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Analisar a influência da semeadura direta das espécies: Crotalaria ochroleuca (Crotalária), Sesamum indicum (Gergelim) e Cajanus cajan (Feijão Guandu) no controle cultural de espécies invasoras para uma área degradada em processo inicial de recuperação ambiental, em propriedade rural no município de Patos de Minas, estado de Minas Gerais.
Tipologia: Teses (TCC)
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Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial de avaliação para obtenção do título de Engenheiro Ambiental e Sanitarista pelo Centro Universitário de Patos de Minas, sob orientação do professor Dr. Vinícius de Morais Machado. PATOS DE MINAS 2019
Recentemente a preservação da biodiversidade retrata um dos maiores obstáculos, em função do alto grau de distúrbios provocados por atividades antrópicas dos ecossistemas naturais presentes no Brasil (CHAVES et al., 2013). Com a finalidade de salvaguardar a qualidade de vida no planeta, Irias et al. (2004) ressaltam que nas últimas décadas, os temas ambientais têm sido estudados, articulados, e subordinados aos mais diversos recursos legais em todo o mundo. Direcionando a discussão para o bioma Cerrado, Menezes et al. (2009), ressaltam que na década de 70 o Cerrado se tornou uma nova e relevante fronteira agrícola brasileira, através da criação de programas de desenvolvimento, créditos rurais, auxílio técnico, subsídios, benefícios ficais, entre outros. Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) este bioma é o segundo maior da América do Sul, classificado de formação savânica mais abundante do mundo. Possui cerca de dois milhões de quilômetros quadrados, ocupando aproximadamente 25% do território brasileiro e cerca de 60% do estado de Minas Gerais (INPE, 2018). De acordo com o INPUT (2018) o Cerrado abrange 11 estados e o Distrito Federal, além de apresentar relevância elementar para sociedade brasileira em condições de biodiversidade, conservação dos recursos naturais em especial recursos hídricos. Através de mapeamento sistemático produzido pelo INPE por intermédio do PRODES Cerrado, no período de 2017 a 2018 foram registrado 6.657 quilômetros quadrados de desmatamento no bioma cerrado. Dentre as atividades antrópicas destaca-se a pecuária, que através da implantação de pastagens ocupa um total de 60 milhões de hectares, representando 30% do bioma, à medida que a agricultura anual e perene totalizam 24 milhões de hectares, 12% do bioma (INPE, 2018). Nesse viés, Cunha et al. (2008) consideram que o modelo de exploração agrícola adotado, ocorrido em busca do aumento da produtividade, utilizando, além de outras técnicas, o uso intensivo do solo para atividades agropecuárias, afetaram a sustentabilidade ecológica, com significativa tendência à degradação ambiental e representam na contemporaneidade o maior problema na região dos cerrados. Desde o início da expansão das atividades agropecuárias, as espécies de quase todos os grupos taxonômicos vêm sendo conduzidas para afora das fronteiras naturais que demarcavam seu arranjo inicial (SAMPAIO et al., 2013). De acordo com o Ministério do Meio Ambiente espécies invasoras são reconhecidas como uma das principais causas de ameaça à diversidade biológica (MMA, 2018).
Marchante et al. (2014) afirmam que a grande utilização da espécie pode ser explicada pelos aspectos positivos como formadoras de pastos, tais como rápido crescimento e grande facilidade de dispersão. As principais consequências estão ligadas a competição com espécies nativas, causando consequentemente a extinção gradativa de espécies locais, impactando o ecossistema como um todo e alterando as fisionomias existentes (PIVELLO et al., 2011). Os resultados positivos proporcionados ao desenvolvimento dessas espécies são analisados em especial no solo, devido à fixação de oxigênio e multiplicação de fungos micorrízicos provenientes do solo, que, quando associados às raízes das plantas, elevam a sua eficiência de absorção de água e nutrientes (SILVEIRA, 1992). Algumas linhas de pesquisa têm explorado o uso de espécies de cobertura, sobretudo leguminosas, no controle de plantas invasoras. A eficiência de coberturas vivas de leguminosas forrageiras na redução da germinação e da produção de gramíneas invasoras, em especial Urochloa decumbens , foi atestada pelo estudo desenvolvido por Severino e Chistoffoleti (2001). Da mesma forma, Silva et al. (2009) atestaram a redução da população infestante em cultura de tomateiro devido plantio de leguminosas forrageiras.
