... lowest area was exposed soil (0.96). The soil macrofauna showed. its importance for the determination of levels of b
II Simpósio Brasileiro de Recursos Naturais do Semiárido – SBRNS “Convivência com o Semiárido: Certezas e Incertezas” Quixadá - Ceará, Brasil 27 a 29 de maio de 2015 doi: 10.18068/IISBRNS2015.biod232
ISSN: 2359–2028
DIVERSIDADE DA MACROFAUNA EDÁFICA SOB DIFERENTES USOS E COBERTURAS EM SOLO DO CERRADO Romário Ferreira de Matos1, Raimunda Alves Silva1, Glécio Machado Siqueira2, Alana das Chagas Ferreira Aguiar2 1
Biólogo, Mestrando em Ciência Animal, Universidade Federal do Maranhão, Centro de Ciências Agrárias e Ambientais, Chapadinha - MA, Fone: (98) 99135-1737, E-mail:
[email protected] 2 Prof. Adjunto A do Centro de Ciências Agrárias e Ambientais, Universidade Federal do Maranhão, BR-222, KM 04, Chapadinha, MA, Brasil
RESUMO: O uso e manejo do solo alteram os atributos físicos, químicos e biológicos. Nesse sentido a fauna edáfica, merece destaque por ser um atributo que responde de maneira rápida às interferências antropogênicas nos agroecossistemas. Assim, o objetivo deste trabalho é determinar a diversidade da macrofauna do solo sob diferentes sistemas de uso e manejo. A área experimental está localizada no CCAA – UFMA, Chapadinha (MA), sendo constituída pelos seguintes tratamentos: cerrado, cana-de-açúcar, cultivo em aleias, capim-elefante, capim tanzânia e solo exposto. Em cada área foram instaladas 5 armadilhas para coleta da macrofauna do solo do tipo pitfall traps, que ficaram em campo durante 7 dias. Os dados foram classificados pelo total de indivíduos para cada tratamento e foram determinados os índices de biodiversidade: Shannon, Pielou e Riqueza de espécies. Dentre os tratamentos, as áreas de maior diversidade de Shannon foram: Capim elefante (2,24), e a menor foi de Solo exposto (0,96). A macrofauna edáfica demonstrou sua importância para a determinação dos índices de biodiversidade como uma ferramenta para avaliação da qualidade do solo. PALAVRAS–CHAVE: Fauna do solo, índices de biodiversidade, sistemas agroambientais DIVERSITY SOIL MACROFAUNA UNDER DIFFERENT USES AND COVERS IN SOIL CERRADO ABSTRACT: The use and soil management alter the physical, chemical and biological attributes. In this sense the fauna of the soil, deserves to be an attribute that responds quickly anthropogenic interactions in agroecosystems. The objective of this study was to determine the diversity of soil macrofauna under different land use and management systems. The experimental area is located in the CCAA - UFMA, Chapadinha (MA), and consist of the following treatments: cerrado, cane sugar, agroecological farming in alleys, elephant grass, tanzania grass and exposed soil. In each area were installed 5 traps to collect soil macrofauna of type pitfall traps, who were on the field for 7 days. The data were classified by total subjects for each treatment and were determined biodiversity indices: Shannon, Pielou and species richness. Among the treatments, the areas of greatest diversity of Shannon were: elephant grass (2.24), and lowest area was exposed soil (0.96). The soil macrofauna showed its importance for the determination of levels of biodiversity as a tool to assess soil quality. KEYWORDS: Soil fauna, biodiversity índices, agroenvironmental systems
Biodiversidade
INTRODUÇÃO Os diferentes usos e manejos do solo podem interferir na diversidade da macrofauna edáfica devido ao preparo do solo com a adubação, calagem, compactação, pressão osmótica, porosidade, nutrientes disponíveis, minerais entre outros, que afetam as características desse habitat (BARRETA, 2007). O solo é o habitat de diversos organismos que estão em constante interação e movimento, determinando em parte as propriedades físicas, químicas e biológicas (CORREIA, 2002). A macrofauna do solo engloba grande variedade de organismos edáficos maiores de 2 mm (BARRETA, 2007), responsáveis por homogeneizar os solos, realizar abertura de galerias e suas excretas modificam os espaços porosos aumentando a penetração de raízes, fluxo interno de ar e água (OLIVEIRA, 2008). No entanto mudanças na estrutura do solo podem alterar comunidades da macrofauna (SIQUEIRA et al., 2014). A macrofauna é um atributo importante para avaliar processos de recuperação do solo em áreas degradadas, sendo excelentes indicadores ecológicos quando práticas de manejo são utilizadas inadequadamente (SIQUEIRA et al., 2014). Nesse sentido vale destacar a importância da abundância, da diversidade como também da variabilidade espacial, que possibilita o conhecimento de sua dinâmica e permite o desenvolvimento de indicadores de biodiversidade e o uso do solo considerando sua função ecológica. Apesar de ser conhecida a importância dos indicadores de biodiversidades, poucos estudos têm sido realizados, principalmente com relação aos diferentes usos e manejos. Diante o exposto, este trabalho objetivou determinar a diversidade da macrofauna edáfica sob diferentes usos e manejos do solo no Campus da UFMA – Chapadinha. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no CCAA - Centro de Ciências Agrárias e Ambientais da UFMA – Universidade Federal do Maranhão, localizado em Chapadinha (MA), com altitude média de 110 m. O clima da região é tropical úmido, apresentando temperatura média de 29°C e máxima de 37ºC, com estação chuvosa entre novembro e maio. A vegetação natural predominante na região é Cerrado e o solo é classificado como Latossolo Amarelo. A cobertura do solo foi avaliada pelo método da corda ou linha de transecção de pontos, seguindo os procedimentos descritos por Arzeno et al. (2011). As amostragens ocorreram nas seguintes áreas experimentais: cerrado (vegetação nativa); cultivo agroecológico em aleias com Leucena (Leucaena leucocephala), Acácia (Acacia mangium) e Gliricidia (Gliricidia sepium); capim-elefante irrigado (Pennisetum purpureum); pastagem com capim tanzânia (Panicum maximum cv Tanzânia); cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L) e solo exposto. As áreas são contiguas e divididas em parcelas de 25m por 30m, sendo que na área de solo exposto, o solo foi gradeado e arado para posterior plantio de hortaliças.
