Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of the inoculation with nitrogen-fixing bacteria (NFB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and substrates in the production of Samanea saman (rain tree) seedlings. Three substrates and three inoculation treatments were combined in a randomized block design with six repetitions. The Sewage Sludge substrate favored symbiosis with AMF (promoting twelve times more sporulation), while the Commercial substrate favored symbiosis with NFB (promoting 70% more nodulation). The Sewage Sludge substrate provided the best development of S. saman seedlings, as it promoted higher biomass compared to the Commercial and Standard substrates (14% and 150% respectively). The most significant response to inoculation occurred in the seedlings produced in the Standard substrate, in which the inoculated seedlings had higher biomass than those that received fertilization and those that received neither inoculation nor fertilization (20% and 50% respectively).

Resumo O trabalho objetivou acompanhar a colonização da comunidade da fauna edáfica, como indicador de qualidade de ambiente, após a revegetação de áreas alteradas pela atividade de mineração de bauxita, em Porto Trombetas, Pará. As amostragens foram realizadas nos anos 2000, 2002, 2003, 2004 e 2008 em plantios de diferentes idades, e com diferentes arranjos de espécies, majoritariamente nativas do bioma, implantadas sobre subsolo com e sem adição de solo superficial. Os organismos da fauna edáfica foram capturados em armadilhas do tipo pitfall e triados no laboratório. Os parâmetros usados para avaliação foram a abundância, a riqueza, os índices de diversidade de Shannon e Equabilidade de Pielou e o padrão de colonização dos indivíduos da fauna do solo. De modo geral, em todos os plantios sobre o estéril, os grupos que apareceram em maior abundância foram Collembola, Formicidae e Coleoptera. A idade do plantio e a adição de solo superficial foram fatores determinantes na recomposição da comunidade edáfica, que se mostrou mais intensa nos plantios mais antigos. Nessas áreas, o desenvolvimento da vegetação levou à maior colonização e à melhor estruturação da comunidade de fauna edáfica, aumentando sua diversidade e o restabelecimento de processos ecológicos.

Abstract This research aims to observe the colonization process of edaphic fauna community after the revegetation of degraded areas by bauxite miningin Porto Trombetas, Pará state, Brazil. The soil fauna samples were collected in the years of 2000, 2002, 2003, 2004 and 2008, in different reforestation stages, and planted on subsoil with and without the addition of topsoil. The samplings were collected in pitfall traps and analyzed in laboratory. The evaluation parameters used were abundance, richness, the indexes of Shannon diversity and Pielou equability and the colonization pattern of individuals from the soil fauna. The planting age and the topsoil addition were determining factors in the restoration of the edaphic community, which was more intense in older plantings. In areas that went through older reforestation procedures, vegetation development has led to greater colonization and better structuring of the edaphic fauna community, increasing their diversity and restoring ecological processes.

RESUMO O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação com bactérias fixadoras de nitrogênio (BFNs) e fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) no desenvolvimento de mudas de Tachigali vulgaris em condições de viveiro. As mudas foram produzidas em sacos de 1 kg em substrato areia e vermiculita (1:1), seguindo delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 (BFNs) x 2 (com e sem FMAs), com 3 tratamentos testemunhas adicionais consistindo de mudas inoculadas apenas com os FMAs (testemunha micorrizada), mudas não inoculadas fertilizadas com N (testemunha nitrogenada) ou sem N (testemunha absoluta). As seguintes variáveis foram avaliadas: altura, diâmetro a altura do colo (DAC), massa seca de parte aérea (MSPA), raízes (MSR) e nódulos (MSN), acúmulo de P na parte aérea e colonização micorrízica (CM) das raízes. Calculou-se a eficiência e a eficácia para avaliar a resposta das plantas à dupla inoculação. Os tratamentos demonstraram efeito significativo para todas as variáveis, com exceção de colonização micorrízica, número e massa de nódulos secos, sendo o tratamento nitrogenado o que apresentou os maiores valores de crescimento. Plantas submetidas à dupla inoculação apresentaram maior acúmulo de matéria seca, altura e DAC, alcançando MSR 124% maior em relação à testemunha absoluta, 90% mais MSPA e 207% mais MSN em relação às mudas inoculadas somente com rizóbio. O efeito positivo da dupla inoculação ocorreu independente da estirpe utilizada. Os resultados indicam que a inoculação conjunta de BFNs e FMAs foi benéfica para a espécie, promovendo o seu crescimento.

