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A MACROFAUNA DO SOLO EM ÁREAS DE

HORTALIÇAS CULTIVADAS SOBRE PLANTIO DIRETO

E COBERTURA COM BIOPLÁSTICO

(PROJETO AGRISUS: 2053/17)

Coordenador Técnico do Projeto: Prof. Dr. Paulo Fortes Neto

Relatório Final (30/04/2018)

APOIO PARCERIA___________ _______________________________________________

2Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22

Equipe de Pesquisa da Instituição Proponente Universidade de Taubaté –UNITAU

Responsável: Paulo Fortes Neto, Engenheiro Agrônomo, Doutor em Solos e Nutriçãode Plantas (ESALQ/USP), Professor Assistente Doutor, Universidade deTaubaté, Avenida Itália, 1551, R3, Rua 9, Casa 252, Bairro Jardim dasNações, Taubaté-SP, Cep: 12030-212, (021) 36355511/36254118,[email protected]

Equipe:Dra Elizabeth da Costa Neves Fernandes de Almeida Duarte (Universidade de Lisboa)Dr. Artur Figueiredo Sairava (Universidade de Lisboa)Dra Nara Lúcia Perondi Fortes (Universidade de Taubaté)Me Raquel Alexandra Cardoso Costa (Universidade de Lisboa)Me Eliana Maria Araujo Mariano (Universidade de Taubaté)

Classificação do Projeto: Embasamento da educação (C1 - Pesquisa Agronômica)

mailto:[email protected]


SUMÁRIO

Paginas

1 INTRODUÇÃO 5

2 MATERIAL E MÉTODOS 8

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 11

3.1. Biomassa da cobertura vegetal do solo 11

3.2. Temperatura do solo 14

3.3. Umidade do solo 15

3.4. Atributos químicos do solo 16

3.5. Atributos físicos do solo 18

3.6. Atividades dos microrganismos do solo 18

3.7. Macrofauna invertebrada do solo 20

3.8. Rendimento da alface 22

4. CONCLUSÃO 24

5. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS 25


1. INTRODUÇÃO

A utilização da cobertura do solo com bioplástico e restos culturais (plantio

direto) poderá ser uma alternativa para solucionar o problema de destinação final do

plástico de polietileno utilizado para cobertura do solo (mulching) no cultivo de flores,

frutas e hortaliças. Estudos realizados pelo Projeto Europeu FP7 “Development of

enhanced biodegradable films for agricultural activities” – Agrobiofilm e no Brasil

pelo Projeto Agrisus 1351-14 “Avaliação de bioplástico como cobertura de solo para

o cultivo agrícola” constataram que o bioplástico apresentou a mesma eficiência do

plástico de polietileno no controle das plantas invasoras, na manutenção da umidade do

solo e na produtividade das culturas e ainda teve como vantagem a possibilidade de ser

incorporado e degradado pelos microrganismos do solo. Nestes estudos a comunidade

edáficas do solo não foi avaliada, porém sabe-se que o tipo de material utilizado como

cobertura do solo pode alterar os processos como decomposição da matéria orgânica,

ciclagem de nutrientes e a agregação das partículas e, com isso, influenciar a ocorrência

da macrofauna do solo (DECAENS et al.,2003; MENEZES et al., 2004; CORREIA &

ANDRADE, 2008). Tais mudanças podem se manifestar no solo, com alterações na

dinâmica da comunidade da macrofauna e reflexos negativos na qualidade do solo

(VELASQUEZ et al., 2007). A qualidade do solo esta relacionada com seus

componentes físicos, químicos e biológicos. Entre os biológicos, a fauna apresenta

múltiplas ações ao estimular a atividade de microrganismos responsáveis pela

mineralização da matéria orgânica do solo, que pode interferir na disponibilidade de

nutrientes, além de formar estruturas biogênicas, que melhoram a estrutura, estabilidade

de agregados, condutividade hidráulica e porosidade total (VOHLAND & SCHROTH,

1999; SILVA et al., 2007; LIMA et al., 2007). Assim, por executarem estas funções nos

ecossistemas, a macrofauna pode ser utilizada como indicadora de qualidade do solo

(CHAUSSOD, 1996; PAOLETTI, 1999; BARROS et al., 2003).

A comunidade da macrofauna do solo é composta por animais invertebrados

com diâmetro do corpo maior que 2,0 mm, como formigas, coleópteros, aranhas,

minhocas, centopéias, termitas e diaplópodes, e que utilizam a interface solo-

serrapilheira da vegetação como habitat, atuando na fragmentação da matéria orgânica e

na estruturação do solo (CORREIA & ANDRADE 1999; AQUINO et al., 2008). A


macrofauna ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimentar no solo e afeta a

produção primária de maneira direta e indireta (AQUINO et al., 2008). Alguns grupos

de animais são responsáveis pela predação de outros invertebrados e outros contribuem

diretamente na modificação da estrutura do solo, por meio de sua movimentação pelo

perfil (CORREIA & ANDRADE, 2008).

O tipo de manejo e cobertura do solo exerce efeito importante sobre a

macrofauna do solo, influenciando até mesmo os grupos taxonômicos que são capazes

de colonizar o solo, pois a presença de cobertura vegetal no solo contribui para o

aumento da disponibilidade de energia e promove a criação de novos habitats favoráveis

à colonização por organismos invertebrados, o que pode beneficiar a sustentabilidade

ecológica dos sistemas de produção. (BARROS et al., 2003, SILVA et al., 2007).

