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

O que é fauna do solo?

“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)]

Biota do solo por tamanho (Swift et al., 1979, modificada por 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

A Fauna do Solo é importante ?

• 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

• Ingerem pouco solo e muita MO • Fezes, coprólitos ...

Macrofauna transformadora da MO

Importância das minhocas

• 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

pH

Química

(C, MO...) (K, P...)

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)

Fauna do Solo x Manejo 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)

Oeste

Planalto

Leste

Sul

Regiões de Abrangencia em SC

Projeto Temático SisBIOTA

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)

Fimoscolex bartzi n. sp.

Urobenus brasiliensis

Novidades no Sistema de Plantio Direto

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

Como estamos tratando nossos solos ao longo dos anos ?

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

Agradecimento

III Reunião Paranaense de Ciência do Solo

Imagens de coletas

Muito Obrigado pela atenção !

Prof. Dilmar BARETTA

E-mail: baretta.baretta@udesc.br

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