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III Reunião Paranaense de Ciência do Solo
Diversidade e atividade biológica em sistemas conservacionistas de
produção: O papel da fauna
Prof. Dilmar BARETTA – UDESC/CEO
Profa Marie L.C. BARTZ – Univ. Positivo
Londrina, 08 de maio de 2013
“É um dos habitats mais ricos em espécies dos ecossistemas
terrestres”
O que é fauna do solo ?
Conceito ?
Organismos que
moram no solo pelo
menos durante um
estado completo do
seu ciclo biológico
[(Gobat et al. (1998);
Decaëns et al .(2006); Baretta et al. (2011)]
Para que se
importar ?
Quanto conhecemos sobre fauna do solo ?
Como consideramos e o que sabemos da fauna do solo também afeta como a tratamos
Fo
to:
Ba
rtz
(2
01
1)
Fauna no solo
Que NOJO ! Univ. Padova, Itália
Fonte:Guines
• Decomposição, din. da MOS e ciclagem nutrientes
Hábitos alimentares Processos de digestão
Importância/Funções no solo
Foto: P. Lavelle
Coprólitos Minhocas
(C, N, e P .
Cupins Trato digestivo
“Muco, polissacarídeos, bactérias endosimbiontes”
Estudos de
dinâmica de C, N (NO3 -e NH4
+) e P
em mesocosmos
em laboratório
Laboratório (mesocosmos) ↔ Campo (Fonte: Baretta et al., 2011)
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 340
50
100
150
200
250
300
350
400
NH
4
+ (
mg
kg-1
)
D ias após incubação
Solo sem m inhoca
Amynthas corticis
Amynthas + Eisenia
Eisenia andrei
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 340
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
N0- 3
(m
g k
g-1)
D ias após incubação
S o lo sem m inhoca
A m ynthas cortic is
A m ynthas + E isen ia
E isen ia andre i
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 3425
30
35
40
45
50P
(m
g k
g-1)
D ias após incubação
Solo sem minhoca
Amynthas corticis
Amynthas + Eisenia
Eisenia andrei
(A)
(B)
(C)
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 340
50
100
150
200
250
300
350
400
NH
4+ (m
g k
g-1)
D ias após incubação
Solo sem m inhoca
Amynthas corticis
Amynthas + Eisenia
Eisenia andrei
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 340
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
N0- 3 (
mg
kg-1)
D ias após incubação
S o lo sem m inhoca
A m ynthas cortic is
A m ynthas + E isen ia
E isen ia andre i
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 3425
30
35
40
45
50
P (
mg
kg-1
)
D ias após incubação
Solo sem minhoca
Amynthas corticis
Amynthas + Eisenia
Eisenia andrei
(A)
(B)
(C)
Fósforo (mg kg-1) liberado no solo sem minhoca [Solo sem minhoca (▀)] e nos coprólitos produzidos pelas espécies de Amynthas corticis (
), Amynthas corticis + Eisenia andrei (
) e Eisenia andrei (
), após 0, 2, 4, 6, 8, 16 e 32 dias de incubação. (Fonte: Baretta et al., 2011).
Sem minhoca = - fósforo no solo
Com minhoca = + fósforo no solo
• Consomem principalmente matéria
orgânica e pouca terra
• Fezes essencialmente orgânicas
• Podem influenciar:
– Disponibilidade de MO (alimento)
– Ciclagem de nutrientes (N, P…)
• Inclui:
– Diplopoda
– Chilopoda
– Minhocas (Oligochaeta)
– Isopoda (Tatuzinhos)
Transformadores da liteira e da palha
Isopoda
Oligochaeta
Chilopoda
Diplopoda
Foto: P. Lavelle
Coprólitos
Predadores/Parasitas
Se alimentam de outros organismos
Saprófagos e Necrófagos
Aceleram a decomposição de
materiais orgânicos
Categoria Ação Influência na Estrutura do
Solo
Microfauna (4m
- 100m)
Regula as populações de bactérias e fungos Altera a ciclagem de nutrientes
Pode afetar a estrutura do solo através de interações com a microflora.
