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Média Desvio Padrão CV (%)

V. zizanioides E. inflexa C. argentea 0,93 1,20 0,70 0,20 0,11 0,18 22,03 9, 64 54,71 Espécies Biomassa

radicular (g) Comprimento total (cm) Volume Total (cm3₎ Comprimento total por _{classe de diâmetro (%)}

D < 1 1< D < 2 2 < D < 4 D>4 V. zizanioides E. inflexa C. argentea 13, 41 51, 59 0,9 408,71 9960,97 360,03 17,61 100,61 0,35 86,93 8,45 4,13 0,47 45,06 46,68 6,32 1,90 88,05 7,25 4,15 0,64

Efeito de Echinolaena inflexa sobre a perda de solo superficial

A diferença na quantidade de sedimento carreado (g) entre as amostras indeformadas com vegetação (gramínea E. inflexa) e entre amostras com ausência de vegetação foi estatisticamente significativa. Amostras contendo E. inflexa apresentaram menores perdas de sedimento em relação a amostras sem vegetação (U= 187.5; P< 0.05), sendo que perda de sedimentos, de forma geral, diminui ao longo do tempo do experimento de chuva simulada (figura 12).

De acordo a metodologia apresentada por Zhou & Shangguan (2007), a contribuição da gramínea E. inflexa para a redução da perda de solos e atenuar processos erosivos superficiais foi de 80,32%. Além disso, a contribuição da gramínea E. inflexa (em %) na redução da perda de solos em função do tempo está descrita na figura 13.

Figura 3.4: Perda de sedimento (expressa em gramas) de amostras com vegetação (E. inflexa) representada pela linha contínua e amostras sem vegetação (sem E.

Figura 3.5: Redução da perda de solo realizada pela vegetação (%) em função do tempo (expresso em minutos).

Relação entre perda de solo e biomassa de E. inflexa

Não houve relação entre a perda de solo no ensaio de chuva simulada (Inderbitzen) e a biomassa radicular e aérea (rs= - 0,51; p> 0,05), (rs= - 0,1; p> 0,05) (figura 14), além da biomassa total presente nas amostras indeformadas de solo, (rs= - 0,2; p> 0,05).

Figura 3.6: relação entre perda de sedimento (g) e biomassa radicular (g) em amostras indeformadas contendo E. inflexa, retiradas de dentro da voçoroca do estudo.

DISCUSSÃO

Conforme discutido no capítulo anterior, o material acumulado dentro da voçoroca apresenta condições nutricionais e texturais bastante restritivas para o desenvolvimento vegetal. Tais características podem ser restritivas até mesmo para espécies de cerrado, que naturalmente se distribuem sobre solos distróficos e ácidos, entretanto, com maiores teores de matéria orgânica e de nutrientes, como encontrado nas manchas de E. inflexa. Ao escorregarem para dentro da voçoroca, as manchas estavam presas à camada superficial do solo do entorno da voçoroca, aderido às raízes da gramínea, formando ilhas de fertilidade dentro da mesma (Bochet et al. 1999).

Nestas manchas de vegetação, E. inflexa manteve seu ciclo fenológico semelhante ao observado no cerrado circundante à voçoroca, mas o crescimento, em termos de ampliação da área ocupada após um ano de estabelecimento dentro da voçoroca, não foi significativo. Aparentemente, as condições edáficas e submetidas aos processos erosivos intensos, limitaram a expansão lateral de E. inflexa. Tal resultado sugere a necessidade de novos experimentos que testem o efeito da correção de solos e de fertilizações sobre o crescimento da gramínea. Embora não tenham expandido suas

áreas de cobertura dentro da voçoroca, as manchas de E. inflexa podem funcionar como centros nucleadores de sucessão e biodiversidade e formar microambientes adequados (núcleos) para casualidades como a chegada e o estabelecimento de outras espécies vegetais, além de diversas interações entre os organismos (Reis et al. 2006). Esta função, no entanto, deve ser observada em estudos de longo prazo.

Outras funções devem também ser desempenhadas pelas ilhas de vegetação que se estabelecerem dentro da voçoroca, como a redução da perda de solo e o escoamento superficial e aumento da concentração de nutrientes e matéria orgânica (Dass et al. 2011, An et al. 2010, Andreu et al. 1998). Além disso, a presença da vegetação nativa produz alta biomassa, favorecendo o aumento de matéria orgânica e a estabilidade do solo, evitando que os nutrientes presentes no solo sejam removidos juntamente com os mesmos. Em estudo realizado por Evans et al. (2006), foi constatado que a concentração de matéria orgânica foi diminuída em áreas submetidas a processos erosivos e sem vegetação. Nesse sentido, as gramíneas também podem ser eficientes para contribuir para o aumento na concentração de nutrientes em áreas erodidas (Dass et al. 2011).

Além de melhorar as condições nutricionais do solo, a vegetação tem sido usada também para evitar processos de deslizamentos e atuar na sua estabilização em inúmeros projetos de bioengenharia em todo o mundo (Fan & Chen 2010). Identificar e entender quais as características das raízes que agem diretamente no reforço mecânico do solo é fundamental, podendo auxiliar na compreensão de vários processos atuantes no solo, e facilitar a escolha efetiva das espécies que devem ser usadas para estabilizar diversos tipos de solos (Stokes et al. 2009). No presente estudo, após sete meses de transplantio para o colúvio da voçoroca, os indivíduos de C. argentea e as touceiras de

E. inflexa e V. zizanioides foram coletados e características radiculares consideradas

relevantes para estabilização dos solos (Stokes et al. 2009), como diâmetro, comprimento e volume de raiz foram determinadas.

