Potencial alelopático do arbusto nativo Lepidaploa aurea e implicações para restauração ecológica no Cerrado

Abstract

A invasão por plantas exóticas tem sido uma barreira na restauração ecológica, que tem motivado a busca de estratégias de controle de invasoras em áreas a serem restauradas. Nesse sentido, o presente estudo foi elaborado em três capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma revisão da literatura sobre o estudo da alelopatia no contexto de invasões biológicas e restauração ecológica. Encontramos diferença acentuada no número de estudos por região ou continente, com a maioria deles realizados na América do Norte. Houve também maior porcentagem de estudos sobre espécies exóticas invasoras do que nativas, bem como estudos focados em invasões biológicas ao invés de restauração ecológica. Quanto aos métodos, houve maior quantidade de estudos desenvolvidos em condições controladas do que em condições naturais. A maioria dos estudos avaliou a alelopatia isoladamente, com apenas alguns trabalhos abordando a competição por recursos em sua metodologia. O segundo capítulo parte de estudos anteriores que apontaram o arbusto nativo Lepidaploa aurea como uma espécie com potencial para uso em plantios de restauração ecológica em áreas de Cerrado invadidas por gramíneas africanas, pois possui altas taxas de germinação, crescimento e cobertura do solo. O arbusto também apresentou fitotoxicidade em bioensaios laboratoriais com extratos foliares e extratos e lixiviados radiculares contra a gramínea exótica invasora Urochloa decumbens. No entanto, estudos anteriores não avaliaram se a fitotoxicidade se aplicava à serapilheira. Assim, o segundo capítulo avaliou inicialmente se solos incubados por diferentes períodos com lixiviados de serapilheira de L. aurea possuíam ação fitotóxica sobre a espécie alvo Lactuca sativa em condições laboratoriais. Os ensaios mostraram que a serapilheira de L. aurea possui baixa fitotoxicidade, com a maior parte dos efeitos provocando o estímulo da planta alvo. Na sequência, foi realizado um experimento em vasos, em condições de casa de vegetação, para avaliação do potencial alelopático de L. aurea. A gramínea exótica invasora U. decumbens e a gramínea nativa P. atratum foram cultivadas isoladamente em vasos com e sem serapilheira do arbusto e com e sem adição de carvão ativado e após 90 dias os vasos foram desmontados para avaliar o crescimento e a biomassa da parte aérea e sistema radicular. Adicionalmente, avaliou-se a arquitetura das raízes. Concomitantemente, em um experimento paralelo, também em casa de vegetação, determinou-se a velocidade de decomposição da serapilheira por meio do cálculo da taxa de decomposição (k), da meia vida (T50%) e do tempo de residência (1/k). O solo do bioensaio em casa de vegetação com a serapilheira de L aurea foi coletado para realização de análises químicas. Os resultados demonstraram que a serapilheira L. aurea em decomposição possui baixo potencial alelopático sobre as espécies alvo, pois não provocou efeitos sobre o desenvolvimento de U. decumbens e P. atratum em casa de vegetação. A serapilheira de L. aurea apresentou baixa taxa de decomposição e tempo de residência elevado e não modificou as características químicas do solo. Por fim, o terceiro capítulo avaliou o potencial alelopático dos exsudados radiculares de L. aurea em um experimento em casa de vegetação em combinação com a competição por recursos abaixo do solo. Para isso, foi feito o plantio do arbusto em associação com a gramínea exótica invasora U. decumbens ou com a gramínea nativa Paspalum notatum em vasos com e sem adição de carvão ativado (para atenuação da alelopatia) e com e sem inserção de malha filtro nos vasos (para atenuação da competição). O solo deste bioensaio foi coletado para análises químicas e de metagenômica da comunidade bacteriana. Foi constatado que a competição abaixo do solo entre L. aurea e U. decumbens e o potencial alelopático de L. aurea não produziram efeitos no desenvolvimento da gramínea exótica invasora, no entanto, na ausência da alelopatia, a competição entre de L. Aurea e P. notatum provocou efeitos negativos no crescimento aéreo e radicular da gramínea nativa. A duas interações (competição e alelopatia) modificaram as características químicas do solo, mas não a composição da comunidade bacteriana. Possivelmente algumas das modificações químicas no solo influenciaram os efeitos observados no crescimento de P. notatum por meio da redução de Ca2+. O baixo potencial alelopático de L. aurea sobre U. decumbens, assim como a falta de efeitos da competição por recursos abaixo do solo no desenvolvimento da gramínea exótica em casa de vegetação, podem indicar que o bom desempenho do arbusto em plantios de restauração ecológica de áreas invadidas não é influenciado por essas duas interações. No entanto, aparentemente o arbusto é um bom competidor contra a gramínea nativa, que é uma espécie forrajeira com comportamento e características semelhantes a grande parte das gramíneas exóticas invasoras de metabolismo C4. Portanto, seria válido estender as avaliações aqui realizadas para outras gramíneas exóticas invasoras presentes no Cerrado brasileiro.