Resumos

Quantificação do banco de sementes sob diferentes usos do solo em área de domínio ciliar

Evaluation of seed bank under different soil uses

Dálgima Gasparino^I; Ubirajara C. Malavasi^III; Marlene de M. Malavasi^III; Italvaci de Souza^II

^IBiólogaMestre em Agronomia - UNIOESTE

^IIEngenheiro-Agrônomo Mestre em Agronomia - UNIOESTE

^IIIPrograma de Pós-Graduação em Agronomia, UNIOESTE, 85960-000 Mal. Cândido Rondon-PR. E-mail: <umala@unioeste.br>

RESUMO

Neste trabalho, avaliaram-se o número de plântulas e a composição do banco de sementes do solo em áreas de domínio ciliar com remanescentes florestais ou utilizadas para agricultura ou pastagem. As amostras foram coletadas em três épocas do ano. O número médio de indivíduos encontrados nas áreas com remanescentes florestais, agricultura e pasto foi de 551,68; 451,36; e 452,48 sementes viáveis por metro quadrado, respectivamente. O maior número de espécies por metro quadrado foi observado na coleta de verão, com 46,72 espécies. No total, foram identificadas 37 famílias e 81 espécies. Das espécies identificadas, 65,4% foram consideradas como invasoras, 7,41% como gramíneas e 27,19% como arbóreas. Dentre as espécies arbóreas foram identificadas 19 famílias com Ulmaceae, Cecropiacea e Euphorbiaceae, apresentando-se com maior número de plântulas. O maior número de espécies arbóreas foi encontrado em amostras de solo de áreas com remanescentes florestais.

Palavras-chave: Banco de sementes, recomposição vegetal, mata ciliar e uso do solo.

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the seed bank of areas under different uses (forest patches, agriculture and pasture). Soil was sampled during three seasons. Mean number of individuals in forest patches, agriculture and pasture areas were of 551.68; 451.36; and 452.48 species per square meter, respectively. The largest mean number of species was collected in the summer sampling with 46.72 species per square meter. Among the identified species, 65.4% were classified as weeds, 7.41% as grasses, and 27.19% as arboreal species. Among the arboreal species 19 families were identified as Ulmaceae, Cecropiaceae and Euphorbiaceae, yielding the highest number of seedlings. Areas with forest patches presented the highest number of arboreal species.

Keywords: Seed bank, re-vegetation, riparian vegetation and soil use.

1. INTRODUÇÃO

As matas ciliares são tradicionalmente eliminadas para dar lugar a núcleos urbanos ou atividades agropecuárias (ROZZA et al., 1992). Dependendo do grau de degradação, técnicas simples podem ser empregadas para a recuperação da vegetação ciliar. Segundo Seitz (1994), a regeneração natural da vegetação é o procedimento mais econômico para recuperar áreas degradadas. No entanto, tempo é um fator limitante para essa regeneração e está intimamente relacionado com o grau de degradação (MALAVASI, 1977).

As áreas ciliares têm sido consideradas extremamente importantes como corredores para o movimento da fauna, assim como para a dispersão vegetal. Além das espécies tipicamente ciliares encontradas nessas faixas, ocorrem aquelas típicas de terra firme, sendo consideradas como fontes importantes de sementes para o processo de regeneração natural (KAGEYAMA e GANDARA, 2000). Joly (1986), Mantovani (1989) e Rodrigues (1989) relacionaram os fatores abióticos presença da água, topografia e solos como condicionantes da estrutura das matas ciliares. Segundo Jacomine (2000), diversos solos são encontrados sob as formações ciliares nas áreas ribeirinhas dos cursos d'água, variando essencialmente em função do maior ou menor grau de hidrogeomorfismo que ocorre nesses terrenos.

A simplificação do ambiente que caracteriza os sistemas agrícolas modernos, por exemplo as monoculturas, acelerou os padrões de sucessão ecológica, criando "habitats" especializados dentro dos ecossistemas. Em pastagens, o gado provoca a compactação do solo, impedindo ou dificultando o processo de restabelecimento da vegetação e ocasionando o empobrecimento em quantidade e qualidade do banco de sementes existente no solo. O pisoteio elimina espécies florestais e provoca a sucessão retrogressiva das florestas (CAMPOS, 1999).

