ABSTRACT The peculiar characteristics of mining waste substrates represent a significant challenge for environmental rehabilitation. Here, we evaluated the revegetation potential of Paspalum cinerascens on substrates from mining areas of Serra dos Carajás, a region harboring a large mine complex in the eastern Brazilian Amazon. Paspalum cinerascens is a native grass widely distributed in the canga ecosystem, a vegetation type covering iron ore reserves. Seeds of P. cinerascens harvested in canga were germinated in sterilized quartzite sand and the seedlings grown in controlled conditions for 90 days. The seedlings were then cultivated in canga topsoil (control, without fertilization) and mining waste substrate with half and complete fertilization currently applied at the beginning of mineland rehabilitation in Serra dos Carajás. Regardless of fertilization, plants grown in the mining waste substrate did not differ in carbon assimilation, tillering rate and root biomass, despite higher leaf nutrient content and lower root: shoot ratio when compared to plants in canga topsoil. Compared to the control, complete fertilization led to significantly taller plants, higher shoot biomass and reduced water use efficiency. Half fertilization led to higher phosphorus and water use efficiency and stomatal density. Our results confirmed that P. cinerascens has adaptive traits to grow and thrive in the harsh environmental conditions of post iron ore mining, and can be used in rehabilitation processes. Moreover, half fertilization led to plants with optimized water loss in exchange for carbon without significant costs to plant growth, an interesting trait for rehabilitation in areas experiencing water restrictions.

RESUMO As características peculiares dos substratos de remanescentes da mineração (estéril de mina) representam um desafio para a recuperação ambiental. Neste estudo avaliamos o potencial de uso de Paspalum cinerascens para revegetação de estéril de mina na Serra dos Carajás, Pará (Brasil). Paspalum cinerascens é uma gramínea nativa amplamente distribuída nas cangas, vegetação típica dos campos rupestres que cobrem reservas de minério de ferro. As plantas de P. cinerascens foram cultivadas em topsoil de canga (controle) e em estéril de mina com meio e completo regime de fertilização atualmente empregado para revegetação das áreas mineradas na Serra dos Carajás. Foram utilizadas sementes coletadas nas cangas e as plantas foram cultivadas em condições controladas por 90 dias. Independentemente da fertilização, plantas cultivadas em estéril de mina não apresentaram diferenças significativas na assimilação de carbono, perfilhamento ou biomassa radicular, apesar de valores mais elevados de nutrientes foliares e menor razão raiz: parte aérea quando comparadas às plantas em topsoil de canga. A fertilização completa resultou em plantas mais altas, maior biomassa aérea e menor eficiência no uso da água. Metade da fertilização aumentou a densidade estomática, a eficiência de uso da água e de fósforo. Esses resultados confirmaram que P. cinerascens possui características adaptativas para crescer e prosperar em condições ambientais adversas remanescentes da mineração, sendo indicada para uso em processos de recuperação de áreas degradadas na Serra dos Carajás. Além disso, o uso de metade do regime de fertilização otimiza o uso da água pelas plantas sem perdas significativas de crescimento, uma característica desejável para recuperação de áreas com restrições hídricas.

RESUMO Os programas de reflorestamento da Amazônia enfatizam o uso de espécies nativas da região. No entanto, o reflorestamento com espécies nativas requer a produção de mudas de alta qualidade. O presente estudo teve como objetivo avaliar o desenvolvimento e a qualidade de mudas de paricá (Schizolobium parahyba var. amazonicum), espécie nativa da Amazônia com alto potencial para atividades de reflorestamento. Realizamos um experimento em casa de vegetação no qual mudas foram submetidas a tratamentos com presença variável de macro e micronutrientes no substrato, e avaliamos o efeito sobre os atributos funcionais (altura da planta, diâmetro do caule, área foliar específica, matéria seca da parte aérea e raiz) e resposta fisiológica (concentração de clorofila a, b e carotenóides). Nossos resultados mostraram que a omissão de nutrientes afeta significativamente o crescimento do paricá. Considerando as variáveis biométricas e fisiológicas avaliadas, as maiores exigências nutricionais das plântulas foram para N, P, K, micronutrientes, Mg e S, enquanto a qualidade das plântulas foi mantida na ausência de Ca. De modo geral, esta espécie apresenta uso eficiente dos nutrientes disponíveis e potencial de crescimento em solos com baixas concentrações de bases. Portanto, para a produção de mudas de paricá de alta qualidade, devem ser adicionados macro e micronutrientes e o calcário é essencial, mas o bom desempenho das mudas sob omissão de Ca sugere que este elemento não precisa ser adicionado ao solo.

