Doses de dejeto líquido de suínos na comunidade da fauna edáfica em sistema plantio direto e cultivo mínimo

Doses of liquid swine slurry on soil biota community under no tillage and minimum tillage

Resumos

A elevada produção de dejeto líquido de suínos faz do solo a principal alternativa para a sua utilização na forma de fertilizante orgânico. Contudo, a adição de resíduos orgânicos nos sistemas de manejo do solo é um fator que pode influenciar a biota do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia da aplicação de doses de dejeto líquido de suíno na fauna do solo em diferentes sistemas de cultivos. O trabalho foi desenvolvido em área experimental no município de Taquaruçu do Sul, RS. O delineamento foi em blocos casualisados em arranjo fatorial (2x5), sendo dois sistemas de manejo do solo (mínimo e plantio direto) e cinco doses (0, 20, 40, 80m³ ha-1 de dejeto líquido de suíno e adubação química) com quatro repetições. As coletas da fauna edáfica foram realizadas com armadilhas tipo PROVID, em parcelas de 22,5m². Avaliou-se o total de grupos, colêmbolos, ácaros, abundância, riqueza, índice dominância de Simpson, diversidade de Shannon e o índice de Pielou. Os resultados indicam que o sistema plantio direto associado a 40 e 80m³ ha-1 resultam em maior abundância de organismos, ocasionada pelo maior número de colêmbolos. A população de ácaros é maior no cultivo mínimo, em comparação ao sistema plantio direto na dose de 80m³ ha-1. No sistema plantio direto, a dominância de Simpson aumenta e a diversidade de Shannon diminui com a elevação das doses de dejeto líquido de suíno.

artrópodes do solo; adubação orgânica; sistemas de manejo do solo

The high production of liquid pig slurry makes the soil, the main alternative to its use as an organic fertilizer. However, the addition of organic residues in soil management systems is a factor that may influence the soil biota. The aim of this study was to evaluate the influence of dose application of liquid swine manure on soil biota in different cropping systems. The study was conducted in the experimental area located in the Taquaruçu do Sul. The design was a randomized block factorial arrangement (2x5), two soil management (minimum and no tillage) and five doses (0, 20, 40, 80m³ ha-1 of liquid swine slurry and chemical fertilizer - ROLAS) with four replications. Sampling of soil biota was carried out with PROVID traps in plots of 22.5m². It was evaluated the total group, springtails, mites, abundance, richness, Simpson’s index, Shannon’s diversity and Pielou’s index. The results indicate that no tillage system associated with 40 and 80m³ ha-1 resulted in a greater abundance of organisms, caused by the greater number of springtails. The mite population is larger in minimum tillage compared to no tillage at a rate of 80m³ ha-1. In no-tillage increases the dominance of Simpson and Shannon diversity decreases with increasing levels of liquid swine manure.

soil arthropods; organic fertilizer; soil management systems

ARTIGOS CIENTÍFICOS

CIÊNCIA DO SOLO

Doses de dejeto líquido de suínos na comunidade da fauna edáfica em sistema plantio direto e cultivo mínimo

Doses of liquid swine slurry on soil biota community under no tillage and minimum tillage

Rodrigo Ferreira da Silva^I,1; Gilvan Moisés Bertollo^II; Geomar Mateus Corassa^II; Leonardo Burin Cocco^III; Ricardo Bemfica Steffen^IV; Claudir José Basso^I

^IDepartamento de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus de Frederico Westphalen, 98400-000, Frederico Westphalen, RS, Brasil. E-mail: [e-mail]

^IIPrograma de Pós-graduação em Agronomia, Agricultura e Ambiente, UFSM, Campus de Frederico Westphalen, Frederico Westphalen, RS, Brasil