A composição florística e a distribuição dos propágulos que compõem o banco de sementes são afetadas tanto pelos tipos de dispersão das espécies presentes na área quanto por aqueles adotados pelas espécies das áreas adjacentes. O banco de sementes é considerado um sistema dinâmico, cujo estoque acumulado é variável de acordo com o balanço entre entradas e saídas. As entradas são provenientes da chuva de sementes que acontecem graças aos mecanismos atuantes de dispersão. As saídas, por sua vez, podem ocorrer por respostas fisiológicas, geneticamente controladas, ligadas a estímulos ambientais (luz, temperatura, umidade etc.) ou, ainda, através da morte, perda da viabilidade ou predação das sementes. A flora do banco de sementes do solo é intrínseca e espacialmente heterogênea (JOLY, 1986), e o número de espécies coletadas tende a aumentar com a área total de solo amostrada, o tamanho e a distância entre as amostras (OLIVEIRA FILHO e RATTER, 2000).

O banco de sementes do solo reflete a composição potencial após perturbações (BAIDER et al., 2001). Portanto, a vegetação que se estabelece é variável com o tipo de alteração ambiental imposta. De acordo com Joly (1986), a composição florística do banco de sementes do solo varia com as épocas do ano, nas quais são realizadas as amostragens. Sementes existentes no banco transitório podem, eventualmente, ser incluídas ou excluídas de acordo com a data da coleta. A sazonalidade na germinação de propágulos no banco de sementes é notória (GARWOOD, 1989) e resultante da interação entre fatores ambientais e requerimentos fisiológicos (DURIGAN et al., 2000).

Para atender à exigência de área mínima de produção e obter crédito rural na década de 1980, pequenas propriedades rurais do oeste paranaense derrubaram a vegetação existente na área de domínio ciliar. Uma das alternativas para recomposição de matas ciliares propostas por Rodrigues e Gandolfi (2000) é dependente do banco de sementes no solo.

Este trabalho objetivou quantificar o número de sementes viáveis e a diversidade do banco de sementes do solo em área de domínio ciliar submetida a diferentes usos do solo.

2. MATERIAL E MÉTODOS

As 51 propriedades rurais que margeiam o trecho superior de 6 km do riacho Guavirá, no Município de Mal. Cândido Rondon,PR, foram agrupadas quanto ao uso do solo na área de domínio ciliar. De cada grupo, três propriedades foram aleatoriamente escolhidas para o estudo. Uma amostragem-piloto identificou a necessidade de 43 amostras por área, para estimar o número de espécies do banco de sementes do solo com um erro máximo da média de 10% e confiabilidade de 95%.

Em cada propriedade, as 43 amostras de solo foram sorteadas de um reticulado formado por cinco linhas de 100 m de comprimento distantes 3 m entre si, sendo cada linha com 25 pontos espaçados 4 m entre si. O reticulado foi demarcado distante 15 a 30 m, no sentido paralelo ao do riacho. As coletas das amostras foram realizadas em dezembro de 2001 e março e junho de 2002.

Existem dois métodos para estimar a quantidade e a composição do banco de sementes: 1- extração física das sementes, a qual superestima a quantidade por contar sementes não-viáveis; e 2- emergência das sementes em solo incubado, que requer menos trabalho e detecta a fração de sementes que germina (BROWN, 1991). Este estudo utilizou essa última metodologia.

A amostra do solo foi retirada com o auxílio de uma estrutura metálica vazada (25 cm x 25 cm x 3 cm), enquanto as respectivas porções da serrapilheira foram coletadas manualmente do mesmo espaço demarcado. As amostras foram destorroadas em peneira com malha de 6 mm e acondicionadas em bandejas plásticas (25 cm x 40 cm x 7 cm), sobre as quais se adicionou a serrapilheira correspondente. As bandejas foram mantidas em ambiente protegido com umidade próxima à capacidade de campo, através da adição de água até o aparecimento desta na superfície.

Por um período de três meses, as plântulas resultantes da germinação foram contadas, identificadas e retiradas imediatamente após o seu registro. As espécies não identificadas foram transplantadas para vasos e colocadas para desenvolvimento em local sombreado com SOMBRIT, para futura identificação botânica.

Os dados foram analisados através de um delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial com três tipos de uso do solo e três épocas de coleta das amostras do banco de sementes do solo.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise do número de germinantes ao final de três meses revelou interação estatisticamente significativa (F=54,66; P<0,05) entre as datas de coleta e o uso do solo (Figura 1).

