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IN T RO D U Ç Ã O A macrofauna do solo inclui os organismos invertebrados maiores que 10 mm de comprimento (Lavelle et al., 1997) e/ou com diâmetro corporal maior que 2 mm (Swift et al., 1979) atuantes no conjunto serrapilheira-solo em pelo menos um está- dio do seu ciclo biológico completo. A macrofauna, além de muito afetada pelas práticas agrícolas (Jones et al., 2003; Decäens et al., 2004; Eggleton et al. 2005; San- tos et al., 2005), apresenta relação com as características físico-químicas e da maté- ria orgânica (Ibáñez, 2004), podendo ser utilizada como indicadora da qualidade do solo, possibilitando uma avaliação rápida, fácil e econômica, o que a torna uma po- derosa ferramenta na avaliação e monitoramento da qualidade do solo. A macrofauna invertebrada do solo desempenha um papel-chave no funciona- mento do ecossistema, pois ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimen- tar do solo e afeta a produção primária de maneira direta e indireta. Altera, por exemplo, as populações e atividade de microrganismos responsáveis pelos proces- sos de mineralização e humificação e, em conseqüência, exerce influência sobre o ciclo de matéria orgânica e a disponibilidade de nutrientes assimiláveis pelas plan- tas (Decäens et al., 2003). A macrofauna pode ser também vetora de microrganis- mos simbióticos das plantas, como fixadores de nitrogênio e fungos micorrízicos, e é capaz de digerir, de maneira seletiva, microrganismos patogênicos (Brown, ADRIANA MARIA DE AQUINO1, MARIA ELIZABETH FERNANDES CORREIA1, MAURICIO VICENTE ALVES? Laboratório Fauna do Solo, PhD, Pesquisadoras da Embrapa Agrobiologia, Caixa Postal 74505, Seropédica, RJ, CEP 23890-000. adriana@cnpab.embrapa.br, ecorreia@cnpab.embrapa.br ?Doutorando em Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras - UFLA, Caixa Postal 3037 - CEP 37200-000 – Lavras, MG. mauriciovicente@gmail.com Biodiversidade da Macrofauna Edáfica no Brasil Capítulo 5 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 147 1995). Alguns organismos da macrofauna, principalmente os térmitas, as formi- gas, as minhocas são denominados “engenheiros do ecossistema”, pois suas ativida- des levam à criação de estruturas biogênicas (galerias, ninhos, câmaras e bolotas fe- cais), que modificam as propriedades físicas dos solos onde vivem, bem como disponibilizam recursos para outros organismos (Wolters, 2000). Por meio de suas ações mecânicas no solo, a macrofauna contribui na formação de agregados está- veis, que podem proteger parte da matéria orgânica de uma mineralização rápida e que constituem, também, uma reserva de nutrientes potencialmente disponível para as plantas (Decäens et al., 2003; Lavelle & Spain, 2001). Toda essa biota associada à matéria orgânica irá afetar indiretamente a produ- ção primária, em decorrência do seu papel na ciclagem de nutrientes, na disponi- bilidade de água e na estruturação do solo. Muitos autores colocam a estrutura e a função da teia alimentar dos decompositores como indicadores primários da qua- lidade do ecossistema (Coleman et al., 2002). A hipótese é que, quanto mais longa e mais complexa essa teia, mais estável é o ecossistema. Entende-se que a preserva- ção do ecossistema e integridade dessa teia possa ter impacto positivo na conserva- ção da biodiversidade e igualmente na perspectiva do manejo de pragas (Lachat et al., 2006). Os organismos da macrofauna respondem às diversas intervenções antrópicas realizadas no meio ambiente (Lavelle & Spain, 2001). Portanto, a densidade e a di- versidade desses organismos, assim como a presença de determinados grupos espe- cíficos em um sistema, podem ser usadas como indicadores da qualidade dos solos (Chaussod, 1996; Tian et al., 1997; Paoletti, 1999; Barros et al., 2003). Neste capítulo é abordada a biodiversidade da macrofauna do solo nos diferen- tes ecossistemas brasileiros e as modificações na estrutura dessa comunidade, em decorrência da atividade agropecuária, com exceção da Amazônia (abordada no ca- pitulo 6). Vários métodos de amostragens foram considerados, sendo que o TSBF descrito por Anderson & Ingram (1993) foi o mais utilizado para estudo da comu- nidade da macrofauna edáfica. [ 1 4 8 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 148 ES T RU T U R A D A C O M U N I D A D E N O S E C O S S I S T E M A S N AT U R A I S Cerrado e Cerradão O segundo maior bioma do Brasil estendia-se originalmente por uma área de 2 milhões de km?, abrangendo dez estados do Brasil Central. Hoje, restam apenas 20% desse total. Típico de regiões tropicais, o cerrado apresenta duas estações bem marcadas: inverno seco e verão chuvoso. Com solo de savana tropical, deficiente em nutrientes e rico em ferro e alumínio, abriga plantas de aparência seca, entre ar- bustos esparsos e gramíneas, e o cerradão, um tipo mais denso de vegetação, de for- mação florestal. A vegetação, em sua maior parte, é semelhante à de savana, com gramíneas, arbustos e árvores esparsas. As árvores têm caules retorcidos e raízes lon- gas, que permitem a absorção da água - disponível nos solos do Cerrado abaixo de 2 metros de profundidade, mesmo durante a estação seca. Na Tabela 5.1 é apresentada uma compilação dos resultados de pesquisa encon- trados nesse e em outros biomas. A duração da