Referências de nutrientes em solos e em espécies vegetais nativas de campos rupestres

Abstract

Campos Rupestres (CRs) são ecossistemas que ocorrem sobre afloramentos rochosos ferruginosos e quartzíticos. São ecossistemas que recobrem aproximadamente 1 % do território brasileiro, principalmente concentrado nos estados de Minas Gerais, Pará e Mato Grosso do Sul. Os CRs são ecossistemas marcados pelo elevado grau de endemismo, notadamente florístico. Apresentarem solos rasos, com baixos teores de nutrientes, presença de metais pesados em teores elevados, alta intensidade solar, déficit hídrico, baixa produção de biomassa dentre outras características. No Quadrilátero Ferrífero, os CRs recobrem importante reserva de minério de ferro de importância econômica mundial e, por esta razão, são ecossistemas imediatamente ameaçados pela expansão da atividade minerária, contudo, um dos menos estudados do estado de Minas Gerais. Os objetivos deste trabalho foram contribuir com o conhecimento dos solos e da flora de campos rupestres por meio do estabelecimento de valores de referências para nutrientes em solos e em espécies vegetais de campos rupestres em diferentes litologias. Foram selecionadas duas áreas de campos rupestres em diferentes litologias: campo rupestre em afloramento ferruginoso (CRF) e campo rupestre em afloramento quartzítico (CRQ). Em cada ambiente, foram amostrados seis indivíduos de dez espécies, sendo cinco espécies amostradas apenas no CRF, cinco espécies amostradas apenas no CRQ e cinco espécies amostradas nos dois ambientes. Para cada indivíduo amostrado, foi coletada uma amostra de solo, na projeção da copa da planta, até a profundidade de 5 cm. As plantas amostradas foram separadas em folhas, galhos, raízes ou parte aérea e raízes, em função das suas características morfológicas. Em seguida, as amostras de plantas foram lavadas, secas, processadas e submetidas a digestão nitro-perclórica. As amostras de solo foram secas ao ar, passadas em malha de 2 mm e submetidas a extração de nutrientes com solução de água régia. Nos extratos das amostras de planta e solo foram dosados os teores de P, S, K, Ca, Mg, B, Fe, Zn, Mn, Cu e B por espectrometria de emissão óptica em plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). As médias para os teores de nutrientes nas folhas, nos galhos, na parte aérea e nas raízes das plantas e no solo foram comparados por meio do teste de Scott-Knott (P < 0,05); ainda, os dados foram submetidos a análise de componentes principais e de agrupamento (cluster). Os resultados mostraram diferenças significativas entre os teores dos nutrientes analisados no solo do CRF e no solo do CRQ. O solo do campo rupestre ferruginoso apresentou teores mais elevados para todos os nutrientes analisados, exceto para S. Semelhantemente, diferenças significativas foram observadas para os teores de nutrientes entre o grupo de espécies amostradas no CRF e no CRQ, e mesmo entre as espécies amostradas na mesma área. As dissimilaridades para os teores de nutrientes entre as plantas amostradas nos diferentes ambientes e entre as diferentes espécies amostradas no mesmo ambiente refletem, respectivamente, as diferenças entre as composições e natureza do material de origem dos campos rupestres de diferentes litologias e a variabilidade observadas para uma mesma área de campo rupestre. Os resultados indicam ainda a necessidade de estudos mais aprofundados a respeitos das semelhanças e dessemelhanças entre campos rupestres em diferentes litologias, que fundamentem estratégias de preservação conciliem as demandas minerárias com a necessidade de contemplar as variabilidades características dos campos rupestres. Palavras-chave: Relação solo-planta. Vegetação campestre. Nutrição de plantas nativas. Ecologia vegetalCampos Rupestres (CRs) are ecosystems that occur on ferruginous and quartzitic rocky outcrops. They are ecosystems that cover approximately 1% of the Brazilian territory, mainly concentrated in the states of Minas Gerais, Pará and Mato Grosso do Sul. CRs are ecosystems marked by a high degree of endemism, notably floristic. Present shallow soils, low levels of nutrients, presence of heavy metals at high levels, high solar intensity, water deficit, low biomass production, among other characteristics. In the Quadrilátero Ferrífero, the CRs cover an important reserve of iron ore of global economic importance and, for this reason, they are ecosystems immediately threatened by the expansion of mining activity, however, one of the least studied in the state of Minas Gerais. The objectives of this work were to contribute to the knowledge of the soils and flora of rupestrian fields through the establishment of reference values for nutrients in soils and in vegetal species of rupestrian fields in different lithologies. Two areas of rock fields in different lithologies were selected: rock field in ferruginous outcrop (CRF) and rock field in quartzitic outcrop (CRQ). In each environment, six, ten species were sampled, five species sampled only in the CRF, five species sampled only in the CRQ and five species sampled in both environments. For each individual sampled, a soil sample was collected, in the projection of the plant's crown, up to a depth of 5 cm. The sampled plants were separated into leaves, branches, roots or aerial part and roots, depending on their morphological characteristics. Then, how the plants were washed, dried, processed and submitted to nitro-perchloric digestion. The soil samples were air-dried, passed through a 2 mm mesh and subjected to nutrient extraction with a water solution. In the extracts of the plant and soil samples, the levels of P, S, K, Ca, Mg, B, Fe, Zn, Mn, Cu and B were measured by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The averages for the levels of nutrients in the leaves, branches, shoots and roots of plants and in the soil were compared using the Scott-Knott test (P <0.05); furthermore, the data were submitted to principal component and cluster analysis (cluster). The results showed significant differences between the levels of nutrients analyzed in the CRF soil and in the CRQ soil. The soil of the rupuginous rupestrian field presented higher levels for all the analyzed nutrients, except for S. Similarly, significant differences were observed for the levels of nutrients between the group of species sampled in the CRF and the CRQ, and even among the species sampled in same area. The dissimilarities for nutrient contents between the plants sampled in the different environments and between the different species sampled in the same environment reflect, respectively, the differences between the compositions and nature of the source material of the rupestrian fields of different lithologies and the variability observed for a same rock field area. The results also indicate the need for more in-depth studies regarding the similarities and dissimilarities between rupestrian fields in different lithologies, which underpin preservation strategies to reconcile mining demands with the need to contemplate the characteristic variability of rupestrian fields. Keywords: Soil-plant relationship. Country vegetation. Nutrition of native plants. Plant ecology.