Assím Blanchart et al. (2006) constataram experimentalmente que a atividade de

minhocas proporcionou um aumento na estabilidade de agregados do solo em pastagens.

Por outro lado, Barros et al. (2001) observaram que um aumento desproporcional da

população da minhoca Pontoscolex corethrurus, em uma pastagem na região amazônica,

promoveu a compactação superficial do solo, pelo acúmulo excessivo de coprólitos

acima do solo. A densidade de Oligochaeta no solo com sistema plantio direto, sistema

integrado lavoura/pecuária e pastagem foi superior ao observado no sistema

convencional, isso pode estar relacionado ao maior acúmulo de matéria orgânica nesses

sistemas e, principalemente, ao tipo de preparo do solo, caracterizado pela ausência de

revolvimento (SILVA et al., 2006).

A predominancia de térmitas (Isoptera) em áreas de pastagens degradadas esta

associada ao acúmulo de celulose na superfície do solo, isso implica em maior

disponibilidade de alimentos para os térmitas e consequentemente, contribui para sua

proliferação (BENITO et al., 2004). Em um sistema de integração lavoura-pecuária

Silva et al. (2006) e Marchão (2007) constataram o favorecimento para a colonização de

grupos de Coleoptera e Oligochaeta. Santos et al. (2008) comparando a relação entre

diferentes espécies de leguminosas e gramíneas em relação as espécies de macrofauna,

constataram que a maior densidade (58%) foi observada nas áreas sob cultivo com

leguminosas, das quais se destaca a crotalária, que apresentou 16,3% da densidade total.

A maior densidade de macrofauna nas áreas sob plantio com leguminosas indica


preferência alimentar destes organismos pelas plantas de cobertura pertencentes a esta

família, o que pode estar relacionado à sua baixa relação C/N (SILVA et al., 2007). Em

estudo similar Dias et al. (2007) observaram que a introdução de leguminosas perenes

(Mimosa artemisiana e Mimosa tenuiflora), em pastagem de Brachiaria brizantha,

favoreceu a presença de Oligochaeta. Em condições de sistemas agroflorestais Lima et

al. (2007) observaram que estes sistemas propiciaram melhores características químicas

do solo e aumentos na abundância e riqueza de espécies da macrofauna invertebrada do

solo. Silva et al. (2006) verificaram que a estrutura da comunidade da macrofauna

edáfica apresenta-se estável no sistema sob vegetação nativa e é menos afetada pelas

práticas de manejo dos solos mais conservacionistas, como o sistema integrado lavoura

pecuária e o sistema de plantio direto. Nesta linha de comparação com a mata nativa

Pasqualin et al. (2012) constataram a predominância de grupos taxonômicos de

Formidae, Hemiptera, Aranae, Coleoptera e Oligochaeta nas áreas cultivadas com cana-

de-açúcar e presença de Oligochaeta, Coleoptera, outros invertebrados e principalmente

Isoptera em áreas de mata nativa.

A densidade e composição da comunidade de macrofauna do solo também é

influênciada pelos fatores climáticos, a esse respeito Santos et al. (2008) observaram

que a maior densidade dos grupos Formicidae, Oligochaeta, Coleoptera adulto,

Hemiptera e Dermaptera ocorreu em setembro devido as melhores condições de

umidade do solo e temperatura e a menor em abril, porém o número de grupos

taxonômicos presentes foi o mesmo para as duas épocas. Em diversos trabalhos

(LAVELLE et al., 2006; BARETTA et al., 2007) foi relatado que a variação nas

condições edafoclimaticas é determinante para a macrofauna do solo e influência em

sua dinâmica populacional. No sistema agroflorestal Lima et al. (2007) constataram no

período chuvoso uma maior concentração de indivíduos das famílias Formicidae e

Isoptera e Pasqualin et al. (2012) em uma área cultivada com cana-de-açúcar

quantificaram o menor número de individuos na comunidade edáfica do solo nos meses

com as menores médias pluviométricas da região. De acordo com Lavelle (1988), em

regiões tropicais, a macrofauna do solo deve ser amostrada durante e até o final da

estação chuvosa, quando os fatores climáticos de temperatura e umidade ainda não são

limitantes.


Os estudos de macrofauna do solo em sistemas de plantio direto, sistemas

integrados lavoura/pecuária, sistemas agoflorestais, plantio convencional e pastagens, se

encontram bastante difundidos para as culturas anuais e perenes, porém quando se trata

de levantamento da mesofauna edáfica em sistema de plantio direto em hortaliças são

raros ou inesistentes os trabalhos.

Sendo assim o presente estudo tem como objetivo relacionar os diferentes tipos

de coberturas do solo e os efeitos delas sobre a distribuição de grupos de macrofaunas

do solo, bem como a relação desses com os atributos físicos e químicos do solo.

2.MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido durante doze meses em uma área de 800m2

situada na Fazenda Piloto do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade de

Taubaté (UNITAU) localizada em Taubaté-SP (23º02’34”S e 45º31’02”W) e com

altitude média de 577m. O clima local, de acordo com a classificação de Köpen é do

tipo Cwa, com inverno seco e chuvas no verão e precipitação média anual de 1.300mm.

