Relações entre os grupos funcionais de leguminosas e de acumuladoras de alumínio no Cerrado

Abstract

No Brasil o Cerrado e considerado como o segundo maior bioma, abrangendo cerca de 2 milhões de km2, com uma diversidade de paisagens as quais podem estar constituídas por diferentes fisionomias de vegetação vinculadas a fatores físicos e fisiográficos, ou por um mesmo tipo de vegetação com distintos padrões de composição florística. Esta diversidade de paisagens determina uma grande diversidade florística no Cerrado possuindo aproximadamente 12.000 espécies vegetais, das quais 4000 tem sido consideradas como endêmicas. A família Leguminosae aparece como uma das mais importantes em número e riqueza de espécies, reunindo quase o 25 dos tãxons para a flora vascular do Cerrado. Muitas especies desta família possuem importante papel ecológico, pois através de uma simbiose com microrganismos são capazes de adicionar nitrogênio reativo ao sistema mediante a fixação biológica do nitrogênio (FBN), promovendo a acidificação do solo durante este processo. Em condições de solos ácidos como no Cerrado o alumínio que geralmente é insolúvel e não se encontra disponível para participar em reações biogeoquímicas se solubiliza e tem a entrada nas raízes das plantas favorecida. Vãrias especies de Cerrado apresentam o conteúdo de alumínio igual ou maior de 1 g kg"1 na matéria seca, sendo designadas como acumuladoras de alumínio. Em virtude do efeito de acidificação do solo causado pelas leguminosas no processo de FBN, foi testada neste trabalho a hipótese de que existe uma correlação positiva entre estes dois grupos funcionais: leguminosas e acumuladoras de alumínio (Ai) no Cerrado. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) de Paraopeba (MG), onde existem diferentes fitofisionomias com distintas classes de solo. Em cada classe de solo foram instaladas 3 parcelas de 20 x 100 m, que foram divididas em 5 transectos de 20 x 20 m, registrando-se todos os indivíduos do estrato arbustivo-arbóreo com circunferência a altura do solo (CAS) maior que 10 cm, alem disso foram avaliados dados de teor de nutrientes no solo e luz em cada parcela. Foi realizada uma análise de associação entre as variáveis ambientais (solo e luz) com a distribuição dos dois grupos funcionais nas diferentes fitofisionomias. Também foram feitas análises de correlação entre a abundância de leguminosas e abundância de acumuladoras de Al. Foram aplicados modelos lineares generalizados entre variáveis ambientais e abundância de espécies das leguminosas e acumuladoras de Al e feitos testes histoquímicos para verificar o acúmulo de alumínio nos tecidos das leguminosas. Os testes histoquímicos não evidenciaram acúmulo de alumínio nos órgãos vegetativos das leguminosas. Segundo as análises de associação, a luz e o alumínio foram as variáveis mais relacionadas com a distribuição das leguminosas e espécies acumuladoras de Al no Cerrado da FLONA de Paraopeba. As leguminosas mostraram uma relação negativa com luz e a maioria das acumuladoras de Al evidenciaram uma relação positiva, no entanto duas espécies das acumuladoras de Al mostraram uma relação negativa com este fator. Assim o grupo funcional das acumuladoras de Al foi dividido em dois: acumuladoras de Al tolerantes ao sombreamento (Relação negativa com luz) e acumuladoras de Al não tolerantes ao sombreamento (Relação positiva com luz). As análises de correlação entre a abundância dos dois grupos evidenciaram uma correlação positiva entre leguminosas e acumuladoras de alumínio tolerantes ao sombreamento, no entanto uma correlação negativa com as não tolerantes ao sombreamento, com isso, a hipótese de correlação positiva com as acumuladoras de alumínio foi rejeitada. No entanto, e aceita, se considerarmos a relação das leguminosas com o grupo de acumuladoras de Al tolerantes ao sombreamento.

In Brazil, Cerrado is considered as the second largest biome with 2 million km2, being dominant in the central highlands with a diversity of landscapes which may be constituted of different types of vegetation linked to physical and physiographic factors, or the same type of vegetation with distinct patterns of floristic composition, also related to environmental conditions. This diversity of landscapes determines a great floristic diversity in the Cerrado which has approximately 12,000 plant species, among these, the species of Leguminosae family appear as one of the most important in number and richness species, get together 25% of the taxa to the vascular flora of the Cerrado. Many species of this family have important ecological role because through a symbiosis with microorganisms are able to add reactive nitrogen to the system by biological nitrogen fixation (BNF), promoting soil acidification during this process. Aluminum is insoluble, generally is not available to participate in biogeochemical reactions, but under conditions of acidic soils as in Cerrado its entry into plant roots is favored. Various species of Cerrado present equal or greater content of aluminum of 1 g kg-1 of dry matter and are designated as aluminum accumulating, due to the effect of acidification of the soil caused for the Leguminosae in the process BNF. In this work was tested the hypothesis if there is a positive correlation between Leguminosae and aluminum (Al) accumulators species in the Cerrado of the National Forest of Paraobeaba, Minas Gerais. The study was conducted in the FLONA of Paraopeba (MG), in different types of soil of each vegetation type of the Cerrado, were installed 3 plots of 20 x 100 m, which were divided into five transects of 20 x 20 m. We recording all individuals of the shrub-tree stratum with circumference to height from the ground (CAS) greater than 10 cm. Were also recorded nutrient content data and light in each plot. Analysis of association between environmental variables was done (soil and light) with the distribution of species of legumes and aluminum accumulators, correlation analysis between the abundance of legumes and Al accumulators and generalized linear models were used between environmental variables and abundance of species of legumes and Al accumulators, and were made histochemicaI tests to confirm the aluminum accumulation in the legume tissues. The histochemical tests showed no aluminum accumulation in vegetative organs of legumes, according to the association analyzes the light and aluminum are the variables that are more related to the distribution of legumes and Al accumulators species in the Cerrado of the FLONA of Paraopeba. Legumes showed a negative relation with light and Al accumulators showed a positive relation, however two species of Al accumulators showed a negative relation with this factor. Thus the functional group of Al accumulators was divided into two: Al accumulators tolerant to shading (negative relation with light) and Al accumulators not tolerant to shading (positive relation with light). The analysis of correlation between the abundance of the two groups showed a positive relation between legumes and aluminum accumulators tolerant to shading, however a negative relation with the not tolerant to shading. Thus, the positive correlation hypothesis with aluminum accumulators was rejected. However, it is accepted, if we consider the relation of legumes with Al accumulators group tolerant to shading.