A localização estratégica do bioma cerrado para a economia brasileira provoca a atenção pelo significativo aporte do bioma para o sustento de funções ecossistêmicas de destaque mundial, como a conservação da biodiversidade, regulação do clima, provimento de água e alimentos (WWF, 2019). Devido à fugacidade com que está sendo desmatado, em 2005 houve a inserção do bioma entre hotspot s globais da biodiversidade, que são áreas que correspondem apenas a 1,4% da superfície do planeta, onde se concentra cerca de 60% do patrimônio biológico do mundo (DURIGAN et al., 2011). Segundo Barbosa et al. (2008) ainda que algumas espécies invasoras sejam relevantes forrageiras para muitas regiões do Brasil, no momento em que ocorre em áreas nativas, podem representar um problema para o funcionamento dos ecossistemas naturais e ameaça a biodiversidade, ao prejudicar diretamente o estabelecimento de espécies nativas através da competição entre espécies. Rodrigues (2010) pontua que em processos de recuperação de uma área degradada, um dos estágios mais delicados e dispendiosos é o controle de espécies invasoras, sendo necessário, portanto o desenvolvimento de metodologias que apontem técnicas que reduzam custos desta ação. O autor complementa ainda que as espécies invasoras adaptam-se ao novo meio, além de desempenhar papel de dominância sobre a biodiversidade local, modificando o desempenho dos processos naturais e reduzindo as espécies nativas locais. Para Pitelli (2007) é válido considerar que a manipulação de espécies invasoras em recuperação e reabilitação de áreas degradadas é uma recente linha de pesquisa em que são necessários dados concretos da real interferência destas plantas no controle destas populações. Baseado nestas informações é imprescindível o planejamento do uso do bioma cerrado através do desenvolvimento de técnicas sustentáveis que busquem aprimorar, contribuir e viabilizar a recuperação e a reabilitação de áreas degradadas ocupadas por espécies invasoras.
Pinto et al. (2013) afirmam que as transformações desfavoráveis realizadas no meio ambiente seguem o desenvolvimento da humanidade, devido ao invento de novas tecnologias e técnicas de produção econômica. Os autores ressaltam ainda que essas modificações têm promovido diversos embates para a sociedade, dentre essas, a degradação ambiental tem ganhado grande evidência dentro do debate sociopolítico atual. Apresentando uma posição divergente, Sawyer (2002) e Gasques et al. (2011) acrescentam que o progresso da agricultura e a multinacionalização do mercado indicam vertentes mais sustentáveis. Além disso, denotam que o aperfeiçoamento da produtividade é o principal fator causador do crescimento da agricultura nos últimos anos. Proporcionando uma visão mais ampla, a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) através da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), indicam que almeja-se que a degradação ambiental seja mitigada pela introdução de iniciativas ambientais de conservação, abrangendo o desenvolvimento de técnicas de plantio sustentável buscando a transformação de ambientes degradados (FAO, 2014). O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro, sendo inferior em extensão somente pela Amazônia. O clima é caracterizado por apresentar um período chuvoso, que permanece de outubro a março, com média de precipitação anual de 1.500 milímetros, sendo seguido por um período seco, de abril a setembro, apresentando temperaturas habitualmente amenas no decorrer do ano, entre 22°C e 27°C em média (KLINK et al., 2005). Na década de 60 o Estado considerou o setor agrícola como um modelo promissor para consolidação na economia internacional. Para isso introduziram-se novas formas de produção e inauguração de uma agricultura moderna, intitulada “Revolução Verde” (MATOS et al., 2005). Menezes et al. (2009) ressaltam que o recurso crucial para a ocupação dos cerrados foi a constituição de centros especializados, incumbidos por desenvolverem plantas mais persistentes a pragas que se adequem aos solos com menor aptidão de retenção de água e de baixa fertilidade. A presença de atributos peculiares em termos de localização, infraestrutura e disponibilidade hídrica, fez com que o cerrado tornasse alvo da centralização de atividades produtivas, sendo as agropecuárias de grande magnitude para a economia (FERNANDES et al., 2005). As formações de pastagens constituem-se como o suporte da atividade pecuária, tornando-se condição decisória do mercado, onde a produção advém em grande parte em