ABSTRACT The present study aimed to evaluate the effect of inoculation with nitrogen-fixing bacteria (NFB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the development of Tachigali vulgaris seedlings under nursery conditions. The seedlings were produced in 1 kg bags on a substrate of sand and vermiculite (1:1), following a completely randomized experimental design in a 3 (NFB) x 2 (with and without AMF) factorial scheme with 3 additional control treatments consisting of: seedlings inoculated only with AMF (mycorrhizal control), non-inoculated seedlings fertilized with N (nitrogenized control) and without N (absolute control). The following variables were evaluated: height, stem diameter (SD), shoot dry mass (SDM), root dry mass (RDM) and nodule dry mass (NDM), P accumulation in the shoot, and root mycorrhizal colonization (RMC). Efficiency and effectiveness were calculated to evaluate the plant response to double inoculation. The treatments showed a significant effect for all variables, except for mycorrhizal colonization, nodule number, and dry mass, with the nitrogen treatment having the highest growth values. Plants submitted to double inoculation showed a higher accumulation of dry matter, height and SD, reaching a 124% higher RDM regarding the absolute control, 90% more SDM, and 207% more NDM regarding the seedlings inoculated only with rhizobia. The positive effect of double inoculation occurred regardless of the strain used. The results indicate that the joint inoculation of NFB and AMF was beneficial for the species, promoting its growth.

Resumo Este estudo apresenta o tratamento florístico dos táxons de Leguminosae registrados na vegetação de canga da Serra dos Carajás, estado do Pará. Foram inventariados na área de estudo 74 táxons específicos/infraespecíficos, incluindo tanto as espécies nativas como as adventícias já estabelecidas, pertencentes a 34 gêneros, sendo os mais representativos: Mimosa (11 espécies), Chamaecrista (7), Aeschynomene (5) e Senna (5). Mimosa skinneri var. carajarum é considerado o único táxon endêmico das formações rupestres ferríferas dos complexos montanhosos da Serra dos Carajás. São fornecidas chaves para identificação de gêneros e espécies/infraespécies, descrições morfológicas, ilustrações, além de distribuição geográfica, habitat e comentários sobre os táxons tratados. Dados sobre nodulação e potencial de uso em áreas alteradas pela atividade de mineração foram incluídos nos comentários dos táxons ou na introdução dos gêneros.

Abstract This study presents the floristic treatment for the taxa of Leguminosae recorded in the canga vegetation of the Serra dos Carajás, Pará state. Seventy four specific/infraspecific taxa were inventoried in the study area, this includes both native and established adventive species, belonging to 34 genera, of which Mimosa (11 species), Chamaecrista (7), Dioclea (5) and Senna (5), are the most representative. Mimosa skinneri var. carajarum Barneby is considered endemic to the ironstones outcrops in the mountain range of Serra dos Carajás. Identification keys, morphological descriptions and illustrations, as well geographical distribution, habitat and comments are provided for all species. Data about nodulation and potential use in areas altered by mining activities were included either in the taxon or generic commentary.

