Inoculação de microrganismos e adição de resíduos para recuperação de área degradada no Cerrado, efeitos após seis anos de intervenção
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10453Palavras-chave:
Aguapé; Cinza do bagaço da cana de açúcar; Micorriza arbuscular; Áreas degradadas; C-biomassa microbiana.Resumo
Áreas degradadas decorrem da ação antrópica, como as adjacentes às usinas hidrelétricas (UHE), onde o solo é removido para uso na construção da barragem. Sem a camada fértil, o subsolo exposto não contribui à regeneração natural. Em decorrência da intensa degradação, novas tecnologias são requeridas para seu recobrimento vegetal e recuperação de suas funções ecossistêmicas. Nesta busca, procedeu-se a inoculação (solo-inóculo) de microrganismo e a adição de resíduos. Transcorridos seis anos, este estudo teve por objetivos avaliar os atributos químicos e microbiológicos do solo, bem como o crescimento espontâneo de gramíneas nativas, neste trabalho consideradas indicadoras. O trabalho foi realizado numa área degradada para a construção da UHE, em Selvíria-MS, na fazenda da UNESP-Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira, cuja vegetação original era o Cerrado. O delineamento experimental foi blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 4, ou seja, 4 tratamentos de resíduos nas covas (macrófitas-MC, cinza da queima do bagaço de cana-de açúcar-CZ, MC+CZ e controle sem resíduos) e 2 tratamentos de solo-inóculo (com e sem), com 4 repetições (blocos) e 5 covas por repetição. O solo-inóculo, fonte de microrganismos, incluindo esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA), foi coletado em Cerrado preservado. Incrementos nos teores de P, K, Ca, SB e V%, com redução para Al e maior esporulação de FMA foram proporcionados pela adição de solo-inóculo, mas não pelos resíduos. Após seis anos da sua implantação constataram-se pequenas alterações, indicando que as contribuições dos resíduos já foram esgotadas, ou que a quantidade aplicada foi insuficiente devido a intensa degradação existente.
Referências
Anderson, T. H., & Domsch, K. H. (1980). Quantities of plant nutrients in the microbial biomass of selected soils. Soil Science, 130(4), 211-216.
Anderson, T. H., & Domsch, K. H. (1993). The metabolic quotient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such pH, on the microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, 25(3), 393-395.
An, S., Darboux, F., & Cheng, M. (2013). Revegetation as an efficient means of increasing soil aggregate stability on the Loess Plateau. Geoderma, 209-210, 75-85.
Asmelash, F., Bekele, T., & Belay, Z. (2019). Comparative field survival and growth of selected Ethiopian native tree species and the effect of whole soil arbuscular mycorrhizal fungi inoculation. Journal of Horticulture and Forestry, 11(2), 19-31.
Bao, N., Wu, L., Ye, B., Yang, K., & Zhou, W. (2017). Assessing soil organic matter of reclaimed soil from a large surface coal mine using a field spectroradiometer in laboratory. Geoderma, 288(1), 47-55.
Basu, M., Pande, M., Bhadoria, P. B. S., & Mahapatra, S. C. (2009). Potential fly-ash utilization in agriculture: A global review. Progress in Natural Science, 19(10), 1173-1186.
Boni, T. S., Mizobata, K. K. G. S., Silva, M. S. C., Monteiro, L. N. H., Barbieri, R. S., Maltoni, K. L., Teixeira Filho, M. C. M., Masenga, E. H., Lyamuya, R. D., Mjingo, E. E., Fyumagwa, R. D., & Roskaft, E. (2017). Chemical soil attributes of Cerrado areas under different recovery managements or conservation levels. International Journal of Biodiversity and Conservation, 9(5), 115-121.
Brown, S., Mahoney, M., & Sprenger, M. A. (2014). Comparison of the efficacy and ecosystem impact of residual-based and topsoil-based amendments for restoring historic mine tailings in the tri-state mining district. Science of the Total Environment, 485(1), 624-632.
Cezar, V. R. S., Villas Boas, R. L., Corrêa, M. R., Negrisoli, E., & Velini, E. D. (2005). Avaliação da degradação de macrófitas aquáticas descartadas em ambiente protegido. Planta Daninha, 23(2), 255-261.
Cheng, W., & Kuzyakov Y. (2005). Root effects on soil organic matter decomposition. Agronomy, 48, 119-144.
Cheng, W., Parton W. J., Gonzalez-Meler, M. A., Phillips, R., Asao, S., Mcnickle, G. G., Brzostek, E., & Jastrow, J. D. (2013). Synthesis and modeling perspectives of rhizosphere priming. New Phytologist, 201(1), 31-44.
Companhia Energética de São Paulo- CESP (1988). Ilha Solteira: a cidade e a usina. São Paulo: CESP.
Coutinho, E. S., Barbosa, M., Beiroz, W., Mescolotti, D. L. C., Bonfim, J. A., Berbara, R. L. L., & Fernandes, G. W. (2019). Soil constraints for arbuscular mycorrhizal fungi spore community in degraded sites of rupestrian grassland: Implications for restoration. European Journal of Soil Biology, 90(1), 51-57.
