Atributos do solo e comunidades microbianas associadas à bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) em áreas de mineração de carvão em recuperação

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016.A exploração do carvão mineral em SC, em épocas de forte demanda pelo combustível, acarretou em mudanças no ambiente especialmente nas características químicas, físicas e biológicas do solo, fazendo da revegetação uma alternativa para a recuperação destas áreas. Dentre as espécies implantadas no processo de revegetação encontra-se a bracatinga, espécie arbórea com alta rusticidade e adaptabilidade à ambientes adversos. Entretanto, o monitoramento do processo de recuperação dessas áreas é fundamental e, dentre os parâmetros que influenciam no avanço desse processo estão os microbiológicos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os atributos do solo e a estrutura de comunidades microbianas associadas à bracatinga e suas relações com o estágio de recuperação de áreas degradadas pela mineração de carvão na região carbonífera de Santa Catarina. Na projeção das copas de bracatinga, amostras de solo foram coletadas em Áreas de Preservação Permanente com diferentes tempos de Revegetação (2, 4, 6 e 12 anos), e em uma área controle (preservada) com ocorrência natural da bracatinga. Foram avaliados atributos químicos do solo, como pH, macronutrientes (N, P e K), carbono orgânico total (COT) e elementos-traço, assim como, os teores foliares de N e elementos-traço nas folhas de bracatinga. Os atributos microbiológicos avaliados foram carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (CBM e NBM), respiração basal (RBM), quociente metabólico (qCO2), unidades formadoras de colônia (UFC) de fungos e bactérias e a estrutura de comunidades de fungos e bactérias edáficos e endofíticos da bracatinga por PCR-DGGE. Os atributos químicos do solo apresentaram pouca relação com o tempo de recuperação das áreas impactadas. Já os atributos microbiológicos NBM, CBM, RBM e qCO2, responderam rapidamente ao tempo de revegetação das áreas, mostrando potencial de serem utilizados no monitoramento do processo de recuperação. A estrutura da comunidade fúngica endofítica, apresentou relação com o tempo de recuperação, sendo necessário o emprego de técnicas mais sensíveis afim de identificar e inferir funcionalidades para o crescimento vegetal. Este aspecto é determinante no processo de recuperação de áreas degradadas, pois quanto maior for a redundância funcional estabelecida em um ambiente, maior será sua resiliência, fornecendo assim, condições para a recuperação das áreas degradadas pela mineração de carvão.Abstract : The exploitation of coal in Santa Catarina State (SC), Brazil, during periods of intense demand for the fuel, resulted in drastically environmental changes in soil features (chemical, physical and biological), and revegetation is an important alternative for recovery of these areas. Among the species implanted in the revegetation process is the bracatinga, tree species with high hardiness and adaptability to adverse environments. However, in addition to performing the revegetation, it is critical to maintain a constant monitoring of the recovery process, especially the microbiota. Thus, the present study aimed to evaluate the soil attributes and microbial community structure associated with bracatinga and their connection with the time recovery of degraded areas by coal mining in SC. Soil samples, from under the canopy of trees were collected in permanent protection area with different times of revegetation (2, 4, 6 and 12 years), and also in a control area, with natural occurrence of bracatinga. The soil composition of macronutrients (N, P and K), total organic carbon (TOC) and trace elements were determinated, as well as its pH. Also, foliar N and trace elements of bracatinga leaves were quantified. The microbiological attributes obtained were microbial biomass carbon and nitrogen (Cmic and Nmic), basal respiration (BR), metabolic quotient (qCO2), colony forming units (CFU) of fungi and bacteria, community structure of edaphic and endophytic fungi and bacteria of bracatinga by PCRDGGE. The soil chemical attributes showed poor relationship with the time of recovery of impacted areas. Microbiological attributes Cmic, Nmic, BR and qCO2 responded quickly to the revegetation of time the areas, which reveals a propensity for recovery monitoring parameter. The structure of endophytic fungal community were related to the time of recovery, what implies in the use of more sensitive techniques, in order to identify and infer functionalities of this group. This is a determining factor in the recovery process, because with higher level of functional redundancy established in an environment, it will guide to a higher resilience which provides conditions for the recovery of degraded areas by coal mining