Abstract The family Leguminosae comprises approximately 20,000 species that mostly form symbioses with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and nitrogen-fixing bacteria (NFB). This study is aimed at investigating and confirming the dependence on nodulation and biological nitrogen fixation in the specie Piptadenia gonoacantha (Mart.) Macbr., which belongs to the Piptadenia group. Two consecutive experiments were performed in a greenhouse. The experiments were fully randomized with six replicates and a factorial scheme. For the treatments, the two AMF species and three NFB strains were combined to nodulate P. gonoacantha in addition to the control treatments. The results indicate this species’ capacity for nodulation without the AMF; however, the AMF + NFB combinations yielded a considerable gain in P. gonoacantha shoot weight compared with the treatments that only included inoculating with bacteria or AMF. The results also confirm that the treatment effects among the AMF + NFB combinations produced different shoot dry weight/root dry weight ratios. We conclude that AMF is not necessary for nodulation and that this dependence improves species development because plant growth increases upon co-inoculation.

Abstract Little is known regarding how the increased diversity of nitrogen-fixing bacteria contributes to the productivity and diversity of plants in complex communities. However, some authors have shown that the presence of a diverse group of nodulating bacteria is required for different plant species to coexist. A better understanding of the plant symbiotic organism diversity role in natural ecosystems can be extremely useful to define recovery strategies of environments that were degraded by human activities. This study used ARDRA, BOX-PCR fingerprinting and sequencing of the 16S rDNA gene to assess the diversity of root nodule nitrogen-fixing bacteria in former bauxite mining areas that were replanted in 1981, 1985, 1993, 1998, 2004 and 2006 and in a native forest. Among the 12 isolates for which the 16S rDNA gene was partially sequenced, eight, three and one isolate(s) presented similarity with sequences of the genera Bradyrhizobium, Rhizobium and Mesorhizobium, respectively. The richness, Shannon and evenness indices were the highest in the area that was replanted the earliest (1981) and the lowest in the area that was replanted most recently (2006).

As espécies de mucuna são muito utilizadas como adubos verdes, e poucas informações estão disponíveis a respeito dos rizóbios nativos capazes de nodulá-las. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade e a capacidade simbiótica de isolados bacterianos de nódulos de mucuna-cinza (Mucuna pruriens (L.) DC.) e mucuna-anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr.). As bactérias foram isoladas de nódulos de mucunas cinza e anã cultivadas em vasos com solos de um sistema de produção agroecológica. Foram isoladas 160 bactérias, sendo 80 de mucuna-anã e 80 de mucuna-cinza, que foram autenticadas e selecionadas para avaliação da capacidade simbiótica. A diversidade dos isolados foi avaliada por meio das características culturais em meio de cultura YMA e da técnica de análise de restrição do produto de PCR do gene 16S rDNA. A inoculação de cinco isolados em mucuna-cinza e dois em mucuna-anã apresentou elevada biomassa da parte aérea. A maioria dos isolados apresentou crescimento rápido e acidificou o meio de cultura. A análise de restrição demonstrou que as bactérias isoladas apresentam baixa similaridade com estirpes de referência, sugerindo a existência de isolados pertencentes a novos grupos, capazes de nodular as mucunas anã e cinza.

Mucuna species are widely used as green manure, and little information is available about rhizobia that can nodulate them. The objective of this study was to evaluate the diversity and ability of bacteria isolated from symbiotic nodules of velvet bean (Mucuna pruriens (L.) DC.) and Mucuna deeringiana (Bort.) Merr. From the nodules of either mucuna species, grown in pots with soils from an agroecological system, 80 bacteria were isolated. The selected bacteria were classified and used to assess the symbiotic capacity. The diversity assessment of the isolates was based on cultural characteristics on YMA medium and the technique of restriction analysis of PCR products of 16S rDNA. The inoculation of Mucuna pruriens with five and Mucuna deeringiana with two isolates increased the aboveground biomass. Most isolates grew rapidly and acidified the culture medium. Restriction analysis showed low similarity of the reference strains with the bacterial isolates, suggesting the existence of isolates belonging to new groups that are able to nodulate the two mucuna species.