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Foram instaladas 5 armadilhas em cada uma das áreas de estudo. Os indivíduos da macrofauna foram coletados com armadilhas do tipo “pitfall traps” conforme estabelecido por Correia e Oliveira (2000). Cada armadilha permaneceu no campo por um período de sete dias, contendo em seu interior 200 ml de formol a 4% para que os animais pudessem ser conservados, segundo procedimentos descritos por Aquino (2001). Ao final do período, as armadilhas foram retiradas do campo e o seu conteúdo armazenado em recipientes contendo álcool a 70% para conservação do material durante o período de triagem. A identificação ocorreu mediante chaves de identificação básica descrita por Correia e Oliveira (2000). Posteriormente, foi efetivada a determinação dos índices de biodiversidade: Shannon, Pielou e Riqueza de espécies, e para tal foi empregada a planilha eletrônica em Excel 2013. RESULTADOS E DISCUSSÃO No total foram contabilizados 1.458 espécimes da macrofauna edáfica. Estes foram agrupados de acordo com o tratamento em grupo taxonômico. Ao todo foram registradas 23 ordens de artrópodes, sendo 9 no cerrado, 12 no cultivo em aleias, 16 na área com capimelefante, 10 na pastagem, 7 na área com cana-de-açúcar e 5 na parcela com solo exposto. A maior comunidade de artrópodes foi encontrada na área de cultivo em aleias (550 indivíduos) seguida pelo capim elefante (222 indivíduos), cerrado (206 indivíduos), cana-de-açúcar (205 indivíduos), capim tanzânia (148 indivíduos) e na área de solo exposto (127 indivíduos) (Tabela 1). Tabela 1. Número Total de indivíduos da macrofauna edáfica coletados por armadilhas pitfall instalada no solo Cultivo Grupo Vegetação Capim Capim Cana-deSolo em Taxonômico Cerrado Elefante Tanzânia açúcar Exposto Aleias Acari 5 72 3 4 69 8 Araneae 2 55 21 3 Coleoptera 30 13 8 13 3 17 Diplura 5 165 13 8 3 1 Entomobryomorpha 1 3 4 1 Formicidae 120 227 138 114 87 100 Sternorrhyncha 7 2 1 2 Isoptera 1 6 6 1 Orthoptera 1 2 11 Outros 32 5 10 2 43 1 Total 206 550 222 148 205 127 Os organismos que compõem as comunidades são influenciados por fatores ambientais como umidade do solo, temperatura e espessura da serapilheira (PEREIRA et al., 2013). A área com solo exposto não ofereceu condições necessárias para o estabelecimento da fauna,
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devido à ausência de cobertura do solo (AQUINO et al., 2008). Vários estudos têm demonstrado que as comunidades da macrofauna edáfica são favorecidas pela cobertura vegetal do solo (SILVA et al., 2007). Os grupos taxonômicos presentes em todos os tratamentos foram apenas Acari, Coleoptera, Diplura e Formicidae. Logo, as formigas foram os espécimes da macrofauna mais abundantes em todos os tratamentos. Em geral, as maiores densidades são reflexo de uma maior colonização por formigas e térmitas (cupins) que, por seu hábito de vida colonial, tendem a ser amostradas em agregados com elevado número de indivíduos (MENEZES et al., 2009). A abundância de formigas também decorre destas serem predadoras de ácaros e dipluras. A maior diversidade (índice de Shannon) foi registrado para a área com capim elefante (2,24) seguida da área de cerrado (2,23), cultivo em aleias (2,14), cana-de-açúcar (1,77), capim tanzânia (1,36) e solo exposto (0,96) (Tabela 2). O fato do capim elefante se sobressair à vegetação natural, se deve ao manejo de irrigação, logo garantindo condições ideais de umidade para o desenvolvimento da fauna edáfica durante todo ano. Ao contrário da área com vegetação natural de cerrado que está sujeita as condições naturais climáticas da região, principalmente no que diz respeito à precipitação. Tabela 2. Parâmetros e índices usados para analisar a macrofauna nas diferentes áreas estudadas Abundância ± s Índice de Índice de Riqueza Riqueza -1 (Ind.pitfall.dia ) Shannon Pielou Média Total Vegetação Cerrado 5.886 ± 2.747 2.23 0.57 6.8 15 Cultivo em Aleias 15.714 ± 8.857 2.14 0.58 7.4 13 Capim Elefante 6.343 ± 2.120 2.24 0.54 8.0 18 Capim Tanzânia 4.229 ± 4.527 1.36 0.41 4.0 10 Cana-de-Açúcar 5.857 ± 5.283 1.77 0.63 3.4 7 Solo Exposto 3.600 ± 1.649 0.96 0.48 2.8 4 O valor médio do índice de diversidade biológica de Shannon está acima de 1,00 em todos os tratamentos, exceto na área de solo exposto (0,96), indicando que a diversidade da fauna edáfica nas áreas em estudo é elevada (GODOY et al., 2007). Alves et al. (2006) estudando a fauna edáfica no sistema de semeadura direta e no sistema convencional encontrou valores de diversidade biológica de Shannon de cerca de 1,57 para o sistema de semeadura direta e de 1,21 para sistema convencional. O maior Índice de Equabilidade de Pielou foi para o tratamento cana-de-açúcar (0,63), seguidos dos demais tratamentos (Tabela 2). Demonstrando que na área de estudo todos os grupos taxonômicos são igualmente abundantes, descrevendo desta maneira a uniformidade de distribuição de indivíduos entre as espécies existentes. De acordo com Correia et al. (2006) o Índice de Pielou apresenta uma amplitude de 0 (uniformidade mínima) a 1 (uniformidade
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máxima). A menor abundância de indivíduos pitfall dia-1 foi de 3.600 (± 1.649) para o solo exposto, enquanto a maior abundância de indivíduos pitfall dia-1 foi de 15.714 (± 8.857) para o cultivo em aleias, seguido de capim elefante (6.343 ± 2.120), cerrado (5.886 ± 2.747), canade-açúcar (5.857 ± 5.283) e capim tanzânia (4.229 ± 4.527). De acordo com a Tabela 2, tem-se que a maior Riqueza Média encontrada para este estudo foi de 8,0 indivíduos na área de capim elefante, corroborando com os dados de Siqueira et al. (2014) que encontrou riqueza média de 8,4 para o capim elefante. CONCLUSÕES Nas áreas estudadas foram identificadas uma determinada estrutura de cadeia trófica, destacando-se a predominância de formigas como predadoras de ácaros e dipluras. O manejo de irrigação na área cultivada com capim elefante permitiu a incidência de maiores índices de biodiversidade quando comparados com os demais tratamentos. O uso da macrofauna edáfica como indicadora da qualidade do solo permitiu descrever a influência do uso e manejo do solo nos referidos tratamentos. REFERÊNCIAS ALVES, M.V.; BARETTA, D.; CARDOSO, E.J.B.N. (2006). Fauna edáfica em diferentes sistemas de cultivo no estado de São Paulo. Revista de Ciências Agroveterinárias, v.5, p.3343. AQUINO, A. M. (2001). Manual para coleta de macrofauna do Solo. Seropédica: Embrapa Agrobiologia. AQUINO, A. M.; SILVA, R. F.; MERCANTE, F. M.; CORREIA, M. E. F.; GUIMARÃES, F.; LAVELLE, P. (2008). Invertebrate soil macrofauna under different ground cover plants in the no-till system in the Cerrado. European Journal of Soil Biology, Gauthier, v. 44, n. 2, p. 191-197. ARZENO, J. L., VIEIRA, S. R. & SIQUEIRA, G. M. (2011). Atributos físico-hídricos de um Latossolo Vermelho e produtividade de culturas sob três sistemas de preparo. Cadernos Lab. Xeolóxico de Laxe, Coruña. Vol. 36, pp. 11 – 24. BARETTA, D. Fauna do solo e outros atributos edáficos como indicadores da qualidade ambiental em áreas com Araucária angustifólia no estado de São Paulo. 2007. 158p. (Doutorado Agronomia) – Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 2007. CORREIA, M. E. F.; OLIVEIRA, L. C. M. Fauna do solo: Aspectos Gerais e Metodológicos. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 46p. 2000. CORREIA, M. E. F. Relações entre Diversidade da Fauna de Solo e o Processo de Decomposição e seus Reflexos sobre a Estabilidade dos Ecossistemas. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 33p.2002. GODOY, W. I; SILVEIRA, E. R; PAGLIOSA, E; TROGELLO, E; SIGNORINI, A; CORDEIRO, MAIKON; PLUCINISKI FILHO, L. C. Analise da macrofauna do solo em dois
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