Coinoculação de microrganismos promotores do crescimento vegetal em espécies arbóreas em área de mineração de carvão em recuperação

Abstract

A mineração de carvão a céu aberto em Santa Catarina (SC) levou à degradação de extensas áreas. Uma técnica empregada para a recuperação de área degradadas é a revegetação por meio do plantio de espécies arbóreas. Algumas características físicas, químicas e biológicas verificadas em solos degradados podem dificultar o desenvolvimento vegetal. Uma alternativa que pode facilitar a adaptação, crescimento e sobrevivência de espécies vegetais nesses solos, seria a coinoculação de microrganismos promotores do crescimento vegetal (MPCV). Desse modo, o presente estudo teve por objetivo principal avaliar a coinoculação de MPCV em espécies arbóreas nativas em solo de área de mineração de carvão em SC em processo inicial de recuperação. No primeiro capítulo foram realizados ensaios com Citharexylum myrianthum, Mimosa scabrella, Schinus terebinthifolius e Senna multijuga em condições controladas de casa de vegetação para a avaliação dos efeitos da coinoculação de diferentes combinações de quatro MPCV sobre o crescimento, acúmulo de N e P e colonização micorrízica, testando-se os seguintes tratamentos: R ? Rhizobium sp., E1 ? Pseudomonas sp., E2 ? Pantoea sp. e F ? inoculante comercial a base de fungo micorrízico arbuscular Rhizophagus intraradices (Rotella BR), em solo esterilizado proveniente de uma área de mineração em processo inicial de recuperação. Em C. myrianthum, M. scabrella e em S. multijuga o tratamento R+E1+F foi o mais eficiente para a maioria dos parâmetros avaliados, com incrementos de 254%, 221% e de 445% na massa seca da parte aérea (MSPA), respectivamente, em comparação com o controle sem inoculação (SI). Em S. terebinthifolius a inoculação tripla E1+E2+F apresentou um incremento de 93% na MSPA em relação a SI. No segundo capítulo, a fim de investigar os efeitos da coinoculação de MPCV em condições de solo não esterelizado, foram conduzidos ensaios independentes para cada uma das quatro espécies arbóreas testando-se tratamentos de coinoculação compostos pelos mesmos MPCV supracitados, sendo: R+E1+E2 (MIX), inoculante micorrízico (FMA) e MIX+FMA, além de um tratamento não inoculado (SI). Após seis meses, as mudas foram avaliadas quanto ao crescimento e acúmulo de nutrientes. Como principais resultados, a inoculação de FMA em C. myrianthum e a coinoculação de MIX+FMA em S. multijuga favoreceram o crescimento das mudas dessas espécies arbóreas, com incrementos médios de 87% e 920% na MSPA, 126% e 749% no acúmulo de nitrogênio (AN) e de 135% e 718% no acúmulo de fósforo (AP), respectivamente, em comparação com SI. Parte das mudas produzidas no viveiro foram empregadas em ensaio realizado a campo em área de mineração de carvão em processo inicial de recuperação, constituindo-se no terceiro capítulo da Tese. Neste último, avaliou-se os efeitos da coinoculação de MPCV sobre o crescimento e sobrevivência das mudas de C. myrianthum e S. multijuga, bem como a avaliação de atributos químicos e microbiológicos do solo aos 300 e 420 dias após o transplante (DAT) das mudas. Os tratamentos de inoculação FMA e MIX+FMA diminuiram a taxa de mortalidade das mudas de S. multijuga. A atividade enzimática da arisulfatase, DAF, fosfatase e a biomassa microbiana do solo demonstraram potencial para serem utilizadas nas avaliações de monitoramento de áreas degradadas pela mineração de carvão em processo de recuperação. De forma geral, os resultados verificados no presente trabalho demonstraram potencial da coinoculação de MPCV na produção de mudas arbóreas em viveiro, especialmente em C. myrianthum e em S. multijuga, visando a revegetação de áreas degradadas pela mineração de carvão em SC, a fim de acelerar a produção de mudas em viveiro, aumentar a taxa de sobrevivência no transplantio para o campo das mudas de S. multijuga.

Abstract: Open pit coal mining in Santa Catarina (SC) led to degradation of large areas. A technique used to recover degraded areas is revegetation. However, physical, chemical and biological characteristics verified in the soils of these areas can hinder plant development. An alternative that can facilitate adaptation, growth and survival of plant species in soils with these characteristics would be the co-inoculation of plant growth-promoting microorganisms (PGPM). The present study aimed to evaluate the co-inoculation of PGPM in native tree species in soil from a coal mining area in SC in initial recovery process. In the first chapter, tests were carried out with Citharexylum myrianthum, Mimosa scabrella, Schinus terebinthifolius and Senna multijuga under controlled greenhouse conditions to evaluate the effects of co-inoculation of different combinations of four PGPM on growth, N and P uptake, and mycorrhizal colonization. We tested the following treatments: R ? Rhizobium sp., E1 ? Pseudomonas sp., E2 ? Pantoea sp., and F ? commercial inoculant of the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus intraradices (Rotella BR), in sterilized soil from a mining area in initial recovery process. In C. myrianthum, M. scabrella and S. multijuga, R+E1+F treatment was the most efficient for most parameters evaluated, with increments of 254%, 221% and 445% in shoot dry mass (SDM), respectively, compared to the uninoculated control (SI). In S. terebinthifolius, the triple inoculation E1+E2+F showed an increase of 93% in SDM compared to SI. In the second chapter, in order to investigate the effects of co-inoculation of PGPM in non-sterile soil conditions, independent tests were conducted for each of the four tree species, testing co-inoculation treatments composed of the same PGPM mentioned above, as follows: R+E1+E2 (MIX), mycorrhizal inoculant (FMA) and MIX+FMA, in addition to an uninoculated treatment (SI). After six months, the seedlings were evaluated on growth and nutrient accumulation. As main results, the inoculation of FMA in C. myrianthum and the co-inoculation of MIX+FMA in S. multijuga favored the growth of seedlings of these tree species, with average increments of 87% and 920% in SDM, 126% and 749% in the nitrogen accumulation (NA) and 135% and 718% in phosphorus accumulation (PA), respectively, compared to SI. Part of the seedlings produced in the nursery were used in a field trial in a coal mining area in the initial recovery process, constituting the third chapter of the Thesis. In the latter chapter, the effects of co-inoculation of PGPM on the growth and survival of C. myrianthum and S. multijuga seedlings were evaluated, as well as the evaluation of chemical and microbiological attributes of the soil at 300 and 420 days after transplanting (DAT) of the seedlings. FMA and MIX+FMA inoculation treatments reduced the mortality rate of S. multijuga seedlings. The enzymatic activity of arisulfatase, DAF, phosphatase and soil microbial biomass showed potential to be used in monitoring evaluations of areas degraded by coal mining in process of recovery. The results verified in the present study demonstrated the potential of co-inoculation PGPM in the production of tree seedlings in greenhouse and nursery, especially in C. myrianthum and S. multijuga, aiming at the revegetation of areas degraded by coal mining in SC, in order to accelerate the production of seedlings in nursery, increase the survival rate during transplantation to the field of S. multijuga seedlings.