoramento é uma das etapas essenciais
para garantir o sucesso dos projetos (BRANCALION et al., 2015). Diversos atributos têm sido
utilizados para monitorar a trajetória sucessional de ecossistemas em recuperação. Na prática,
esses atributos podem ser categorizados em: diversidade, estrutura da vegetação e processos
ecológicos (RUIZ-JAEN; AIDE, 2005). Dentre os diversos processos ecológicos existentes nos
ecossistemas, estudos têm mostrado a importância das relações que envolvem o solo e as
interações entre os componentes acima e abaixo do solo, por auxiliarem no processo de
recuperação (CALLAHAM JR.; RHOADES; HENEGHAN, 2008; HENEGHAN et al., 2008).
Entre os componentes abaixo do solo está a biomassa constituída principalmente pelas
raízes, que representam entre 16 e 63% da biomassa total das plantas e conduzem funções
essenciais (EKTAN; MCCORMACK; ROUMET, 2018). As raízes grossas têm como função
principal fixar as plantas (SOUZA; FLORES; LORENZI, 2013) e influenciam a produtividade
a longo prazo do ecossistema e as emissões de CO2 das florestas (RESH et al., 2003; STOVER
et al., 2007), já as raízes finas permitem a exploração de grande volume no solo e compõem
grande proporção da biomassa radicular total (CASTRO-NEVES, 2007). As raízes finas são as
principais responsáveis pela ciclagem de nutrientes no solo e obtenção destes e de água para as
plantas (EISSENSTAT, 1992; FINÉR et al., 2011).
A nível de ecossistema, as raízes representam entre 10 e 60% da produtividade primária
líquida na maioria dos ecossistemas terrestres, formando assim um importante canal natural de
12
compostos orgânicos para os solos, com consequências significativas nos ciclos de carbono e
nutrientes (EKTAN; MCCORMACK; ROUMET, 2018). Além disso, também desempenham
um papel importante na construção da estrutura do solo (RILLIG et al., 2014).
A estrutura do solo influencia o crescimento das raízes (GAITÁN; PENÓN; COSTA,
2005), por outro lado, as raízes e seus organismos associados também podem influenciar a
estrutura dos solos. Dessa forma, as raízes tornam-se importantes no processo de restauração
da vegetação e restabelecimento dos processos normais do solo, que são críticos para a
formação da estrutura do solo e o restabelecimento dos ciclos de nutrientes (SMIT et al., 2000).
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Avaliar a biomassa de raízes finas em florestas secundárias formadas por diferentes
métodos de recuperação de áreas mineradas em Paragominas - PA.
2.2 Objetivos Específicos
i. Descrever a distribuição da biomassa de raízes finas em função dos métodos de
recuperação de áreas mineradas;
ii. Estimar a produção de raízes finas em florestas secundárias formadas em áreas
mineradas;
iii. Verificar o efeito dos métodos utilizados para a recuperação das áreas mineradas e do
período de coleta sobre a biomassa de raízes finas;
iv. Determinar a porcentagem recuperada da biomassa de raízes finas em florestas
secundárias formadas por diferentes métodos de recuperação de áreas degradadas;
v. Indicar um método de recuperação de áreas degradadas que promove maior acúmulo de
biomassa de raízes finas em áreas mineradas.
13
3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 Recuperação de Áreas Mineradas
Normalmente, a bauxita encontra-se a alguns metros de profundidade, sob uma camada
de rochas e argila, a qual tem que ser removida para que minério possa ser extraído. O processo
de lavra dos minérios de bauxita é feito a céu aberto. Esse processo envolve a limpeza da área,
com a retirada da vegetação; remoção do topsoil, que será utilizado na recuperação; remoção
da camada de estéreis (camadas de solos com pouco ou nenhum mineral com aplicação
econômica); retirada e transporte da bauxita (ABAL, 2017; WORLD ALUMINIUM, 2018).
Para a extração mineral, o empreendimento deve cumprir a legislação brasileira que no
Decreto Nº 97.632, de 10 de abril de 1989, inclui a responsabilidade do minerador pela
recuperação ambiental das áreas impactadas (BRASIL, 1989). Os requisitos legais
impulsionaram um interesse crescente das empresas do setor, órgãos ambientais, universidades
e institutos de pesquisa, na definição de metodologias de recuperação adequadas à condição da
localidade de extração mineral (CARNEIRO et al, 2008; RODRIGUES; MARTINS;
BARROS, 2004).
A Lei nº 9.985, de 18 de julho de 2000 define recuperação como a restituição de um
ecossistema ou de uma população silvestre degradada a uma condição não degradada, que pode
ser diferente de sua condição original; já a restauração seria a restituição de um ecossistema ou
de uma população silvestre degradada o mais próximo possível da sua condição original
(BRASIL, 2000). Restituir um ecossistema à sua condição original é algo difícil de ser
alcançado, portanto, o conceito de restauração na literatura evoluiu para o processo de auxílio
ao restabelecimento do ecossistema (SER, 2004), e nesse contexto a recuperação florestal está
intimamente ligada à ciência da restauração ecológica.
Dentre os métodos de recuperação de áreas degradadas, o plantio de mudas tem sido o
mais utilizado (ALMEIDA, 2016) (Figura 1). A introdução das espécies arbóreas permite pular
as etapas iniciais da sucessão natural, onde surgem primeiramente espécies herbáceas e
gramíneas (PEREIRA; RODRIGUES, 2012). Porém, esse método apresenta um custo elevado
e muitas vezes não garante o sucesso do projeto, devido a mortalidade das mudas em áreas
mineradas, sobretudo nos anos iniciais (MARTINS et al., 2018).
Outro método utilizado para recuperar áreas mineradas é a indução da regeneração
natural a partir da devolução do solo superficial (topsoil) (MARTINS et al., 2018) (Figura 1).
14
O topsoil é rico em matéria orgânica e contém o banco de sementes da vegetação anterior a
mineração, que auxilia no reestabelecimento de espécies locais (ROKICH et al., 2000).
Um terceiro método que tem se mostrado promissor é a utilização de técnicas de
nucleação (PIAIA et al., 2017) (Figura 1). A recuperação através da nucleação é caracterizada
por diversas técnicas (transposição de solo, poleiros artificiais, plantios em ilhas, transposição
da chuva de sementes, entre outros) que são implantadas sempre em núcleos. A técnica consiste
em utilizar o potencial dos elementos naturais disponíveis no local para a formação de sítios
nucleadores, onde são formadas condições mínimas de atratividade, como abrigo e alimentação
(LEAL FILHO; SANTOS; FERREIRA, 2013). Desta forma, a nucleação acelera a sucessão
natural permitindo a expressão dos mecanismos de restabelecimento usados pela própria
natureza (REIS et al., 2014).
Fonte: O autor.
Independentemente do método escolhido, o monitoramento é uma das etapas essenciais
para garantir o sucesso dos projetos de restauração (BRANCALION et al., 2015). No
monitoramento são realizadas avaliações temporais, que quando analisadas com base nos
objetivos estabelecidos no planejamento, servirão como base para a verificação do
funcionamento e da dinâmica da área restaurada (BRANCALION et al., 2012).