^IIIAutônomo, Júlio de Castilhos, RS, Brasil

^IVCentro de Ciencias Rurais (CCR), UFSM, Santa Maria, RS, Brasil

RESUMO

A elevada produção de dejeto líquido de suínos faz do solo a principal alternativa para a sua utilização na forma de fertilizante orgânico. Contudo, a adição de resíduos orgânicos nos sistemas de manejo do solo é um fator que pode influenciar a biota do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia da aplicação de doses de dejeto líquido de suíno na fauna do solo em diferentes sistemas de cultivos. O trabalho foi desenvolvido em área experimental no município de Taquaruçu do Sul, RS. O delineamento foi em blocos casualisados em arranjo fatorial (2x5), sendo dois sistemas de manejo do solo (mínimo e plantio direto) e cinco doses (0, 20, 40, 80m³ ha^-1 de dejeto líquido de suíno e adubação química) com quatro repetições. As coletas da fauna edáfica foram realizadas com armadilhas tipo PROVID, em parcelas de 22,5m². Avaliou-se o total de grupos, colêmbolos, ácaros, abundância, riqueza, índice dominância de Simpson, diversidade de Shannon e o índice de Pielou. Os resultados indicam que o sistema plantio direto associado a 40 e 80m³ ha^-1 resultam em maior abundância de organismos, ocasionada pelo maior número de colêmbolos. A população de ácaros é maior no cultivo mínimo, em comparação ao sistema plantio direto na dose de 80m³ ha^-1. No sistema plantio direto, a dominância de Simpson aumenta e a diversidade de Shannon diminui com a elevação das doses de dejeto líquido de suíno.

Palavras-chave: artrópodes do solo, adubação orgânica, sistemas de manejo do solo.

ABSTRACT

The high production of liquid pig slurry makes the soil, the main alternative to its use as an organic fertilizer. However, the addition of organic residues in soil management systems is a factor that may influence the soil biota. The aim of this study was to evaluate the influence of dose application of liquid swine manure on soil biota in different cropping systems. The study was conducted in the experimental area located in the Taquaruçu do Sul. The design was a randomized block factorial arrangement (2x5), two soil management (minimum and no tillage) and five doses (0, 20, 40, 80m³ ha^-1 of liquid swine slurry and chemical fertilizer - ROLAS) with four replications. Sampling of soil biota was carried out with PROVID traps in plots of 22.5m². It was evaluated the total group, springtails, mites, abundance, richness, Simpson’s index, Shannon’s diversity and Pielou’s index. The results indicate that no tillage system associated with 40 and 80m³ ha^-1 resulted in a greater abundance of organisms, caused by the greater number of springtails. The mite population is larger in minimum tillage compared to no tillage at a rate of 80m³ ha^-1. In no-tillage increases the dominance of Simpson and Shannon diversity decreases with increasing levels of liquid swine manure.

Keywords: soil arthropods, organic fertilizer, soil management systems.

INTRODUÇÃO

A suinocultura constitui uma das principais atividades zootécnicas com potencial econômico em diversas regiões agrícolas do Sul do Brasil (AITA et al., 2006). Nos últimos anos, tem-se observado aumento significativo da produção de suínos, e esse incremento no número de animais resulta em maior produção de dejeto líquido de suínos (DSL) nos confinamentos, resultando como principal alternativa ao produtor a utilização desse resíduo como adubo orgânico.

Na maioria dos trabalhos que envolveram o uso desse material orgânico no cultivo de milho, tem-se observado aumento significativo na produtividade de grãos da cultura (GIACOMINI & AITA, 2008). COSTA et al. (2011) relataram que a utilização de resíduos de animais, associada ao uso de plantas de cobertura, promove uma sincronização entre a mineralização e a demanda de nutrientes pelas culturas, contribuindo, assim, para a melhoria da produtividade. A utilização continuada de DLS como fertilizante em áreas com culturas anuais proporciona maior acúmulo de nutrientes (P, K, Cu e Zn) na camada superficial do solo do que a adubação mineral (SCHERER et al., 2010). Além disso, os DSL são ricos em N amoniacal e, quando aplicados sobre resíduos culturais com elevada relação C/N, como os de cereais, poderão aumentar a velocidade de decomposição deles no solo (RECOUS et al., 1995).

Alterações na fauna edáfica podem ocorrer em função do uso da terra, de modificações no ambiente, do preparo e cultivo do solo e da adição de matéria orgânica (BARETTA et al., 2007). Segundo SILVA et al. (2006), a comunidade da macrofauna edáfica é um parâmetro sensível ao impacto de diferentes tipos de sistemas de produção, o que possibilita seu uso como instrumento na determinação de opções de manejo dos sistemas agropecuários. O conhecimento dos grupos funcionais da macrofauna do solo pode fornecer informações sobre o impacto gerado no solo, a partir da exclusão de um ou mais organismos edáficos (BARETTA et al., 2007). Entretanto, são escassos os estudos referentes à influencia da aplicação de DLS sobre a comunidade da fauna edáfica.