Mesofauna
(100m - 2mm)
Regula as populações de fungos e da microfauna Altera a ciclagem de nutrientes Fragmenta detritos vegetais
Produz pelotas fecais Cria bioporos Promove a humificação
Macrofauna
(2mm – 20mm)
Fragmenta detritos vegetais Regula as populações de fungos e da microfauna Estimula a atividade microbiana
Mistura partículas orgânicas e minerais Redistribuí a matéria orgânica e microrganismos Promove a humificação Produz pelotas fecais
Quadro 1. Atividades da fauna do solo no processo de
decomposição e na estrutura do solo.
Hendrix et al. (1990), Adaptado por Baretta et al. (2011).
Várias, a maioria delas benéficas…
Várias funções (propriedades físicas, químicas, biológicas e ciclagem de nutrientes);
Vários exemplos de espécies chamadas de bioindicadores (Paolleti et al., 1989; 1991; 1996; 1999; Velasquez et al., 2007; Baretta et al., 2011)...
Micro, Meso e macrofauna usada em ensaios ecotoxicológicos com número ISO e fazendo parte da bateria de ensaios para normatização de produtos agropecuários …
Importância e função da fauna do solo
Eisenia andrei Reprodução (ISO 11268-2.2)
Folsomia candida Reprodução (ISO 11237)
Enchytraeus crypticus Reprodução (ISO 16387)
Lumbricidae Enchytraeidae Isotomidae
Oligoquetas Colêmbolos
Espécies utilizadas em testes ecotoxicológicos
Teste preliminares (fuga) – Ex.: inseticidas,
Testes agudos (sobrevivência) – resíduos animais...
Teste crônico (reprodução) – dejetos de suínos...
Teste de bioacumulação - metais pesados...
Exemplos ensaios
J.P. Sousa (2012)
Eisenia andrei – ISO 11268-2.2:1996
4 réplicas por concentração do resíduo Fotoperíodo 16h:8h (luz : escuro) Temperatura controlada 20
2 ºC
10 Adultos com clitelo desenvolvido 500g de solo / réplica
28 dias depois do início do ensaio os adultos são retirados
56 dias depois do início do ensaio o número de juvenis é determinado
Papel da fauna em testes crônicos
uros€bilhões de 1000 >
van der Putten el al. (2004) SCOPE Pimentel et al. (2007) BioSc
Adaptado por Decaëns & Baretta (2012)
Ciclagem de N (6%) Fixação de N2 Desnitrificação Nitrificação
Biotecnologia (<1%) Biota benéfica
Bioremediação (8%) Des-toxificação
Alimento (11%) Fungos Invertebr.
Biocontrole (10%) Predadores Simbiontes
Pedogênese (2%) Bioturbação Microflora
Reciclagem de MO (50%) Saprófagos Engenheiros Decompositores
Polinização (13%) Insetos
Fauna x serviços ambientais e solo
Famílias (bio)indicadoras de alterações de uso e manejo
do solo e estrutura da
paisagem (Ponge et al., 2003; Souza et al.,
2004; Sousa et al., 2006; Baretta et al., 2007; 2008; 2011)
Colêmbolos como indicador da qualidade do solo
Qualidade do Solo ?
A qualidade do solo está relacionada ao seu funcionamento, observado pelos indicadores químicos, físicos e de mais
difícil mensuração os biológicos.
Química
Física Biológica
Qualidade do Solo
Fonte: Adaptado de E.O. Rodrigues & Baretta (2011; 2012)
Tripé da Qualidade do Solo
Densidade
Física
(Textura, profundidade e raízes...)
(infiltração, capacidade de retenção de água...)
Tripé da Qualidade do Solo
Atividade Microbiana
(C-CO2)
Biologia
(C e N da biomassa microbiana..)
(Meso e macrofauna, Biodiversidade)
Fonte: Adaptado de E.O. Rodrigues
& Baretta (2010; 2012)
Química
Física
C e N da biomassa microbiana
Densidade
Infiltração, retenção de água
Biológica
Qualidade do Solo
Textura, profundidade e raízes
(Atividade microbiana
C-CO2)
(K, P...)