O solo é classificado como um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico de textura

média.

O delineamento experimental para o plantio direto da alface (Lactuca sativa)

no inverno e verão foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro

repetições. No cultivo de inverno entre junho a outubro de 2017 foram utilizados os

seguintes tratamentos: 1-plantio convencional (PC); 2-cobertura de polietileno (CP); 3-

cobertura de bioplástico (CB); 4-plantio direto sobre cobertura morta de nabo forrageiro

(Raphanus sativus L) (CN); e 5- plantio direto sobre cobertura morta de aveia preta

(Aveia sativa L.) (CA).

No cultivo de verão entre novembro de 2017 a janeiro de 2018 foram

utilizados os seguintes tratamentos: 1-plantio convencional (PC); 2-cobertura de

polietileno (CP); 3-cobertura de bioplástico (CB); 4-plantio direto sobre cobertura morta

de milheto (Pennisetum americanum sp.) (CM); e 5- plantio direto sobre cobertura

morta de crotalária (Crotalária juncea.) (CC).


As parcelas foram preparados com 1,2m de largura, 0,3m de altura e 5m de

comprimento, depois as espécies vegetais utilizadas no plantio direto foram semeadas.

O preparo do plantio direto com as culturas de inverno foi realizado no dia

1/06/2017 com a semeadura do tremoço (Lipunus sp) em um espaçamento de 40 cm

entre linhas e 25 sementes por metro linear e a aveia preta (Aveia sativa L.) em um

espaçamento de 20 cm entre linhas e com 50 sementes por metro linear. Passados 30

dias observou que o tremoço apesar de ter germinado não apresentou o desenvolvimento

esperado, assim resolvemos substitui-lo pelo nabo forrageiro (Raphanus sativus L). O

nabo forrageiro foi semeado no dia 1/07/2017 em um espaçamento 30 cm entre linhas e

25 sementes por metro linear.

O preparo do plantio direto com as culturas de verão foi realizado no dia

20/11/2017 com o plantio da crotalária e do milheto em um espaçamento de 40 cm entre

linhas e com 25 sementes de crotalária e 50 sementes de milheto por metro linear.

Depois de 60 dias do plantio das culturas de inverno e verão efetuou-se o

preparo da cobertura morta para o plantio direto com o material vegetal sendo roçado

com roçadeiras costal rente ao solo para ocasionar o acamamento da vegetação sobre a

superfície do solo. Após 7 dias foi realizada a coleta do material vegetal que ficou

depositada sob a superficie do solo em uma área de 1m2 por parcela. O marterial depois

de pesado foi submetido a secagem (65oC por 72 horas) e pesado novamamente para

determinar a biomassa seca da cobertura morta (TORRES et al., 2015).

Os filmes de polietileno e bioplástico foram esticados sobre as parcelas e as

sobras laterais fixadas com uma camada de 20 cm de terra. A cobertura plástica foi

realizada com polietileno de 30 µm de espessura e a cobertura com bioplástico foi com

plástico biodegradável derivado de amido de milho e com espessura de 15µm. O

plástico biodegradável foi o mesmo que foi testado no Projeto Europeu FP7 e Projeto

Agrisus 135-14 e foi fornecido pela empresa portuguesa SILVEX Indústria de Plástico

e Papeis SA.

O sistema de irrigação por gotejamento foi colocado sobre a superfície dos

canteiros com linha de tubo gotejador com vazão aferida de 1,67 L h-1 e pressão de

serviço de 1,6 kPa e com emissores a cada 20 cm. As mudas de alface foram plantadas

em 5 fileiras espaçadas de 0,20m x 0,20m e a colheita foi realizada aos 50 dias após o


transplante com a coleta de 10 plantas por parcela para determinar o diâmetro, número

de folhas por plantas e a avaliação da massa fresca da parte aérea.

As coletas de amostras de solo para quantificar a macrofauna e os atributos

químicos e físicos do solo foram coletados na camada de 0-20cm de profundidade antes

e aos 60, 120, 180, 240, 300 e 330 dias após iniciar o experimento. A coleta da

macrofauna do solo foi realizada pelo método Tropical Soil Biology and Fertility

(TSBF) (ANDERSON & INGRAM 1993) (Figura 1).

Figura 1. Unidade amostral para realizar a coleta de organismos da macrofauna do solo

Os atributos químicos foram analisados conforme Raij et al. (2001), com

determinação de pH, P, K, MO, Al 3+, Ca2+, Mg2+, H+Al, CTC a pH 7,0 e condutividade

elétrica. A granulometria do solo foi determinada pelo método da pipeta (GEE &

BAUDER, 1986), a estabilidade de agregados conforme o método de peneiramento

úmido de Kemper & Chepil (1965) e a densidade do solo e a porosidade total de acordo

com o método descrito pela Embrapa (1997). A atividade dos microrganismos do solo

foi quantificada pela emissão de C-CO2 (RODELLA & SABÓIA, 1999).

A temperatura do solo foi realizada com a introdução de um geotermômetro na

camada de 0-20 cm de profundidade e a umidade (105oC) foi determinada no momento

da coleta das amostras de solo para determinar a macrofauna.