tornar invasora está correlacionada a sua facilidade de adaptação com diferentes tipos de clima e solo, além de apresentarem baixa exigência em condições de fertilidade. Além disso, a pequena cobertura do dossel formado possibilita que as gramíneas se desenvolvam sob as mudas, dificultando a fixação das mesmas para avançar a sucessão ecológica (SILVEIRA et al., 2013). O poder invasor de gramíneas no Brasil está associado às suas características biológicas, como: possuírem elevadas taxas de desenvolvimento, rebrotamento e regeneração; serem tolerantes ao desfolhamento e à herbivoria; apresentarem o metabolismo C 4 , sendo aclimatadas para colonizar áreas abertas e ensolaradas; dispor de alto rendimento fotossintético, possibilitando sua sobrevivência em solos menos férteis; rápido ciclo reprodutivo e intensa produção de sementes (PIVELLO et al., 1999). Técnicas e estratégias de controle de gramíneas invasoras estão sendo estudados sobre áreas em processo de recuperação, com o propósito de acelerar a sucessão ecológica (FLORIDO, 2015). Nesta perspectiva Martins (2011) salienta que nesses processos busca-se por técnicas de baixo impacto ambiental. Barbosa et al. (2018) consideram que é possível encontrar diferentes estratégias para controle como: mecânico (capina), químico, cultural (fogo e pastoreio), associação entre outras. A determinação do método aplicado deve estar em conformidade com o objetivo do projeto e as tecnologias disponíveis, entretanto podem apresentar papel prejudicial para a biodiversidade nativa (SIGG, 1999). Em áreas de preservação e conservação ambiental busca-se a contenção permanente e, em áreas em processo de restauração e recuperação florestal, a aplicação de técnicas de controle deve ser realizada no início do processo, evitando assim sua interferência no desenvolvimento das espécies nativas utilizadas (MATINS, 2011). O controle de pragas pela introdução de outra espécie competidora é alcançado por espécies nomeadas “coberturas vivas” sendo a maioria leguminosa, nas quais não desenvolvem conduta invasiva e podem ser removidas do ambiente facilmente (ALCÂNTARA, 2000). Dentre os efeitos proporcionados pelas leguminosas é a ação alelopática, que tanto ao longo do crescimento vegetativo quanto ao processo de decomposição, algumas espécies desempenham inibição interespecífica, através da geração e liberação de substâncias químicas que intervêm no desenvolvimento de outras espécies (ERASMO et al., 2004).
Na ocasião do descobrimento do Brasil, os comandos legais não estavam conduzidos à preservação e ao manejo da flora existente. Contraditório a isso, tinham por objetivo garantir o monopólio da Coroa portuguesa na exploração da madeira extraída no país (LIMA 2009). Os principais embates sobre a utilização dos recursos florestais iniciaram-se em 1934, através da criação do primeiro Código de Florestas, instituído pelo Decreto n° 23.793, com o intuito de garantir a guarda das florestas brasileiras (BRASIL, 1934). Discorrendo sobre a temática, Ahrens (2003) pontua que o código despertou na época o entendimento que as florestas eram consideradas bens de interesse comum a todos os habitantes do país e já apontava a preocupação do legislador com a crescente depredação dos recursos florestais. Em uma perspectiva mais ampla, Borges (2011) afirma que esse código apresentava alguns atributos preservacionistas, determinando principalmente as florestas protetoras, que apresentavam, para a época, um prenúncio do que seriam as áreas de preservação permanente. Em consequência das dificuldades apuradas para a efetiva concretização do Código Florestal de 1934, elaborou-se nova proposta para um código que permitisse a regulamentação da proteção dos recursos florestais brasileiros (AHRENS, 2003). Portanto, em 1965, foi proposto um novo Código Florestal, sancionado pela Presidência da República e instituído através da Lei nº 4.771 que, apesar de sofrer diversas alterações por meio de medidas provisórias, prevaleceu por 47 anos (BRASIL, 1965; RORIZ et al., 2015). De acordo com Medeiros (2006) a ascendência do regime militar fomentou inesperadamente, todos os recursos que viabilizassem a institucionalização de áreas protegidas no país. O autor reitera ainda que o código seguia os mesmos objetivos do pioneiro, contudo, ele extinguiu algumas tipologias pronunciadas na versão de 1934, substituindo-as por novas denominações como Reserva Legal, na qual exigia proprietários rurais a destinarem áreas para proteção da vegetação nativa, e Áreas de Preservação Permanente na qual declara áreas intocáveis cuja a presença tem a função de proteger os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, além de assegurar o bem-estar das populações humanas (BRASIL, 1965). Outro grande avanço foi alcançado em 1981, com a promulgação da Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA), sancionada pela Lei n° 6.938. Preve (2014) enfatiza que a criação desta política, desencadeou-se no país um processo de integração e harmonia das jurisdições ambientais. Meira (2008) acrescenta ainda que o advento desta lei foi um dos passos mais importantes para a ciência jurídica ambiental, citando inclusive a recuperação da qualidade ambiental.