Figura 1 – Métodos para recuperação de áreas degradadas.
15
A Society For Ecological Restoration (SER, 2004) propõe três formas para monitorar
as áreas em processo de restauração: i) uma comparação direta entre a área em recuperação e
um ecossistema de referência; ii) avaliar atributos que indicam o estado da restauração das
áreas; iii) coletar dados periodicamente na área em recuperação para acompanhar a sua
evolução em relação ao ecossistema de referência, em suma fazer uma avaliação da trajetória
da restauração.
Os nove atributos de um ecossistema restaurado listados pela SER são: 1) o ecossistema
restaurado contém um conjunto característico de espécies que ocorrem no ecossistema de
referência; 2) o ecossistema restaurado consiste de espécies nativas até o máximo grau possível;
3) todos os grupos funcionais necessários para o desenvolvimento contínuo e, ou estabilidade
do ecossistema restaurado se encontram representados ou possuem potencial para colonizar o
ambiente por meios naturais; 4) o ambiente físico do ecossistema restaurado possui a
capacidade de suportar as populações reprodutivas das espécies necessárias para sua
estabilidade; 5) o ecossistema restaurado aparentemente funciona de modo normal, de acordo
com seu estado ecológico de desenvolvimento; 6) o ecossistema restaurado foi integrado
adequadamente com a matriz ecológica ou a paisagem; 7) as ameaças potenciais à saúde e à
integridade do ecossistema restaurado foram eliminadas ou reduzidas ao máximo possível; 8)
o ecossistema restaurado é suficientemente resiliente para suportar os eventos periódicos
normais de estresse ambiental; 9) o ecossistema restaurado é autossustentável.
O presente trabalho adota as três formas de monitoramento, destacando dois atributos:
a avaliação da estrutura da floresta secundária formada (avaliada pela biomassa de raízes finas)
e a resiliência dessa floresta para suportar as perturbações normais e periódicas que ocorrem
nas áreas, como a sazonalidade.
3.2 Biomassa de raízes finas
A biomassa pode ser definida como a matéria de origem biológica, viva ou morta,
animal ou vegetal (SANQUETTA, 2002). Próximo a este conceito Odum (1986) diz que a
biomassa é definida pelo peso de matéria orgânica seca encontrado em uma unidade de área. A
essência destes dois conceitos está presente na definição que o Painel Intergovernamental sobre
Mudanças Climáticas apresenta no seu relatório de 2000 (IPCC, 2000), onde a biomassa
consiste na massa total de organismos vivos presentes em uma determinada área ou volume do
solo, e sua quantidade deve ser expressa pelo seu peso seco ou conteúdo de energia.
16
As estimativas de biomassa devem levar em consideração o tipo da vegetação (VAN
CON et al., 2013), características edáficas, uso do solo (VALE et al., 2015) e quando a
vegetação for secundária deve-se considerar a idade e estágio de sucessão (CAIRNS;
BROWNS; HELMER, 1997), que são alguns dos fatores que influenciam a quantidade de
biomassa de uma área.
Para avaliar a evolução das áreas em restauração, em termos de acúmulo de biomassa e
nutrientes, é importante estudar os diversos compartimentos que servem de reservatórios de
carbono. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, 2000) considera
quatro reservatórios de carbono para a quantificação da biomassa em ecossistemas florestais:
biomassa acima do solo, serapilheira, necromassa e biomassa abaixo do solo. A biomassa
vegetal abaixo do solo compreende todos os orgãos vivos localizados abaixo da linha do solo,
sendo formada principalmente pelas raízes (ADUAN et al., 2003).
O sistema radicular é dividido em raízes grossas e finas, que apresentam funções
diferenciadas (RATUCHNE et al., 2016). A classificação entre raízes finas e grossas é feita
com base no diâmetro e apresenta variações na literatura. As raízes finas são classificadas como
aquelas não lenhosas e com diâmetro variando entre 1 a 5 mm (ARUNACHALAM et al., 1996;
FINÉR et al., 2011; NAVROSKI et al., 2010). Mas podemos encontrar variação no diâmetro
que classifica as raízes como finas, por exemplo, alguns autores consideram como finas as
raízes com diâmetro menor do que 2 mm (JACKSON; MOONEY; SCHULZE, 1997;
VALVERDE-BARRANTES; RAICH; RUSSEL, 2007), outros autores consideram como
raízes finas aquelas com diâmetro até 1mm (CASTELLANOS; JARAMILLO; SANFORD JR,
2001; TIERNEY; FAHEY, 2001) e há ainda aqueles que classificam as raízes finas menores
que 5 mm de diâmetro em: muito finas (diâmetro menor que 2 mm) e finas (diâmetro maior do
que 2 mm e menor do que 5 mm) (CAVALIER; ESTEVES; ARJONA, 1996).
As raízes finas são as principais responsáveis pela obtenção de água e nutrientes para as
plantas e pela ciclagem de nutrientes no solo (EISSENSTAT, 1992; FINÉR et al., 2011).
Também exercem uma influência significativa no desenvolvimento do perfil do solo e quando
mortas, contribuem substancialmente para o acúmulo de matéria orgânica no solo
(VISALAKSHI, 1994), pelo rápido turnover (ARUNACHALAM et al., 1996). O turnover é
um processo de substituição de raízes mortas por novas raízes (WEST; ESPELETA;
DONOVAN, 2004), e pode ser definido como a quantidade de raízes finas (baseado no
comprimento ou biomassa) que foi produzida e que morreu em cada ano em relação à média
anual de biomassa (FREITAS; BARROSO; CARNEIRO, 2008).
17
O sistema radicular é diretamente responsável pelo crescimento das plantas e seu
desenvolvimento depende das características edáficas do local (GAITÁN; PENÓN; COSTA,
2005). Por outro lado, as raízes e sua microfauna associada, por meio da entrada de matéria
orgânica no solo que elas representam, têm um efeito importante sobre a estrutura do solo, a
estabilidade dos agregados e a ciclagem de nutrientes (SMIT et al., 2000). Além disso, o
componente das raízes finas pode ser muito sensível às mudanças ambientais e pode responder
mais fortemente a um distúrbio (VOGT et al., 1996).
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Caracterização da área
O estudo foi desenvolvido em uma área de mineração de bauxita localizada no
município de Paragominas, região sudeste do Pará (Figura 2). O clima da região é classificado
como Am, segundo Köppen, com temperatura média em torno de 26,7 ºC (ALVARES et al.,
2014). Os totais anuais de precipitação da região variam de 857,8 mm a 2.787 mm (MARTINS
et al., 2018), com o período mais chuvoso de janeiro a maio (Figura 3).
18
Figura 2 - Mapa de localização da área de estudo.
Fonte: O autor.
Fonte: Hydro (2019)
Figura 3 - Valores acumulados mensais de precipitação da área da Mineração Paragominas S.A,
localizada no estado do Pará, município de Paragominas, no período de 2016 a 2017.
