Microfauna , Amostragem

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25/09/2017
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Microfauna do solo
PROF.  RENAN  C  B  VIEIRA
renan.vieira@uffs.edu.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL
CAMPUS CERRO LARGO
CURSO DE AGRONOMIA
Fauna do solo - de acordo com diâmetro corporal
(Swift et al 1979)
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FAUNA DO SOLO
Ciclagem de nutrientes Estrutura do solo
Catabolismo de MO
Mineralização e imobilização 
de nutrientes
Microbiota
Microfauna
Mesofauna
Macrofauna
Regulam populações 
bacterianas e fúngicas
Afetam a ciclagem de nutrientes
Regulam populações da 
microbiota e da microfauna
Afetam a ciclagem de nutrientes
Fragmentam resíduos vegetais
Fragmentam resíduos vegetais
Estimulam atividade microbiana
Regulam populações da 
microbiota, microfauna e 
mesofauna
Produzem compostos que colaboram 
para a formação de agregados
Hifas emaranham partículas, formando 
agregados
Podem afetar a estrutura de agregados 
através de interações com a microbiota
Produção de material fecal (coprólitos)
Criação de bioporos
Promovem humificação
Mistura de partículas orgânicas e minerais
Distribuição da matéria orgânica e 
microrganismos
Criação de bioporos
Promovem humificação
Produção de material fecal (coprólitos)
FAUNA DO SOLO – MICROFAUNA
 Rotíferos – Filo Rotifera
- 0,1 a 1 mm de comprimento / 10-50 µm diâmetro
- componentes secundários da fauna do solo
- solos extremamente úmidos:
- alta proporção de filmes d’água
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Rotíferos
- 105 rotíferos/m2:
- solos orgânicos úmidos/hidromórficos
- maioria alimenta-se de microrganismos
- Ordem Bdelloidea: 
> 90% dos rotíferos do solo
- estrutura típica: coroa
Rotíferos
- estresses ambientais:
- criptobiose: estado de latência/resistência
- dessecação, queda/parada do metabolismo
- manutenção da “ordem” estrutural
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FAUNA DO SOLO – MICROFAUNA
Tardígrados – Filo Tardigrada
 “Ursos d’água”
 0,1 a 0,5 mm de comprimento
 Ocorrência: maior nos primeiros 1-3 cm do solo
 ~2 a 10 mil m2 de solo (até 300 mil/m2 de solo)
- nutrição: - matéria orgânica/detritos e microrganismos, 
protozoários, nematoides, rotíferos associados
- conteúdo de células vegetais
- pequenos invertebrados
- latência em condições desfavoráveis→
(por anos)
- ecdise
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FAUNA DO SOLO – MICROFAUNA
Nematoides – Filo Nematoda
 0,1 a 2 mm de comprimento  maioria microscópica
 organismos multicelulares mais abundantes em
ecossistemas
Nematoides
• Um dos grupos de animais mais bem sucedidos do
planeta Terra
• Formas de vida livre (maioria), parasitas de animais,
plantas e homem
‐ Parasitas de animais vertebrados (5.000 espécies)
e invertebrados (anelídeos, moluscos e insetos)
‐ ¼ da população mundial sofre de alguma doença
ocasionada por nematoides
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FAUNA DO SOLO – MICROFAUNA
Nematoides – Filo Nematoda
- estrutura corporal cilíndrica, afilada nas extremidades
O corpo do nematoide
“tubo dentro de um tubo”: sistema digestório completo e parede corporal
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Distribuição dos nematóides
50%
25%
15%
10%
Marinhos
Terrestres e água doce
Parasitas
de animais
Parasitas de plantas
Habitat dos nematoides
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Hábitos alimentares: diferentes anatomias da região bucal
- entomopatogênicos
- microbívoros, predadores
* fitófagos (fitonematoides)
Anatomia da região bucal de alguns nematoides do solo
Criconemoides
(fitófago)
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A parede do corpo revestida por cutícula
Cutícula:
 é formada a partir de secreção proteica
 recobre todo o corpo, incluindo cavidades internas
 exoesqueleto dos nematoides
 transparente e flexível
 diminui permeabilidade
 exploração de ambientes hostis: solos: pouca umidade
 4 mudas (ecdises) durante crescimento
- maioria dioicos, estruturas dimórficas
- poucas espécies: hermafroditas (autofertilização), 
partenogênese (fêmeas)
Adulto: 3‐4 semanas
Ciclo de vida
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- cosmopolitas
- habitantes de mesoporos (15-45 µm de diâmetro)
- filmes d’água, poros preenchidos com água em solos, rizosfera
- falta de água: anidrobiose
- falta de O2: anoxibiose 
- temp. muito baixas: criobiose
- alguns ambientes: 106 nematoides/m2
- solos cultivados: 1-10 milhões/m2
- solo agrícola (EUA): 109 nematoides/acre (0,405 hectares)
No solo...
