Indicadores da influência de áreas agrícolas sobre fragmentos florestais da Mata Atlântica: análises do solo e de aspectos ecofisiológicos de espécies arbóreas
Data
2022-01-24
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Universidade Estadual de Londrina
Resumo
Resumo: O bioma Mata Atlântica vem sofrendo um intenso processo de degradação que provocou fragmentação florestal, em que se observa uma paisagem de remanescentes imersos em uma matriz agrícola. A nutrição mineral das espécies vegetais depende da qualidade do solo e da ciclagem de nutrientes realizadas pela comunidade microbiana que disponibiliza os nutrientes para as plantas. O nitrogênio (N) e o fósforo (P) estão entre os nutrientes mais demandados, pois compõem biomoléculas importantes no metabolismo e na manutenção dos vegetais. Tem sido reportado um aumento nos teores de N e P nos ecossistemas por diversos fatores, incluindo a aplicação de fertilizantes na agricultura, que promove alterações no equilíbrio destes. Neste estudo, procurou-se avaliar se áreas agrícolas interferem nos atributos químicos dos solos, na biomassa microbiana do solo (BMS) e sua atividade metabólica, no metabolismo do N e no teor de P das folhas de espécies arbóreas nativas localizadas nas bordas de fragmentos florestais, a fim de identificar bioindicadores e biomarcadores para alterações ambientais. Foram selecionadas as espécies tolerantes à sombra Actinostemon concolor, Aspidosperma polyneuron e Chrysophyllum gonocarpum encontradas em dois fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual, no norte do Paraná, cercados por matrizes agrícolas e reflorestamentos. Em cada fragmento foram comparadas, nas análises de solo, bordas adjacentes a áreas de cultivo agrícola (BAC), bordas adjacentes a reflorestamentos (BAR) e áreas de reflorestamento (R). Também foram avaliados os solos das áreas de cultivo agrícola (A) adjacentes aos fragmentos. Os atributos das plantas foram avaliados pela comparação entre as áreas da BAC e da BAR. Com base na análise química do solo observou-se que as áreas A apresentaram menor atividade da BMS e disponibilidade de nutrientes para plantas em relação às outras áreas, o que pode ter influenciado nos atributos dos solos das BAC, que se apresentaram com qualidade inferior em relação às áreas das BAR. A respiração basal do solo e o quociente microbiano da área da BAC foram menores em comparação com a área da BAR em um dos fragmentos, o que pode resultar em menor ciclagem de nutrientes neste solo. A. concolor apresentou maior teor de proteínas nas folhas da BAR, maior quantidade de nitrato e aminoácidos na BAC de um dos fragmentos, indicando acúmulo de produtos do metabolismo do N nas plantas mais próximas à área de cultivo agrícola. A. polyneuron apresentou um teor muito alto de nitrato nas folhas da BAC de um dos fragmentos, demonstrando uma provável maior absorção de N e acúmulo deste nas folhas devido ao seu metabolismo lento. C. gonocarpum acumulou mais proteínas e P nas folhas da BAC em um dos fragmentos, também demonstrando uma possível alteração de seu metabolismo devido à proximidade com áreas agrícolas.
Abstract: The Atlantic Forest biome has undergone an intense degradation process that resulted in forest fragmentation, resulting in a landscape of forest remnants immersed in an agricultural matrix. The plant nutrition depends on the soil quality and the nutrient cycling made by microorganisms. Nitrogen (N) and phosphorus (P) are among the most required nutrients, as they make up important biomolecules in the plant metabolism and maintenance. There are reports of an increase in N and P concentrations in ecosystems due to several factors, including the use of fertilizers in agriculture, which promote changes in their balance. This study aimed to evaluate whether agricultural areas interfere with the chemical attributes of soil, soil microbial biomass (BMS) and its metabolic activity, N metabolism and P concentration in leaves of native tree species located on the edges of forest fragments, in order to identify bioindicators and biomarkers for environmental changes. Shade tolerant species Actinostemon concolor, Aspidosperma polyneuron, and Chrysophyllum gonocarpum were selected from two semideciduous seasonal forest fragments in northern Paraná, surrounded by agricultural and reforestation areas. Based on the soil analyses, the borders adjacent to agricultural cultivation areas (BAC), borders adjacent to reforestation (BAR), and reforestation areas (R) in each fragment were compared. Agricultural soils (A) adjacent to the fragments were also evaluated. Plant attributes were assessed by comparing the BAC and BAR areas of each fragment. The soil chemical analysis of A areas indicated less favorable for plant nutrition and activity of BMS in relation to the other areas, what may have influenced the soil attributes of the BAC, which presented lower quality compared with the BAR areas. The BMS revealed in one of the fragments, lower basal soil respiration and microbial quotient in the BAC area compared with the BAR area, which may result in lower nutrient cycling in that soil. A. concolor presented higher leaf protein concentration in the BAR, and higher concentrations of nitrate and aminoacids in the BAC in one of the fragments, indicating accumulation of N metabolism products in the plants closer to the agricultural cultivation area. A. polyneuron presented very high leaf nitrate content in the BAC in one of the fragments, demonstrating a likely higher N absorption and accumulation of N in the leaves due to its slow metabolism. C. gonocarpum leaves accumulated more proteins and P in the BAC in one of the fragments, also demonstrating a possible change in its metabolism due to its proximity to agricultural areas.
Descrição
Palavras-chave
Floresta estacional semidecidual, Cultivo agrícola, Química do solo, Biomassa microbiana do solo, Metabolismo do nitrogênio