19
Foram avaliados três métodos de recuperação, implantados nos anos de 2009 e 2014 (8
e 3 anos, respectivamente, no período de processamento dos dados): Regeneração Natural com
8 anos (RN08) e 3 anos (RN03); Plantio com 8 anos (PL08) e 3 anos (PL03); e Nucleação com
3 anos (NUC03); e utilizando como ecossistema de referência uma floresta (FL) no entorno das
áreas de mineração.
Para a recuperação das áreas mineradas foi realizada inicialmente a reconformação
morfológica e a deposição do topsoil, independentemente do método de recuperação a ser
utilizado. No método de Regeneração Natural, após a disposição do topsoil, foi usada uma grade
niveladora com o objetivo de promover o nivelamento da área e evitar erosões laminares e
acúmulo de água. Em seguida, foi feito o abandono da área para iniciar o processo sucessional.
Cinco anos após a implantação, foi feito plantio de enriquecimento nas áreas de RN08, onde
foram plantadas 3600 mudas de espécies arbóreas nativas (Figura 4).
Fonte: O autor.
Para o método de Plantio foi feita a subsolagem no preparo do solo, e nas bordas das
áreas onde não foi possível subsolar com o equipamento, foi realizado o coveamento manual.
O espaçamento entre as covas foi de 3 m x 3 m, em sistema “quincôncio”. Cada cova foi
adubada utilizando 200 g de NPK – 06 30 06 (0,5% B, 0,5%Cu, 0,5%Zn) e 2,5 Kg de adubo
orgânico. Foram utilizadas 104 espécies florestais nativas, grande parte identificadas no
inventário florestal realizado nas áreas da mineração (Figura 5).
Figura 4 - Regeneração Natural com 8 anos de idade.
20
Fonte: O autor.
No método de Nucleação foram utilizados montes com resíduos florestais, formando
núcleos em toda a área. Posteriormente, foi realizado o plantio manual de mudas de espécies
florestais, seguindo o espaçamento de 3 m x 3 m, e a mesma adubação utilizada no método de
plantio. Nessas áreas também foram instalados 51 poleiros, com o objetivo de atrair aves, que
têm papel importante como dispersoras de sementes (Figura 6).
Fonte: O autor.
Figura 5 –Plantio com 8 anos de idade.
Figura 6 - Nucleação. a) Implantação; b) área de nucleação com 3 anos.
21
4.2 Procedimento de amostragem
No presente trabalho foram consideradas como raízes finas aquelas com diâmetro ≤ 5
mm, avaliadas em três níveis de acordo com a classificação diamétrica: R1 = biomassa de raízes
com diâmetro ≤ 2 mm; R2 = biomassa de raízes com diâmetro > 2 mm e ≤ 5 mm; e biomassa
total de raízes obtida pela soma de R1 e R2, portanto biomassa de raízes com diâmetro ≤ 5 mm.
Foram coletadas amostras de solo em dois períodos: dezembro de 2016, representando
o início da estação chuvosa (Coleta 1) e junho de 2017, representando o início da estação seca
(Coleta 2). As coletas foram realizadas em parcelas preestabelecidas para o inventário florístico.
Nos métodos de Regeneração Natural e Plantio foram selecionadas aleatoriamente seis parcelas
(20 m x 50m no Plantio e 10 m x 25 m na Regeneração Natural) em cada, sendo para cada
método três parcelas em áreas estabelecidas em 2009 (8 anos) e três em áreas estabelecidas em
2014 (3 anos), no método de Nucleação foram selecionadas três parcelas (20 m x 50m ) em
áreas estabelecidas em 2014. Já na floresta foram estabelecidas três parcelas de 50 x 50 m.
Em cada parcela foram distribuídos de forma aleatória três pontos de coleta (Figura 7),
nos quais foram abertas trincheiras de 30 cm de profundidade e coletadas amostras de solo,
considerando quatro camadas de profundidade a partir da superfície do solo: 0-5 cm, 5-10 cm,
10-20 cm e 20-30 cm. As amostras foram retiradas utilizando cilindros de aço de 5 cm de altura
e 5 cm de diâmetro. As amostras coletadas foram embaladas em sacos plásticos, identificadas
e levadas para o laboratório multifuncional 03 da Universidade Federal Rural da Amazônia,
campus Paragominas, onde foi realizado o processamento das amostras (Figura 8).
Figura 7 – Esquematização do desenho amostral para coleta de raízes. RN08: Regeneração
natural com 8 anos; RN03: Regeneração natural com 3 anos; PL08: Plantio com 8 anos; PL03: Plantio
com 3 anos; NUC03: Nucleação com 3 anos; FL: Floresta.
22
Figura 8 - a) abertura de trincheira para a coleta; b) trincheira aberta com 30 cm de
profundidade; c) e d) coleta de amostra de solo; e) detalhe da camada de 0-5 cm em uma área de plantio;
f) detalhe da camada 10-20 cm em uma área de plantio; g) amostra coletada.
Fonte: O autor.
O processamento das amostras de solo para a obtenção das raízes finas consistiu na
lavagem em água corrente, com o auxílio de uma malha com 0,005 mm, para separar as raízes
finas do solo. Após a lavagem as raízes foram colocadas em bandejas com água para a separação
manual, realizada com o auxílio de pinças, em seguida foram colocadas sobre papel absorvente
e classificadas de acordo com o diâmetro, com o auxílio de paquímetros manuais. Depois da
classificação as amostras de raízes foram armazenadas em envelopes de papel identificados,
previamente secos ao ar e colocados em estufa com circulação e renovação de ar por um período
de 24 horas, a uma temperatura de 75ºC, para posterior obtenção do peso seco (Figura 9). O
23
peso seco das amostras foi obtido pela divisão do peso por 0,00098175 (camadas 0-5 e 5-10) e
0,001964 (camadas 10-20 e 20-30), sendo expresso em g m-2.
Figura 9 - a) e b) Preparo das amostras para lavagem; c) lavagem das amostras em água
corrente; d) separação manual das raízes; e) secagem; f) pesagem das raízes.
Fonte: O autor.
4.3 Análises estatísticas
Uma vez obtido o peso seco das amostras, foi feito o processamento dos dados, que
incluiu correção de digitação, adequação da unidade de medida, verificação do tipo de
distribuição dos dados, e, por fim, as análises estatísticas.
Para verificar o tipo de distribuição dos dados foi realizado o teste Shapiro-Wilk. Após
verificar o tipo de distribuição, seguiu-se com a ANOVA com medidas repetidas para os dados
que apresentaram distribuição normal, e para os dados com distribuição diferente de normal foi
24
realizada a General Linear Model (GLM) com medidas repetidas (GOTELLI; ELLISON,
2011). Foi realizado o teste de Tukey, para comparar as médias dos dados com distribuição
normal. Tomando a floresta como base, foi calculado a porcentagem de perda e ganho da
biomassa de raízes em cada método de recuperação. As análises estatísticas foram feitas no
Programa R versão 3.5.2 (R CORE TEAM, 2018).