(Meso e macrofauna,
Biodiversidade)
(C, MO...) pH
Tripé da Qualidade do Solo
Fonte: Adaptado Rodrigues & Baretta (2012)
Perda das bases da Qualidade
C, MO
Profundidade de raízes
pH
Química
Física
C e N da biomassa microbiana
Densidade
Infiltração, retenção de água
Biológica
Qualidade do Solo
Textura, profundidade e raízes
(Atividade microbiana
C-CO2)
(K, P...)
(Meso e macrofauna,
Biodiversidade)
(C, MO...) pH
Densidade
Adaptado de Ortega; Baretta (2012)
Sem o tripé da Qualidade do Solo Qualidade do
Solo O “Sistema Solo” em caso de perder
suas bases O “Sistema Solo sem Qualidade” se
derruba !
• O que é um indicador ?
(Bio)indicadores de qualidade
• Indicador de quê ?
• Quais os tipos de bioindicadores ?
Espécie, família ou um grupo funcional que responde de uma forma previsível a uma perturbação ambiental ou
alteração de um determinado estado ambiental (Van
Straalen, 1998; Paoletti, 1999; Wink et al., 2005).
Paoletti et al. (1999); Ponge et al. (2003); Souza et al.(2006); Sousa et al. (2009); Baretta (2011)....
(Bio) indicadores ambientais
Fator ambiental Bioindicador (espécies, família ou
grupo funcional)
Alteração do fator implica alteração no indicador
Fator ambiental
(Desmatamento, tipo de uso e manejo do solo, queima…)
Bioindicador
(espécies, família ou grupo funcional da fauna do solo)
Página Temático
Acesso
Projeto Temático SisBIOTA– Participantes:
Suporte Financeiro
Coordenação Geral: Dilmar Baretta (UDESC/CEO)
12 Pesquisadores 2 Pós-Doutorandos; 3 Doutorandos; 5 Mestrandos; 8 Iniciação Científica + (bolsistas e voluntários)
Física do solo:
Álvaro L. Mafra (CAV/UDESC, Lages)
Química do Solo:
Paulo C. Cassol (CAV/UDESC)
Biologia do Solo:
Dr. Dilmar Baretta (CEO/UDESC) Dra. Marie Bartz (EMBRAPA & UP)
Dra. Carolina Maluche (CEO/UDESC) Dr. Osmar Klauberg (CAV/UDESC)
Dr. George G. Brown (Embraba Florestas)
Dr. Thibaud Decäens (UR – França) Dr. José Paulo (UC – Portugal)
Dr. Samuel James (UI – EUA) Dr. Sidney L. Stürmer (FURB)
Dra. Elke J.B.N, Cardoso (USP-ESALQ)
Dra. Sui M. Tsai (USP-CENA) Dr. Antonio D. Brescovit (IB)
Equipe executora
Variáveis Ambientais
(Explicativas)
3) Químicas do solo:
pH (CaCl2), matéria orgânica (Método Walkey-Black), teores de fósforo (Resina), de potássio, de cálcio e magnésio trocáveis... (Tedesco et al., 1995). 4) Físicas do Solo: Densidade do solo, Densidade de particula, macroporosidade, microporosidade, porosidadae total, resistência a penetração de raízes, argila, areia, silte...
