Recovery of degraded areas using topsoil in the Amazon rainforest

This study is aimed at evaluating the effect of placing the top soil cover areas, such as tailings degraded by tin mining, in the Amazon rainforest in Brazil. The evaluations of the planting sites occurred in areas where tin mining was carried out, basically planting native trees over a period of seven years. This work did not come from a pre-decreed methodology of experimental design, and data was collected only seven years after planting. Thus, it was not possible to identify all variables that contributed to a better recovery of the areas. Sampling was done about seven years after placing the top soil and is determined: pH, organic matter content, P, K, Ca, Mg, Al, cation exchange capacity (T), base saturation (V%), B, Fe, Zn, Cu and Mn. The native forest species existing at the site were evaluated in relation to height (in meters) and diameter of the base. For all sites where the surface layer of soil was applied, there were significant differences in the growth of native species. A fundamental aspect in the rehabilitation of areas degraded by mining, in general, is the knowledge about the soil where that recovery must be conducted. The specific procedures in the rehabilitation of those areas depend essentially on the physical, chemical, biological and mineralogical properties of the soil, which must present conditions for the adequate development of the plants. The initial idea of implanting a project of recovery of soils degraded by mining in the Amazon Forest emerged from a first visit to the field, carried out in 1998. The conditions of the already mined areas, in comparison to the exuberant forest of the surroundings caught our attention. The mining company that acts in the area had already been trying for some time to implant a plan of recovery of these mining areas, however without reaching any significant positive results. The loss of organic matter is one of the main problems of degraded areas in Brazil. The storage and reuse of a blanket of soil (topsoil) produce excellent results, but most of the miners consider this technique expensive and difficult because of operational costs and the sharp topographical condition of the mine site. Therefore, a research project was elaborated prioritizing the recovery of the soil degraded by the tin mining as a prior step to the recovery activities with native forest species. The formation of a superficial pseudo-horizon that supported the vegetation and the time that it would take for its establishment became the main objective of this research. The objective of this work is to verify the levels of elements and their traces in areas where top soils were applied for the remediation of degraded areas with local re-vegetation. © 2011 WIT Press.

Mechanical tillage of degraded mining areas at Jamari national forest (Amazonian forest, Rondônia - BR)

According to the environmental legislation enforced in Brazil and the process of marketing globalization, the commitment of the nations to the preservation of the environment is intensified. By reason of nature's negative responses to its intensive use, awareness then appears from enterprises and agencies about how the anthropic action over the environment needs to be minimized, becoming a challenge: development and sustainability. In this context, the present work made use of the Mechanical tillage of the soil, as a technique to apply, in a large scale, the strategies and methods to recover mined areas that were researched and developed experimentally by researchers on a theme project about the recovering of degraded areas. This work was conducted in the Amazon ecosystem, inside the Jamari National Forest - Rondônia (FLONA do Jamari), in deactivated cassiterite mines. The objectives of this work were to: Develop a computational program capable of managing a database and assist in the selection of machines and preparation methods to execute the operations of topographical reconstitution and tillage of surfaces in areas degraded by the mineral exploitation of cassiterite. Use the program that was developed in the planning of costs and operational development, for the operations required in the strategies for recovering the areas. Analyze the vegetable productivity in the mobilized areas and the quality of the superficial mobilization, making use of indicators and tillage methods. Evaluate, through biological indicators, the efficiency of the recovery strategies and techniques that were mechanized and applied on the location. The results showed that the developed computational program (SGMAD) served the methodological purposes (the analysis of costs and operational capacity) established for the planning and the selection of the tillage machines and methods in the areas of mineral exploitation of cassiterite. The applied methods and quality of the superficial mobilization were significant to the development of leguminous plants in the areas. The use of biological indicators (microbial biomass and enzymatic activity) in the evaluation of the adopted techniques and strategies revealed that the planting of leguminous plants and their posterior incorporation have been promoting gradually positive alterations in some of the analyzed soil/substract parameters. © 2010 WIT Press.