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi observado que em todos os métodos de recuperação, independentemente da idade e
do período de coleta as camadas mais superficiais concentram maior quantidade de biomassa
(Tabela 2), mantendo, portanto, o padrão de distribuição da biomassa de raízes finas encontrado
na floresta, o que está de acordo com o descrito na literatura (VISALAKSHI, 1994; LOPEZ;
SABATÉ; GRACIA, 1998; JARAMILLO; AHEDO-HERNÁNDEZ; KAUFFNAN, 2003;
BRAGA et al., 2017). Isso demonstra que os métodos de recuperação estão conseguindo manter
o padrão de distribuição de raízes encontrado em áreas de floresta. Este comportamento pode
ser atribuído a presença de topsoil que forma as primeiras camadas, pois as plantas concentram
o desenvolvimento das raízes finas na camada do topsoil para aproveitar ao máximo os
nutrientes liberados pela ciclagem, além de terem maior disponibilidade de oxigênio e menor
compactação do solo.
No entanto, apesar de as raízes finas estarem presentes em todo o perfil do solo, a
Regeneração Natural com 8 anos de idade apresentou uma transição mais abrupta da biomassa
de raízes entrre as profundidades, sendo mais marcante no início da estação seca, onde a
biomassa foi de 93,57 g m-2 na camada 0-5 cm para 204,92 g m-2 na camada 5-10 cm e
diminuindo mais de 80% para a camada de 10-20 cm (47,48 g m-2) (Tabela 2). Era esperado
que durante a estação seca as raízes aumentassem sua biomassa nas camadas mais profundas
por causa da aquisição de água, no entanto ela parece se expandir nas camadas mais superficiais,
isso pode ser devido a estruturo do solo, mas também à composição florística dessas florestas,
que são dois fatores que influenciam a biomassa de raízes finas. Foi observado durante a coleta
e também no processamento das amostras que muitas raízes apresentam forma achatada e não
cilíndrica e com muitas curvas, sendo uma modificação fenotípica das raízes nestas áreas em
recuperação.
25
Tabela 1 - Biomassa de raízes finas (g m-2) em diferentes métodos de recuperação de áreas mineradas.
Os valores apresentados são média ± desvio padrão. RN08: Regeneração natural com 8 anos; RN03:
Regeneração natural com 3 anos; PL08: Plantio com 8 anos; PL03: Plantio com 3 anos; NUC03:
Nucleação com 3 anos; FL: Floresta. Início da estação chuvosa (dezembro/2016) Início da estação seca (junho/2017)
Método ≤ 2mm 2 – 5 mm
Total
(≤ 5 mm) ≤ 2 mm 2 – 5 mm
Total
(≤ 5 mm)
---------------------------------------------------------0-5cm------------------------------------------------
FL 323,42±96,58a 64,96±13,85 388,39±96,25a 183,20±31,65a 102,62±81,71 285,82±108,0a
RN08 95,61±50,2ab 0 95,61±50,25bc 93,57±44,71ab 0 93,57±44,71 b
PL08 103,47±50,05ab 0 103,47±50,05ab 127,62±73,01ab 0
127,62±73,01
ab
RN03 69,84±40,18b 0 69,84±40,18c 67,08±49,68ab 0 67,08±49,68b
PL03 52,04±25,02b 0 52,04±25,02c 54,15±9,88b 0 54,15±9,88b
NUC03 10,49±2,68c 0 10,49±2,68d 15,82±7,17b 0 15,82±7,17c
---------------------------------------------------------5-10cm----------------------------------------------
FL 183,57±48,10a 17,12±15,23 200,70±59,34a 252,24±66,10a
145,08±126,5
6
397,32±131,50
a
RN08 71,17±38,87bc 19,43±21,34 90,60±46,88bc
176,06±177,60a
b 28,86±49,99
204,92±165,53
ab
PL08 135,34±18,71ab 0 135,34±18,71ab 102,33±49,14ab 0
102,33±49,14a
bc
RN03 85,15±47,56abc 0 85,15±47,56bc 67,45±75,70abc 41,72±42,60
109,17±83,71a
bc
PL03 42,45±36,48bc 0 42,45±36,48bc 30,20±12,07bc 14,19±24,58 44,39±23,30bc
NUC03 7,37±2,51c 0 7,37±2,51c 13,35±4,19c 8,87±15,37 22,23±19,14c
---------------------------------------------------------10-20cm---------------------------------------------
FL 87,62±33,21a 40,86±41,10 128,48±26,32a 126,39±48,00a 82,29±71,51 208,68±45,88a
RN08 31,39±7,92ab 0 31,39±7,92b 47,48±27,13ab 0 47,48±27,13ab
PL08 68,82±30,33ab 0 68,82±30,33ab 47,32±16,76ab 6,89±11,93 54,21±27,17ab
RN03 108,27±52,38a 0 108,27±52,38a 79,60±77,31ab 0 79,60±77,31ab
PL03 33,23±12,18ab 0 33,23±12,18b 35,34±26,87ab 0 35,34±26,87ab
NUC03 6,30±1,49b 0 6,30±1,49c 14,04±5,46b 4,68±8,11 18,73±12,78b
---------------------------------------------------------20-30cm---------------------------------------------
FL 94,33±3,70a 7,62±13,20 101,95±16,76a 94,40±46,3a 21,20±36,73 115,61±25,46a
RN08 36,81±30,38bc 0 36,81±30,38bc 26,21±11,71a 0 26,21±11,71ab
PL08 41,53±18,69abc 0 41,53±18,69bc 65,70±30,81a 14,56±19,25 80,26±47,83ab
RN03 68,90±14,43ab 2,09±3,62 70,98±13,92ab 71,70±53,49a 0 71,70±53,49ab
PL03 35,13±28,93bc 0 35,13±28,93bc 32,39±34,65a 1,39±2,41 33,78±33,46ab
NUC03 5,30±1,61c 0 5,30±1,61c 13,42±5,55a 8,49±14,70 21,91±19,48b
Os resultados da ANOVA com medidas repetidas mostraram que há diferença entre os
métodos em relação à biomassa total de raízes finas (≤ 5 mm) (F = 4,338; p = 0,027), no entanto,
Comparação de médias por Tukey 5% para os parâmetros raízes finas ≤ 2 mm e Totais ≤5mm, onde médias
seguidas de mesma letra não diferem entre si. * raízes 2-5 mm não comparadas por Tukey.
26
não houve diferença entre as coletas (F = 1.148; p = 0,309) e nem interação entre coleta e
método (F = 0,445; p = 0,774) (Tabela 2). A biomassa de raízes finas com diâmetro ≤ 2 mm foi
diferente entre os métodos (F = 3,861; p = 0,038), no entanto não houve diferença entre as
coletas (F = 0,196; p = 0,667) e nem interação entre coleta e método (F = 6.645; p = 0,643). A
biomassa total de raízes finas (≤ 5 mm) é composta em mais de 50% pelas raízes ≤ 2 mm em
todos os métodos de recuperação, independente do período de coleta (Figura 11),
provavelmente por isso não houve diferença significativa entre os períodos de coleta nesta
classe diamétrica.