O número total de germinantes nas coletas de março (CV) e junho (CO) foi maior nas amostras do banco de sementes oriundas de áreas com agricultura e com pastagem, enquanto na coleta de dezembro (CP) o número total de germinantes foi maior nas amostras de solos com remanescentes arbóreos. As coletas realizadas em março e junho são coincidentes com o ciclo da cultura do milho-safrinha nas áreas utilizadas para a agricultura na região deste estudo. Ghermandi (1997) também obteve maior número de germinantes nas amostras coletadas no outono (março), nas planícies do noroeste da Patagônia.

Considerando que o banco de sementes é um reflexo da comunidade vegetal até certo ponto, é obvio que o pastejo influência quali e quantitativamente a sua composição (KINUCAN e SMEINS, 1992). Nas grandes planícies da América do Norte, grandes diferenças no número de sementes foram encontradas entre bancos de sementes de áreas pastejadas (20.000 m^-2) e áreas naturais (300 – 800 m^-2), de acordo com Harper (1977). O'Connor e Picket (1992) também encontraram maior densidade de sementes sob condições de pastejo nas planícies africanas. Os resultados deste trabalho são similares aos reportados por Kageyama (1986) em áreas utilizadas com agricultura e pastagem localizadas em São Paulo.

O efeito da sazonalidade é verificado não só no número de propágulos viáveis, mas também na diversidade de espécies. Alterações ambientais resultantes da ação antrópica ou natural são observadas em diversas tipologias vegetais (ARAUJO et al., 2001). Enquanto o maior número médio de sementes germinadas por metro quadrado foi anotado na coleta de junho (CO), o maior número médio de espécies por metro quadrado foi resultante da coleta de março (CV), com 46,72 espécies (Figura 2).

As plântulas resultantes da germinação foram categorizadas em gramíneas, invasoras ou arbóreas, quanto à sua forma de vida. Considerando todas as três épocas de coleta, as gramíneas apresentaram maior número médio de sementes por metro quadrado em áreas utilizadas para pasto (Tabela 1), seguidas pelas usadas com remanescentes arbóreos e agricultura, respectivamente. As plântulas pertencentes ao grupo das invasoras mostraram maior número médio de sementes por metro quadrado no ambiente com agricultura, enquanto as plântulas categorizadas como arbóreas foram mais freqüentes nas amostras de solo com remanescentes florestais.

Espécies herbáceas pioneiras aparecem em grande número no banco de sementes, pois geralmente apresentam dormência facultativa, além de possuírem mecanismos eficientes de dispersão. Por exemplo, Putz e Appanah (1987), na Malásia, encontraram um banco com 131 sementes por m^-2, sendo 31% dos indivíduos oriundos de espécies herbáceas, 40% de espécies arbustivas e 39% de espécies arbóreas.

Dada a mesma taxa de recrutamento, a recomposição da vegetação ciliar com espécies arbóreas nas áreas utilizadas com agricultura e pastagem necessitarão de um período muito maior devido ao número limitado de propágulos viáveis no banco de sementes do solo. Os fatores determinantes da taxa de recrutamento são diferentes, dependendo do uso do solo (GARWOOD, 1989). Áreas cultivadas com cereais resultaram em maior diversidade de espécies do que áreas cultivadas com melão, na França (RÖMERMANN et al., 2005).

As plântulas das espécies arbóreas, gramíneas e invasoras germinadas nas amostras do banco de sementes do solo oriundas das áreas de domínio ciliar do riacho Guavirá estão listadas na Tabela 2.

Durante o estudo foram reconhecidas nas amostras do banco de sementes do solo um total de 37 famílias e 81 espécies. Esses números são menores do que aqueles reportados por Campos e Souza (2003), que listaram 76 famílias, 205 gêneros e 244 espécies nas planícies inundáveis do rio Paraná.

As famílias Astenaceae, Poaceae e Euphorbiaceae apresentaram maior número de espécies com 16, 7 e 6 famílias, respectivamente. Leguminosae e Solanaceae exibiram o mesmo número de espécies, cada uma com quatro espécies ou 4,94% do total amostrado.

Das espécies identificadas, 65,4% foram consideradas como sendo invasoras, enquanto apenas 7,41% foram gramíneas. Carmona (1992), ao estudar o banco de sementes de plantas daninhas em agroecossistemas, observou que a falta de perturbação do solo, aliada à menor fertilidade, condicionou-o a um ambiente estável e propício ao desenvolvimento de poucas espécies.