5) Diversidade Florística (Reflorestamento e Floresta)
1) Fauna do Solo:
- Macrofauna – TSBF (minhocas e invertebrados em geral - Macrofauna/minhocas qualitativo - Fauna edáfica - armadilhas de solo
2) Microbiológicas do solo: CBM (Vance et al., 1987). COT (Tedesco et al., 1995). Relação CBM:COT (Anderson, 1994). C-CO2 (Alef & Nannipieri, 1995). qCO2 (Anderson e Domsch, 1993)... Diversidade espécies Fungos Micorrízicos Arbusculares Diversidade microbiana – DNA/Pirosequenciamento
Principais variáveis analisadas:
Quando foco Biodiversidade:
(Variáveis Resposta e alguns caso micro explicativas)
Principais sistemas estudados
FN ILP PD
INTENSIFICAÇÃO DO USO DO SOLO
RE PA
FN = Floresta Nativa RE = Reflorestamento de Eucalipto PA = Pastagem Perene ILP = Integração Lavoura-pecuária PD = Plantio Direto
Projeto Temático SisBIOTA
x
1 4 7
2
3 6
5 8
9
30 m
30 m
30 m
20 m 30 m 20 m
20 m
20 m
x TSBF amostragem
Amostragens qualitativas (minhocas) *
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Total de 1080 amostras: 9 pontos x 5 Sistemas x 3 municípios x 4 regiões x Épocas de amostragens
Grid de amostragem
Réplicas verdadeiras
Introdução do marcador
(25 x 25 cm)
25 cm25 cm
Profundidade (0-30 cm) Transporte e
armazenagem em
câmara fria (4oC)
Triagem em laboratório
(com luminárias, etc)
Amostras conservadas em
álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B) (C)
(D) (E)
Introdução do marcador
(25 x 25 cm)
25 cm25 cm
Profundidade (0-30 cm) Transporte e
armazenagem em
câmara fria (4oC)
Triagem em laboratório
(com luminárias, etc)
Amostras conservadas em
álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B) (C)
(D) (E)
[Escavação e triagem de monólitos (25 25 cm)]
Macrofauna do Solo (TSBF)
Profundidade 0-20 cm)
Amostras conservadas em Álcool absoluto (DNA barcold)
Fonte: Baretta et al. (2010)
+Qualitativo
Identificação
Armadilhas (Pitfall Traps),
[200 mL de detergente (2,5%)]Separação dos fragmentos
Peneiras de 0,2; 0,15 e 0,1 mm)
Extração e conservação álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B)
(C) (D)
Identificação
Armadilhas (Pitfall Traps),
[200 mL de detergente (2,5%)]Separação dos fragmentos
Peneiras de 0,2; 0,15 e 0,1 mm)
Extração e conservação álcool (75%)
Identificação (Lupa)
Identificação
Armadilhas (Pitfall Traps),
[200 mL de detergente (2,5%)]Separação dos fragmentos
Peneiras de 0,2; 0,15 e 0,1 mm)
Extração e conservação álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B)
(C) (D)
Fauna Edáfica (Armadilhas)
Álcool absoluto (DNA barcold) Fonte: Baretta et al. (2003)
Cálculo do Valor Indicador
(Coeficiente TDP)
Macrofauna + Ambientais
Coeficiente TDP ?
(TDP: r x CCP)
Coeficiente de correlação canônica (r), coeficiente
canônico padronizado
(CCP)
Statistica Pr > F
Wilks' Lambda 0.0001***
Vantagem ?
Análise Canônica Discriminante (ACD)
Valor de TDP do atributo Classe de qualidade Valor indicador
0,03* I Baixo
0,04-0,09 II Médio
0,10-0,20 III Bom
0,21-0,41 IV Muito Bom
0,42-1,00 V Ótimo
> 1,00 VI Excelente
Classes de indicadores de qualidade do solo definidas a partir do valor
da Taxa de Discriminação Paralela (TDP) resultante da ACD para cada
atributo nos tratamentos sob diferentes estados de conservação.
* Valores podem variar de acordo com o sistema agrícola estudado e o número de atributos
químicos, físicos e biológicos do solo incluídos no modelo.
A aplicação do TDP permitiu obter...
Baretta et al. (2010) In: Acta Zoológica Mexicana
OBJETIVO
Verificar o potencial dos atributos da
macrofauna e químicos do solo para separar os sistemas de uso e manejo do solo, bem
como a contribuição de cada atributo para
separação dos tratamentos.
Macrofauna do Solo na região Oeste
Dissertação: M.G. da Rosa (2013)
Macrofauna TSBF (0-20 cm): (Rosa et al., 2013)
Análise Canônica Discriminante (ACD).