A interceptação da chuva pela copa das florestas tem grande relevância no ciclo biogeoquímico de nutrientes nos solos de baixa fertilidade sob florestas nativas e plantadas. Entretanto, pouco se sabe sobre as modificações na qualidade dessa água e no balanço hidrológico após a interceptação pela copa do eucalipto sob condições de plantios puros e mistos com leguminosas, no Brasil. Amostras de água de chuva (RF), de precipitação interna (TF) e de escoamento pelo tronco (SF), foram coletadas e analisadas quimicamente em plantios puros de mangium (espécie fixadora de nitrogênio atmosférico - EFN), guachapele (EFN) e eucalipto (espécie não fixadora de nitrogênio - ENFN) e consorciados com guachapele e eucalipto, em Seropédica, Rio de Janeiro. Nove coletores de escoamento pelo tronco (colocados em árvores), nove pluviômetros posicionados ao acaso nos plantios e três fora da influência deles foram utilizados no monitoramento durante 5,5 meses. A mangium direcionou 33,4% do total precipitado para o seu tronco. Uma estimativa baseada na correção da média anual precipitada na área (1.213 mm) indicou uma contribuição no aporte de nutrientes (kg ha-1) de 8,42; 0,95; 19,04; 6,74; 4,72; e 8,71 kg ha-1 dos elementos N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectivamente. A precipitação interna participou com a maior parte da contribuição, em comparação com o escoamento pelo tronco. Os maiores aportes de N-NH4+ (15,03 kg ha-1) e K+ (179,43 kg ha-1) foram observados sob as copas de guachapele em plantio puro. Elevada quantidade de Na+ denota influencia do mar próximo à área experimental. A mangium foi a espécie adaptada à competição por água. Comparativamente ao plantio puro de eucalipto, o plantio misto intensificou a lixiviação de N, Ca e Mg da copa, enquanto o de K e o P aportaram em menores quantidades nesse plantio.

The interception of the rainfall by the forest canopy has great relevance to the nutrient geochemistry cycle in low fertility tropical soils under native or cultivated forests. However, little is known about the modification of the rainfall water quality and hydrological balance after interception by the canopies of eucalyptus under pure and mixed plantations with leguminous species, in Brazil. Samples of rainfall (RF), throughfall (TF) and stemflow (SF) were collected and analyzed in pure plantations of mangium (nitrogen fixing tree -NFT), guachapele (NFT) and eucalyptus (non-nitrogen fixing tree -NNFT) and in a mixed stand of guachapele and eucalyptus in Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil. Nine stemflow collectors (in selected trees) and nine pluviometers were randomly disposed under each stand and three pluviometers were used to measure the incident rainfall during 5.5 months. Mangium conveyed 33.4% of the total rainfall for its stem. An estimative based on corrections for the average annual precipitation (1213 mm) indicated that the rainfall's contribution to the nutrient input (kg ha-1) was about 8.42; 0.95; 19.04; 6.74; 4.72 and 8.71 kg ha-1 of N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectively. Throughfall provided the largest contributions compared to the stemflow nutrient input. The largest inputs of N-NH4+ (15.03 kg ha-1) and K+ (179.43 kg ha-1) were observed under the guachapele crown. Large amounts of Na+ denote a high influence of the sea. Mangium was the most adapted species to water competitiveness. Comparatively to pure stand of eucalyptus, the mixed plantation intensifies the N, Ca and Mg leaching by the canopy, while the inputs of K and P were lower under these plantations.