No que se refere a grupos funcionais da fauna do solo, ácaros e colêmbolos são considerados indicadores das condições biológicas do solo, por causa da sua sensibilidade às condições ambientais e alterações antrópicas impostas ao solo (DAMÉ et al., 1996; BARETTA et al., 2008). Associado a isso, a habilidade manifestada pelos organismos da fauna edáfica para integrar propriedades físicas, químicas e biológicas do ecossistema os tornaram um potencial bioindicador da qualidade do solo (DORAN & ZEISS, 2000). Desse modo, grupos específicos da fauna edáfica, como ácaros e colêmbolos poderão ser utilizados para avaliar modificações no solo, impostas pelos sistemas de manejo. O trabalho teve o objetivo de avaliar a influencia da aplicação de doses de DLS na comunidade da fauna do solo em diferentes sistemas de manejo do solo.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi desenvolvido em uma área experimental no município de Taquaruçu do Sul (RS), localizado na latitude 27°23'45,75” S e longitude 53°25'45,92” O, estando a uma altitude aproximada de 475 metros. O solo é classificado como um Latossolo Vermelho distrófico típico (EMBRAPA, 1999), sendo explorado com culturas anuais. A análise do solo, seguindo metodologia da EMBRAPA (1997), apresentou as seguintes características físico-químicas: 29% de argila; 5,6 pH H₂O; 2,2mg dm^-3 de P (Mehlich-1); 0,17 cmol_c dm^-3 de K; 10,1 cmol_c dm^-3 de Ca²⁺; 3,0 cmol_c dm^-3 de Mg²⁺ e 2,3% de matéria orgânica. O relevo é levemente ondulado e o clima da região, segundo Köppen, é do tipo Cfa, com temperatura média anual de 19°C e precipitação de 1.800 a 2.000mm bem distribuídos ao longo do ano.

Para o trabalho, utilizou-se um experimento que vem sendo conduzido há dois anos, com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de DLS e do manejo de solo sobre a produção de biomassa da aveia preta e produtividade do milho. Durante os dois anos de condução do experimento em sucessão aveia preta/milho, foram aplicados, em diferentes parcelas, 0, 20, 40 e 80m³ ha^-1 de DLS, antecedendo em cinco dias o estabelecimento da aveia preta e do milho, enquanto que a adubação química (SBCS, 2004) só foi utilizada na cultura do milho. Dessa forma, já haviam sido realizadas três aplicações de DLS das respectivas doses na área experimental.

O levantamento da fauna edáfica foi realizado em parcelas de 22,5m²;. O delineamento foi o de blocos casualizados, em arranjo fatorial 2x5, com dois sistemas de manejo do solo (mínimo e plantio direto) e cinco doses (0, 20, 40 e 80m³ ha^-1 de DLS e adubação química (SBCS, 2004)) com quatro repetições. A instalação das armadilhas do tipo PROVID (ANTONIOLLI et al., 2006) ocorreu no dia 7 de julho de 2010 quando a cultura de aveia preta, implantada sobre restos culturais de milho, apresentava-se com 7 a 8 folhas. As armadilhas permaneceram instaladas nos tratamentos por sete dias, contendo em seu interior 200ml de álcool 70% para conservação dos indivíduos capturados. Os indivíduos extraídos nas armadilhas foram identificados quanto à classe ou ordem, com auxílio de lupas binoculares, com aumento de 60 vezes.

A partir da contagem e identificação em nível de grupo (classe/ordem) dos organismos edáficos, foram calculados os seguintes índices de biodiversidade: índice de riqueza de Margalef, dado por I=[(n-1)]/ln N, em que I é a diversidade, n é o número de espécies presente e N é o número total de indivíduos encontrados na amostra; índice de Simpson, forma de dominância dada por S=∑(ni/N)², sendo ni = número indivíduos do grupo “i”, N o somatório da densidade de todos os grupos; (3) índice de Diversidade de Shannon (H=-∑Pi log Pi, em que Pi é a proporção do grupo i no total da amostra; e (4) índice de equabilidade de Pielou definido por: e=H/Log S, em que H corresponde ao índice de Shannon e S é o número total de grupos na comunidade, conforme ODUM (1986). A riqueza dos grupos taxonômicos foi indicada pelo número de grupos presentes no tratamento.

