Mudanças em atributos químicos e microbiológicos do solo por espécies arbóreas invasoras em florestas do sul do Brasil

Abstract

Resumo: A invasão biológica é um dos principais problemas ecológicos na atualidade, ocorrendo também nos remanescentes de Mata Atlântica. No entanto, pouco se sabe sobre os impactos da invasão de espécies arbóreas neste bioma. A pesquisa buscou avaliar os efeitos das espécies invasoras Ligustrum lucidum e Hovenia dulcis em atributos químicos e microbiológicos de solos florestais. Foram avaliados os teores de C,N, P, K, Ca, Mg, Al e pH; e também C e N da Biomassa Microbiana (CBM e NBM), Nitrogênio mineralizado (Nmin), Respiração Basal do Solo (RBS) e Quociente Metabólico (qCO2) no solo de parcelas pareadas, definidas por presença e ausência das espécies invasoras em áreas de Floresta Ombrófila Mista e em plantação de Eucalyptus sp. Foi realizado também um experimento em vasos, com tratamentos compostos por 100, 50 e 25% de folhas ou frutos de L. lucidum e também tratamentos mistos nas proporções de 25/75%, 75/25% e 50/50% de folhas e frutos respectivamente, depositados sobre dois solos com texturas distintas. Neste ensaio, foram avaliados também os atributos químicos e microbiológicos ao longo do tempo. Os resultados das pesquisas mostraram que a presença de L. lucidum em Floresta Ombrófila Mista resultou em um aumento significativo nos teores de N, P, K, Ca, Mg; e do pH, e RBS e qCO2 no solo. Já a presença de H. dulcis aumentou os teores de Ca, Mg, Al, pH, além do N mineralizado e CBM em áreas de FOM. Em povoamento de Eucalyptus sp, a invasão promoveu aumentos de C, P, K, pH e N mineralizado. Sobre o efeito de L. lucidum nos solos em vasos, resultados foram influenciados pela textura do solo. O solo arenoso apresentou um maior aumento nos teores de Ca, K e P, além de maior biomassa microbiana em tratamentos com folhas e frutos isolados. No solo argiloso, a influência de L. lucidum foi mais moderada; mas, por outro lado, com aumento nos teores de nutrientes e na mineralização do N. Os frutos foram os principais responsáveis pelo incremento nos teores de P, K, Ca, Mg e pH nos solos avaliados. Já, as alterações nos teores de C, N e nos atributos microbiológicos foram mais complexas sofrendo influências dos tratamentos com folhas e frutos de forma diferenciada, e com interação da textura do solo. As espécies invasoras Ligustrum lucidum e Hovenia dulcis mostraram a capacidade de modificar o ambiente invadido, promovendo mudanças nos atributos químicos e microbiológicos do solo. Esse comportamento parece ser uma das estratégias para o sucesso da invasão, uma vez que a elevação do pH do solo e dos teores de alguns nutrientes sob a copa das invasoras promovem o maior crescimento da espécie, aumentando sua competitividade em relação às outras espécies presentes no ambiente. Isso favorece um ciclo invasivo que pode afetar a diversidade e comprometer o equilíbrio ecológico das florestas nativas. Cabe destacar que os impactos das invasoras sobre os atributos químicos e microbiológicos do solo variaram conforme as condições locais de cada área. A interação entre a invasora e o solo parece estar modulada por fatores contextuais, como diversidade da vegetação residente e o estado de antropização da área invadida; e também pela textura do solo

Abstract: Biological invasion is one of the main ecological problems today, and it also occurs in the remnants of the Atlantic Rainforest. However, little is known about the impacts of invasive tree species in this biome. The research sought to assess the effects of the invasive species Ligustrum lucidum and Hovenia dulcis on the chemical and microbiological attributes of forest soils. The C,N, P, K, Ca, Mg, Al and pH contents were evaluated, as well as the C and N of the Microbial Biomass (CBM and NBM), Mineralized Nitrogen (Nmin), Basal Soil Respiration (RBS) and Metabolic Quotient (qCO2) in the soil of paired plots, defined by the presence and absence of the invasive species in areas of Mixed Ombrophilous Forest and Eucalyptus sp. plantation. An experiment was also carried out in pots, with treatments consisting of 100, 50 and 25% of L. lucidum leaves or fruit and also mixed treatments in the proportions of 25/75%, 75/25% and 50/50% of leaves and fruit respectively, deposited on two soils with different textures. In this trial, the chemical and microbiological attributes were also evaluated over time. The results of the research showed that the presence of L. lucidum in the Mixed Ombrophilous Forest resulted in a significant increase in the levels of N, P, K, Ca, Mg; pH, RBS and qCO2 in the soil. The presence of H. dulcis increased the levels of Ca, Mg, Al, pH, mineralized N and CBM in FOM areas. In the Eucalyptus sp stand, the invasion promoted increases in C, P, K, pH and mineralized N. Regarding the effect of L. lucidum on potted soils, results were influenced by soil texture. The sandy soil showed a greater increase in Ca, K and P levels, as well as greater microbial biomass in treatments with leaves and fruit alone. In the clay soil, the influence of L. lucidum was more moderate, but with an increase in nutrient levels and N mineralization. The fruit was mainly responsible for the increase in P, K, Ca, Mg and pH levels in the soils evaluated. On the other hand, the changes in C, N and microbiological attributes were more complex and were influenced differently by the leaf and fruit treatments, with the interaction of soil texture. The invasive species Ligustrum lucidum and Hovenia dulcis showed the ability to modify the invaded environment, promoting changes in the soil's chemical and microbiological attributes. This behavior seems to be one of the strategies for the success of the invasion, since the increase in soil pH and the levels of some nutrients under the canopy of the invasive species promotes greater growth of the species, increasing its competitiveness in relation to the other species present in the environment. This favors an invasive cycle that can affect diversity and compromise the ecological balance of native forests. It should be noted that the impact of invasive species on the chemical and microbiological attributes of the soil varied according to the local conditions of each area. The interaction between the invader and the soil seems to be modulated by contextual factors, such as the diversity of the resident vegetation and the state of anthropization of the invaded area; and also by the texture of the soil