As espécies arbóreas identificadas totalizaram 19 famílias. Ulmaceae, Cecropinaceae e Euphorbiaceae representaram-se com o maior número de plântulas emergidas. As famílias Ulmaceae e Cecropinaceae contribuíram com uma espécie cada: Trema micrantha e Cecropia sp, respectivamente. Essas espécies são pioneiras, características de formações secundárias, sendo freqüentes em solos úmidos e em áreas abertas (LORENZI, 1992). Esses resultados concordam com os observados em outros trabalhos sobre o banco de sementes de florestas tropicais (GUEVARA-SADA e GÓMEZ-POMPA, 1979; LEAL FILHO, 1992), que mostram a predominância das espécies pioneiras no banco de sementes no solo de floresta.

As alterações na estrutura e composição vegetal do banco de sementes ficam evidenciadas quando os resultados deste estudo são comparados com os de outros em área não perturbada. Os resultados anteriormente reportados contrastam com aquele do banco de sementes do solo da Floresta Atlântica, ao sul do Estado de São Paulo (BAIDER et al., 1999), reportando a família Melastomatacea com 56% das espécies encontradas enquanto Moraceae e Rubiaceae participaram com 5,2% das espécies.

A família Euphorbiaceae contribuiu com duas espécies: Croton urucurana e Sebastiania commersoniana. Embora essas espécies não tenham apresentado número elevado de exemplares em relação às famílias Ulmaceae e Cecropiaceae e nem aparecido em todos os tipos de uso do solo, são pioneiras características de terrenos muito úmidos e brejosos, sendo Croton urucurana típica também de matas ciliares (LORENZI, 1992).

Observou-se que Sebastiania commersoniana apareceu em número bastante reduzido no pasto, enquanto em áreas com agricultura nenhum exemplar foi encontrado. Leal Filho (1992), em estudo sobre o banco de sementes de três estágios de uma sucessão secundária na Zona da Mata de Minas Gerais, também encontrou maior número de germinantes de Cecropia sp. e Trema micrantha, espécies que se destacam por exibir longa dormência facultativa, importante no banco de sementes de florestas tropicais. Uhl e Clark (1983) encontraram que Cecropia filicifolia contribuiu com 70% das sementes germinadas em uma floresta na Venezuela, com longevidade estimada superior a 15 anos. Espécies como Cecropia obtusa e Cecropia sciadophylla conservam a viabilidade e mantêm alta taxa de germinação por mais de 48 meses de armazenamento (HOLTHUIJZEN e BOERBOOM, 1982).

A diversidade de espécies arbóreas reconhecidas foi maior em solo com remanescentes arbóreos, resultado esse esperado em função da proximidade da fonte de propágulos. No entanto, espécies que foram reconhecidas tanto nas áreas de pasto quanto de remanescentes arbóreos, como Cecropia sp. e Trema micrantha, têm seus frutos dispersos ao longo do ano, os quais são avidamente procurados por muitas espécies de pássaros, sendo, por essa razão e pela rapidez de crescimento, indispensáveis nos reflorestamentos heterogêneos de preservação permanente (LORENZI, 1992; CARPANEZZI et al., 1990).

4. CONCLUSÃO

Os resultados deste estudo assemelham-se aos de outros conduzidos em áreas de domínio ciliar, uma vez que a quantidade de sementes encontradas nas áreas de pastagem foi superior a das áreas de agricultura e discorda com relação à composição (número de espécies), que se mostrou menor em áreas de pastagem. As famílias Asteraceae, Poaceae e Euphorbiaceae apresentaram maior número de espécies, enquanto espécies arbóreas das famílias Ulmaceae, Cecropinaceae e Euphorbiaceae foram as mais importantes.

Ficou evidenciado um número pequeno de propágulos viáveis de espécies arbóreas nas amostras do banco de sementes do solo em áreas utilizadas com agricultura e pastagem, para assegurar sucesso na recomposição da mata ciliar em futuro próximo. Conseqüentemente, a sucessão vegetal que se desenvolverá nas áreas de domínio ciliar estudadas necessitará de um intervalo de tempo maior para apresentar estratos arbustivos/arbóreos. Conseqüente-mente, a construção de cercas e a não-utilização das áreas estudadas não garantem sucesso através da revegetação natural. A revegetação dessas áreas necessitará do plantio de mudas ou da semeadura direta de espécies arbóreas para acelerar a sucessão vegetal.

5. AGRADECIMENTOS

Este estudo contou com o apoio do CNPq (Edital Universal) e da CAPES – PROAP (Bolsa de Estudo).

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Recebido em 05.03.2004 e aceito para publicação em 10.11.2005.

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