Recuperação de áreas degradadas pela mineração de argila

Recuperação de áreas degradadas pela mineração de argila

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Nau e Sevegnani (1997), recomendam o plantio de nativas ou exóticas em área de mineração de argila como Lupinus sp., Viccia sativa, Mimosa scabrella, Mimosa bimucronata, Crotalária sp., Mucuna sp. pelo alto potencial que as leguminosas oferecem para a reconstituição de um novo solo. Acrescentam que os berços (covas) devem ser largos, profundos e bem adubados, uma vez que os rejeitos de mineração são de textura argilosa e pobre em matéria orgânica o que dificulta a percolação da água e a expansão radicular para além dos limites desses berços. No caso específico da área de estudo, como agravante tem-se teores de silte no solo que variam de 38 a 40 %.

3.4. LEGUMINOSAS 3.4.1. Leguminosas na Recuperação de Áreas Degradadas

O uso de leguminosas para a recuperação de solos degradados pela agricultura, pastagem, mineração e áreas degradadas em geral tem se mostrado como uma técnica de grande viabilidade econômica. As leguminosas desenvolvem-se bem em ampla faixa de condições edáficas, toleram condições ambientais extremamente adversas, apresentam elevada produção de biomassa, e principalmente, apresentam associações simbióticas (POGGIANI, 1981; FRANCO, DIAS e FARIA, 1992; FERNANDEZ, MACHADO e DIAS, 1994; FARIA e FRANCO, 1994; KAGEYAMA e CARPANEZZI, 1992; CAMPELLO, 1996; DIAS, 1996; SOUZA e SILVA 1996; NAU e SEVEGNANI, 1997; REGENSBURGER, 2000).

O nitrogênio da atmosfera corresponde a 93,8% do nitrogênio total, sendo que apenas 0,04% está disponível para os organismos. As principais formas para fixar nitrogênio ocorre por descargas elétricas, por processos industriais (Haber-Bosch4), e por fixação biológica de nitrogênio (FBN). Apenas poucos procariontes possuem a enzima nitrogenase capaz de reduzir o N2 para a forma inorgânica combinada NH3 que pode então se tornar disponível para plantas e outros organismos. Esses organismos são chamados de fixadores de N2 ou diazotróficos (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002), dando-se às leguminosas o papel principal nesse processo. Essa simbiose5 se caracteriza pela formação de nódulos nas raízes e excepcionalmente no caule.

O grupo de maior importância, para a fixação de nitrogênio nos ecossistemas, identifica-se como o das bactérias diazotróficas do gênero Rhizobium em associação com plantas da família das Leguminosae. O termo rizóbio é normalmente utilizado de forma genérica, mas em termos taxonômicos as bactérias são classificadas como Rhizobium,

Bradyrhizobium, Azorhizobium e Sinorhizobium (CAMPELLO, 1996). A fixação de N2 atmosférico está restrita a essas bactérias que ocorrem no solo ou associadas a algumas espécies vegetais.

4 Produção industrial de fertilizantes nitrogenados utilizando temperaturas (>400ºC) e pressões elevadas (>107

Pascal) para quebrar a ligação tripla do N2 e o transformando em N3. 5 No conceito original simbiose significa vida conjunta de organismos dissimilares sem levar em conta a natureza da relação, isto é se parasítica ou mutualista. A simbiose rizóbio com leguminosas é geralmente subentendida como sendo mutualista (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002).

Com relação aos aspectos ecológicos, as leguminosas fixadoras de nitrogênio atmosférico tendem a dominar os estágios iniciais da sucessão secundária. À medida que a sucessão ecológica avança, as taxas de nitrogênio vão sendo incrementadas no solo e o ecossistema adquire maior capacidade para suportar uma comunidade vegetal mais complexa. A FBN ocorre somente sob condições muito baixas de nitrogênio no solo, e a partir dessa fase, as espécies fixadoras vão sendo lentamente substituídas por espécies de outros estágios serais.