Os valores do total de individuos da macrofauna e os atributos químicos,

físicos e biológicos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e a diferença

entre as medias serão avaliadas pelo teste de Tukey a 5%.

3.RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1.Biomassa da cobertura vegetal do solo

Os resultados da biomassa seca determinada nas parcelas com com o plantio

direto das coberturas vegetais de inverno (aveia preta e nabo forrageiro) e verão

(milheto e crotalária) podem ser visualizados na Figura 2. De uma maneira geral foi

possível observar que a crotalária proporcionou o maior valor de biomassa seca (3,9

kg/m2) seguido depois pelo milheto (1,8 kg/m2), aveia preta (1,2 kg/m2) e nabo

forrageiro (0,15 kg/m2).

Figura 2. Biomassa seca das coberturas mortas de aveia preta, nabo forrageiro, milhetoe crotalária 7 dias após o corte. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si peloteste de Tukey, a 5% de probabilidade

Nas Figuras 3, 4, 5 e 6 estão apresentadas as coberturas mortas do solo com

restos vegetais de nabo forrageiro, aveia preta, milheto e crotalária por metro quadrado

dos canteiros.

A

C

D

B


Figura 3. Cobertura do solo com restos vegetais de nabo forrageiro

Figura 4. Cobertura do solo com restos vegetais de aveia preta


Figura 5. Cobertura do solo com restos vegetais de milheto

Figura 6. Cobertura do solo com restos vegetais de crotálaria


3.2.Temperatura do solo

Os valores da tempertura do solo determinadas na camada de 0-20 cm

profundidade nas parcelas com plantio convecional e coberturas com polietileno,

bioplástico, restos culturais de nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária estão

apresentados na Tabela 1. Verifica-se que as coberturas com restos vegetais

proporcionaram as menores temperatura no solo quando comparadas com os valores

determinados no solo com plantio convencional e com coberturas de filmes de

polietileno e bioplástico.

Tabela 1. Temperatura média do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre as coberturas mortas de nabo forrageiro/milheto (CN/CM) e aveiapreta/crotalária (CA/CC) (média de 3 repetições).

Tratamentos Período após o início do experimento (dias) Média Amplitude térmica

120 180 240 300 330

----------------------------------(Tempertura do solo oC)------------------------------------------

PC 25,4ab 26,5ab 27,7ab 28,1a 26,7ab 26,8 -

CP 28,7a 29,3a 29,4a 29,9a 28,2a 27,5 + 0,7

CB 24,5b 28,2a 28,8a 29,6a 28,5a 27,9 + 1,1

CN/CM 24,5b 24,1b 25,4b 25,1b 24,6b 24,1 - 2,7

CA/CC 23,1b 23,8b 24,9b 24,2b 23,7b 23,9 - 2,9Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

Quanto a média da temperatura do solo, nota-se na Tabela 1 que as

temperaturas mais elevadas foram observadas nas coberturas com polietileno (29,9oC),

bioplástico (29,6oC) e no plantio convencional (28,1oC) e as menores no plantio direto

de nabo forrageiro/milheto (24,1oC) e aveia preta/crotalária (23,1oC). Em relação a

amplitude térmica entre o solo do plantio convencional com as coberturas de polietileno,

bioplástico e do plantio direto, constata-se que a cobertura dos restos de aveia

preta/crotalária reduziu a temperatura média do solo em 2,9oC e a cobertura com restos

de nabo forrageiro/milheto em 2,7oC, já as coberturas com polietileno elevou a

tempertura em 0,7oC e o bioplástico em 1,1oC.

As temperaturas mais elevadas constatadas no solo das coberturas com filmes

de polietileno e bioplástico em relação a cobertura com restos culturais de nabo


forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária, é atribuída a cor preta dos filmes de plástico

e bioplástico, pois a cor preta favorece a absorção de grande parte da energia irradiada

pelo sol e promove a reirradiação desta para o solo (Valenzuela e Guitierrez, 1995). Por

outro lado a coloração clara da palhada do nabo forrageiro/milheto e aveia

preta/crotalária refete parte da radiação solar para a atmosfera e a outra é transmitida

para o solo e nestas condições o solo fica menos aquecido e com temperatura inferior ao

do solo com cobertura de polietileno e bioplástico. De acordo com Costa et al (1997),

isto ocorre porque a cobertura com material vegetal proporciona um maior efeito

isolante na superfície do solo e maior perda de energia por irradiação quando

comparado com filmes de polietileno, além de contribuir para o resfriamento uma vez

que permite a transferência de calor latente para o ambiente. Resultados semelhantes

também foram encontrados por Andrade Júnior et al (2005) os quais observaram que a

temperatura média do solo coberto com casca de arroz foi igual a do solo sem cobertura

e menor ao do solo com polietileno preto. Monteiro Neto, et al (2014) testando

diferentes tipos de coberturas de solo constataram que a utilização de casca de arroz

sobre o solo diminuiu a temperatura média em 1,2ºC, quando comparada com a

cobertura com polietileno preto que propiciou a maior temperatura.