Analisando as áreas mais antigas, PL08 apresentou biomassa de raízes finas (≤2 mm e
total) equivalente a FL, exceto para biomassa total de raízes finas na camada de 20-30 cm, na
estação chuvosa. Por outro lado, RN08 apresentou biomassa total de raízes finas inferior à
encontrada em FL a 0-5 cm de profundidade, como também foi inferior nas classes ≤2 mm e
total nas camadas 5-10 cm e 20-30 cm, e na classe total na camada 10-20 cm, na estação
chuvosa. Na estação seca RN08 diferiu de FL apenas em biomassa de raízes totais a 0-5 cm de
profundidade.
As diferenças entre as idades de recuperação foram mais nítidas para raízes ≤2 mm e
total na camada de 0-5 cm na estação chuvosa, onde todos os sistemas de 3 anos apresentaram
menores valores de biomassa de raízes em relação aos métodos com 8 anos de recuperação,
como também em relação à floresta. Na camada de 5-10 cm, RN03 foi estatisticamente
semelhante a FL para a classe ≤2 mm, tanto na estação chuvosa quanto na seca, e para biomassa
total de raízes na estação seca.
Na camada 10-20 cm, RN03 e PL03 apresentam valores de biomassa de raízes nas
classes ≤2 mm e Total próximos estatisticamente aos encontrados em FL, exceto a classe total
para PL03 na estação chuvosa. O método PL03 apresentou densidade de raízes finas inferior à
encontrada em FL na profundidade 20-30 cm. Na estação chuvosa, NUC03 apresentou valores
de densidade de raízes inferiores a todas as outras áreas em recuperação nas classes ≤2 mm e
total a 0-5 cm, e na classe total na profundidade 10-20 cm. Na estação seca, a 0-5 cm de
profundidade, NUC03 também apresentou valor de biomassa de raízes total inferior aos obtidos
nas demais áreas em recuperação.
Os valores de biomassa de raízes finas encontrados nas áreas mineradas estão próximos
aos valores encontrados em outras florestas secundárias tropicais (Tabela 3) que variaram de
31 g m-2 a 641 g m-2. Essa grande variação ocorre devido às diferenças entre os diâmetros das
raízes consideradas como finas e às diferentes idades das florestas secundárias. Devido à
27
escassez de trabalhos com raízes finas em florestas secundárias tropicais, sobretudo na
Amazônia, uma comparação mais precisa entre os valores de biomassa fica limitada
Tabela 3 – Biomassa de raízes finas em florestas secundárias tropicais.
Tipo de
floresta Localização Idade
Classe
diamétrica
Profundidade
de
amostragem
Biomassa Autor
Floresta
úmida
subtropical
Meghalaya, India 7 anos < 2 mm 30 cm 540 g m-2 Arunachalam et al.
(1996)
Floresta
tropical
Western Ghats,
India
Não
informado ≤ 3 mm 25 cm 309 g m-2
Sundarapandian; Swamy
(1996)
Floresta
tropical
seca
Jalisco, México Não
informado < 1 mm 10 cm 39,4 g m-2 Castellanos et al. (2001)
Floresta
tropical
úmida
Panamá Não
informado < 2 mm 30 cm 372 g m-2 Yavitt; Wright (2001)
Floresta
tropical Costa Rica 10-15anos < 2 mm 10 cm 31 g m-2 Hertel et al. (2003)
Floresta
tropical
Veracruz,
México 8 anos ≤ 4 mm 40 cm 260 g m-2 Jaramillo et al. (2003)
Floresta
tropical Venezuela 4-6 anos < 6 mm 15 cm 430 g m-2 Kalinhoff et al. (2009)
Floresta
tropical
úmida
Central
Sulawesi,
Indonesia
Não
informado < 2 mm 50 cm 225,2 g m-2 Leuschner et al. (2009)
Floresta
tropical Rio de Janeiro
Não
informado < 2mm 10 cm 641 g m-2 Lima et al. (2011)
Floresta
tropical Mojú, Pará 14 anos < 5 mm 30 cm 325,39 g m-2 Leão et al. (2014)
Savana
Amazônica Pará e Amapá
Não
informado ≤ 5 mm 50 cm 560,48 g m-2 Braga et al. (2017)
Fonte: O autor.
Para a biomassa de raízes finas com diâmetro entre 2-5 mm, os resultados da GLM com
medidas repetidas mostraram que não houve diferença entre os métodos (F = 0,407; p = 0,800)
e nem interação entre coleta e método (F = 0,417; p = 0,793). No entanto, houve diferença entre
as coletas (F = 7,659; p = 0,020), com maior pico de produção de biomassa no período seco nos
três métodos avaliados (Figura 10). A biomassa das raízes com diâmetro entre 2-5 mm contribui
pouco para a biomassa radicular total em todos os métodos (Figura 11). No início do período
chuvoso, a biomassa de raízes da classe 2-5 mm ocorreu apenas no método de Regeneração
Natural, com maior proporção na área com 8 anos de idade. Já no período seco, a proporção
desta classe diamétrica aumentou, passando a ocorrer em todas os métodos de recuperação.
Além disso, nos métodos de recuperação as raízes com este diâmetro só começam a aparecer
na camada de 5-10 cm de profundidade, diferente da floresta (Tabela 2).
28
Figura 10 - Biomassa de raízes finas (g m-²) nas áreas estudadas em função do período de coleta,
a 0-30 cm de profundidade. RN08: Regeneração natural com 8 anos; RN03: Regeneração natural com
3 anos; PL08: Plantio com 8 anos; PL03: Plantio com 3 anos; NUC03: Nucleação com 3 anos; FL:
Floresta.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03
Bio
mas
sa (
g m
-²)
Métodos
R1: ≤2 mmEstação Chuvosa
Estação Seca
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03
Bio
mas
sa (
g m
-²)
Métodos
R2: 2-5 mmEstação Chuvosa
Estação Seca
29
Estudos desenvolvidos em florestas secundárias na Amazônia (METCALFE et al.,
2008; LIMA; MIRANDA; VASCONCELOS, 2012) e em outras florestas tropicais (YAVITT;
WRIGHT 2001; GREEN et al., 2005) também demostraram que a produção de raízes finas
apresenta um comportamento sazonal, que se reflete também nas diferentes classes de
diâmetro. Nas estações secas, as plantas precisam de sistema radicular com maiores
comprimentos para acessar a água armazenada nas camadas mais profundas do perfil do solo
(METCALFE et al., 2008). No entanto, à medida que a umidade do solo diminui e a
profundidade aumenta, ele pode ficar mais denso, diminuindo a capacidade de penetração das
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
FL RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03
Pro
po
rção
da
bio
mas
sa d
e ra
ízes
fin
as
Métodos
Estação Chuvosa
R1: ≤ 2 mm R2: 2-5 mm
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
FL RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03Pro
po
rção
da
bio
mas
sa d
e ra
ízes
fin
as
Métodos
Estação Seca
R1: ≤ 2 mm R2: 2-5 mm
Figura 11 - Proporção da biomassa de raízes finas com diâmetro ≤ 2 mm (R1) e 2 – 5 mm (R2),
a 0-30 cm de profundidade. RN08: Regeneração natural com 8 anos; RN03: Regeneração natural
com 3 anos; PL08: Plantio com 8 anos; PL03: Plantio com 3 anos; NUC03: Nucleação com 3
anos; FL: Floresta.