Heavy metals in a degraded soil treated with sludge from water treatment plant

A aplicação do lodo de estação de tratamento de água (LETA) em solos degradados é uma alternativa tanto para disposição desse resíduo como para a recuperação do solo. Neste trabalho avaliaram-se os efeitos do LETA nos teores de metais pesados em um Latossolo degradado por mineração de cassiterita na Floresta Nacional do Jamari, RO, Brasil. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos: testemunha (n = 4); testemunha química, que recebeu apenas calagem (n = 4) e doses D100, D150 e D200 (respectivamente 100, 150 e 200 mg de N kg-1 solo na forma de LETA), aplicadas antes da calagem (n = 20). Após 30 dias da calagem, período em que o solo contido nos vasos foi mantido com teor de umidade próximo à capacidade de retenção, coletaram-se amostras de solo, que foram analisadas com relação aos teores totais e extraíveis de Fe, Cu, Mn, Zn, Cd, Pb, Ni e Cr. A aplicação de LETA aumentou os teores dos metais pesados do solo. A aplicação deste tipo de lodo em áreas degradadas pode causar impacto ambiental e, portanto, deve ser monitorada.

Micorrização e crescimento de progênies de hymenaea stignocarpa mart. ex. Hayne em subsolo de área degradada degraded area

In tropical ecosystems, little is known about the relationship between arbuscular mycorhizal fungi (AMF) and the host genetic variability, especially among tree species. This study aimed to examine the response of 19 progenies of jatobá-do-cerrado (Hymenaea stignocarpa Mart. Ex. Hayne) inoculated with AMF, the root colonization and seedlings early growth were evaluated, growing in cultivated in subsoil from the loading area, under greenhouse conditions. The seedlings, germinated in the laboratory, were transferred to plastic bags containing subsoil and sand mixture (4:1). For the inoculation, each replicate received 100 g of soil (with about 48 spores of AMF) from a preserved Cerrado area, to reintroduce microorganisms. After 120 days, the mycorrhiza colonization (COL), the number of spores of AMF, the plant height (PH), the weight of shoot dry matter (SDM) and the root fresh matter (RFM) were assessed. The highest values of COL, SDM and RFM were observed in the progenies JC7, JC18, JC29, JC27 and JC14; the JC7 andJC18 also increased number of spores. There were significant and positive correlations between COL and the others variables (AP, NE, RFM and SDM, and between RFM and other variables (NE, AP and SDM). The conclusion is that, there is variability among the genotypes of Hymenaea stignocarpa growth (AP MFSR and DMAP) and mycorrhization (COL and NE), with emphasis on two progenies (JC7 and JC18), that showed the highest values, which can be resulted of a greater affinity to strains of AMF- soil inoculum.

The ecophysiological performance of Vernonia polyanthes Less. (Asteraceae) in conserved and degraded forests in the Brazilian Cerrado

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

ORGANIC RESIDUE AND PHOSPHORUS AS CONDITIONERS OF DEGRADED SOIL AND EFFECTS ON THE INITIAL GROWTH OF Dipteryx alata Vog.

In northwestern Sao Paulo State, it was established, in 1965, the hydroelectric station of Ilha Solteira (CESP) that produced extensive degraded areas, from where it was removed the soil superficial layers. For the re-establishment of the vegetation, in areas like these, it is necessary the addition of chemical inputs and organic material. Associating the presence in the area of macrophytes, to the need of recovery of degraded areas and the availability of seeds from native species of Cerrado, it was intended the development of this work, with the objective of evaluating the addition effects of organic residue and phosphorus on the material of degraded soil and on the initial growth of Dipteryx alata, arboreal species of 'cerrado'. The soil material was collected in area of degraded soil by the construction of Ilha Solteira hydroelectric station. The experiment was conducted in two environmental conditions, greenhouse and plenty of sun. The treatments consisted of four phosphorus doses (0, 100, 200 and 300 mg dm(-3) of P2O5), with or without macrophytes addition, with 16 treatments and 10 repetitions each one. The used macrophytes, collected at Jupia hydroelectric station, in Mato Grosso do Sul state, were dried, sliced, incorporated to the soil material and incubated during 60 days. The seeds of Dipteryx alata, collected around of the area, were sowed in washed sand and after 60 days introduced in the treatments. The plants were appraised monthly for height, stem diameter and leaves chlorophyll. After 210 days, the plants were collected and evaluated for fresh and dry weight of aerial part and radicular system and the soil material was evaluated for fertility and microbial activity by the carbon of liberated CO2. The organic residue, incorporated to the material of soil degraded, positively affects the soil fertility and the soil microbial activity. The applied phosphorus doses influenced the behavior of Ca, SB, H+Al and CTC, when applied in the absence of organic residue, it promoted significant and linear increments for values of potential acidity, and indicated the organic residue importance. The initial growth of the Dipteryx alata was favored by the protected cultivation, for the incorporation of organic residue and for the phosphorus addition to the soil. At the end although the material of degraded soil comes as good perspective for disposal of this residue, studies about the field conditions are necessary.