Pesquisas sobre processos microbiológicos em leguminosas como fixação biológica de nitrogênio, possibilita seu uso sob reduzidos custos. Levantamentos da capacidade de nodulação e fixação de nitrogênio em espécies arbóreas e arbustivas de leguminosas, bem como da associação com fungos micorrízicos, possibilitou a produção de estirpes desses rizóbios e fungos em laboratório, proporcionando após a inoculação, maior sobrevivência das espécies em ambientes mais rústicos (CAMPELLO et al., 1994; FARIA e FRANCO, 1994).

Um levantamento realizado no Brasil diagnosticou 635 espécies leguminosas nativas ou exóticas, com capacidade de fixar nitrogênio, sendo muitas delas com potencial para recuperação de solos degradados. Silva et al. (1994) recomendam a inoculação de rizóbio juntamente com fungos micorrízicos para maximizar o potencial de algumas leguminosas quando utilizadas na recuperação de solos.

Franco, Campello e Faria (1995), recuperaram uma área degradada pela mineração de bauxita plantando leguminosas arbóreas associadas a microrganismos fixadores de nitrogênio (rizóbios) e fungos micorrízicos. As árvores promoveram a produção abundante de biomassa que está diretamente associada a formação da matéria orgânica. Essa por sua vez, ao sofrer o processo de decomposição, disponibilizou nutrientes e aumentou o potencial produtivo daqueles solos. O sucesso desta técnica de recuperação já havia sido constatado em áreas de mineração em Porto Trombetas (PA), Barcarena (PA), São Luiz (MA) e Paracatu (MG).

Em ensaios conduzidos em Porto Trombetas/PA, em área de mineração de bauxita, foram testadas as espécies arbóreas Eucalyptus pellita e a leguminosa Acacia mangium (essa inoculada com rizóbio e micorrizada). Verificou-se que num período de nove a dez anos de cultivo que A. mangium apresentou maior produção de folhas e ramos (melhores condições de fertilidade do solo) do que o eucalipto (DIAS, 1996). Solos degradados necessitam, além de um grande aporte de carbono e de demais nutrientes, também de proteção contra o impacto da chuva e da ação direta dos raios solares.

Em outro ensaio instalado sob estéril de mineração de bauxita, comparou-se o crescimento de leguminosas e não leguminosas de rápido crescimento. Aos 19 meses as espécies fixadoras de nitrogênio apresentaram no geral melhor crescimento a citar Acacia mangium, A. auriculiformis, A. holocericea, Mimosa cesalpiniaefolia do que as não fixadoras como Senna siamea, Byasonina crassifolia, Cassia leiandea e Gopia glaba (Souza e Silva, 1996).

3.4.2. Características Ecológicas da Bracatinga e Uso na Recuperação de Áreas Degradadas

Tratando-se especificamente da Mimosa scabrella (bracatinga), levantamentos históricos revelaram que o seu plantio já era praticado desde 1909, sendo usada para diversos fins, diretos e indiretos, como: arborização urbana e paisagismo, sombreamento de cafezais (em outros países), forragem, produção de lenha, carvão e como melífera (CARPANEZZI, 1997).

A espécie já foi amplamente estudada (CÂNDIDO e GRIFFTH, 1978; POGGIANI, 1981; MASCHIO, MACEDA e RAMOS, 1990; PROJETO FAO-GCP/BRA/025/FRA, 1990; MONTOYA e MASCHIO, 1993; JESUS, 1994; GAIAD e CARPANEZZI, 1984; NAU e SEVEGNANI, 1997; CARPANEZZI, 1997, REGENSBURGER, 2000), para a conservação e recuperação de solos degradados, tais como: solos decapitados por terraplanagem; solos alterados pela mineração; solos erodidos; áreas de empréstimo e margens de reservatórios de hidrelétricas. Normalmente apresenta resultados surpreendentes, principalmente quando plantada dentre de sua faixa altimétrica (800 a 1.600 metros de altitude).

O Projeto FAO-GCP/BRA/025/FRA (1990) testou o desenvolvimento da bracatinga em sistema de plantio por mudas (cujas sementes foram inoculadas com rizóbio), semeadura direta com inoculação de rizóbio e semeadura direta sem inoculação aos 18 meses. Foi constatado que o desenvolvimento em altura, diâmetro e volume foi respectivamente de 4,0m; 2,4m2/ha e 1,1m3/ha para as mudas; 3,9m; 2,3m2/ha e 8,9m3/ha para a semeadura com rizóbio e; 3,7m; 1,9m2/ha e 7,6m3/ha para semeadura sem rizóbio. Concluiu-se que os povoamentos implantados com mudas apresentaram maior sobrevivência e maior incremento em volume final por hectare, considerando a média dos tratamentos. Entretanto, esse fato foi influenciado principalmente pela densidade, que foi maior nesse tratamento, além de que a superioridade do plantio por mudas não passou de 10 a 15% em relação à semeadura direta.