No tocante a áreas degradadas a constituição brasileira trouxe ainda em seu capítulo VI, §2° a obrigatoriedade de recuperar ambientes degradados pela exploração de recursos minerais. Acompanhando esta tendência, em abril de 1989 foi publicado o Decreto n° 97.632, que teve como objetivo fixar diretrizes para a recuperação de sítios degradados além de estabelecer a elaboração de Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD). Este decreto determina em seu Art. 2° que “são considerados como degradação os processos resultantes dos danos ao meio ambiente, pelos quais se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades, tais como, a qualidade ou capacidade produtiva dos recursos ambientais” (BRASIL, 1989). Os principais debates referentes à revisão do código florestal respaldam-se na introdução da percepção de desenvolvimento sustentável, através da conciliação dos interesses sociais, econômicos e ambientais (PRAES, 2012). Nessa perspectiva em maio de 2011, iniciou-se a revisão do Código florestal, sendo aprovado apenas em 2012 e sancionado através da Lei nº 12.651/2012. Além da implantação dos Programas de Regularização Ambiental (PRAs), o novo Código Florestal implementou a CAR (Cadastro Ambiental Rural), estabelecido no Art. 29, a saber: É criado o Cadastro Ambiental Rural - CAR, no âmbito do Sistema Nacional de Informação sobre Meio Ambiente - SINIMA, registro público eletrônico de âmbito nacional, obrigatório para todos os imóveis rurais, com a finalidade de integrar as informações ambientais das propriedades e posses rurais, compondo base de dados para controle, monitoramento, planejamento ambiental e econômico e combate ao desmatamento. O Código Florestal prevê ainda em seu Art. 27, § 4, a recuperação ou recomposição das áreas de Reserva Legal, além de estabelecer no capítulo X a inserção de programas de apoio e incentivo à preservação e recuperação do meio ambiente, no qual são apontadas financiamentos, isenção de impostos e apoio técnico e financeiro (BRASIL 2012). O Programa de Regularização Ambiental (PRA) tem como objetivo propor um Projeto de Recuperação de Áreas Degradadas ou Alteradas (PRADA) para propriedades rurais que apresentem passivos em áreas de preservação permanente e reserva legal (LIMA; MUNHOZ, 2016). É válido ressaltar ainda que a Lei Federal nº 12.651/2012 estabelece em seu artigo 59 que os estados estabeleçam regulamentação própria sobre o PRA (BRASIL, 2012).
Até outubro 2015, aproximadamente três anos após a publicação da Lei da Federal nº 12.651 de maio de 2012, apenas 15 dos 26 estados brasileiros dispunham de normas que normalizam o PRA, entre eles Amazonas, Pará, Roraima, Rondônia, Tocantins, Bahia, Maranhão, Espírito Santo, Rio de Janeiro, São Paulo, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná, Rio Grande do Sul e Santa Catarina (CHIAVARI et al., 2016).
Figura 1 : Representação da localização da Fazenda Pântano no município de Coromandel e Patos de Minas.
A altitude média regional está em torno de 800 a 900m, sendo a altitude mínima é de 693m, registrada a noroeste do município, na margem do rio Paranaíba e máxima é de 1.258m, na Serra das Pedras, a sudeste do território municipal (ÁGUA e TERRA, 2006). Em uma perspectiva da geologia regional, Coromandel está incorporada na região de dobramentos da borda ocidental do cráton do São Francisco, incluída no contexto da “Faixa de Dobramentos e Cavalgamentos Brasília”. Essa unidade geotectônica desenvolvida no Neoproterozóico há mais de dois bilhões de anos, é o resultado de um esforço compressivo de fechamento da bacia sedimentar instalada na borda oeste do cráton São Francisco, que acarretou sua estruturação em forma de lascas empurradas de encontro ao mesmo (MAMEDE et al., 1983). De acordo com Oliveira et al. (1992) é possível identificar dois tipos de predominantes de solo, sendo um de coloração vermelho-arroxeada, argilo-arenoso, proveniente da decomposição de xistos e de rochas básicas, observados nos tabuleiros das chapadas e muito propícios à agricultura e outro de tonalidade clara, arenoso, oriundo da decomposição de gnaisses, onde se observa o cerrado, utilizado como pastagem natural. No que tange a vegetação a área de estudo e respectivos entornos localizam-se na zona fitogeográfica do cerrado, encontrando-se bastante descaracterizada em função das atividades antrópicas. De acordo com Silva (2017) a área onde será desenvolvido o experimento era desenvolvida a pecuária, sendo, portanto, grande parte preenchida com gramíneas de pasto, em sua maioria com características invasoras ( Melinis minutiflora e Urochloa decumbens), além de resquícios de capim nativo (não identificado).