Phytogeographic retrospective in ecotonal areas guided by soil attributes

Re-establishing deforested ecosystems to pre-settlement vegetation is difficult, especially in ecotonal areas, due to lack of knowledge about the original physiognomy. Our objective was to use a soils database that included chemical and physical parameters to distinguish soil samples of forest from those of savannah sites in a municipality located in the southeastern Brazil region. Discriminant analysis (DA) was used to determine the original biome vegetation (forest or savannah) in ecotone regions that have been converted to pasture and are degraded. First, soils of pristine forest and savannah sites were tested, resulting in a reference database to compare to the degraded soils. Although the data presented, in general had a high level of similarity among the two biomes, some differences occurred that were sufficient for DA to distinguish the sites and classify the soil samples taken from grassy areas into forest or savannah. The soils from pastured areas presented quality worse than the soils of the pristine areas. Through DA analysis we observed that, from seven soil samples collected from grassy areas, five were most likely originally forest biome and two were savannah, ratified by a complementary cluster analysis carried out with the database of these samples. The model here proposed is pioneer. However, the users should keep in mind that using this technology, i.e., establishing a regional-level database of soil features, using soil samples collected both from pristine and degraded areas is critical for success of the project, especially because of the ecological and regional particularities of each biome.

Efeito da temperatura e da luz na germinação de sementes de Acacia polyphylla DC.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Armazenamento e requerimento fotoblástico de sementes de Acacia polyphylla DC

Acacia polyphyla (Mimosaceae) é uma espécie arbórea nativa do Brasil, importante para a recuperação de áreas degradadas. Sementes dessa espécie foram armazenadas em condições naturais e artificiais, com os objetivos de avaliar a longevidade das sementes no solo, conservar a sua qualidade fisiológica pelo período correspondente a duas colheitas e verificar o requerimento fotoblástico das sementes armazenadas. em condições naturais, as sementes foram enterradas em clareira, sob dossel ralo e sob dossel denso. As sementes deterioraram rapidamente, revelando-se incapazes de compor o banco de sementes do solo. em condições artificiais, as sementes foram acondicionadas em diferentes embalagens e armazenadas por dois anos em ambiente não controlado e em câmara fria. Periodicamente, as sementes foram colocadas para germinar a 25ºC, na ausência de luz e sob fotoperíodo de oito horas sob luzes branca e de sombreamento. Durante todo o período de armazenamento, a germinação no escuro foi inferior à constatada sob luzes branca e de sombreamento. A qualidade fisiológica foi conservada por dois anos, quando as sementes foram acondicionadas em embalagem impermeável e armazenadas em câmara fria. O comportamento germinativo das sementes armazenadas por dois anos foi comparado com o de sementes recém-colhidas, em temperaturas constante e alternada, não sendo constatado efeito da idade e do regime de temperatura no requerimento fotoblástico das sementes.

Caracterização morfológica de frutos e sementes e desenvolvimento pós-seminal de monjoleiro (Acacia polyphylla DC.)

Acacia polyphylla DC. é uma espécie arbórea, característica dos estádios iniciais da sucessão secundária, de ocorrência natural no Brasil. Pertence à família Leguminosae-Mimosoideae, sendo recomendada em programas de reflorestamento misto, recuperação de áreas degradadas e manejo de fragmentos florestais. Entretanto, não foi encontrado nenhuma referência que fizesse menção aos aspectos químicos e morfológicos das sementes, bem como, aos aspectos do desenvolvimento pós-seminal desta espécie. Assim sendo, o presente trabalho objetivou caracterizar morfologicamente e ilustrar frutos e sementes, quantificar alguns componentes químicos presentes nas sementes e descrever as diferentes fases do desenvolvimento pós-seminal. Para tanto, foram realizadas descrições associadas às estruturas externa e interna das sementes. As descrições morfológicas dos frutos e das sementes foram efetuadas em relação a forma, ao tamanho, a superfície, a micrópila e a forma e a localização do embrião. Para a descrição morfológica das plântulas, as sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura Murashige & Skoog reduzido à metade da concentração e incubadas a temperatura de 25ºC, sendo descritas e ilustradas as plântulas normais e anormais. O fruto é uma vagem deiscente contendo de oito a 16 sementes achatadas, de tegumento testal, embrião axial e invaginado. A germinação das sementes é epígea e as plântulas fanerocotiledonares.