Regensburger (2000), comparando o desenvolvimento de bracatingas inoculadas e não inoculadas em área degradada pela mineração de argila, não encontrou diferenças significativas entre um tratamento e outro, além de que a espécie apresenta associação simbiótica com rizóbio de modo promíscuo. Por essa razão, optou-se por não inocular as plantas no presente estudo. Considerando que as sementes foram germinadas em solo nativo, considerou-se que as bracatingas poderiam desenvolver associação simbiótica.

A bracatinga é considerada uma espécie facilitadora da sucessão secundária devido à melhoria nutricional conseguida pela deposição de serrapilheira que é rica em nitrogênio fixado simbióticamente da atmosfera (CALLAWAY, 1995), além de contribuir para o desenvolvimento e reprodução da comunidade do solo, que constitui elos importantes das cadeias biológicas (MASCHIO, MACEDA e RAMOS, 1990). Também observou-se que mesmo em altas densidades, o sub-bosque do bracatingal é bastante diversificado (Klein, 1981).

Baggio et al. (1995), avaliaram o sub-bosque de bracatingas com altura a partir de 2m em talhões de 7 anos de idade, e encontraram 82 espécies arbóreas, pertencentes a 34 famílias. O fato pode ser atribuído a um conjunto de fatores como sombreamento moderado, serrapilheira espessa e com materiais em variados graus de decomposição, e condições químicas do solo, decorrentes da deposição do folhedo.

Uma mineradora de bauxita realizou o plantio homogêneo de bracatingas aproximadamente há 20 anos, sendo observado atualmente o declínio dos indivíduos oriundos do plantio. Entretanto, o sub-bosque apresenta diversas espécies arbóreas e arbustivas, o que sugere a retomada da diversidade florística no processo de sucessão secundária. Nappo (1999), estudou a regeneração natural dessa área e identificou 69 espécies pertencentes a 30 famílias, constatando que a área se encontra em processo de sucessão secundária.

Em um estudo realizado na mina de argila da Mineração Portobello Ltda., em Doutor

Pedrinho/SC, Regensburger (2000) avaliou leguminosas e não-leguminosas, constatando que a bracatinga foi a espécie que melhor suportou as condições adversas, apresentando índice de sobrevivência de 70%. Após 1,5 ano a altura média das árvores era de 4,5 metros, sendo observado um sub-bosque diversificado. Outro estudo na Costa Rica verificou que a sobrevivência da espécie chegou a 94% (PROJETO FAO-GCP/BRA/025/FRA, 1990).

Reichmann Neto e Santos Filho (1982), estudando o efeito do plantio de bracatinga e gramíneas em área de afloramento de um horizonte C, denominada área de empréstimo, obtiveram resultados satisfatórios: formação de um pequeno horizonte superficial orgânico; diminuição da densidade do solo e incorporação de matéria orgânica.

Ao estudarem a produção de folhedo da bracatinga em áreas de mineração de xisto betuminoso, Poggiani e Monteiro (1990) observaram mudança acentuada na produção deste à medida que as árvores envelheciam. A deposição de folhedo de bracatinga dos 4 aos 6 anos de idade, apresentou valores totais anuais entre 5t e 7t por hectare/ano, e a seguir dos 7 aos 1 anos, valores entre 2t e 3t.

Em se tratando das características ecológicas da bracatinga, Mimosa scabrella Benth, a espécie pertence à família das Leguminosae, sub-família Mimosoideae. A espécie ocorre preferencialmente entre 400m e 1800m de altitude, onde a precipitação média anual fica entre 1300mm e 2300mm, com distribuição uniforme e sem estação seca (Região Sul), com diminuição das chuvas no inverno, podendo ocorrer déficit hídrico leve neste período (Região Sudeste). A temperatura média anual na região de ocorrência varia entre 12º e 20ºC (CARPANEZZI e CARPANEZZI, 1992; PROJETO FAO-GCP/BRA/025/FRA, 1990).