Teste multivariado
Wilks’ Lambda
(p0,0001)***
Floresta Nativa R. Eucalipto Pastagem (PA); I. Lavoura-Pecuária
Plantio Direto
FN
ILP
PD RE
PA
ExcelenteVI> 1,00
ÓtimoV0,42-1,00
Muito BomIV0,21-0,41
BomIII0,10-0,20
MédioII0,04-0,09
BaixoI 0,03*
Valor indicadorClasse de qualidadeValor de TDP do
atributo
ExcelenteVI> 1,00
ÓtimoV0,42-1,00
Muito BomIV0,21-0,41
BomIII0,10-0,20
MédioII0,04-0,09
BaixoI 0,03*
Valor indicadorClasse de qualidadeValor de TDP do
atributo
Taxa de discriminação paralela (TDP: r x CCP), quanto às FCD1 e FCD2 .
Média 2 épocas (inverno e verão). Região Oeste (Rosa et al., 2013).
Atributos FCD1 FCD2
Formicidae 0,009 0,030
Isoptera 0,071 0,015
Coleoptera -0,025 0,026
Larvas 0,112 0,018
Araneae 0,133 0,010
Chilopoda 0,207 0,002
Diplopoda 0,001 0,072
Orthoptera 0,014 0,031
Hemiptera 0,055 -0,001
Isopoda -0,006 0,652
Dermaptera 0,001 0,010
Blattodea 0,226 -0,007
Mollusca 0,101 -0,001
Oligogochaeta 0,069 0,055
Opilionida -0,001 0,054
Outros 0,033 0,039
Oligochaeta
0,001
Fonte: Brown e James, 2007.
Santa Catarina = 18 espécies Nativa (50%): Fimoscolex inurus Glossoscolex catharinensis Glossoscolex colonorum Glossoscolex jimi Glossoscolex wiengreeni Glossoscolex truncatus Glossoscolex sp.nov.19 Pontoscolex corethrurus Urobenus brasiliensis Fonte: Bartz, Brown, Baretta et al. (2013)...
Regiões estudadas x Diversidade de minhocas
Leste
7 sp = 86% exóticas e 14% nativa 85% Pontoscolex corethrurus
15 sp = 85% exóticas e 15% nativa 64% Pontoscolex corethrurus
Sul
Oeste
Planalto
18 sp = 100% nativas FN e PA 80% nativas RE ~=60% nativas ILP e PD
Espécies de minhocas em SUS
Extremo Oeste
Oeste Central
Espécies de minhocas em SUS
Lavoura-Pecuaria Floresta Nativa Plantio Direto
Total 22 espécies 17 Nativas 5 Exóticas
FN = 8 sp ILP = 10 sp PD = 19 sp
Resumindo:
Glossoscolex sp. 10 novas espécies Fimoscolex sp. 8 novas espécies Andriorrhinus duseni x 2 sps (Confirmação/DNA) Ocnerodrilidae sp. 5 sps (Confirmação/DNA) Outros/estudos (Megascolecidae sp.1, Metaphire sp.1, Microscolex sp.1)
No mínimo 18 novas
sps
Espécies novas de minhocas Projetos SisBIOTA e Agrisus
50
00
150
0 25
00
0
65
00
73
0
160
60
0
60
00
0
160
0
88
00
50
00
25
00
10 0
00
92
60
95
39
20
8 3
00
70
36
27
162
77
3
56
52.4
5%
75.0
0%
46.6
7%
50.0
0%
54.3
8%
99.5
0%
NE
NE
NE
NE
NE
NE
NE
1
10
100
1000
10 000
100 000
1 000 000
10 000 000
Número de espécies estimadas ainda não descritas Número de espécies conhecidas
NE
83.3
3%
41.
33%
75.0
0%
NE
97.2
2%
99.2
5%
72.9
2%
Log No.spp.
Tamanho do corpo Micro
Meso Macrofauna do solo
Conhecimento taxonômico limitado !!!
Segundo Wall, web sites; Decaëns et al. (2006), atualizado em 2012
Minhocas: + 1000 sp. a serem descritas [Dr. Righi,
6,4/ano, Fragoso et al.
