Estudo sobre banco de sementes do solo e bolas de sementes, para restauração florestal em ambientes de mineração de bauxita, na Zona da Mata de Minas Gerais

Abstract

O presente estudo está organizado em dois capítulos. O primer capitulo teve como objetivo avaliar o uso de bolas de sementes com tecnosolo da mineração de bauxita como técnica complementar na restauração florestal. O experimento foi dividido em duas fases, sendo uma conduzida em ambiente controlado e outra em condições de campo. Na primeira fase, foi avaliado o uso de bolas de sementes com tecnosolo da mineração de bauxita, utilizando diferentes proporções de rejeito de bauxita e composto orgânico, além de combinações com e sem adubo NPK. Foram utilizados 6 tratamentos, com 6 bolas de sementes em cada um. Foram testadas quatro espécies arbóreas nativas regionais: duas classificadas como pioneiras (Senna macranthera e Enterolobium contortisiliquum) e duas como secundárias iniciais (Anadenanthera peregrina e Pterogyne nitens). As bolas de sementes foram mantidas no viveiro da Universidade Federal de Viçosa, onde foram monitoradas semanalmente quanto à germinação e ao crescimento até 190 dias após a implantação do experimento. Considerando os seis tratamentos, foram registradas 105 sementes germinadas o que representa 14,6% do total das sementes semeadas. Quanto às médias de germinação, os resultados revelaram diferenças significativas entre os tratamentos, indicando que os tratamentos T1 e T3 são estatisticamente superiores aos demais. A espécie E. contortisiliquum apresentou as melhores taxas de germinação e de crescimento. Além disso, as espécies pioneiras apresentaram médias de crescimento superiores nos tratamentos com adição de adubo. A segunda fase conduzida em condições de campo, onde avaliou-se a eficácia da técnica de bolas de sementes utilizando tecnosolo e sementes de diferentes tamanhos. Sendo os tratamentos: T1: Bolas de sementes grandes, T2: Bolas de sementes pequenas, T3: Semeadura direta com sementes grandes e o T4: semeadura direta com sementes pequenas. Foram consideradas como sementes pequenas aquelas com tamanho <0,5 cm (Senna macranthera, Cecropia hololeuca e Schinus terebinthifolia) e sementes grandes aquelas com tamanho > 0,5 cm, (Enterolobium contortisiliquum, Peltophorum dubium e Platypodium elegans). O Experimento foi instalado em uma área pós-mineração de bauxita, onde foi feito o plantio homogêneo de angico vermelho (Anadenanthera peregrina). Foram registradas 176 sementes germinadas após 150 dias da montagem do experimento. Quanto às médias de germinação, a análise mostrou que a germinação foi significativamente menor no tratamento T3. A técnica de bolas de sementes mostrou-se mais eficiente na germinação tanto de sementes com tamanhos maiores (T1) quanto de sementes com tamanhos menores (T2). Em contraste, a semeadura direta mostrou-se ser mais eficiente para sementes menores. As espécies E. contortisiliquum e S. terebinthifolia se destacaram com maiores taxas de germinação. Nesse contexto, a técnica de bolas de sementes utilizando tecnosolo com rejeito de bauxita é uma alternativa inovadora e promissora para impulsionar os processos de restauração florestal, principalmente em projetos de enriquecimento, ao mesmo tempo em que possibilita o aproveitamento do material residual da atividade mineradora e contribui para a gestão sustentável dos rejeitos de mineração de bauxita. O segundo capitulo teve como objetivo comparar a composição florística do banco de sementes do solo de uma área de compensação à mineração de bauxita, em relação à uma mata nativa secundária adjacente, pertencentes à Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), em Itamarati de Minas - MG. Foram definidos dois ambientes o primeiro uma área em processo de restauração florestal, onde foi feito plantio de mudas altas (PMA) e o segundo um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual secundária, como ecossistema de Referencia (ER). Em cada ambiente, foram coletadas 20 amostras de solo superficial (5cm), que foram transportadas para uma estufa (sombrite 50%), onde os indivíduos emergentes foram avaliados durante nove meses. No PMA foram registrados 1.404 indivíduos, 53 espécies e 23 famílias botânicas, com (H’) =2,687 e (J’) =0,671. Na área ER foram registrados 1.056 indivíduos, 33 espécies e 22 famílias, com (H’) =2,145 e (J’) =0,607. A composição florística dos bancos de semente do solo foi significativamente diferente, possivelmente devido aos diferentes estágios sucessionais das áreas. Em ambas áreas predominaram espécies pioneiras, herbáceas e de origem nativa. Foram registradas 5 espécies arbóreas em ER e 7 espécies arbóreas em PMA, das quais 3 espécies são compartilhadas nas áreas: Cecropia glaziovii, Solanum mauritianum e Trema micrantha. A presença dessas três espécies zoocóricas sugere que a fauna dispersora está contribuindo para a conectividade ecológica da paisagem por meio da dispersão de sementes. Tendo em vista que a restauração florestal é um processo dinâmico, sujeitos a alterações como mortalidade