3.3.Umidade do solo

A variação no teor de umidade do solo determinada em amostras coletadas a

20cm de profundidade do solo nas parcelas com plantio convencional, coberturas com

filmes de polietileno e bioplastico, plantio direto sobre coberturas mortas de nabo

forrageiro/milheto e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta/crotalária aos

120, 180, 240, 300 e 330 dias após o início do experimento (Tabela 2). Observa-se que

os valores de umidade apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos,

sendo os teores de umidade mais elevados nos solos com cobertura morta de aveia

preta/crotalária (26,8%), polietileno (25,7%), bioplástico (25,3%) e nabo

forrageiro/milheto (24,9%), indicando que estas coberturas foram mais eficiente na

retenção de água no solo do que o solo submetido ao plantio convencional (16,5%) onde

foram observadas perdas mais acentuadas de umidade no solo.


Os valores de umidade do solo observados nas parcelas com coberturas foram

mais elevados, porque os filmes de polímeros de amido do bioplástico e de polietileno

apresentam baixa permeabilidade, evitando desta forma a evaporação da água e

mantendo a umidade mais elevadas nos intervalos entre as irrigações. E na cobertura

dos restos culturais do nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária a água fica retida

nos poros entre os fragementos vegetais, liberando-a gradativamente ao solo e

deixando-o mais úmido na camada superficial (Samapaio, et al. 1999, Oliveira e Souza,

2003; Ramakrishna et al., 2006).

Tabela 2. Umidade média do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre as coberturas mortas de nabo forrageiro/milheto (CN/CM) e aveiapreta/crotalária (CA/CC) (média de 3 repetições).

Tratamentos Período após o início do experimento (dias)

120 180 240 300 330

-----------------------------Umidade do solo (%)-----------------------------

PC 11,4b 12,3c 16,5c 15,4b 12,6b

CP 25,6a 23,1b 24,3b 25,7a 23,4a

CB 24,8a 24,1a 24,4b 25,3a 23,7a

CN/CM 24,3a 23,4b 24,6b 24,9a 24,1a

CA/CC 26,3a 25,6a 26,8a 25,8a 24,5aMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

3.4.Atributos químicos do solo

Os resultados da composição química e física do solo coletados antes de iniciar

o experimento estão apresentados na Tabela 3, observa-se que o valor da saturação por

base (%) foi de 71,0%, sendo assím não foi necessário aplicar o calcário dolomitico no

solo.

Na Tabela 4 estão apresentados os resultados da composição química do solo

coletados na profundidade de 0-20 cm nas parcelas com plantio convecional e com


coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB), nabo forrageiro (CN), aveia preta

(CA), milheto (CM) e crotálaria (CC) aos 90 e 300 dias após o início do experimento.

Tabela 3. Composição química e física natural do solo da área experimental (Média de 3repetições).

Atributos Químicos FísicospH (CaCl2) 5,6 -Matéria orgânica (g.dm-3) 17,0 -P (mg.dm-3) 22,0 -K (mmolc.dm-3) 4,0 -Ca (mmolc.dm-3) 30,0 -Mg (mmolc.dm-3) 12,0 -H+Al (mmolc.dm-3) 19,0 -SB (mmolc.dm-3) 46,0 -CTC (mmolc.dm-3) 65,0 -V (%) 71,0 -Argila (g.kg-1) 249Silte (g.kg-1) 103Areia Total (g.kg-1) 648

Tabela 4. Composição química do solo determinadas aos 90 e 330 dias após o início doexperimento nas áreas com plantio convencional (PC), com coberturas de polietileno(CP) e bioplástico (CB) e plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro(CN), aveia preta (CA), milheto (CM) e crotálria (CC) (média de 3 repetições).

Composição química do solo 90 dias após o início do experimento

Tratamentos pH MO P K Ca Mg H+Al CTC CE

(CaCl2) (g/dm3) (mg/dm3) ----------------------(mmolc/dm3)-------------- µS/cm

PC 5,1b 16,5a 20,1b 3,8a 40,4a 11,5a 20,1a 75,8a 191,11ab

CP 5,4ab 15,7b 23,4a 3,0b 40,1a 10,6b 19,2ab 72,9b 215,10a

CB 5,0b 17,3a 23,1a 3,6a 40,0a 10,1b 20,3a 74ab 220,22a

CN 5,5a 16,8a 22,2a 3,1b 40,6a 11,7a 18,2b 70,5b 187,43b

CA 5,7a 16,5a 22,6a 3,3b 40,2a 11,2a 17,4b 72,1b 192,14ab

Composição química do solo 330 dias após o início do experimento

Tratamentos pH MO P K Ca Mg H+Al CTC CE

(CaCl2) (g/dm3) (mg/dm3) ----------------------(mmolc/dm3)-------------- µS/cm

PC 5,3b 15,8ab 20,1b 3,3a 39,5b 10,8b 21,3a 74,9b 189,01b

CP 5,5ab 15,5b 22,4ab 3,0b 41,2b 11,7a 19,8a 75,7b 210,55a

CB 5,2b 16,6a 24,1a 3,6ab 45,1a 11,3ab 19,3ab 79,3a 218,02a

CM 5,8a 16,8a 25,2a 4,8a 44,3a 12,2a 16,2b 77,5ab 190,43ab

CC 5,6a 16,4a 26,6a 4,5a 44,1a 12,9a 16,9b 78,4a 190,55abMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade


Observa-se que houve diferença significativa nos resultados dos atributos

químicos do solo entre os tratamentos, porém estas diferenças apresentam pequenas

variações entre os seus valores, isto pode estar relacionado ao período de duração do

experimento, ou seja neste período a biodegração das coberturas vegetais de inverno e

verão colocadas sobre a superfície do solo e o bioplástico incorporado ao solo não foi

suficiente para promover alterações mais expressivas nos atributos químicos do solo.