O estudo da relação entre a distribuição de indivíduos de cada grupo taxonômico, os tratamentos de manejo do solo e adubação foram realizados por meio de uma ordenação gerada pela análise de correlação canônica (CCA), utilizando-se o software CANOCO, Versão 4.0 (TER BRAAK & SMILAUER, 1998). Os dados de contagem obtidos foram submetidos à transformação (X+0,5)^0,5 e os parâmetros determinados foram submetidos ao teste F. Após, para os efeitos significativos, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey em nível de 5% de significância, utilizando-se o programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2008).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da coleta revelaram a presença de indivíduos da fauna do solo, distribuídos em oito diferentes grupos, sendo: acarina, aranae, collembola, coleóptera, díptera, hemiptera, hymenoptera, larvas e oligoquetas (Tabela 1). Verifica-se que, no cultivo mínimo, foram encontrados 1.319 indivíduos e, no sistema plantio direto, 1.271 indivíduos (Tabela 1). Observa-se também que as ordens collembola e acarina foram as mais abundantes, representando, respectivamente, 61,7% e 29,2% do total de indivíduos no cultivo mínimo e 77,7% e 12% no plantio direto. Segundo DAMÉ et al. (1996), ácaros e collêmbolos são os indivíduos mais abundantes da mesofauna e servem como indicadores das condições biológicas do solo, devido às suas sensibilidades às condições ambientais.

Não houve interação significativa entre os sistemas de manejo do solo e doses de DLS para população de colêmbolos, contudo, os resultados revelaram que o número de colêmbolos no plantio direto foi maior para a dose de 80m³ ha^-1, diferindo significativamente da adubação mineral (Tabela 2). Esses organismos são considerados bioindicadores de distúrbios, bem como da qualidade do solo, pois sua diversidade e riqueza de famílias são sensíveis às interações antrópicas (BARETTA et al., 2008). Resultados semelhantes também foram obtidos por SAUTER et al. (1996), os quais verificaram que as populações de colêmbolos aumentam com o incremento no teor de matéria orgânica na superfície do solo e ainda por BANDYOPADHYAYA et al. (2002), que, ao estudarem o efeito de alguns fatores físicos e práticas agrícolas em colêmbolos, constataram que a aplicação de dejetos induziu aumento na população desses artrópodes. Isso pode ter ocorrido nesse trabalho devido às sucessivas aplicações de 80m³ ha^-1 de DLS no plantio direto (Tabela 2). Entretanto, o cultivo mínimo não apresentou diferença significativa para os colêmbolos entre as doses de DLS (Tabela 2).

A população de ácaros foi maior sob cultivo mínimo, em comparação ao sistema plantio direto para a dose 80 m3 ha-1 (Tabela 2). Sabe-se que o DLS é rico em N amoniacal e, quando aplicado sobre resíduos culturais com elevada relação C/N, pode aumentar a sua velocidade de decomposição no solo, em razão da assimilação de C pelos microrganismos decompositores ser acompanhada pela assimilação simultânea de N (RECOUS et al., 1995). GIACOMINI et al. (2009), estudando DLS em plantio direto e preparo reduzido do solo, concluíram que o potencial da palha de aveia em causar imobilização do N amoniacal dos dejetos foi de 4,2kg de N para cada Mg de C adicionado com a palha, promovendo, assim, maior disponibilidade de nutrientes no solo com elevadas doses de DLS. Desse modo, supõe-se que a adição de 80m³ ha^-1 de DLS esteja proporcionando maior decomposição do resíduo orgânico, pelo ajuste na relação C/N e, assim, contribuindo para o aumento de ácaros decompositores do solo.