Vários estudos demonstraram que quanto menor o diâmetro das raízes, maior o reforço exercido por elas sobre o solo (De Baets 2007, De Baets 2008, Fan & Chen 2010, Li et al. 1991, Mattia et al. 2005, Zhou & Shangguam 2007, Wu et al. 2000). Segundo Gyssels (2005) um pequeno número de raízes grossas fixa com menor efetividade as partículas de solo do que um grande número de raízes finas. O comprimento radicular específico também pode ser um bom descritor de característica necessária para atenuar processos erosivos (Stokes et al. 2009). No presente estudo, C.

argentea apresentou o maior comprimento específico de raízes devido ao baixo

As variações de diâmetro das raízes das plantas não podem ser ignoradas em trabalhos que destacam a vegetação como um fator condicionante na redução de processos erosivos (Zhou & Shangguan 2007).As três espécies estudadas apresentaram diâmetros médios de raiz menores que 2 mm, no entanto, quanto à ocupação de raízes no solo e quanto ao comprimento, a espécie nativa E. inflexa se mostrou mais eficiente. As gramíneas, assim como as plântulas da espécie de leguminosa C. argentea apresentaram o maior percentual do comprimento total de raízes com diâmetro menor que 2 mm. Por outro lado, V. zizaniodes e C. argentea apresentaram a maior parte de seu comprimento de raízes na faixa de diâmetro menor que 1 mm, diferindo de E.

inflexa..

O diâmetro médio de 0,93 mm das raízes da gramínea V. zizanioides encontrado nesse estudo foi um pouco superior aos valores encontrados para a espécie (0,7 a 0,8 mm) por Truong & Hengchaovanich (1997). Tal variação pode ocorrer em resposta a diversos fatores ambientais que interferem na arquitetura radicular das plantas. Um estudo conduzido por Hill et al. (2006) mostrou que algumas espécies podem modificar o diâmetro e comprimento específico da raízes em resposta a deficiência de nutrientes, como o fósforo, por exemplo. Os sistemas radiculares são extremamente plásticos em resposta a distribuição de nutrientes no solo (Mommer et al. 2010).

De Baets (2007), em estudo de características radiculares de espécies típicas do mediterrâneo, identificou que espécies com alta densidade de raízes finas possuem maior potencial em reduzir processos erosivos, principalmente na camada superficial do solo. De fato, variações na arquitetura radicular das plantas podem resultar em diferentes contribuições na estabilização do solo exercido pelas raízes (Fan & Chen 2010). No entanto, há poucos estudos que forneçam detalhes quantitativos da influência radicular das espécies vegetais no controle de processos erosivos (Zhou & Shangguan 2007), principalmente de espécies nativas.

No presente estudo, a presença de E. inflexa reduziu significativamente a perda de sedimentos por erosão superficial em comparação com amostras sem vegetação, demonstrando a efetividade da gramínea nativa para atenuar processos erosivos e para a estabilização dos sedimentos. A atuação da gramínea no controle do carreamento dos sedimentos foi mais alta ao início do experimento e diminuiu gradativamente ao longo do experimento. Este fato também ocorreu com as amostras sem vegetação. Segundo Cerdà (1998), a redução do carreamento de sedimentos com o decorrer do experimento de chuva simulada pode ser atribuído a maior disponibilidade de sedimentos propensos ao carreamento no início.

A influência positiva da vegetação para atenuar processos erosivos e evitar a perda de sedimentos também foi relatada por outros diversos estudos como o de Cerdà (1998), Pan et al. (2006), Zuazo et al. (2006), Zhou & Shangguan (2007) e Xau et al. (2008). Áreas revegetadas apresentaram uma redução brusca e significativa na perda de solo em relação à mesma área sem vegetação (Zhou et al. 2003, Fleskens & Stroosnijder 2007, Marvin et al. 2010). Andreu et al. (1998) destacam ainda que, a vegetação nativa pode reter um percentual maior de sedimentos, em comparação com vegetação exótica, devido à alta produção de biomassa pela vegetação naturalmente ocorrente, correlacionando produção e presença de biomassa vegetal com perda de sedimento.

Vários estudos como o de Zhou & Shangguan (2007) e De Baets (2007), encontraram correlação negativa entre perda de solo e biomassa radicular. Outros estudos destacam que a perda de solo devido a processos erosivos é atenuada através da ação conjunta entre a parte aérea e radicular, conforme concluído por Zuazo et al. (2006) e Gyssels and Poesen (2003). No entanto, nenhuma relação significativa entre a perda de solo e biomassa vegetal de E. inflexa da parte aérea ou radicular foi verificada no presente estudo. Em experimentos realizados em laboratório por Gyssels et al. (2006), a densidade radicular e perda de solo não mostraram-se relacionadas, possivelmente devido interações das amostras com o meio, causando por exemplo, o envelhecimento dessas amostras.

Experimentos com chuva simulada em amostras contendo diferentes combinações de grupos funcionais vegetais destacam que a retenção de sedimentos foi mais efetiva entre as gramíneas (Marvin et al. 2010). Outro estudo destaca a relação entre matéria orgânica e vegetação, já que maior concentração de matéria orgânica em amostras contendo vegetação causa maior estabilidade de agregados do solo nessas amostras e menor perda de solo (Zhou & Shangguan 2007). No entanto, a ampliação dos resultados obtidos através de experimentos de erosão, realizados em laboratório pode superestimar os processos erosivos (Fleskens & Stroosnijder 2007).