- capazes de migrar → matéria orgânica em decomposição
- movimentação de outros organismos através do solo
- superfície do nematoide colonizada por bactérias
- nematoide atua como “veículo” para bactérias imóveis
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 Importantes em teias alimentares
- fundamentais no ecossistema solo
- processos de mineralização e decomposição
Bacteriófagos:
 Se nutrem de bactérias. 
 Regime nutritivo mais primitivo  disseminadores
 Bactérias também podem ser difundidas aderidas 
externamente ao corpo
 Mineralização de C e N
 Estímulo indireto do crescimento de raízes
Hábito alimentar: Vida livre
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Micófagos:
 Se nutrem de fungos
 Podem ingerir esporos ou viver do micélio 
 Podem protege‐los dos fungicidas
 Menos abundantes que bacterívoros
 Mineralização de C e N (contribuição menor que bacterívoros)
 Efeito negativo sobre plantas???
 Destruição de micorrizas arbusculares
 Efeito positivo: controle de fungos fitopatogênicos
Hábito alimentar: Vida livre
Nematófagos e predadores:
 sugam/ingerem outros nematoides ou pequenos animais
 ~5% dos nematoides do solo
Nematoides entomopatogênicos
 provocam infecções em insetos
 liberam bactérias que produzem toxinas
 controle biológico
Algivoros, protozoófagos, saprófagos
Hábito alimentar: Vida livre
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 ~70% dos nematoides microbívoros
 Encontrados em ambientes rizosféricos
 1-2 mm da superfície da raiz (rizoplano)
Nematoides bacteriófagos
(solo não rizosférico X solo rizosférico)
Nematoides micófagos em solos
(solo não rizosférico X solo rizosférico)
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- fitoparasitas, vetores
- raízes, tubérculos, bulbos, mas também partes aéreas 
- ampla gama de plantas hospedeiras
- ecto/endoparasitas
Hábito alimentar: Fitonematoides
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- distribuição desuniforme no solo
- sintomas em manchas/focos:
- plantas menores, amareladas, produção reduzida,
efeitos mais evidentes da falta de água e
extremos de temperatura
- disseminação lenta; usualmente não causam morte
- forma principal de disseminação: manejo (implementos)
- “Nematoide das galhas”
- gênero Meloidogyne (~100 espécies): 0,5 mm comprimento
- em culturas altamente sensíveis (por exemplo, alface e 
cenoura), a densidade inicial de 2 ou < 1 ovo/centímetro 
cúbico de solo é suficiente para causar perdas econômicas
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Significância
- aproximadamente 14% de perdas em culturas
 100 bilhões de dólares anualmente
- encontrados em quase todas as regiões agrícolas do mundo
- difícil determinar o número certo de hospedeiros
- algumas espécies sobrevivem em centenas de espécies
- difícil controle
- podem predispor plantas hospedeiras à infecções causadas 
por outros patógenos: aumento dos potenciais de perda
Manejo da doença
- Controle cultural
* rotação de culturas: ambientalmente sustentável
- ampla gama de hospedeiros dos nematoides: planejamento
- hortaliças (Meloidogyne hapla) e milho (não é hospedeiro)
- retorno econômico (curto prazo) pode ser reduzido
- novos equipamentos
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- Controle cultural
* uso de culturas de cobertura
- cultivadas fora da estação normal de cultivo agrícola
- algumas espécies são antagonistas aos nematoides
- capim-sudão, cravo-de-defunto
- efeito rizosférico: incrementam população de antagonistas
* “culturas armadilha”
* inundação, solarização: climasquentes
- área precisa deixar de ser cultivada por longos períodos
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- Controle Biológico – organismos antagonistas:
- fungos nematófagos: Arthrobotrys sp.; Monacrosporium sp.
- fungos parasitas
- bactérias: Pasteuria penetrans, espécies de Bacillus
* dificuldade em obter grandes quantidades do agente para 
aplicação em grandes áreas, e de forma econômica
- Resistência genética
- Controle químico
- controle químico requer aplicações de elevadas quantidades
de nematicidas com equipamentos especializados
 Alta toxicidade para não alvos e alto custo
Índices de diversidade
PROF.  RENAN  C  B  VIEIRA
renan.vieira@uffs.edu.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL
CAMPUS CERRO LARGO
CURSO DE AGRONOMIA
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Qual a finalidade de usar índices?
 Em geral, classificação de objetos
 Ranking
Como os índices são compostos?
 Relativização de uma variável
 Combinação de diferentes variáveis
 Ponderação (pesos) de diferentes variáveis
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1. Riqueza (S): número de táxons (ordens, espécies, grupos..)