Lodo de esgoto na recuperação de áreas degradadas: efeito nas características físicas do solo

A recuperação de áreas degradadas é um processo lento e requer a adição de resíduos orgânicos como condicionador das propriedades físicas do solo. O lodo de esgoto apresenta elevados teores de matéria orgânica (MO) e nutrientes e, portanto, tem alto potencial para utilização nessas áreas. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da adição de lodo de esgoto na recuperação das características físicas de um solo degradado (Neossolo Quartzarênico) plantado com espécies nativas da Mata Atlântica, na Fazenda Entre-Rios, pertencente à Cia. Suzano Bahia Sul de Papel e Celulose, na região de Itatinga-SP. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por seis doses de lodo de esgoto (0, 2,5, 5, 10, 15 e 20 t ha-1), mais um que recebeu a adubação química. A aplicação de lodo de esgoto, para recuperação de áreas degradadas, aumentou os agregados do solo conforme o aumento das doses de lodo, até 12 meses após sua aplicação. As porosidades (macro, micro e total) do solo foram aumentadas com as maiores doses de lodo de esgoto até seis meses após sua aplicação; apenas a microporosidade foi aumentada até 12 meses após a aplicação. Houve aumento da umidade do solo em função do aumento das doses de lodo no solo até seis meses após a aplicação.

Normas jurídicas para a restauração ecológica: uma barreira a mais a dificultar o êxito das iniciativas?

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho agronômico da cultura do milho e espécies forrageiras em sistema de Integração Lavoura-Pecuária no Cerrado

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recuperação do subsolo em área de empréstimo usada para construção de hidrelétrica

Áreas degradadas referem-se a ecossistemas alterados, onde perdas ou adições são as formas mais comuns de perturbações e degradações ambientais. As áreas de empréstimo em hidrelétricas podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de atributos físicos e da matéria orgânica do subsolo de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado pela retirada de solo para construção de usina hidrelétrica, por meio de adubação verde e aplicação de calcário e gesso. A pesquisa foi implantada em 1992 e os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta; guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994, seguido por feijão-de-porco. Os tratamentos foram implantados seguindo o esquema em blocos casualizados com quatro repetições. Após sete anos, em 1999, foram avaliadas a porosidade do solo, a macroporosidade, a microporosidade, a densidade do solo, matéria orgânica e a produção de massa seca da braquiária. Os tratamentos adotados estão contribuindo para a recuperação dos atributos físicos do subsolo exposto, e o tratamento com mucuna-preta, sem a correção do solo, tem se mostrado mais promissor. Os efeitos da recuperação do solo estão atingindo a profundidade de 0,00-0,10 m.

Recuperação de área degradada por construção de hidroelétrica com adubação verde e corretivo

As áreas de empréstimo em hidrelétricas são as áreas remanescentes da construção da fundação da barragem e podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os horizontes superficiais do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de um Latossolo Vermelho distrófico, degradado por construção civil (Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira-SP), por meio de adubação verde e aplicação de calagem e gessagem. Os tratamentos constituíram-se de: testemunha (solo mobilizado e vegetação espontânea); mucuna-preta e guandu até 1994. Depois foram substituídos por feijão-de-porco; calcário + mucuna-preta; calcário + guandu até 1994. Nova substituição foi feita por feijão-de-porco; calcário + gesso + mucuna-preta e calcário + gesso + guandu até 1994. Outra substituição foi feita por feijão-de-porco. Esses tratamentos foram estabelecidos em blocos casualizados com quatro repetições: após quatro anos com os adubos verdes, um ano com milho, um ano com aveia-preta e dois anos com braquiária. Foram avaliados: pH, teores de Ca2+, Mg2+, P, K, capacidade de troca catiônica, saturação por bases e teor de matéria orgânica. Os tratamentos adotados estão recuperando os atributos químicos do solo degradado, e a mucuna-preta apresentou os melhores resultados, quando comparada ao guandu e feijão-de-porco. Os efeitos da recuperação dos atributos químicos do solo alcançaram a profundidade de 0,0-0,2 m. As técnicas adotadas para recuperação desses atributos químicos (adubação verde, calagem e gessagem) no primeiro ano atingiram a profundidade do solo de 0,0-0,1 m e, somente após cinco anos, de 0,0-0,2 m.