3.5.Atributos físicos do solo

Na avaliação dos atributos físicos do solo (Tabela 5), verificou-se que não

houve diferença significativas entre os valores de índice de estabilidade de agregados,

densidade e porosidade total do solo das parcelas sem e com coberturas vegetais de

verão e inverno e bioplástico. Provavelmente o tempo de biodegradação em que as

coberturas vegetais ficaram em contato com a superfície do solo e a biodegradação do

bioplástico no solo não foram suficientes para indicar mudanças significativas nos

atributos físicos do solo.

3.6.Atividade dos microrganismos do solo

Os resultados da liberação de C-CO2 do solo das amostras coletadas nas

parcelas com plantio convencional, com coberturas de polietileno e bioplástico e com

coberturas mortas do plantio direto de nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária

determinados aos 60, 120, 180, 240, 300 e 330 dias após o início do experimento

(Tabela 6).

As emissões mensais médias de C-CO2 foram influenciadas significativamente

pelos tipos de coberturas utilizados no solo, sendo os maiores valores observado no solo

com cobertura de crotalária e os menores no solo com plantio convencional. A

quantidade de C-CO2 liberado do solo com crotalária se mantêm estável e acima de 29

mg de C-CO2 kg-1 de solo durante todos os períodos de monitoramento e nos demais

tratamentos as quantidades liberadas ficaram abaixo deste valor.


Tabela 5. Atributos físicos do solo determinados aos 60, 90 e 330 dias nas áreas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (PC) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro (CN), aveia preta (CA), milheto(CM) e crotalária (CC) (média de 3 repetições).

Composição física do solo 60 dias após o início do experimento

Tratamento Análise Granulometrica Índice de estabilidade de

agregados

Densidade

do solo

Porosidade

total

Areia Silte Argila

-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)--- -(cm3 cm-3)-

PC 656 140 204 96,0a 1,31a 0,488a

CP 663 129 208 94,0ab 1,30a 0,492a

CB 663 146 191 93,0ab 1,31a 0,488a

CN 675 138 187 96,0a 1,32a 0,484a

CA 671 142 187 92,0b 1,35a 0,472a


Tratamento Análise Granulometrica Índice de estabilidade de

agregados

Densidade

do solo

Porosidade

total

Areia Silte Argila

-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)-- -(cm3 cm-3)-

PC 661 145 194 92,0a 1,31a 0,488a

CP 672 131 197 93,1a 1,30a 0,492a

CB 665 144 191 92,4a 1,29a 0,496a

CM 674 140 246 93,5a 1,32a 0,484a

CC 668 141 191 92,6a 1,29a 0,492a


Análise Granulometrica Índice de estabilidade deagregados

Densidadedo solo

Porosidadetotal

Areia Silte Argila

-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)--- -(cm3 cm-3)-

PC 658 138 204 92,0a 1,28a 0,500a

CP 661 126 213 91,0a 1,30a 0,492a

CB 662 148 190 93,0a 1,32a 0,484a

CM 670 139 191 93,3a 1,29a 0,496a

CC 673 143 184 92,7a 1,33a 0,480aplantio convencional (PC); cobertura de polietileno (CP); cobertura de bioplástico (CB); plantio direto sobre cobertura morta denabo forrageiro (CN); plantio direto sobre cobertura morta de aveia preta (CA); plantio direto sobre cobertura morta de milheto (CM)e plantio direto sobre cobertura mora de crotalária (CC). Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si peloteste de Tukey, a 5% de probabilidade


Tabela 6. Valores de C-CO2 liberados do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas complantio convencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB),plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro e milheto (CN/CM) eplantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta e crotálaria (CA/CC) (média de3 repetições).

Tratamentos Períodos após o início do experimento (dias)

60 120 180 240 300 330

-----------------------------(mg C-CO2 kg-1 de solo)----------------------------

PC 12,40c 12,70e 11,83d 12,11d 11,54d 12,20d

CP 18,16ab 18,60d 17,30c 16,32c 18,13c 16,12c

CB 19,28a 26,11c 25,80b 25,25b 26,57b 25,32b

CN/CM 17,01b 28,62b 29,56a 28,98ab 29,39a 28,57a

CA/CC 18,10ab 30,24a 29,69a 30,21a 30,48a 29,97a

Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

As médias das emissões de C-CO2 determinadas no período total foram de

12,13 no solo com plantio convencional, 17,43 no polietileno, 24,72 no bioplástico,

27,02 no plantio direto com nabo forrageiro/milheto e 28,11 mg de C-CO2 kg-1 de solo

no plantio direto com aveia preta/crotalária (Tabela 6). A diferença média entre as

emissões de C-CO2 do solo com plantio conveencional e com coberturas foi de 30,40%

para o polietileno, 50,93% para o bioplástico, 55,10% para o plantio direto nabo

forrageiro/milheto e 56,84% para o plantio direto aveia preta/crotalária. Esses resultados

sugerem que a tendência observada na emissão do C-CO2 liberado do solo poderá estar

associada a biodegradação do bioplástico e dos restos culturais do nabo forrageiro,

milheto, aveia preta e crotalária. O contato destas coberturas orgânicas com o solo

podem ter disponibilizado frações de carbono orgânico que foram rapidamente

degradadas em glicose e assimiladas pelos microrganismos como fonte de energia e

convertidas em emissões de C-CO2 (Kasirajan e Ngouajio, 2012).