(2003) seria necessários 5 taxônomos trabalhando
durante 43 anos]
Minhocas Urobenus sp.: das matas para as áreas sob plantio direto
Bartz, Baretta et al. (2011). Revista Plantio Direto
FN ILP PD
INTENSIFICAÇÃO DO USO DO SOLO
RE PA
Fo
to:
Ba
rtz
(2
01
1)
Fo
to:
Ba
rtz
(2
01
1)
Glossoscolex n. sp.
Novidades no Sistemas de Plantio Direto
Presença de minhocuçus Etapa Região SMO/Guaraciaba
NOVIDADES DO SPD!!!
Glossoscolex n. sp.
Detalhes Projeto Agrisus 2012 com presença de minhocuçus no SPD Etapa Região SMO/Guaraciaba
Fonte: Brown e James (2007). Brown et al. (2013, em preparação)
Diversidade de espécies de minhocas no Paraná
≈ 61 espécies de minhocas no Paraná
Famílias Nativas
Gêneros
Espécies
Famílias Exóticas
Gêneros
Espécies
Almidae 1 1 Acanthodrilidae 1 6
Glossoscolecidae 2 24 Lumbricidae 6 6
Ocnerodrilidae >4 9 Ocnerodrilidae 2 3
Rhinodrilidae 3 3 Megascolecidae 3 8
Eudrilidae 1 1
TOTAL >10 37 TOTAL 13 24
Classes No minhocas
(por amostra) No minhocas
(ind m-2)
Espécies de minhocas (por local)
3 ≥ 8 ≥ 200 > 6
[excelente]
2 ≥ 4 - < 8 ≥ 100 - < 200 4 - 5
[bom]
1 ≥ 1 - < 4 ≥ 25 - < 100 2 - 3
[moderado]
0 < 1 < 25 1
[pobre]
Bartz et al. (2013), ASE
60% das propriedades avaliadas categoria bom ou excelente
Classificação da Qualidade dos Plantio Direto do Paraná
Aprox. 60% das propriedades avaliadas categoria bom ou excelente
OBJETIVO
Verificar quais foram os atributos da macrofauna e químicos do solo que mais se associam aos sistemas de plantio direto e convencional, e avaliar o potencial indicador destas comunidades no solo.
Macrofauna: Plantio direto x plantio convencional
Campinas (SP) – IAC
- Metodologia: • Coletas:
Várias
(C) (C)
Introdução do marcador
(25 x 25 cm)
25 cm25 cm
Profundidade (0-30 cm) Transporte e
armazenagem em
câmara fria (4oC)
Triagem em laboratório
(com luminárias, etc)
Amostras conservadas em
álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B) (C)
(D) (E)
Introdução do marcador
(25 x 25 cm)
25 cm25 cm
Profundidade (0-30 cm) Transporte e
armazenagem em
câmara fria (4oC)
Triagem em laboratório
(com luminárias, etc)
Amostras conservadas em
álcool (75%)
Identificação (Lupa)
(A) (B) (C)
(D) (E)
25 x 25 -Triagem manual
Quatro sistemas foram analisados: 1. Plantio direto desde 1986 (PD1)
2. Plantio direto desde 1999 (PD2)
3. Plantio convencional desde 1999 (PCT)
4. Plantio convencional com pousio no outuno-inverno desde 2000 (PCPO)
Macrofauna: Plantio direto x plantio convencional
-1.0 1.5
-1.0
1.5
Hym
Ispt
Colp
Enc
Olig
Lep
Ara
Chil
Dipl
Hem
Derm
Moll
Out SPECIES SAMPLES
PD1P1
PD2P1
PCTP1
PCPOP1
PD1P2
PD2P2
PCTP2
PCPOP2
PD2P1
PD1P1 PD1P2
PCTP2
PD2P2 PCPOP2
PCPOP1 PCTP1
Macrofauna: Plantio direto (PD) x plantio convencional (PC)
(Centróide) – (Alves et al., IAC, Campinas, SP)
Legenda:
Plantio direto desde 1986 (PD1) Plantio direto desde 1999 (PD2) Plantio convencional desde 1999 (PCT) PC com pousio (PCPO)
Profundidades:
P1: 0-10 cm P2: 10-20 cm
Oli
-1.0 1.5
-1.0
1.5
Hym
Ispt
Colp
Enc
Olig
Lep
Ara
Chil
Dipl
Hem
Derm
Moll
Out SPECIES SAMPLES
PD1P1
PD2P1
PCTP1
PCPOP1
PD1P2
PD2P2
PCTP2
PCPOP2
PD2P1
PD1P1 PD1P2
PCTP2
PD2P2 PCPOP2
PCPOP1 PCTP1
Legenda:
Plantio direto desde 1986 (PD1) Plantio direto desde 1999 (PD2) Plantio convencional desde 1999 (PCT) PC com pousio (PCPO)
Profundidades:
P1: 0-10 cm P2: 10-20 cm
Oli
pH
Máteria Orgânica
Fósforo
Potássio
Cálcio
Magnésio
H+Al
Explicativas (químicos)
Macrofauna: Plantio direto x plantio convencional
P1 x P2 com explicativas a posteriori (Alves et al.)
