Dissertação/Tese ESTADOS DE CONSERVAÇÃO DE VEREDAS DO BRASIL CENTRAL MODIFICAM A QUALIDADE DE SEUS SOLOS - PPGPV

As veredas são zonas úmidas tropicais que desempenham serviços ecossistêmicos essenciais para a manutenção hídrica, estocagem de carbono orgânico no solo e para diversidade biológica no bioma Cerrado. No entanto, a antropização, aliada ao conhecimento limitado sobre aspectos importantes desse ecossistema tem levado ao aumento das perdas, má preservação e a redução de seus serviços ecossistêmicos. Neste sentido, visando a ampliação de pesquisas sobre a qualidade e conservação do solo do ecossistema de veredas os objetivos desse estudo foram: i) compreender como possíveis alterações nos atributos morfológicos, físicos, químicos e biológicos de solos de veredas com diferentes estados de conservação (conservado e antropizado) poderão ser utilizados como indicadores de suas qualidades; ii) avaliar atributos microbiológicos do solo, como a biomassa microbiana, a respiração basal e a atividade enzimática, bem como os índices obtidos a partir destas variáveis, como indicadores de qualidade, para compreensão das correlações, ou ausência delas, entre as suas funções no solo e as características do ecossistema de veredas; iii) avaliar as frações da matéria orgânica do solo por meio de seu fracionamento químico; iv) extrair, purificar e caracterizar química e espectroscopicamente os ácidos húmicos isolados dos solos de veredas em diferentes estados de conservação; e v) estabelecer uma possível interpretação da relação entre os atributos avaliados e a qualidade dos solos e da matéria orgânica por intermédio da utilização de análise multivariada. Para isto, foram estudados quatro veredas com diferentes estados de conservação: conservada (V1 – vereda em unidade de conservação); e antropizadas (V2 – vereda com uso agrícola no entorno; V3 – vereda cortada por estrada; V4 – vereda em área urbana). Foi realizada a descrição morfológica e avaliados atributos físicos (umidade, densidade, porosidade e composição orgânica e mineral) e químicos (acidez, disponibilidade de nutrientes e fertilidade) do solo em perfis de um metro de profundidade nas diferentes veredas. Também foram avaliados nas camadas superficiais (0-20 cm) os atributos químicos relacionados a matéria orgânica (C no solo e frações da matéria orgânica) e microbiológicos do solo (atividade enzimática, biomassa e respiração microbiana), ainda, caracterizados os ácidos húmicos por meio da análise elementar, acidez total, de dados espectroscópicos (IF, UV-Vis, FTIR e 13C RMN). Os atributos avaliados e suas relações nos distintos estudos mostraram-se eficientes na avaliação da qualidade ambiental das veredas, de maneira geral, atestaram que a proximidade das veredas com áreas que são utilizadas por atividades antrópicas alteram a qualidade do solo e da matéria orgânica, em destaque, reduzindo expressivamente o teor de carbono orgânico no solo e nas frações húmicas da matéria orgânica, a capacidade de retenção de água, a biomassa e respiração microbiana, a atividade enzimática, bem como, refletindo em ácidos húmicos com menor evolução química (grau de humificação). Isso sustenta que as veredas são ecossistemas complexos e sensíveis às mudanças no uso do solo originárias de ações antrópicas e sugere-se sua proteção integral para manter suas funções ecossistêmicas.

Veredas are tropical wetlands that provide essential ecosystem services for water maintenance, soil organic carbon storage, and biological diversity in the Cerrado biome. However, the anthropization combined with the limited knowledge about important aspects of this ecosystem has led to increased losses, poor preservation and the reduction of its ecosystem services. In this sense, aiming at the expansion of studies on soil quality and conservation of the veredas ecosystem the objectives of this study were: i) to understand how possible changes in morphological, physical, chemical and biological attributes of soils of veredas with different states of conservation (conserved and anthropized) can be used as indicators of their qualities; ii) evaluate soil microbiological attributes, such as microbial biomass, basal respiration and enzyme activity, as well as the indices obtained from these variables as quality indicators for understanding the correlations or lack thereof between their functions in the soil and characteristics of the veredas ecosystem; iii) avaliar as frações da matéria orgânica do solo através de fracionamento químico; iv) extrair, purificar e caracterizar química e espectroscopicamente os ácidos húmicos isolados de solos de veredas em diferentes estados de conservação; and v) establish a possible interpretation of the relationship between the evaluated attributes and the quality of soils and organic matter through the use of multivariate analysis. For this, four veredas with different conservation status were studied: conserved (V1 - vereda in conservation unit); and anthropized (V2 - vereda with surrounding agricultural activity; V3 - vereda cut by road; V4 - vereda in urban area). A morphological description was made and physical (moisture, density, porosity, and organic and mineral composition) and chemical (acidity, nutrient availability, and fertility) attributes of the soil were evaluated in one-meter deep profiles in different veredas. Chemical attributes related with organic matter (soil C and organic matter fractions) and soil microbiology (enzyme activity, microbial biomass and respiration) were also evaluated in the superficial layers (0-20 cm), and humic acids were characterized through elemental analysis, total acidity, spectroscopic data (FI, UV-Vis, FTIR and 13C NMR). The attributes evaluated and their relationships in the different studies were shown efficient in the evaluation of the environmental quality of veredas, generally attesting that the proximity of the veredas with areas that are used by anthropic activities changes the quality of the soil and organic matter, in highlight, expressively reducing the organic carbon content in soil and humic fractions of organic matter, water retention capacity, microbial biomass and respiration, enzymatic activity, as well as reflecting in humic acids with lower chemical evolution (degree of humification). This supports that veredas are complex ecosystems and sensitive to changes in land use originating from anthropic actions, and their integral protection is suggested in order to maintain their ecosystem functions.