Influência de diferentes concentrações do rejeito da mineração do lítio sobre a emergência e o desenvolvimento de quatro espécies de leguminosas forrageiras

Abstract

A utilização do lítio em baterias cresceu juntamente com a necessidade de sua extração do ambiente, aumentando assim a preocupação com a contaminação ambiental gerada pela mineração e seus rejeitos. Neste contexto, a utilização de plantas pioneiras para a revegetação e a recolonização de áreas afetadas pela mineração vêm sendo estudada, buscando identificar espécies que apresentam altos índices de fixação de plântulas e desenvolvimento em substratos antropizados. Dentre as espécies vegetais, as leguminosas forrageiras apresentam grande destaque devido a sua importância na fixação de nitrogênio no solo e resistência a condições de solos pobres com baixa fertilidade. Assim, o objetivo deste trabalho foi entender como diferentes concentrações do rejeito da mineração do lítio influenciam na emergência e no desenvolvimento de quatro espécies de leguminosas forrageiras já utilizadas em processos de revegetação destas áreas, sendo elas: Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Lupinus albus e Canavalia ensiformis. Para os experimentos foram utilizados quatro grupos de substratos: 1) Grupo Solo: solo natural; 2) Grupo Rejeito: rejeito da mineração do lítio; 3) Grupo Solo+Rejeito: solos natural e rejeito da mineração do lítio 1:1 (v/v); 4) Grupo Pilha: 80% rejeito da mineração do lítio (parte inferior) e 20% solo natural (parte superior). O teste de emergência teve duração de 31 dias com contagem de indivíduos emergidos diariamente. Para isso os tratamentos foram montados com 5 kg do substrato seco distribuídos em quatro bandejas e cada tratamento continha 100 sementes de cada uma das quatro espécies vegetais. Para o teste de crescimento foram montados 96 vasos, sendo 24 para cada tratamento. As quatro espécies vegetais foram organizadas em seis repetições por tratamentos e foram mantidas em casa de vegetação por 52 dias. Todos indivíduos tiveram suas raízes e partes aéreas medidas e ainda as raízes escaneadas para obtenção dos valores de número de pontas de raiz, número de bifurcações e volume da raiz (cm3). Os tratamentos Pilha e Rejeito apresentaram menores valores de porcentagem de emergência (E%) para as espécies C. juncea, C. cajan e C. ensiformis, enquanto L. albus apresentou E% superiores a 60% em todos os tratamentos. Quanto aos parâmetros morfométricos, para o tratamento rejeito as espécies C. juncea, C. cajan e C. ensiformes apresentaram menores valores tanto no desenvolvimento das raízes quanto da parte aérea. Por outro lado, os tratamentos Solo+Rejeito e Pilha mitigaram os efeitos negativos na massa seca e no comprimento da parte aérea de C. juncea e C. ensiformes. A espécie L. albus apresentou maiores valores para todos os parâmetros analisados nos tratamentos que apresentavam rejeito da mineração do lítio. Os indivíduos de C. cajan acondicionados nos tratamentos com rejeito apresentaram menores valores para todos os parâmetros, indicando o desenvolvimento desfavorável neste substrato. Assim, com base nas análises deste trabalho, podemos considerar as espécies L. albus e C. ensiformis como potenciais espécies para projetos de revegetação e recolonização de áreas afetadas pela mineração do lítio. Palavras-chave: Revegetação; Restauração; Baterias Lítio-ion; Recolonização, Germinação.The use of lithium (Li) in batteries has grown alongside the need for extraction of this metal from the environment, thus increasing the concern about the environmental contamination generated by mining and their wastes. In this context, the use of pioneer plants for revegetation and recolonization of areas affected by mining has been studied aiming to identify species that show high rates of seedling fixation and development in these anthropized substrates. Among these species, forage legumes stand out due to their importance in nitrogen fixation in the soil and resistance to poor soil conditions with low fertility. Thus, the objective of this study was to understand how different concentrations of lithium mining waste influence the emergence and development of four forage legume species already used in the revegetation processes of these areas: Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Lupinus albus, and Canavalia ensiformis. Four substrate groups were used for the experiments: 1) “Solo” Group: natural soil; 2) “Rejeito” Group: lithium mining waste; 3) “Solo+Rejeito” Group: natural soil and lithium mining waste 1:1 (v/v); 4) “Pilha” Group: 80% lithium mining waste (bottom part) and 20% natural soil (top part). The emergence test lasted 31 days with daily counts of emerged individuals. For this, the treatments were set up with 5 kg of dry substrate distributed in four trays, and each treatment contained 100 seeds of each of the four plant species. For the growth test, 96 pots were set up, with 24 for each treatment. The four plant species were arranged in six repetitions per treatment and were kept in a greenhouse for 52 days. All individuals had their roots and shoots measured, and the roots were scanned to obtain values for the number of root tips, number of bifurcations, and root volume (cm3). The “Pilha” and “Rejeito” treatments showed lower values of emergence percentage (E%) for the species C. juncea, C. cajan, and C. ensiformis, while L. albus showed E% above 60% in all treatments. Regarding morphometric parameters, for the “Rejeito” treatment, the species C. juncea, C. cajan, and C. ensiformis presented lower values for both roots and shoots development. On the other hand, the “Solo+Rejeito” and “Pilha” treatments mitigated the negative effects on dry mass and shoot length for C. juncea and C. ensiformis. The species L. albus showed higher values for all analyzed parameters in treatments containing lithium mining waste. Individuals of C. cajan placed in treatments with waste showed lower values for all parameters, indicating unfavorable development in this substrate. Thus, based on the analyses of this study, we can consider the species L. albus and C. ensiformis as potential species for revegetation and recolonization projects in areas affected by lithium mining. Keywords: Revegetation; Restoration; Lithium-ion Batteries; Recolonization; Germination.