-6 -4 -2 0 2 4 6
-6
-4
-2
0
2
4
6
FC
D 2
(8
%)
FCD 1 (88%)
PD (1986)
PD (1999)
PC (1999)PC (2000)
-6 -4 -2 0 2 4 6
-6
-4
-2
0
2
4
6
FC
D 2
(8
%)
FCD 1 (88%)
PD (1986)
PD (1999)
PC (1999)PC (2000)
ExcelenteVI> 1,00
ÓtimoV0,42-1,00
Muito BomIV0,21-0,41
BomIII0,10-0,20
MédioII0,04-0,09
BaixoI 0,03*
Valor indicadorClasse de qualidadeValor de TDP do
atributo
ExcelenteVI> 1,00
ÓtimoV0,42-1,00
Muito BomIV0,21-0,41
BomIII0,10-0,20
MédioII0,04-0,09
BaixoI 0,03*
Valor indicadorClasse de qualidadeValor de TDP do
atributo
Taxa de discriminação paralela (TDP: r x CCP), quanto às FCD1 e FCD2 .
IAC. Campinas, SP
CAN 1 CAN 2
Atributos químicos do solo TDP TDP pH do solo (pH) 0.00 0.08 Matéria Orgânica (MO) 0.11 0.03 Fósforo (P)
1 0.01 0.02
Potássio (K)1 -0.01 0.01
Cálcio (Ca)1 0.10 -0.03
Magnésio (Mg)1 0.02 0.05
Hidrogênio+Alumínio (H+Al)1 -0.01 0.15
Grupos mas freqüentes da macrofauna Hymenoptera 0.06 0.11 Isoptera 0.00 0.14 Coleoptera -0.01 0.16 Oligochaeta 0.16 0.05 Lepidoptera -0.04 -0.04 Araneae 0.00 0.00 Chilopoda 0.12 0.02 Diplopoda 0.15 0.03 Hemiptera 0.00 0.00 Dermaptera 0.02 0.03 Mollusca 0.02 0.07 Outros
(2) 0.00 -0.01
Outros atributos da macrofauna Densidade relativa (Ind. m
-2) 0.12 0.01
Número de grupos 0.00 0.00 Índice de Diversidade de Shannon (H) 0.16 0.02 Is 0.00 0.00 Ie 0.00 0.10
Cobertura de solo 0.22 0.03
PD
1986 PD
1999
PC 1999
PC 2000
Metodologia:
- Cinco épocas de coleta (2009 à 2010)
- Armadilhas PROVID (Antoniolli et al., 2006)
Objetivo:
Efeito do cultivo e dos sistemas de preparo convencional e plantio direto sobre a fauna edáfica, por meio de técnicas de análise multivariada.