ABSTRACT Amazonian reforestation programs emphasize the use of species native to the region. However, reforestation using native species requires the production of high-quality seedlings. The present study aimed to evaluate the development and quality of seedlings of paricá (Schizolobium parahyba var. amazonicum), a species native to the Amazon with high potential for reforestation activities. We carried out a greenhouse experiment in which seedlings were subjected to treatments with varying presence of major and micronutrients in the substrate, and evaluated the effect on functional attributes (plant height, stem diameter, specific leaf area, shoot and root dry matter) and physiological response (chlorophyll a, b and carotenoid concentrations). Our results showed that nutrient omission significantly affects paricá seedling growth. Considering the assessed biometric and physiological variables, the highest nutritional requirements of seedlings were for N, P, K, micronutrients, Mg and S, while seedling quality was maintained in the absence of Ca. Overall, this species shows efficient use of available nutrients and potential for growth in soils with low concentrations of bases. Therefore, for the production of high-quality paricá seedlings, major and micronutrients should be added and lime is essential, but the good seedling performance under Ca omission suggested that this element does not need to be added to the soil.

Apesar de o zinco (Zn) ser micronutriente fundamental para o crescimento e metabolismo das plantas, quando presente em níveis tóxicos no ambiente pode afetar o desenvolvimento vegetal. Entre os vários efeitos benéficos do silício (Si), cita-se sua influência na diminuição ou eliminação dos efeitos adversos de metais pesados no meio. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do Si na amenização da toxidez de Zn sobre o crescimento e nutrição mineral de plantas de Eucalyptus urophylla. As plantas foram cultivadas em vasos contendo 3 L de solução nutritiva de Clark, em esquema fatorial 6 x 2, sendo seis concentrações de Zn (0, 2, 50, 150, 300 e 450 µmol L-1 como ZnSO4 7H2O) e duas de Si (0 e 1,78 mmol L-1 de Si como silicato de potássio). Após oito semanas, avaliaram-se alguns parâmetros morfológicos das plantas, produção de matéria seca, teores e utilização de nutrientes. O aumento das concentrações de Zn na solução nutritiva proporcionou maior fitotoxicidade nas raízes em relação à parte aérea. A adição do Si amenizou o efeito negativo do excesso de Zn sobre o crescimento, no entanto pouco influenciou os teores dos nutrientes avaliados nos tecidos, embora tenha proporcionado utilização mais eficiente de P, Ca, Mg e S pelas plantas de Eucalyptus urophylla.

Zn is an essential micronutrient for the growth and metabolism of plants, but when present in toxic levels in the environment, it can affect the the development of plants. Among the several beneficial effects of silicon (Si), it presents an effect in the decrease or elimination of the adverse effects of heavy metals in the environment. The objective of this work was to evaluate the effect of Si in the alleviation of Zn toxicity on the growth and mineral nutrition of Eucalyptus urophylla seedlings cultivated in nutrient solution. Seedlings of Eucalyptus urophylla were grown in pots containing 3L of Clark nutrient solution, in a 6 x 2 factorial design, using six Zn concentrations (0, 2, 50, 150, 300 and 450 µmol L-1 as ZnSO4 7H2O) and two of Si (0 and 1.78 mmol L-1 of Si as potassium silicate). After eight weeks, plant morphologic traits, dry matter production and content and nutrient utilization were evaluated. The increase of Zn concentrations in the nutrient solution provided higher toxicity in the roots than in the shoots. The addition of the Si alleviated the negative effect of the excess Zn on plant growth, but presented little effect on the nutrient content in these tissues. The silicon addition in the nutrient solution provided a more efficient use of P, Ca, Mg and S for the Eucalyptus urophylla plants.