RESUMO Foram definidos mosaicos de fitofisionomias temporais em sistemas tropicais de baixada localizados na REBIO de Poço das Antas, RJ - Brasil. A serrapilheira foi quantificada com coletas quinzenais e determinada sua concentração de nutrientes via fração foliar em intervalos bimestrais. A floresta avançada apresentou o maior aporte de 6,9 ± 1,1 ton ha-1 ano-1 total, o estágio intermediário com 5,5 ± 0,5 ton ha-1 ano-1 total e para o plantio 3 ± 0,7 ton ha-1 ano-1 total. As concentrações via serrapilheira (fração foliar) dos nutrientes N, P, K e Ca foram maiores com o uso de Mimosa bimucronata (DC.) O. Kuntze nos reflorestamentos, demostrando ser esta uma espécie de potencial elevado quanto ao conteúdo nutricional à recomposição de ecossistemas. Sua estratégia de renovação foliar ocorre sob o ritmo perenifólio, com maior contribuição na estação chuvosa e sincronizado a fase reprodutiva. A magnitude de transferência dos nutrientes na fração foliar para os estágios estudados segue a ordem de concentração: P < K < Mg < Ca < N < C. Não foram encontradas diferenças significativas quanto as concentrações de entrada dos nutrientes entre as estações nos estágios estudados.

ABSTRACT Gaps of temporal fitofisionoms were defined on lowland tropical systems localized in the Biologic Reserve of Poço das Antas RJ - Brazil. The litter-fall was quantificated by each fifteen days and was determinated the nutrient concentration of foliar fraction each two months. The oldest forest had the major litter-fall, 6.9 1 1.1 ton ha-1 year-1 total as the other fractions, when compared with the intermediate age forest with 5.5 1 0.5 ton ha-1 year-1 total. The plantation had the lowest values, 3.0 1 0.7 ton ha-1 year-1 total. The foliar litter-fall concentration of N, P, K, Ca nutrients were bigger for Mimosa bimucronata (DC.) O. Kuntze crop, showing then the great ecosystems nutritional recomposition potential of this specie with foliar renovation strategy occurs under perenifolial rhythm, mostly in the rain season synchronized to the reproduction phase. The transference rate of the nutrients in the studied foliar fraction follows this concentration order: P < K< Mg < Ca < N < C.

As espécies de leguminosas Piptadenia gonoacantha e Piptadenia paniculata apresentam dificuldade para nodular e crescer em substratos esterilizados, o que dificulta a seleção de estirpes de rizóbio eficientes dessas espécies. As plantas que apresentam nódulos no campo estão micorrizadas. Assim, a boa resposta das plantas no campo pode ser devida à presença de FMAs. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da micorrização sobre a nodulação e crescimento de plantas de P. gonoacantha e P. paniculata. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, na Embrapa Agrobiologia, Rio de Janeiro. As plantas foram inoculadas com estirpes de rizóbio específicas de cada espécie e com os fungos Gigaspora margarita e Glomus clarum. Ambas as espécies vegetais demonstraram-se altamente responsivas à inoculação com FMAs. Plantas que receberam rizóbios e fungos micorrízicos apresentaram-se noduladas, com maior produção de matéria seca. Já as plantas inoculadas apenas com rizóbio não exibiram nódulos e tiveram menor acúmulo de matéria seca. As plantas de P. gonoacantha apresentaram maior conteúdo de P na parte aérea quando inoculadas com FMAs. Esses resultados indicam que a micorrização é necessária para a nodulação e crescimento satisfatórios das espécies estudadas, e sugere-se a inoculação com FMAs para a seleção de estirpes eficientes de rizóbio em leguminosas com dificuldade de crescimento no sistema convencional de seleção de estirpes.

The leguminous species Piptadenia gonoacantha and Piptadenia paniculata do not nodulate and grow well on sterilized substrates. For this reason selection of efficient rhizobial strains for these species becomes hard to perform. Plants growing in the field are well nodulated and colonized with mycorrhizal fungi. Mycorrhizal colonization may be an explanation for the good plant responses in the field. The effect of mycorrhizal inoculation on nodulation and growth of the woody legume species P. gonoacantha and P. paniculata was studied. The experiments were carried out under greenhouse conditions, at Embrapa Agrobiologia, Rio de Janeiro. The species were inoculated with specific rhizobia and with the mycorrhizal fungi Gigaspora margarita and Glomus clarum. Both tree species were highly responsive to mycorrhizal inoculation. Only the plants inoculated with both rhizobium and mycorrhizal fungi were nodulated. Plants inoculated with both rhizobia and mycorrhizal fungi presented higher dry matter than those inoculated only with rhizobia. P. gonoacantha plants presented higher shoot phosphorus content when inoculated with mycorrhizal fungi. These results show that mycorrhizal inoculation is needed for nodulation and growth of the tree species studied. We suggest the use of mycorrhizal fungi to select rhizobial strains for legumes which have difficulty to grow in Leonard jars.