30
raízes (BENGOUGH et al., 2006). Para isso, é necessário aumentar o seu diâmetro tornando-as
mais resistentes, uma vez que as raízes de maior diâmetro são mais bem sucedidas em penetrar
no solo compactado do que aquelas muito finas (EISSENSTAT, 1992).
Essas modificações morfológicas das raízes já foram relatadas na literatura como uma
estratégia de aclimatação das plantas, geralmente relacionada à densidade do solo, podendo ter
implicações importantes em habitats onde os recursos são escassos (ARREDONDO;
JOHNSON, 1999).
Apesar da proximidade com os valores de biomassa de outras florestas secundárias, em
todos os métodos de recuperação observamos que mais de 50% das raízes estão mais
concentradas nas classes de diâmetro ≤ 2 mm (Figura 11). A grande concentração de raízes nas
menores classes diamétricas implica que as florestas secundárias podem ser mais suscetíveis a
perturbações naturais, o que pode afetar a dinâmica de regeneração (JARAMILLO; AHEDO-
HERNANDÉZ; KAUFFNAN, 2003).
Tomando como base a floresta, todos os métodos apresentaram recuperação da
biomassa total de raízes finas a 0-30 cm de profundidade, com taxas variando de 3,59% na
NUC03 a 42,60% no PL08 (Figura 12). A Regeneração Natural recuperou mais rápido a
biomassa de raízes finas, com 3 anos chegou a recuperar 40% da biomassa, enquanto que o
Plantio e a Nucleação com a mesma idade, chegaram a recuperar 19,87% e 7,81%
respectivamente. Porém, essa porcentagem de recuperação da biomassa não aumentou nas áreas
de Regeneração com 8 anos, ao contrário do que acontece no Plantio.
31
Figura 12 - Porcentagem recuperada da biomassa de raízes finas a 0-30 cm de profundidade nos
métodos de recuperação. RN08: Regeneração natural com 8 anos; RN03: Regeneração natural com 3
anos; PL08: Plantio com 8 anos; PL03: Plantio com 3 anos; NUC03: Nucleação com 3 anos; FL:
Floresta.
A extração de bauxita leva a remoção total da vegetação original e do solo, portanto
quando as áreas mineradas entram no processo de recuperação as florestas secundárias
formadas crescem a partir de um marco zero, onde o solo que foi reconformado está livre de
raízes, diferente do que ocorre em florestas secundárias formadas após o uso agrícola. Logo,
podemos dizer que as raízes encontradas nas áreas estudadas representam bem a idade dos
métodos e sua dinâmica.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03
Po
rcen
tagem
rec
up
erad
a d
a b
iom
assa
Métodos
Estação Chuvosa
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
RN08 PL08 RN03 PL03 NUC03
Po
rcen
tagem
rec
up
erad
a d
a b
iom
assa
Métodos
Estação Seca
32
6 CONCLUSÃO
Todos os métodos favoreceram a dinâmica natural de ocupação do solo na área de
estudo, mantendo os padrões observados em florestas conservadas, porém com valores baixos,
o que já era de se esperar devido a intensidade do distúrbio provocado pela mineração.
A produção da biomassa de raízes finas foi influenciada pelos métodos usados para a
recuperação e pela sazonalidade local na classe diamétrica de 2-5 mm.
Todos os métodos proporcionaram recuperação da biomassa de raízes finas, sendo as
maiores taxas de recuperação encontradas no Plantio e na Regeneração Natural, com 8 anos de
implantação.
Considerando o tempo de implantação das áreas, o método que promoveu maior e mais
rápido acúmulo de biomassa foi a Regeneração Natural, tanto na estação seca quanto na estação
chuvosa.
7 REFERÊNCIAS
ABAL – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMÍNIO. Bauxita no Brasil: mineração
responsável e competitividade. Relatório 2017. Disponível em: <
http://www.abal.org.br/downloads/ABAL_Relatorio_Bauxita_2017_1.pdf> Acesso em:
dezembro de 2018.
ADUAN, R. E.; VILELA, M. F.; KLINK, C. A. Ciclagem de carbono em ecossistemas
terrestres: o caso do cerrado brasileiro. Embrapa Cerrados, Planaltina, 2003.
ALMEIDA, D. S. Modelos de recuperação ambiental. In: Recuperação ambiental da Mata
Atlântica. 3 ed. Ilhéus, BA: Editus, 2016. p. 100-137. Disponível em:
<http://books.scielo.org>.
ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. M.; SPAROVEK,
G. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p.
711-728, 2014.
ARREDONDO, J. T.; JOHNSON, D. A. Root architecture and biomass allocation of three
range grasses in response to nonuniform supply of nutrients and shoot defoliation. New
Phytologist, v. 143, p. 373-385, 1999.
ARUNACHALAM, A.; PANDEY, H. N.; TRIPATHI, R. S.; MAITHANI, K. Biomass and
production of fine and coarse roots during regrowth of a disturbed subtropical humid forest in
north-east India. Vegetatio, v. 123, p. 73-80, 1996.
BENGOUGH, A. G.; BRANSBY, M. F.; HANS, J.; MCKENNA, S. J.; ROBERTS, T. J.;
VALENTINE, T. A. Root responses to soil physical conditions; growth dynamics from field to
cell. Jornal of Experimental Botany, v. 57, n. 2, p. 437-447, 2006.
33
BRAGA, E. O.; ROCHA, A. E. S.; COSTA NETO, S. V.; LIMA, T. T. S.; COSTA, L. G. S.;
MIRANDA, I. S. Biomassa e sazonalidade das raízes finas em savanas da Amazônia Oriental.
Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 37, n. 92, p. 475-483, out./dez. 2017.
BRANCALION, P. H. S. VIANI, R. A. G., RODRIGUES, R. R.; GANDOLFI, S. Avaliação e
monitoramento de áreas em processo de restauração. In: Martins, S. V. (Org.). Restauração
ecológica de ecossistemas degradados. 1 ed. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2012, p.262-293.
BRANCALION, P. H. S.; VIANI, R. A. G.; RODRIGUES, R. R.; GANDOLFI, S. Avaliação
e monitoramento de áreas em processo de restauração. In: MARTINS, S. V. (Org.).
Restauração Ecológica de Ecossistemas Degradados. 2 ed. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2015, p.
262-292.
BRASIL. Decreto Nº 97.632, de 10 de abril de 1989. Diário Oficial da União, Brasília, 1989.
BRASIL. Lei Nº 9.985, de 18 de julho de 2000. Diário Oficial da União, Brasília, 2000.
CAIRNS, M. A.; BROWNS, S.; HELMER, G. A. Root biomass allocation in the world’s upland
forests. Oecologia, v. 111, p. 1-11, Berlin, 1997.
CARNEIRO, M. A. C.; SIQUEIRA, J. O.; MOREIRA, F. M. S.; SOARES, A. L. L. Carbono
orgânico, nitrogênio total, biomassa e atividade microbiana do solo em duas cronossequências
de reabilitação após a mineração de bauxita. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p.
621-632, 2008.