A espécie é nativa do Sul do Brasil, encontrada na Floresta Ombrófila Mista (presença de araucária) nas formações Montana e Alto Montana, bem como nas florestas secundárias, principalmente em capoeiras e capoeirões (LORENZI, 1998). Distribui-se geograficamente nos estados de MG, PR, RJ, RS, SC, SP (CARVALHO, 1994; CARPANEZZI, 1997).

A vida da bracatinga é relativamente curta, admitindo-se que a duração individual máxima não ultrapasse 25-30 anos, em sua ocorrência natural (LORENZI, 1998).

A espécie é arbórea, semidecídua, pioneira edáfica6, heliófila7, atingindo normalmente 12m de altura. É uma planta bastante indiferente quanto às condições físicas do solo, ocorrendo espontaneamente em terrenos rasos a profundos e de fertilidade variável, na maioria pobre, com pH entre 3,5 a 5,5, com textura franca a argilosa e bem drenado. Tolera terrenos pedregosos e terraplenados e se destaca por colonizar terrenos nus via sementes (CARPANEZZI e CARPANEZZI, 1992). Por outro lado, pode-se afirmar que a bracatinga é muito sensível às condições de drenagem dos terrenos; e em solos mal drenados, apresenta

6 Pioneira edáfica – ocupa locais onde as condições do solo são muito adversas. Essas espécies representam um grande potencial para recuperação de áreas degradadas. 7 Heliófila – planta que necessita da incidência direta de raios solares para seu melhor desenvolvimento.

crescimento reduzido e elevada mortalidade, sendo essa considerada restrição edáfica (PROJETO FAO-GCP/BRA/025/FRA, 1990).

A floração, ocorre nos meses de junho a outubro e frutifica nos meses de novembro a março. O fruto é anual e do tipo vagem contendo de 2 a 4 sementes pretas (CARPANEZZI, 1997).

Árvores com copas desenvolvidas, de crescimento livre, produzem em média de 1 a 2 quilos de sementes/pé ano. O número de sementes por quilograma varia entre 58.0 e 80.0. As sementes apresentam dormência tegumentar, podendo ser superada através da imersão em água quente a 80ºC, deixando-se esfriar até a temperatura ambiente; ou por imersão em ácido sulfúrico concentrado (93% de pureza) por 4 minutos, sendo em seguida lavado com água. Em ambientes naturais a quebra de dormência se dá pelo aquecimento solar ou fogo. (PROJETO FAO-GCP/BRA/025/FRA, 1990; CARVALHO, 1994; CARPANEZZI, 1997). A produção de sementes da bracatinga pode iniciar no primeiro ano, em árvores vigorosas, mas ocorre, comumente, a partir de três anos de idade, sempre em árvores bem ensolaradas (EMBRAPA, 1988).

Seu sistema radicular é superficial e apresenta associação simbiótica de modo promíscuo, com Rhizobium sp., formando nódulos coralóides, com distribuição homogênea e com atividade da nitrogenase, indicando a fixação de nitrogênio atmosférico (FARIA, MOREIRA e FRANCO, 1984; GAIAD e CARPANEZZI, 1984).

3.5. LEGISLAÇÃO NO CONTEXTO DA MINERAÇÃO

Por ser a mineração uma atividade causadora de impacto ambiental, a importância da recuperação das áreas degradadas por essa atividade tem sido ressaltada em vários trabalhos, entre eles: IBAMA (1990), Carpanezzi et al. (1990), Kageyama, Reis e Carpanezzi (1992), Griffith (1994), Jesus (1994), Nau e Sevegnani (1997), Balistieri e Aumond (1997), Carvalho (1998), Reis, Zamboni e Nakazono (1999), Zimmermann e Trebien, (2001). Por outro lado, a atividade mineral é plenamente lícita e tem gerado inúmeros recursos para os municípios e estados, sendo que desde o Brasil Colônia, tal atividade tem papel importante na economia do país. Convém ressaltar, entretanto, que durante o regime imperial não havia tratamento legal sobre tal atividade.

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