Sistema de cultivo e preparo x fauna edáfica (Grupo de Pesquisa em Ciência do Solo – UTFPR,
Dois Vizinhos, PR: Alves & Conceição, 2013)
-1,5 1,0
-1,0
1,0
Hymenoptera
Diptera
Hemiptera
Coleoptera
Orthoptera
Acarina
Aranidae
Collembola
Crustacea
Molusca
Oligochaeta
Lepidoptera
Diplopoda
1) PC 2) PC
6) PD
Ordens
Tratamentos
CP1 - 22.8 %
CP
2 - 1
5,0
%
T1 – PC com cobertura de aveia + abobrinha; T2 – PC com cobertura de aveia + abobora; T3 - PD com
cobertura de aveia + abobrinha; T4 - PD com cobertura de aveia + abobora; T5 - PD com cobertura de
forrageiras consociada + abobrinha; T6 - PD com cobertura de forrageiras consociada + abobora.
Sistema de cultivo e preparo x fauna edáfica (Grupo de Pesq. Ciência do Solo – UTFPR, Dois Vizinhos, Alves & Conceição, 2013).
5) PD
3) PD
4) PD
d
cbcbc
ab
aa
e
dbccd
abaa
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
SDsc E+Gsc E+Grc SDrc A+2Gsc A+2Grc A+2Gs
Tratamentos
H (Shannon)
Is (Simpson)
Índices de diversidade para fauna edáfica, nos sete diferentes tratamentos
de preparo e cultivo do solo. (n=36). E = escarificação; G = gradagem; A = aração; SD = semeadura direta; sc = sucessão de culturas; s= sem cultura,
mantida livre de vegetação (testemunha); rc= rotação de cultura.
O PD apresenta maior diversidade da fauna ?
P. Direto
Cobertura
Mínimo Convencional
Convencional sem cultura + diversidade
- diversidade
Fonte: Baretta et al. Revista PAB
SDrc SDsc
• Positivos:
• Adição de matéria orgânica
– Esterco, etc.
• Menor perturbação física (preparo do solo)
• Uso de coberturas verdes
• Uso adequado do solo
• Agricultura orgânica
• Correção da acidez
• Fertilização adequada
• Negativos:
• Uso demasiado de inseticidas e outros praguicidas
• Preparo intensivo do solo
• Queimadas
• Pouca proteção superficial
• Monocultura
• Compactação
• Erosão
• Poluição
Modificado de Brown (2010) por Baretta (2012)
Fatores que controlam as populações
Floresta
Cerradão
Cerrado
Campo
Derrubada Queima Pastagem Agricultura Manejo
Principais
Soja
Arroz
Algodão
Milho
Sucessão
Pousio
Milheto
Sorgo
Pasto/cultura
Convencional
Excesso de Operações de preparo
Fonte: Modificado de Cerri (2006) e Baretta (2007)
A Matéria Orgânica do Solo está ligada com a qualidade biológica do solo e a diversidade da
fauna edáfica (Cerri et al., 2006; Baretta et al., 2012)
Solo virgem: Alta Matéria orgânica Boa estrutura Alta diversidade da macrofauna
Sem cobertura Perda de solo por erosão Perda de Matéria orgânica Perda de estrutura Perda de Macrofauna
Solo degradado
Alto índice de diversidade de Shannon (H)
Perda da riqueza de grupos funcionais da meso e macrofauna
1. Manter/melhorar a qualidade do solo
“MOS é a chave e o segredo do sucesso”
2. Manter a biodiversidade da biota do solo
“Melhorar as propriedades do solo e aumentar os serviços ecológicos relacionados com sua capacidade produtiva (qualidade)”
O que devemos fazer ?
Adoção de manejo
conservacionista:
Cultivo minimo
Plantio direto
Reflorestamento
Cobertura do solo
Adoção de Sistemas
Convencionais
Intenso preparo
Perda MO
Perda estrutura
Perda de riqueza da fauna
Temos o poder para tomar decisões com
respeito ao uso e manejo do solo
Mas...
Temos o conhecimento (e a inteligência?) para manejar corretamente o solo e sua
fauna para o nosso benefício? O Pensador
(Museu Rodin) França
Quimica
Biologia Sucesso dos Estudos de Fauna do Solo Física
?
Multidisciplinaridade
+ Métodos e amostragem
padronizados
Muito Obrigado pela atenção !
Prof. Dilmar BARETTA
E-mail: baretta.baretta@udesc.br
Home page: http://www.ceo.udesc.br
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