de mudas, invasão de espécies exóticas, entre outras, recomenda-se o monitoramento contínuo das áreas. Espera-se que com o avanço do processo sucessional as diferenças na composição florística dos bancos de sementes entre as áreas diminuam. Palavras-chave: Bioindicador; Enriquecimento; Sustentabilidade; Técnicas alternativas.This study is organized into two chapters. The first chapter aimed to evaluate the use of seed balls with bauxite mining technosoil as a complementary technique in forest restoration. The experiment was divided into two phases: one conducted in a controlled environment and the other under field conditions. In the first phase, the use of seed balls with bauxite mining technosoil was assessed, using different proportions of bauxite waste and organic compost, as well as combinations with and without NPK fertilizer. Six treatments were used, with 6 seed balls in each. Four regional native tree species were tested: two classifieds as pioneer species (Senna macranthera and Enterolobium contortisiliquum) and two as early secondary species (Anadenanthera peregrina and Pterogyne nitens). The seed balls were maintained in the greenhouse at the Federal University of Viçosa, where they were monitored weekly for germination and growth up to 190 days after the experiment was set up. Across the six treatments, 105 germinated seeds were recorded, representing 14.6% of the total sown seeds. Germination rates showed significant differences between treatments, indicating that treatments T1 and T3 were statistically superior to the others. The species E. contortisiliquum exhibited the highest germination and growth rates. Additionally, pioneer species showed higher growth rates in treatments with added fertilizer. The second phase was conducted under field conditions, where the effectiveness of the seed ball technique using technosoil and seeds of different sizes was evaluated. The treatments were: T1: Large seed balls, T2: Small seed balls, T3: Direct sowing with large seeds, and T4: Direct sowing with small seeds. Small seeds were defined as those <0.5 cm (Senna macranthera, Cecropia hololeuca, and Schinus terebinthifolia) and large seeds as those >0.5 cm (Enterolobium contortisiliquum, Peltophorum dubium, and Platypodium elegans). The experiment was set up in a post-bauxite mining area, where homogeneous planting of Anadenanthera peregrina was carried out. A total of 176 germinated seeds were recorded across all treatments, 150 days after the experiment was set up. Germination rates showed that germination was significantly lower in treatment T3. The seed ball technique proved to be more efficient in germination for both larger (T1) and smaller seeds (T2). In contrast, direct sowing was more effective for smaller seeds. The species E. contortisiliquum and S. terebinthifolia stood out with higher germination rates. In this context, the seed ball technique using technosoil with bauxite waste is an innovative and promising alternative to enhance forest restoration processes, particularly in enrichment projects, while also allowing the utilization of residual material from mining activities and contributing to the sustainable management of bauxite mining waste.The second chapter aimed to compare the floristic composition of the soil seed bank in a bauxite mining compensation area with that of an adjacent secondary native forest, belonging to the Brazilian Aluminum Company (BAC), in Itamarati de Minas - MG. Two environments were defined: the first, an area in the process of forest restoration, where high planting of seedlings (PMA) was carried out; and the second, a fragment of secondary Seasonal Semideciduous Forest, as a reference ecosystem (ER). In each environment, 20 samples of surface soil (5 cm) were collected and transported to a greenhouse (50% shade), where emerging individuals were evaluated over nine months. In the PMA, 1,404 individuals, 53 species, and 23 botanical families were recorded, with (H') = 2.687 and (J') = 0.671. In the ER area, 1,056 individuals, 33 species, and 22 families were recorded, with (H') = 2.145 and (J') = 0.607. The floristic composition of the soil seed banks was significantly different, likely due to the different successional stages of the areas. Both areas were dominated by pioneer, herbaceous, and native species. Five arboreal species were recorded in the ER and seven in the PMA, three of which are shared between the areas: Cecropia glaziovii, Solanum mauritianum, and Trema micrantha. The presence of these three zoochoric species suggests that the disperser fauna is contributing to the ecological connectivity of the landscape through seed dispersal. Considering that forest restoration is a dynamic process, subject to changes such as seedling mortality, invasion of exotic species, among others, continuous monitoring of the area is recommended. It is expected that as the successional process advances, the differences in floristic composition between the areas will decrease. Keywords: Alternative techniques; Bioindicator; Enrichment; Sustainability.