3.7.Macrofauna invertebrada do solo

A densidade total da macrofauna invertebrada do solo diferiram

estatisticamente entre os sistemas de cobertura do solo (Tabela 7). E entre todos os

sistemas, a densidade relativa máxima foi observada no tratamento com plantio direto


de aveia preta/crotalária (723 indivíduos m-2), enquanto a densidade relativa mínima foi

observada no plantio convencional (61 indivíduos m-2).

As coberturas do solo com polietileno e bioplástico durante os 330 dias

apresentaram valores de densidade total semelhantes, mas significativamente superiores

ao verificado no sistema de plantio convencional (Tabela 7).

Tabela 7. Densidade de individuos da macrofauna determinado no solo a 0-20 cmprofundidade nas parcelas com plantio convencional (PC), com coberturas depolietileno (CP) e bioplástico (CB), plantio direto sobre coberturas mortas de naboforrageiro e milheto (CN/CM) e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia pretae crotálaria (CA/CC) (média de 3 repetições).

Tratamentos Períodos após o início do experimento (dias)

60 120 180 240 300 330

-------------------------------------(Indivíduos m-2 )-------------------------------------

PC 78 ± 0,9c 77 ± 5,1d 95 ± 1,2d 92 ± 4,5d 77 ± 5,6d 61 ± 1,2d

CP 224 ± 5,6b 246 ± 6,1c 307 ± 3,2c 353 ± 2,2bc 292 ± 5,7c 276 ± 4,2c

CB 228 ± 4,3b 261 ± 2,5c 320 ± 5,2b 338 ± 3,5c 323 ± 4,2bc 294 ± 5,1c

CN/CM 230 ± 2,1b 307 ± 5,6b 323 ± 4,5b 384 ± 1,2b 390 ± 5,6b 446 ± 2,6b

CA/CC 292 ± 6,2a 446 ± 6,1a 523 ± 3,8a 656 ± 6,1a 677 ± 6,1a 723 ± 1,2a

Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

O tratamento com plantio direto aveia preta/crotalária apresentaram, em média,

553 indivíduos m-2, enquanto o tratamento com nabo forrageiro/milheto apresentaram

em média 346 indivíduos.m-2, o que evidencia a preferência dos organismos da

macrofauna do solo pelo forrageamento das plantas leguminosas.

As maiores densidades de macrofauna do solo observadas na área com o

plantio direto de aveia preta/crotálaria, pode estar associado ao plantio da crotalária, a

este respeito Santos et al (2008) observaram um aumento de 16,3% na densidade da

macrofauna do solo cultivado com crotálaria, o que corrobora com os resultados do

presente estudo.

Segundo Silva et al (2007) a preferência alimentar destes organismos pelas

plantas de cobertura pertencentes a família das leguminosas, pode estar relacionado à

sua baixa relação C/N. A análise química do material foliar das leguminosas e das

gramíneas não deixa dúvida quanto à melhor qualidade nutricional da serrapilheira das


leguminosas a qual apresenta um maior teor de nitrogênio e menor relação C/N do que

as gramineas (Dias et al., 2007). Conseqüentemente, é esperado um aumento do

número de grupos e do número de indivíduos da macrofauna do solo pela

disponibilidade de fonte de energia e nitrogênio, favorecendo, assim, a reprodução dos

invertebrados do solo.

Ao comparar os resultados da macrofauna do solo com o plantio convencional

e demais coberturas do solo, percebe-se que não foi apenas a oferta de fonte de carbono

e nitrogênio que estimularam os organismos do solo. Nota-se com base nos resultados

verificados no solo com cobertura de polietileno e bioplástico que o microclima, por sua

vez, exerce influência na composição da comunidade da macrofauna do solo, já que

grupos higrófilos, como Oligochaeta e Isopoda, tendem a buscar microhabitats mais

sombreados e úmidos (Dunger et al. 2005).

O aumento na variação da densidade em todos os tratamentos, em função da

época, foi observada apartir do 180 dias (setembro) que corresponde ao início da

estação chuvosa e elevação da temperatura. A esse respeito estudos realizados por

Lavelle et al., 2006; Baretta et al., 2007 relatam que a temperatura e a umidade são

fatores determinantes para a macrofauna do solo e influenciam em sua dinâmica

populacional. Esse resultado está relacionado à grande sensibilidade da maior parte das

espécies da macrofauna do solo a variações das condições climáticas (Nunes et al.,

2008). Por isso Lavelle (1988), recomenda que em regiões tropicais, a macrofauna do

solo deve ser amostrada durante e até o final da estação chuvosa, quando os fatores

climáticos temperatura e umidade ainda não são limitantes. Assim podemos afirmar que

as melhores condições de umidade do solo, temperatura e estágio de decomposição do

bioplástico e das cobertura vegetais mortas, nas avaliações realizadas aos 180, 240, 300

e 330 dias podem ter favorecido a macrofauna do solo.

