Recuperação de áreas mineradas de bauxita com eucalipto e espécies florestais nativas

Abstract

As atividades de mineração, apesar da grande importância para o setor econômico mundial, causam grandes impactos nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, o que leva a busca de estratégias de recuperação destas áreas. A presente tese foi dividida em quatro capítulos, os quais abordaram o crescimento e a estimativa de biomassa, produção e decomposição de serapilheira, fluxos de CO 2 e CH 4 e, por fim, atributos orgânicos do solo. Os objetivos no capítulo 1 foram o de avaliar o crescimento de três coberturas florestais implantadas em área minerada de bauxita: eucalipto (E. urophylla x E. grandis), angico (Anadenanthera peregrina) e plantio misto composto por 16 espécies florestais nativas no tempo (6, 18, 36 e 56 meses), em quatro tipos de adubação (orgânica - AO, química- AQ, padrão da empresa- AE e orgânica e química combinadas - AO+AQ), bem como estimar a biomassa e os estoques de C do fuste destas árvores aos 56 meses de idade pela volumetria com cubagem rigorosa não destrutiva. Para tanto, o diâmetro, em nível do coleto (DAS), o diâmetro a nível do peito (DAP) e a altura total (Ht) de todas as árvores plantadas foram medidos nas quatro idades. O volume do fuste foi estimado aos 56 meses de idade por meio da cubagem rigorosa das árvores pelo método não destrutivo para obtenção de equações alométricas. A adubação não influenciou na Ht de angico, porém, o DAS das árvores foi influenciado pela adubação aos 18, 36 e 56 meses de idade. O eucalipto, aos 6, 36 e 56 meses, apresentou maiores Ht’s nas adubações AO+AQ e AO e as menores em AE, assim como, o DAS. No tratamento com espécies nativas, a AE proporcionou as menores Ht’s aos 18, 36 e 56 meses, porém, a adubação não influenciou o DAS destas árvores. O eucalipto apresentou estimativas de biomassa e estoque de C quatro vezes maiores que aquelas de angico e o plantio misto de espécies nativas em AO+AQ. No capítulo 2, objetivou-se determinar a produção e a taxa de decomposição da serapilheira e seus componentes, bem como, a ciclagem de nutrientes do folhedo e galhos de três coberturas florestais ao longo de 30 meses de avaliação. Eucalipto e nativas não diferiram quanto a serapilheira aportada, bem como, serapilheira acumulada no solo. A taxa de decomposição da serapilheira de angico e nativas foi maior na época chuvosa. As maiores concentrações e conteúdos de P, K, Ca e Mg no folhedo foram observadas nas espécies nativas. No terceiro capítulo avaliou-se os fluxos de CO 2 e CH 4 nos solos das áreas mineradas e recuperadas com as três coberturas florestais, bem como, no solo da área sem cobertura e mata nativa não minerada. O efluxo de CO 2 do solo foi maior em área de vegetação natural (Mata) e menor nas áreas sem qualquer tipo de cobertura (Sem Cob). Entre as espécies plantadas o efluxo de CO 2 não variou significativamente, porém, observou-se maior efluxo de CO 2 nos meses de maior umidade do solo. A respiração heterotrófica do solo foi a que mais contribuiu para o efluxo total de CO 2 do solo, sendo a contribuição do litter responsável pelos maiores valores. Foi observado influxo de CH 4 pelo solo para todas as áreas estudadas. No último capítulo objetivou-se avaliar a influência das coberturas florestais e tratamentos de adubação nos estoques de C e N totais do solo e suas frações. Os estoques de C e N totais não apresentaram diferenças entre as coberturas florestais estudadas, exceto a mata nativa que apresentou os maiores estoques. O C lábil e o da biomassa microbiana foram os atributos que mais sinalizaram mudanças em decorrência das aplicações dos tratamentos após mineração de bauxita. A implantação de coberturas florestais em área pós mineração permitiu o aumento do IMC (Índice de Manejo de Carbono) em relação a área Sem cobertura camada de 0-60 cm.

Mining activities are important to the world economic sector, but cause great impacts on the physical, chemical and biological attributes of the soil and there is a need of strategies to recover these areas. The present thesis is divided in four chapters, which address the growth and the estimation of biomass, litter production and decomposition, CO 2 and CH 4 fluxes and, finally, organic soil attributes. In Chapter 1 aim to evaluate the growth of trees in three forest coverings implanted in bauxite mined area: eucalyptus (E. urophylla x E. grandis), angico (Anadenanthera peregrina) and mixed planting composed of 16 native forest species in time (6, 18, 36 and 56 months), in four types of fertilization (organic - AO, chemical - AQ, company standard - AE and combined organic and chemical - AO+AQ), and to estimate biomass and carbon stocks (C) of the trees stem at 56 months old by the volumetry with strict non destructive counting. The diameter at ground level (DAS), the diameter at breast height (DAP) and total height (Ht) of all planted trees were measured at the four ages. The stem volume was estimated at 56 months old by rigorous tree - borne counting using the non - destructive method to obtain allometric equations. Fertilization did not influence the Ht of angico, however, the DAS of the trees was influenced by fertilization at 18, 36 and 56 months old. Eucalyptus, at 6, 36 and 56 months, presented higher Ht's in AO+AQ and AO fertilization and the lowest in AE, as well as DAS. In the treatment with native species, the AE provided the lowest Ht's at 18, 36 and 56 months, however, the fertilization did not influence the DAS of these trees. Eucalyptus presented estimates of biomass and C stocks four times higher than Angico and mixed planting of native species in AO+AQ. In Chapter 2, the objectives were to determine the production and rate of decomposition of the litter and its components, and the nutrient cycling of leaf and branches of three forest cover over 30 months of evaluation. Eucalyptus and native did not differ to quantity of litter deposited to soil, as well as litter accumulated in the soil. The decomposition rate of native and angico litter was higher in the rainy season. The highest concentrations and contents of P, K, Ca and Mg in the leaflet were observed in the native species. In Chapter 3 the CO 2 and CH 4 fluxes were evaluated in the soils recovered with the three forest coverages, as well as in the soil of the uncovered area and in the native forest not mined. Soil CO 2 efflux was higher in natural vegetation area (Mata) and lower in areas without cover (Sem Cob). Among the planted species the CO 2 efflux did not change significantly, however, it was observed a greater efflux of CO 2 in the months of greater soil moisture. The heterotrophic respiration was the principal contributor to the total soil CO 2 efflux, with the contribution of the litter responsible for the highest values. Influx of CH 4 was observed for all the studied areas. In Chapter 5 the aim was to evaluate the influence of forest cover and fertilization treatments on the C and N stocks of the soil and its fractions. The C and N stocks did not show differences between the forest cover studied, except in the native forest that presented the largest stocks. The labile C and the microbial biomass were the attributes that most signaled changes due to the applications of the treatments after bauxite mining. The implantation of forest cover in the post mining area allowed the increase of the IMC (Carbon Management Index) in relation to the area without cover layer of 0-60 cm.