CASTELLANOS, J.; JARAMILLO, V. J. SANFORD JR, R. L. Slash-and-burn effects on fine
root biomass and productivity in a tropical dry forest ecosystem in México. Forest Ecology
and Management, v. 148, p. 41-50, 2001.
CASTRO-NEVES, Beatriz Moreira. Efeito de queimadas em áreas de cerrado stricto sensu
e na biomassa de raízes finas. 2007. Tese (Doutorado em Ecologia) – Universidade de
Brasília. Brasília, 2007.
CAVALIER, J.; ESTEVES, J.; ARJONA, B. Fine-root biomass in three successional stages of
na andean cloud forest in Colombia. Biotropica, v. 28, n. 4, p. 728-736, 1996.
CALLAHAM JR., M. A.; RHOADES, C. C.; HENEGHAN, L. A striking profile: soil
ecological knowledge in restoration management and science. Restoration Ecology, v. 16, n.4,
p. 604-607, dez. 2008.
DNPM – DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO MINERAL. Anuário Mineral
Brasileiro 2016. Disponível em: <http://www.dnpm.gov.br/dnpm/publicacoes/serie-
estatisticas-e-economia-mineral/anuario-mineral/anuario-mineral-brasileiro/anuario-mineral-
brasileiro-2016-metalicos> Acesso em: 02 de dezembro de 2018.
DURIGAN, G., ENGEL, V.L., TOREZAN, J.M., MELO, A.C.G. de, MARQUES, M.C.M.,
MARTINS, S.V., REIS, A.; SCARANO, F. R. Normas jurídicas para a restauração ecológica:
uma barreira a mais para dificultar o êxito das iniciativas? Revista Árvore, Viçosa, v.34, n.3,
p.471-485, 2010.
EISSENSTAT, D. M. Costs and benefits of constructing roots of small diameter. Journal of
Plant Nutrition, v. 15, n. 6, p. 763-782, 1992.
EKTAN, A.; MCCORMACK, M. L.; ROUMET, C. Frontiers in root ecology: recent advances
and future challenges. Plant Soil, v. 424, p. 1-9, 2018.
FINÉR, L.; OHASHI, M.; NOGUCHI, K.; HIRANO, Y. Factors causing variation in fine root
biomass in forest ecosystems. Forest Ecology and Management, 261, p. 265-277, 2011.
34
FREITAS, T. A. S.; BARROSO, D. G.; CARNEIRO, J. G. A. Dinâmica de raízes de espécies
arbóreas: visão da literatura. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 18, n. 1, p. 133-142, 2008.
GAITÁN, J. J.; PENÓN, E. A.; COSTA, M. C. Distribuicion de raíces finas de Eucalyptus
globulus ssp. Maidenii y su relación com algumas propriedades del suelo. Ciência Florestal.
Santa Maria, v. 15, n. 1, p. 33-41, 2005.
GOTELLI, N. J.; ELLISON, A. M. Princípios de estatística em ecologia. Porto Alegre:
Artmed, 2011. 510 p.
GREEN, J. J.; DAWSON, L. A.; PROCTOR, J.; DUFF, E. I.; ELSTON, D. A. Fine root
dynamics in a tropical rain forest is influenced by rainfall. Plant and Soil, v. 276, p. 23-32,
2005.
HENEGHAN, L.; MILLER, S. P.; BAER, S.; CALLAHAM JR., M. A.; MONTGOMERY, J.;
ZUCKERMAN, M. P.; RHOADES, C. C.; RICHARDSON, S. Integrating soil ecological
knowledge into restoration management. Restoration Ecology, v. 16, n. 4, p. 608-617, dez.
2008.
HERTEL, D.; LEUSCHNER, C.; HÖLSCHER, D. Size and structure of fine root systems in
old-growth and secondary tropical montane forest (Costa Rica). Biotropica, v. 35, n. 2, p. 143-
153, 2003.
IBRAM – INSTITUTO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO. Economia Mineral Brasileira
2018. Disponível em: <http://portaldamineracao.com.br/wp-
content/uploads/2018/08/economia-mineral-brasil-set2018.pdf> Acesso em: 02 de dezembro
de 2018.
IPCC - INTERGOVERNMENTAL PAINEL ON CLIMATE CHANGE. Land use, land use
change, and forestry special report. Summary for Policymakers. Based on Watson, R. et al.
as Core Writing Team. Montreal, 2000.
JACKSON, R. B.; MOONEY, H. A.; SCHULZE, E. D. A global budget for fine root biomass,
surface area, and nutrient contents. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 94,
n. 14, p. 7362-7366, 1997.
JARAMILLO, V. J.; AHEDO-HERNÁNDEZ, R.; KAUFFMAN, J. B. Root biomass and
carbon in a tropical evergreen forest of Mexico: changes with secondary succession and forest
conversion to pasture. Journal of Tropical Ecology, v. 19, p. 457-464, 2003.
KALINHOFF, C.; CÁCERES, A.; LUGO, L. Cambios en la biomasa de raíces y micorrizas
arbusculares em cultivos itinerantes del amazonas venezolano. Interciencia, v. 34, n. 8, p. 571-
576, ago. 2009.
LEÃO, F. M. L.; MIRANDA, I. S.; JARDIM, F. C. S. Fine root biomass in gaps of 'Terra Firme'
forest in eastern Amazonia. Revista de Ciências Agrárias, v. 57, n2, p. 130-137, abr./jun.
2014.
LEAL FILHO, N; SANTOS, G. R.; FERREIRA, R. L. Comparando técnicas de nucleação
utilizadas na restauração de áreas degradadas na Amazônia brasileira. Revista Árvore, Viçosa,
v. 37, n. 4, p. 587-597, 2013.
LEUSCHNER, C.; HARTEVELD, M.; HERTEL. Consequences of increasing forest use
intensity for biomass, morphology and growth of fine roots in a tropical moist forest on
Sulawesi, Indonesia. Agriculture, Ecosystems and Environment, n. 129, p. 474-481, 2009.
35
LIMA, J. A. S.; VILLELA, D. M.; CALDERANO FILHO, B.; PÉREZ, D. V. Biomassa
radicular fina em fragmentos da mata atlântica fluminense. Floresta, Curitiba, PR, v. 41, n.1,
p. 27-38, jan./mar. 2011.
LIMA, T. T. S.; MIRANDA, I. Z.; VASCONCELOS, S. S. Fine-root production in two
secondary forest sites with distinct ages in Eastern Amazon. Acta Amazonica, v. 42, n. 1, p.
95-104, 2012.
LOPEZ, B.; SABATÉ, S.; GRACIA, C. Fine roots dynamics in a mediterranean forest: effects
of drought and stem density. Tree Physiology, v. 18, p. 601-606, 1998.
MARTINS, W. B. R.; FERREIRA, G. C.; SOUZA, F. P.; DIONÍSIO, L. F. S.; OLIVEIRA, F.
A. Deposição de serapilheira e nutrientes em áreas de mineração submetidas a métodos de
restauração florestal em Paragominas, Pará. Floresta, Curitiba, v. 48, n. 1, p. 37-48, 2018.
