5.1 – INTRODUÇÃO
A concentração natural de elementos nos solos está diretamente relacionada ao material parental, aos processos de formação dos solos e a presença de minerais (Shaw 1990, Kabata-Pendias & Pendias 2001, Siegel 2002, Vega et al. 2004, Salonen & Korkka-Niemi 2007). Uma das mais importantes funções do solo é sustentar o crescimento vegetal, fornecendo nutrientes essenciais (micronutrientes e macronutrientes) e outros recursos para as plantas e outros organismos vivos (Manahan 2005, Kataba-Pendias & Pendias 2001). Os micronutrientes, tais como cobalto (Co), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) são essenciais em baixas concentrações para constituir e ativar enzimas fundamentais do metabolismo vegetal (Marschner 1996, Sharma 2006). Na literatura em geral, estes elementos ao lado de alumínio (Al), arsênio (As), bário (Ba), cádmio (Cd), cromo (Cr), chumbo (Pb), estrôncio (Sr), titânio (Ti), vanádio (V) e ítrio (Y) são conhecidos como elementos traço. Este termo é designado a estes elementos por constituírem menos de 1% da composição das rochas da crosta terrestre ou por ocorrerem em sistemas naturais em baixas concentrações (McBride 1994, Kabata-Pendias & Pendias 2001). Entretanto, alguns elementos podem ser traço em um sistema e não ser em outro, dependendo principalmente do intemperismo e tipo da rocha matriz, tais como o Al e o Fe, que apesar de ocorrerem em altas concentrações em ecossistemas tropicais, são tratados por alguns autores como elementos traço (McBride 1994, Kabata-Pendias & Pendias 2001, Siegel 2002, White 2007). No presente trabalho, tais elementos também foram considerados como traço, pois do ponto de vista da planta, são requeridos, em geral, em baixas concentrações.
Os elementos que não são essenciais para as plantas completarem seu ciclo de vida ou que não se conhece nenhuma função biológica são chamados de elementos não essenciais, tais como os elementos citados acima Al, Ba, Cd, Cr, Pb, Sr, Ti, V e Y (Marschner 1996, Taiz & Zeiger 2004).
Em contraste a estes elementos e aos micronutrientes, os macronutrientes são requeridos pelas plantas em altas concentrações, pois são constituintes de compostos orgânicos, como proteínas e ácidos nucléicos (Marschner 1996). Com exceção do nitrogênio (N), carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), os demais macronutrientes essenciais (fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S)) são também os maiores componentes de rochas e minerais (Siegel 2002).
Os elementos traço e os elementos maiores podem estar presentes nos solos através de íons trocáveis, adsorvidos, precipitados ou complexados (Schulin et al. 1995, Baird 2002, Navas & Lindhorfer 2003, Vega et al. 2004). No geral, os elementos presentes na solução do solo como íons livres, complexos solúveis ou adsorvidos (adsorção trocável), são formas fitodisponíveis para a absorção pelas plantas (McBride 1994, Larcher 2000, Lasat 2000, Kabata-Pendias & Pendias 2001). Tais condições de fitodisponibilidade são reguladas pelos fatores físico-químicos (granulometria, pH, potencial redox, argilominerais, óxidos de Fe e Mn) e biológicos (microrganismos e raízes ativas) (Alloway 1993, Schulin et al. 1995, Ernst 1996, Qian et al. 1996, Vega et al. 2004, Carrilo-Gonzalez
et al. 2006), os quais influenciam diretamente a mobilidade e disponibilidade dos elementos químicos (Wenzel et al. 1999, Lombi et al. 2001a, Nogueira & Cardoso 2002, Tao et al. 2003, Lin et al. 2004, Chen at al. 2006, Gonzaga et al. 2006, Pires et al. 2007, Bravin et al. 2009).
A interação destes fatores, caracterizada por processos biogeoquímicos, ocorre mais intensamente em um micro-ambiente peculiar chamado rizosfera (Wenzel et al. 1999, Uren 2007). A rizosfera é definida como um volume de solo que varia de milímetros a poucos centímetros ao redor da raiz (Lombi et al. 2001a, Luster et al. 2009, Hinsinger et al. 2009). Suas propriedades físico- químicas a diferenciam do restante do solo (solo matriz), pois a rizosfera é continuamente alterada pelas atividades das raízes e microrganismos, através da exudação de compostos orgânicos, liberação de íons H+ e OH- e CO
2 pela respiração, os quais podem alterar o pH, principal fator responsável pela solubilização ou precipitação dos elementos na rizosfera (Wenzel et al. 1999, Hocking 2001, Lombi et
al. 2001a, Hinsinger 2001, Wang et al. 2002, Yang et al. 2005). Desta forma, a rizosfera torna-se a fonte imediata para as trocas de nutrientes entre solo e planta (Wang & Zabowski 1998).
Devido ao avanço e às necessidades da agricultura, existe uma vasta quantidade de informações relacionadas à rizosfera de plantas cultivadas e uma defasagem em pesquisas envolvendo seu funcionamento em ecossistemas naturais. Os poucos estudos disponíveis para espécies nativas sugerem a existência de mecanismos ecofisiológicos de captação de nutrientes distintos em plantas que ocorrem em solos mais ou menos ácidos, separando-as em espécies chamadas de calcícolas ou calcífugas (Larcher 2000). Segundo Fitter & Hay (2002), algumas espécies possuem seus ótimos ecológicos em condições edáficas restritas, podendo ser usadas como indicadoras destas condições. Por outro lado, mesmo dentro de um mesmo gênero, há espécies tipicamente calcícolas e outras calcífugas (Larcher 2000), que, devido à ausência dos mecanismos fisiológicos, especialmente relacionados aos ajustes das condições da rizosfera, não são capazes de sobreviver se transplantadas para outro solo.
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Em contraste, há espécies de ocorrência mais abrangente, indicando possuir maior plasticidade fisiológica, tais como as espécies do gênero Eremanthus, E. erythropappus e E. incanus (Família Asteraceae). Estas espécies, popularmente conhecidas como candeias, ocorrem amplamente em Minas Gerais e são consideradas pioneiras na invasão de campos, onde se desenvolvem rapidamente.
Eremanthus erythropappus ocorre tanto em ambientes mais distróficos e com alta luminosidade, característicos de áreas de campo rupestre, quanto em ambientes mais férteis e com densa vegetação, como florestas secundárias. Por outro lado, E. incanus ocorre, predominantemente, em áreas de campo rupestre, em solos rasos e pouco férteis. Ambas as espécies possuem grande importância econômica pela qualidade de seu óleo essencial e de sua madeira, a qual é utilizada para mourão de cerca, lenha, e outras finalidades (Scolforo et al. 2002).
O objetivo do presente trabalho foi analisar e comparar a disponibilidade e a concentração total dos elementos traço e maiores, essenciais e não essenciais, tanto na rizosfera e no solo matriz como nos tecidos vegetais de E. incanus e E. erythropappus presentes em dois ambientes distintos da Floresta Estadual do Uaimií–MG (FEU). Desta forma pretende-se testar a hipótese de que a fitodisponibilidade de nutrientes essenciais na rizosfera de espécies de Eremanthus apresentam-se em maiores concentrações em relação ao solo matriz no litotipo Quartzito, o qual tende a ser mais distrófico em relação ao litotipo Xisto.