Demattê, J. L. I. (1980). Levantamento detalhado dos solos do campus experimental de Ilha Solteira. Piracicaba: ESALQ/USP.
Di Lonardo, D. P., De Boer, W., Klein Gunnewiek, P. J. A., Hannula, S. E., & Van der Wal, A. (2017). Priming of soil organic matter: chemical structure of added compounds is more important than the energy content. Soil Biology and Biochemistry, 108(1), 41-54.
Feitosa, D. G., Maltoni, K. L., & Silva, I. P. F. (2009). Avaliação da cinza oriunda da queima do bagaço da cana-de-açúcar na substituição da adubação química convencional para produção de alimentos e preservação do meio ambiente. Revista Brasileira de Agroecologia, 4(2), 2412-2415.
Ferreira, D. F. (2019). SISVAR: A computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Revista Brasileira de Biometria, 37(4), 529-535.
Ferreira, E. P. B., Fageriae, N. K., & Didonet, A. D. (2012). Chemical properties of an Oxisol under organic management as influenced by application of sugarcane bagasse ash. Revista Ciência Agronômica, 43(2), 228-236.
Fusconi, A., & Mucciarelli, M. (2018). How important is arbuscular mycorrhizal colonization in wetland and aquatic habitats? Environmental and Experimental Botany, 155, 128-141.
García-Orth, X., & Martínez-Ramos, M. (2011). Isolated trees and grass removal improve performance of transplanted Trema micrantha (L.) Blume (Ulmaceae) samplings in tropical pastures. Restoration Ecology, 19(1), 24-34.
Gehring, C. A., Swaty, R. L., & Deckert, R.J. (2017). Mycorrhizas drought, and host-plant mortality. In: Johnson, N. C., Gehring, C. & Jansa, J. (ed.) Mycorrhizal Mediation of Soil: Fertility, structure and carbon storage. Illinois: Elsevier Inc. 279-298.
Gerdemann, J. W., & Nicolson, T. H. (1963). Spores of mycorrhizal endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Transaction of British Mycological Society, 46(2), 234-244.
Guerra, A., Reis, L. K., Borges, F. L. G., Ojeda, P. T. A., Pineda, D. A. M., Miranda, C. O., Maidana, D. P. F. L., Santos, T. M. R., Shibuya, P. S., Marques, M. C. M., Laurance, S. G. W., & Garcia, L. C. (2020). Ecological restoration in Brazilian biomes: Identifying advances and gaps. Forest Ecology and Management, 458, e-117802.
Jackson, O., Quilliam, R. S., Stott, A., Grant, H.; & Subke, J. -A. (2019). Rhizosphere carbon supply accelerates soil organic matter decomposition in the presence of fresh organic substrates. Plant Soil, 440(1-2), 473-490.
Jenkins, W. R. (1964). A rapid centrifugal-flotation technique for separating nematodes from soil. Plant Disease Reporter, 48(9), 692.
Ji, L., Tan, W., & Chen, X. (2019). Arbuscular mycorrhizal mycelial networks and glomalin-related soil protein increase soil aggregation in Calcaric Regosol under well watered and drought stress conditions. Soil and Tillage Research, 185(7), 1-8.
Johnson, N. C., & Jansa, J. (2017). Mycorrhizas. Mycorrhizal Mediation of Soil. Prague, Elsevier.
Kayama, M., Takenaka, K., Abebe, B., & Birhane, E. (2019). Effects of biochar on the growth of Olea europaea subsp. cuspidata and Dodonaea angustifolia planted in Tigray, northern Ethiopia. Journal of Japanese Society Revegetation Technology, 45(1), 115-120.
Kuzyakov, Y., & Bol, R. (2006). Sources and mechanisms of priming effect induced in two grassland soils amended with slurry and sugar. Soil Biology and Biochemistry, 38(4), 747-758.
Lannes, L. S., Karrer, S., Teodoro, D. A. A., Bustamante, M. M. C., Edwards, P. J., & Venterink, H. O. (2020). Species richness both impedes and promotes alien plant invasions in the Brazilian Cerrado. Scientific Reports, 10(1), e-113365.
Lentz, R. D., & Ippolito, J. A. (2012). Biochar and manure affect calcareous soil and corn silage nutrients concentration and uptake. Journal of Environmental Quality, 41(4), 1033-1043.
Lima, S. L., Marimon-Junior, B. H., Tamiozzo, S., Petter, F. A., Marimon, B. S., & Abreu, M. F. (2016). Biochar added to a red oxisol benefits the sugar beet seedlings development? Comunicata Scientiae, 7(1), 97-103.
Lisboa, B. B., Vargas, L. K., Silveira, A. O., Martins, A. F., & Selbach, P. A. (2012). Indicadores microbianos de qualidade do solo em diferentes sistemas de manejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36(1), 45-55.