METCALFE, D. B.; MEIR, P.; ARAGÃO, L. E. O. C.; COSTA, A. C. L.; BRAGA, A. P.;
GONÇALVES, P. H. L.; SILVA JUNIOR, J. A.; ALMEIDA, S. S.; DAWSON, L. A.; MALHI,
Y.; WILLIAMS, M. The effects of water availability on root growth and morphology in an
Amazon rainforest. Plant Soil, v. 311, p. 189-199, 2008.
NAVROSKI, M. C.; BIALI, L. J.; BIANCHIN, J. E.; CAMARGO, L.; SCHUMACHER, M.
V. Quantificação de biomassa e comprimento de raízes finas em povoamento de Eucalyptus
cloeziana F. Muell. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 5, n. 4, p. 535-540, 2010.
ODUM, E. P. Ecologia. 2 ed. São Paulo: Pioneira, p. 434, 1986.
PEREIRA, J. S.; RODRIGUES, S. C. Crescimento de Espécies Arbóreas Utilizadas na
Recuperação de Área Degradada. Caminhos de Geografia. 2012. Disponível em:
<http://www.ig.ufu.br/revista/caminhos.html ISSN 1678-6343>.
PIAIA, B. B.; ROVEDDER, A. P. M.; COSTA, E. A.; FELKER, R. M.; PIAZZA, E. M.;
STEFANELLO, M. M. Transposição do banco de sementes para restauração ecológica da
floresta estacional no Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 12, n.
2, p. 227-235, 2017.
RATUCHNE, L. C.; KOEHLER, H. S.; WATZLAWICK, L. F.; SANQUETTA, C. R.;
SCHAMNE, P. A. Estado da arte na quantificação de biomassa em raízes de formações
florestais. Floresta e Ambiente, v. 23, n. 3, p. 450-462, 2016.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation
for Statistical Computing, Viena, Austria, 2018.
RESH, S. C. BATTAGLIA, M. WORLEDGE, D. LADIGES, S. Coarse root biomass for
eucalypt plantations in Tasmania, Australia: sources of variation and methods for assessment.
Springer-Verlag, 2003.
REIS, A.; BECHARA, F. C.; TRES, D. R.; TRENTIN, B. E. Nucleação: concepção biocêntrica
para a restauração ecológica. Ciência Florestal, v. 24, n. 2, p. 509-519, 2014.
RILLIG, MC.; AGUILAR-TRIGUEROS, C. A.; BERGMANN, J.; VERBRUGGEN, E.;
VERESOGLOU, S. D.; LEHMANN, A. Plant root and mycirrhizal fungal traits for
understanding soil aggregation. New Phytologist, v. 205, p. 1385-1388, 2014.
RODRIGUES, R. R.; MARTINS, S. V.; BARROS, L. C. Tropical rain forest regeneration in
an area degraded by mining in Mato Grosso state, Brazil. Forest Ecology and Management,
v. 190, p. 323-333, 2004.
36
ROKICH, D. P.; DIXON, K. W.; SIVASITHAMPARAM, K.; MENEY, K. A. Topsoil
handling and storage effects on woodland restoration in Western Australia. Restoration
Ecology, v. 8, n. 2, p. 196-208, 2000.
RUIZ-JAEN, M. C.; AIDE, T. M. Restoration success: how is it being measured? Restoration
Ecology, v. 13, n. 3, p. 569-577, sept. 2005.
SANQUETTA, C. R. Métodos de determinação de biomassa florestal. In: SANQUETTA, C.
R.; WATZLAWICK, L. F.; BALBINOT, R.; ZILIOTTO, M. A. B.; GOMES, F. dos S. (Ed.).
As florestas e o carbono. Curitiba, 2002. p. 119-140.
SMIT, A. L.; BENGOUGH, A. G.; VAN NOORDWIJK, M.; PELLERIN, S.; VAN DE GEIJN,
S. C. Root methods: a handbook. Nova York: Springer, 2000. 590 p.
SOCIETY FOR ECOLOGICAL RESTORATION (SER). Princípios da SER International
sobre a restauração ecológica. Grupo de Trabalho sobre Ciência e Política. 2004. Disponível
em: <www.ser.org> Acesso em: 28 de abril de 2018.
SOUZA, V. C.; FLORES, T. B.; LORENZI, H. Introdução à botânica: morfologia. São Paulo:
Instituto Plantarum de Estudos da Flora, 2013.
STOVER, D. B.; DAY, F. P.; BUTNOR, J. R.; DRAKE, B. G. Effect of elevated CO2 on coarse-
root biomass in Florida scrub detected by ground-penetrating radar. Ecology, v. 88, n. 5, p.
1328-1334, 2007.
SUNDARAPANDIAN, S. M.; SWAMY, P. S. Fine root biomass distribution and productivity
patterns under open and closed canopies of tropical forest ecosystems at Kodayar in Western
Ghats, South India. Forest Ecology and Management, v. 86, p. 181-192, 1996.
TIERNEY, G. L.; FAHEY, T. J. Evaluating minirhizotron estimates of fine root longevity and
production in the forest floor of a temperate broadleaf forest. Plant and Soil, v. 229, p. 167-
176, 2001.
VALE, I.; MIRANDA, I. S.; MITJA, D.; GRIMALDI, M.; NELSON, B. W.; DESJARDINS,
T.; COSTA, L. G. S. Tree regeneration under different land-use mosaics in the Brazilian
Amazon’s “arc of deforestation”. Environmental Management, v. 56, n. 2, p. 342-354, 2015.
VAN CON, T.; THANG, N. T.; HA, D. T. T.; KHIEM, C. C.; QUY, T. H.; LAM, V. T.; VAN
DO, T.; SATO, T. Relationship between aboveground biomass and measures of structure and
species diversity in tropical forest of Vietnam. Forest Ecology and Management, v. 310, p.
213-218, 2013.
VALVERDE-BARRANTES, O. J.; RAICH, J. W.; RUSSELL, A. E. Fine-root mass, growth
and nitrogen content for six tropical tree species. Plant Soil, v. 290, p. 357-370, 2007.
VISALAKSHI, N. Fine root dynamics in two tropical dry evergreen forests in Southern India.
J. Biosci, v. 19, n. 1, p. 103-116, 1994.
VOGT, A. K.; VOGT, D. J.; PALMIOTTO, P. A.; BOON, P.; O’HARA, J.; ASBJORNSEN
H. Review of root dynamics in forest ecosystems grouped by climate, climatic forest type and
species. Plant and Soil, n. 187, p. 159-219, 1996.
YAVITT, J. B.; WRIGHT, S. J. Drought and irrigation effects on fine root dynamics in tropical
moist forest, Panama. Biotropica, v. 33, n. 3, p. 421-434, 2001.
WEST, J. B.; ESPELETA, J. F.; DONOVAN, L. A. Fine root production and turnover across
a complex edaphic gradiente of a Pinus palustris-Aristida stricta savanna ecosystem. Forest
Ecology and Management, v. 189, p. 397-406, 2004.
37
WORLD ALUMINIUM. Sustainable bauxite mining guidelines. Maio de 2018. Disponível
em: < http://www.world-
aluminium.org/media/filer_public/2018/05/18/170518_sbmg_final.pdf> Acesso em: dezembro
de 2018.