Em uma encosta reflorestada há sete anos com leguminosas arbóreas (Acacia auriculiformis, A. mangium e Mimosa tenuiflora) em Angra dos Reis, RJ, foi avaliada a composição florística e fitossociológica da regeneração natural, comparando-as com as de um fragmento de Mata Secundária situado a 200 m de distância. Foram considerados os três terços da encosta, com declividades decrescentes. Em 12 parcelas de 200 m², quatro em cada terço da encosta, foram amostrados 699 indivíduos vegetais a partir de 40 cm de altura, distribuídos em 25 famílias e 50 espécies. As famílias com maior nº de indivíduos foram Meliaceae (298), Euphorbiaceae (70), Piperaceae (64) e Lauraceae (41). Já as famílias com maior nº de espécies foram Solanaceae (7), Melastomataceae (5) e Myrtaceae (5). As leguminosas plantadas não estavam regenerando na própria área. A evolução da sucessão natural apresentou um gradiente de desenvolvimento em razão da menor declividade e menor distância dos remanescentes florestais, com maior densidade de indivíduos e maior riqueza de espécies na área de menor declividade.

The floristic composition and natural regeneration under a 7-year-old legume tree plantation (Acacia auriculiformis, A. mangium e Mimosa tenuiflora) was investigated in comparing with a secondary forest 200 m away at Angra dos Reis, RJ. The hillside was divided in 3 parts following the slope. The lower part of the hillside was the nearest to the natural forest remnant. In 12 plots with 200 m² each, 4 of them in each section of the hillside, 699 plants larger then 40 cm height were observed, distributed in 25 families and 50 species. The families with the most individuals were Meliaceae (298), Euphorbiaceae (70), Piperaceae (64) and Lauraceae (41). The families with the most species were Solanaceae (7), Melastomataceae (5) and Myrtaceae (5). None of the legume species introduced in the area had produced natural regeneration. The evolution of natural succession acurred with a gradient in function of the slope and distance of the remnant natural forest. The higher density of individuals and species richness were found in the lowest part of the hillside.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a deposição de serapilheira e a transferência de N associada às folhas e folíolos desse resíduo em plantios puros e consorciado de guachapele (Pseudosamanea guachapele) e eucalipto (Eucalyptus grandis), aos sete anos de idade, em Seropédica, RJ. No ano de avaliação (2000/2001) a deposição anual de serapilheira nos diferentes plantios não diferiu significativamente 12,75 Mg ha-1 (guachapele); 11,84 Mg ha-1 (eucalipto) e 12,44 Mg ha-1 (consorciado). Mesmo com pequena participação na composição da serapilheira em plantio consorciado (11% do total depositado), a leguminosa proporciona redução no tempo médio de residência dos resíduos no solo de 0,3 ano, comparativamente ao plantio puro de eucalipto.

The litter deposition and nitrogen content on litter leaves were studied on seven years old pure and 1 1 mixed stand of guachapele (Pseudosamanea guachapele)and eucalyptus (Eucalyptus grandis). There was no difference in litter deposition among species in pure or mixed crop 12.75 Mg ha-1 for guachapele, 11.84 Mg ha-1 for the eucalyptus and 12.44 Mg ha-1 for the mixed crop. The legume three contribution to the mixed stand was only 11% of the total, but reduced by 0.3 year the time of residue residence on the soil.