O experimento será instalado na área de reserva legal da Fazenda Pântano em março de 2019. Na área de estudo foram alocados 14 núcleos dispostos espaçadamente a uma distância de 10 a 20 metros um do outro, constituídos pela mesma espécie central com 60 a 70 centímetros de altura, já presente no local e em estágio consolidado. A partir da espécie central foi realizada a remoção das espécies invasoras presentes nos núcleos em um raio de no mínimo dois metros, atingindo assim uma área de aproximadamente 12,56 metros quadrados por núcleo. O experimento foi instalado em um delineamento com tratamento único com 12 repetições, além de um tratamento testemunha com duas repetições. Com o objetivo de avaliar técnicas de controle de espécies invasoras, foram selecionadas para a realização deste estudo, sementes de duas espécies de leguminosas e uma
Posteriormente a implantação do experimento, será realizada a avaliação bimestral, as quais serão executadas entre maio a setembro de 2019, perfazendo três avaliações. Para que seja possível acompanhar a germinação e mortalidade durante o período de avaliação não foi realizada a eliminação de nenhum indivíduo. Com a finalidade de avaliar os padrões da estrutura dos componentes herbáceos e estabelecer a porcentagem de cobertura viva desenvolvida sobre os núcleos serão utilizados
utilizando o método de quadrantes.
No intuito de avaliar o nível de cobertura do solo com o auxílio de uma estrutura de 3 metros, os núcleos serão fotografados, com uma câmera GoPro Hero + 8.1 Megapixel , com distância focal e horário padronizados, aos 40, 100 e 160 dias após o plantio para quantificar a porcentagem de cobertura de copa exercida pela espécie arbórea (%CC) e a porcentagem de cobertura exercida pelas gramíneas (%CG), por meio do programa SisCob1.0 ( Software para Análise da Cobertura do Solo) (JORGE; SILVA, 2009) disponibilizado pela Embrapa Instrumentação Agropecuária. As fotos selecionadas de cada núcleo serão previamente processadas, pelo programa Corel PhotoPaint X5 , com o intuito de elevar o grau de definição. Os resultados obtidos pela cobertura de copa exercida pela espécie arbórea (%CC) e gramíneas (%CG) serão comparados a partir do estudo realizado na área por SANTOS (2018) em que foram avaliados a influência do sombreamento proporcionado por plantio de mudas nativas no controle de gramíneas exóticas. Figura 3 : Estrutura metálica utilizada para obtenção de fotografia panorâmica dos núcleos. Fonte: Autor (2019)
No software Siscob V.1.0 será definida uma escala de cor estabelecendo a relação de cores que representam os percentuais de cobertura de gramíneas, cobertura exemplar arbóreo, cobertura espécie invasora e solo descoberto. As classes padrões determinadas servem de entrada para RNA (Rede Neural Artificial). A próxima etapa do processo é realizada através do processamento e classificação da imagem, na qual são extraídos os componentes de cada pixel e realizado o processamento com base nas informações determinadas. Por fim, será calculado o percentual de cada classe na imagem com base no total de pixels da imagem de origem. O sistema informa o percentual final de cada classe padrão e produz uma imagem saída ilustrando as variações de padrões. 5.3.2 Caracterização fitossociológica realizada utilizando o método de quadrado inventário A realização de estudos fitossociológicos pode auxiliar na comparação de diferentes espécies em um determinado momento e espaço, no qual é importante a repetição programada dos estudos, pois ele pode indicar variações da importância de uma espécie ou uma população (OLIVEIRA; FREITAS 2008; PITELLI, 2000). A metodologia amostral mais utilizada para essa avaliação é o quadrado inventário, que consiste em analisar a flora de em uma determinada área por meio de identificação e contagem das espécies (KRENCHINSKI et. al., 2015). Portanto, a análise fitossociológica será efetuada empregando-se o método amostral de quadrado inventário, com estimativa visual de cobertura para cada espécie presente na área amostral. Serão realizadas duas amostragens por núcleo, perfazendo um total de 28. Para padronização da localização, será considerada a linha perpendicular distante 0,8 metros a partir da espécie central que compõe o núcleo (Figura 1). A seleção da área e local de amostragem tem por base permitir que a composição de espécies e comunidades estejam adequadamente representadas, aos 40, 100 e 160 dias após o plantio. O quadrado será produzido através da aplicação de uma estrutura de madeira de 1m² (1m x 1m), subdividida em 10 células de 10cm x 10cm. Nestas células registou-se a presença/ausência de cada uma das espécies (PINHO, 2010).