Houve interação significativa para o índice de Pielou, revelando maior valor nas doses 40 e 80m³ ha^-1 no cultivo mínimo em comparação ao plantio direto (Tabela 2). Conforme LIMA et al. (2010), os sistemas de manejo e de preparo do solo afetam a estrutura dos grupos taxonômicos dominantes da macrofauna edáfica. No manejo do solo em plantio direto, após as sucessivas aplicações de dejeto líquido de suínos, as doses de 40 e 80m³ ha^-1 apresentaram menor valor para o índice de Pielou (Tabela 2). Essa redução no índice de Pielou pode ter ocorrido pelo aumento da população de colêmbolos nessas doses. O sistema de manejo do solo, as doses de DLS e a adubação química não apresentaram diferença significativa para abundância de indivíduos, total de grupos e riqueza (Tabela 2).

O manejo do solo plantio direto apresentou maior dominância de Simpson em relação ao sistema cultivo mínimo, nas doses de 40 e 80m³ ha^-1 de DLS (Tabela 2). A ocorrência de um determinado grupo da fauna edáfica, deve-se ao tipo de preparo do solo e, principalmente, aos efeitos benéficos dos resíduos vegetais mantidos na superfície do solo, que proporcionam ambiente mais favorável para a sobrevivência de determinados grupos (MOÇO et al., 2005). Esse comportamento diferenciado de grupos específicos da fauna do solo, em relação aos sistemas de manejo com 80m³ ha^-1 de DLS foi evidenciado pelo aumento na população de colêmbolos em relação às demais doses no sistema plantio direto (Tabela 2), resultando em maior dominância de Simpson nesse manejo do solo. Não houve diferença significativa na dominância de Simpson nas doses testadas (Tabela 2).

A diversidade de Shannon foi maior no cultivo mínimo em relação ao plantio direto nas doses de 40 e 80m³ ha^-1 de DLS (Tabela 2). Conforme CHANTIGNY et al. (2001), estudando a incorporação da palha de cereais ao solo, eles observaram que os DLS aumentaram a mineralização do C da palha, graças ao estímulo proporcionado pelo N amoniacal dos dejetos sobre a atividade da população microbiana decompositora. Nesse caso, o pequeno revolvimento do solo no cultivo mínimo, associado às elevadas doses de DLS, podem ter alterado a relação C/N do resíduo orgânico, contribuindo na digestibilidade do resíduo pelos organismos edáficos e, consequentemente, trazendo maior diversidade da fauna do solo.

O modelo multivariado, utilizado para avaliar a diversidade da fauna edáfica nos diferentes sistemas de manejo do solo, demonstra a variabilidade biológica presente nas áreas estudadas, apresentando relação dos grupos de organismos com as modificações no solo, decorrentes dos manejos do solo (Figura 1), corroborando com os dados descritos na literatura, os quais demonstram a influência do homem nas comunidades e cadeias alimentares de organismos no solo (MOÇO et al., 2005).

De acordo com os resultados, o tratamento plantio direto com 40 e 80m³ ha^-1 de DLS resultaram em maior população de colêmbolos, além de apresentar maior dominância e abundância de organismos (Figura 1). Já a maior presença de ácaros foi observada no tratamento cultivo mínimo com 20 e 80m³ ha^-1. O índice de diversidade não apresentou relação direta com os diferentes tipos de manejo do solo (Figura 1). No entanto, o índice apresentou tendência de associação aos tratamentos plantio direto e cultivo mínimo com 40m³ ha^-1 de DLS. Conforme SILVA et al. (2006), o manejo adequado dos cultivos e a adoção de boas práticas agrícolas favorecem a diversidade da fauna edáfica, pois estimulam a dinâmica da matéria orgânica do solo. BARETTA et al. (2007) obtiveram menor diversidade de fauna com adubação mineral, livre de vegetação.

CONCLUSÃO

O aumento das doses de dejeto líquido de suínos aumenta o número de Colêmbolos no sistema plantio direto e a população de ácaros é maior no cultivo mínimo em relação ao plantio direto com a elevação das doses de DLS. As doses de 40 e 80m³ ha^-1 de DLS reduzem a diversidade de Shannon e aumentam a dominância de Simpson no sistema plantio direto, em relação ao cultivo mínimo.

REFERÊNCIAS

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Recebido 15.05.12

Aprovado 10.10.13

Devolvido pelo autor 27.12.13

CR-2012-0249.R1

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Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Mar 2014
• Data do Fascículo
  Mar 2014

Histórico

• Recebido
  15 Maio 2012
• Aceito
  10 Out 2013