No levantamento da macrofauna de uma maneira geral constamos predomínio

dos grupos taxônomicos Coleoptera, Isopoda, Diplura e Collembola.

3.8.Rendimento da alface

Os resultados, observados no diâmetro das plantas, produção de matéria fresca,

número de folhas, foram influenciados pelas épocas de plantio e pelas coberturas de


solo. No plantio de inverno foram observadas as maiores médias, com diferenças

estatísticas entre as características avaliadas (Tabela 8).

O diâmetro médio do alface no plantio de inverno variou de 39,8 cm no alface

cultivado com com cobertura de polietileno para 25,6 cm no alface cultivado no plantio

convencional. No plantio de verão os valores no diâmetro do alface variaram de 24,1 cm

no plantio convencional para 39,6 cm no plantio direto com aveia preta/crotalária.

As máximas produções de matéria fresca, 287,73 g.planta-1, no plantio de

inverno e 284,78 g.planta-1, no plantio de verão, foram observadas nos canteiros

cobertos com filme de bioplástico e com o plantio direto sobre coberturas mortas de aveia

preta e crotálaria, respectivamente (Tabela 8).

Tabela 8. Médias de diâmetro da planta (cm), massa de matéria fresca (g.planta-1) enúmero médio de folhas de alface lisa em duas épocas de plantio (inverno everão) nas parcelas com plantio convencional (PC), com coberturas de polietileno(CP) e bioplástico (CB), plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro emilheto (CN/CM) e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta ecrotálaria (CA/CC) (média de 3 repetições).

Tratamento Plantio de inverno

Diâmetro Massa fresca Número de folhas

----------(cm)---------- ------(g.planta-1)------ -------(Número)-------

PC 25,6c 68,7c 25,1c

CP 39,8a 285,62a 36,6a

CB 38,7a 287,73a 37,2a

CN/CM 37,5b 210,34b 30,5b

CA/CC 37,2b 213,54b 32,4b

Plantio de verão

Diâmetro Massa fresca Número de folhas

----------(cm)---------- ------(g.planta-1)------ -------(Número)-------

PC 24,1c 62,10c 22,1c

CP 33,6b 255,12b 30,3b

CB 34,2b 257,56b 32,5b

CN/CM 38,4a 280,41a 34,7a

CA/CC 39,6a 284,78a 35,4aMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade


Observa-se que os materiais de polietileno e bioplástico têm os melhores

desempenhos quando são utilizados em épocas de baixas temperaturas como o inverno.

A explicação deve estar no fato de que esses materiais proporcionarem maiores

temperaturas ao solo, aumentando a assim a mineralização dos nutrientes e o

metabolismo da planta. Por outro lado as coberturas com restos vegetais de nabo

forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária proporcionaram os melhores desempenho do

alface durante o cultivo de verão.

O número de folhas por plantas de alface no plantio de inverno variou de 37,2

no solo com cobertura de bioplástico para 25,1 no plantio convencional e no plantio de

verão o número de folhas oscilou entre 35,4 no plantio direto sobre os restos culturais

de aveia preta/crotalária para 22,1 no plantio convencional.

De uma maneira geral a menor produtividade da alface foi obtida nas plantas

do plantio convencional, o que pode ser atribuído a grande competição com plantas

daninhas. Pois segundo Lorenzi (2000), as plantas invasoras comprometem, em termos

médios, 30 a 40% da produção das culturas nas regiões tropicais. Em relação ao

controle sobre a infestação de plantas daninhas, a cobertura morta modifica as

condições em que as sementes das plantas daninhas germinam, dificultando a sua

emergência pela menor incidência de luz, menor amplitude térmica do solo entre o dia e

a noite, liberação de aleloquímicos e pela barreira física imposta pelos restos culturais e

filmes de polietileno e bioplástico. Dessa forma, o efeito da cobertura morta na

manutenção da produtividade da alface observada no presente estudo deve-se à

supressão das plantas daninhas e as alterações no microclima.

4.CONCLUSÃO

Nas condições em que o experimento foi conduzido, conclui-se que:

- As coberturas de restos culturais e filmes de polietileno e bioplástico

proporcionaram microclima que estimularam o desenvolvimento da macrofauna de

invertebrados no solo;

- A cobertura com restos de crotalária proporcionou a maior quantidade de

biomassa por área sobre a superfície do solo;


- A cobertura do plantio direto com os restos culturais de crotalária

favoreceram a maior densidade relativa da macrofauna de invertebrados no solo;

-A densidade total da macrofauna é favorecida pelo acúmulo de matéria

orgânica acumulada na superfície do solo;

-As coberturas de restos vegetais utilizadas no plantio direto estimularam a

atividade microbiana medida pela liberação de C-CO2 do solo;

- Devido a duração do experimento não foi possível estabelecer uma relação

entre os atributos químicos e físicos do solo com a macrofauna;

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Taubaté, 30 de abril de 2018.

_______________________________________Prof. Dr. Paulo Fortes Neto

Coordenador do Projeto

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