Comunidade A Comunidade B
5 espécies 4 espécies
Conceitos em diversidade
2. Abundância: número de indivíduos de cada táxon
Comunidade A Comunidade B
18 pinheiros
2 laranja
2 arbustos
2 frutíferas
1 sombra
TOTAL = 25
4 espécies
5 pinheiros
7 arbustos
7 frutíferas
6 sombra
TOTAL = 25
5 espécies
Conceitos em diversidade
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3. Equitabilidade: distribuição das abundâncias relativas
Conceitos em diversidade
Comunidade A Comunidade B
18 pinheiros
2 laranja
2 arbustos
2 frutíferas
1 sombra
TOTAL = 25
4 espécies
5 pinheiros
7 arbustos
7 frutíferas
6 sombra
TOTAL = 25
5 espécies
Índices de diversidade
Riqueza
1- Índice de Shannon (H’)
Dominância e 
Equitabilidade
1- Índice de Simpson (D)
2- Índice de Pielou (J)
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Índice de Shannon (H’)
Onde: 
 pi é a proporção da espécie ou ordem em relação 
ao número total de indivíduos encontrados
pi = ni/N
 Estima a diversidade
 Proporção do número total de indivíduos e de cada espécie
 Muito influenciado por espécies raras
 Geralmente entre 1,5 e 3,5 (raramente acima de 5)
Índice de Simpson (1-D)
Onde: 
D = índice de dominância de Simpson
ni = número de indivíduos amostrados por ordem
N = número total de indivíduos amostrados
 Calcula a dominância de taxons
 Considera a riqueza (no. taxons), a abundância total na 
comunidade e também a proporção total de ocorrência de 
cada espécie. (varia de 0 a 1)
D 1-D
> Índice   < dominância
> diversidade
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Índice de Pielou (J)
Onde: 
J = índice de Pielou
H' = índice de diversidade de Shannon
Hmax= ln (S)
S = número total de ordens
 Calcula a equitabilidade da comunidade
 Varia de 0 a 1 
 1 representa a máxima diversidade  todas as espécies são 
igualmente abundantes
Exemplo
Ordens Comunidade 1 Comunidade 2
Coleoptera 10 8
Araneae 4 2
Orthoptera 8 0
Hymenoptera 50 20
Isoptera 34 80
TOTAL 106 110
Calcular:
 Riqueza: 5 e 4
 Abundância  total 
 Shannon:
 Simpson:
 Pielou:
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Exemplo
Ordens Comunidade 1 Comunidade 2
Coleoptera 10 8
Araneae 4 2
Orthoptera 8 0
Hymenoptera 50 20
Isoptera 34 80
TOTAL 106 110
Calcular:
 Riqueza = 5 e 4
 Abundância  total = 106 e 110
 Shannon: 1,26 e 0,81
 Simpson: 0,66 e 0,43 (comunid 1 menos dominada q a 2)
 Pielou: 0,78 e 0,58 
Exercício
Ordens Área1 Área 2 Área 3  Área  4 Área 5 Área 6
Diplopoda 8 50 10 2 1 30
Araneae 20 20 5 5 15 3
Orthoptera 2 2 20 35 10 25
Hymenoptera 50 15 20 50 20 10
Collembola 150 12 50 100 40 30
Riqueza
Abundância  total 
Shannon
Simpson
Pielou
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Exercício
Ordens Área1 Área 2 Área 3  Área  4 Área 5 Área 6
Diplopoda 8 50 10 2 1 30
Araneae 20 20 5 5 15 3
Orthoptera 2 2 20 35 10 25
Hymenoptera 50 15 20 50 20 10
Collembola 150 12 50 100 40 30
Riqueza
Abundância  total 
Shannon
Simpson
Pielou
0 A B C D E F
Taxa_S 5 5 5 5 5 5
Individuals 230 99 105 192 86 98
Dominance_D 0,4814 0,3339 0,3107 0,3731 0,3145 0,2638
Simpson_1‐D 0,5186 0,6661 0,6893 0,6269 0,6855 0,7362
Shannon_H 0,981 1,289 1,354 1,143 1,302 1,413
Equitability_J 0,6095 0,8007 0,8412 0,7102 0,8089 0,8779
exercício
Ordens Eucalipto Acacia
Diplopoda 8 10
Araneae 20 5
Orthoptera 2 20
Hymenoptera 50 20
Collembola 150 50
TOTAL
Calcular:
 Riqueza 5 e 5
 Abundância  total 230 105 
 Shannon: 0,98 1,35
 Simpson: 1‐D 0,52 0,69
 Pielou: 0,61 0,84
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Diretrizes para o relatório
 5 a 7 páginas – Arial 12; espaçamento 1,5; margem 
2,5 x 2,5cm.
 Deve apresentar Título, Introdução, Material e 
Métodos, Resultados e Discussão, Conclusão e 
Referências bibliográficas
 Introdução: Contextualização, importância da 
fauna como indicador ambiental, fauna vs manejo, 
culturas, fertilidade...
 Material de métodos: descrever os locais, a 
metodologia, os procedimentos...
Diretrizes para o relatório
 Resultados e discussão:
 Apresentar os resultados do seu grupo e das 3 áreas 
avaliadas (preparo convencional, pousio e mata).
Calcular a Riqueza, Abundância e os índices de 
Shannon, Simpson e Pielou.
 Discutir e comparar os diferentes manejos avaliando 
diversidade, abundância, equitabilidade...
 Comparar os índices da sua amostra com a média do seu 
tratamento e com os resultados de PC, pousio e mata 
encontrados na literatura (sugestão: Baretta et al 2011)
 Entrega: 02/10/2017 (4Fase) e 03/10/2017 (8Fase)