Machado, K. S., Maltoni, K. L., Santos, C. M., & Cassiolato, A. M. R. (2014). Resíduos orgânicos e fósforo como condicionantes de solo degradado e efeitos sobre o crescimento inicial de Dipteryx alata Vog. Ciência Florestal, 24(3), 541-552.
Malavolta, E., Vitti, G. C., & Oliveira, S. A. (1997). Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. (2a ed.), Piracicaba: Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e do Fosfato, 55-114.
Marcondes, D. A. S., Mustafá, A. L., & Tanaka, R. H. (2003). Estudos para manejo integrado de plantas aquáticas no reservatório de Jupiá. In: Thomaz, S. M., & Bini, L. M. (Eds.). Ecologia e manejo de macrófitas aquáticas. Maringá: Eduem, 299-317.
Miccolis, A., Peneireiros, F. M., Vieira, D. L. M., Marques, H. R., & Hoffman, M. R. M. (2019). Restoration through agroforestry: Options for reconciling livelihoods with conservation in the Cerrado and Caatinga biomes in Brazil. Experimental Agriculture, 55(s1), 208-225.
Mizobata, K. K. G. S., Santos, C. M., Maltoni, K. L., Faria, G. A., & Cassiolato, A. M. R. (2015). Growth of Hymenaea stigonocarpa as a function of the addition of residues in degraded soil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(3), 223-229.
Mormul, R. P., Ferreira, F. A., Michelan, T. S., Carvalho, P., Silveira, M. J., & Thomas, S. M. (2010). Aquatic macrophytes in the large, sub-tropical Itaipu Reservoir, Brazil. Revista de Biología Tropical, 58(4), 1437-1451.
Muñoz-Rojas, M. (2018). Soil quality indicators: critical tools in ecosystem restoration. Environmental Science and Health, 5(41), 47-52.
Pereira A. S.; Shitsuka, D. M.; Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria, RS: Ed. UAB/NTE/UFSM. Recuperado de https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.
Phillips, J. M., & Hayman, D. S. (1970). Improved procedures for clearing roots for rapid assessment of infection. Transaction of British Mycology Society, 55(1), 158-161.
Raij, B. van, Andrade, J. C., Cantarella, H., & Quaggio, J. A. (2001). Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico.
Rillig, M. C., Wagner, M., Salem, M., Antunes, P. M., George, C., Ramke, H. G., Titirici, M. M., & Antonietti, M. (2010). Material derived from hydrothermal carbonization: Effects on plant growth and arbuscular mycorrhiza. Applied Soil Ecology, 45(3), 238-242.
Rodrigues, G. B., Maltoni, K. L., & Cassiolato, A. M. R. (2007) Dinâmica da regeneração do subsolo de áreas degradadas dentro do bioma Cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 11(1), 73-80.
Roni, P., & Beechie, T. (2013). Stream and watershed restoration: a guide to restoring riverine processes and habitats. Oxford: Wiley-Blackwell.
Santos, H. G., Jacomine, P. K. T., Anjos, L. H. C., Oliveira, V. A., Lubreras, J. F., Coelho, M. R., Almeida, J. A., Araújo Filho, J. C., Oliveira, J. B., & Cunha, T. J. F. (2018) Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. (5a ed.), Brasília: Embrapa.
Schoebitz, M., López, M., & Roldán, A. (2013). Bioencapsulation of microbial inoculants for better soil–plant fertilization: a review. Agronomy for Sustainable Development, 33(4), 751-765.
Sephton-Clark, P. C. S., & Voelz, K. (2018). Spore germination of pathogenic filamentous fungi. Advances in Applied Microbiology, 102, 117-157.
Sparling, G. P. (1992). Ratio of microbial biomass carbon to soil organic matter. Australian Journal of Soil Research, 30(2), 195-207.
Thind, H. S., Singh, Y-S., Singh, B., Singh, V., Sharma, S., Vashistha, M., & Singh, G. S. (2012). Land application of rice husk ash, bagasse ash and coal fly ash: Effects on crop productivity and nutrient uptake in rice–wheat system on an alkaline loamy sand. Field Crops Research, 135, 137-144.
Vance, E. D., Brookes, P. C., & Jenkinson, D. S. (1987). An extraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil Biology and Biochemistry, 19(6), 773-777.
Veldman, J. W. (2016). Clarifying the confusion: old-growth savannahs and tropical ecosystem degradation. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 371, e-20150306.
Wang, H., Boutton T. W., Xu, W., Hu, G., Jiang, P., & Bai, E. (2015). Quality of fresh organic matter affects priming of soil organic matter and substrate utilization patterns of microbes. Scientific Reports, 5, e-10102.
Zimmerman, A. R., Gao, B., & Ahn, M. (2011). Positive and negative carbon mineralization priming effects among a variety of biochar-amended soils. Soil Biology and Biochemistry, 43(6), 1169-1179.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 Naiara Scarabeli Zancanari; Philippe Solano Toledo Silva; Kátia Luciene Maltoni; Ana Maria Rodrigues Cassiolato
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.