estação seca é uma das hipóteses que explica a ausência de minhocas (Oligochaeta) no Cerrado (Benito et al., 2004). Outra hipótese, sugerida por esses autores, refere-se à influência negativa do tani- no das folhas e troncos, comum na composição bioquímica da vegetação nativa do Cerrado, sobre as populações de minhocas. Já no Cerradão (Dourados, MS), a densidade de minhocas pode variar de 300 a 3400 indivíduos por metro quadra- do, sendo a grande maioria constituída pela família Enchytraeidae (Silva et al., 2006a). Existe contudo pouca informação sobre o papel dessa família nas condi- ções tropicais. A riqueza da macrofauna no Cerrado, entendida como o número de unidades taxonômicas (Classe, Ordem ou Família), varia de 15 a 21, sendo os menores va- lores encontrados em Minas Gerais e Distrito Federal (Pasini et al., 2003; Benito et al., 2004) e os maiores no Mato Grosso do Sul (Silva, et al. 2006b). Dentre esses, destacam os insetos sociais, sendo os cupins (Isoptera) mais freqüentes no Cerrado (Pasini et al., 2003; Benito et al., 2004) e as formigas (Hymenoptera, Formicidae) no Cerradão (Silva et al., 2006b). 1 4 9 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 149 [ 1 5 0 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 150 1 5 1 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 151 Mata At lânt ica O bioma Mata Atlântica estende-se por quase 3000 km em um transecto del- gado ao longo da costa brasileira, limitada a leste pelo mar e a oeste por outras for- mações, cobrindo total ou parcialmente 17 estados brasileiros, do Rio Grande do Sul ao Piauí. Corresponde a um mosaico de ecossistemas florestais e outros ecos- sistemas associados (restingas, manguezais, etc.), que formavam um grande contí- nuo florestal à época do descobrimento do Brasil. Atualmente estima-se que 93% da formação original de Mata Atlântica já tenha sido devastada (http://www.sos- matatlantica.org.br/). Existem variações regionais nas diferentes áreas de Mata Atlântica. Essas diferenças foram percebidas inicialmente ao se estudarem ende- mismos de borboletas, anfíbios, répteis, pássaros e mamíferos, que sugeriram uma divisão em pelo menos 4 sub-biomas, com limites variáveis de acordo com o autor(Brown & Ab’Saber, 1979; Müller, 1973; Vivo, 1997): Sub-bioma Pernambuco ou Nordeste (vai do Rio Grande do Norte até a desembocadura do Rio São Francisco ou Salvador); Sub-bioma da Bahia (vai de Salvador ou da desembocadura do Rio São Francisco até o norte do Espírito Santo ou até a cidade de Vitória); Sub-bioma Rio de Janeiro (do norte do Espírito Santo até o Trópico de Capricórnio, no Esta- do de São Paulo); Sub-bioma Paulista (do Trópico de Capricórnio até o Rio Gran- de do Sul). Estudos recentes com espécies arbóreas da Mata Atlântica também su- gerem que existe uma íntima relação florística entre as localidades desses domínios mencionados. Da mesma forma, em alguns casos, é possível encontrar-se um gradiente latitu- dinal de diversidade da macrofauna do solo. Oliveira (2003) , ao avaliar a diversi- dade de térmitas em oito unidades de conservação, em uma variação latitudinal desde 18∞ S, correspondendo ao município de Sooretama (ES) a 27∞ S, no mu- nicípio de Blumenau (SC), observou um gradiente para a diversidade de espécies e de grupos funcionais. Enquanto que na Reserva de Sooretama foram encontra- das 13 morfoespécies e 4 grupos funcionais, na área mais ao sul foram coletadas apenas 5 morfoespécies, distribuídas em 2 grupos funcionais. Além da variação latitudinal influenciar as comunidades da macrofauna, as di- ferenças de solo e a composição florística dos diferentes ecossistemas associados à Mata Atlântica, contribuem para o estabelecimento de comunidades muito dife- renciadas entre si. Correia (1994), ao investigar a comunidade de macroartrópo- [ 1 5 2 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 152 des de uma floresta primária no norte do ES, verificou uma densidade de cerca de 4.200 indivíduos por metro quadrado, distribuídos em 24 ordens. Por outro lado, Oliveira (1997) registrou para um ambiente de restinga preservada em Maricá (RJ), cerca de 2.200 indivíduos por metro quadrado, distribuídos em 19 grupos. Já Correia et al. (2001) em um estudo no município de Valença, sob florestas se- cundária úmida e seca, encontraram de 1300 e 1700 indivíduos por metro quadra- do com uma riqueza de 25 e 24 grupos respectivamente, sendo os organismos mais presentes Formicidae e Isoptera (Tabela 5.1). Em um estudo realizado por Correia et al. (2003), foi observado que área de re- generação natural com 15-30 anos apresentava a densidade e a riqueza da macro- fauna muito similar, variando de 549 a 1768 ind m-2 e de 17 a 23 grupos, respec- tivamente; as quais apresentaram-se similares à de uma área remanescente com floresta há pelo menos uns 150 anos sem intervenção antrópica com uma densida- de de 723 a 1517 ind m-2 e uma riqueza de 19 a 24. Em relação à composição da comunidade, os grupos mais freqüentes nessas áreas foram Formicidae, Isoptera e Coleoptera, sendo os insetos sociais ainda mais freqüentes nas áreas mais recentes, variando de 200 a 1300 ind m-2. Belshaw & Bolton (1993) também não encontraram diferenças na composição e riqueza de espécies de formigas da serrapilheira de florestas primárias e secundá- rias. O que parece indicar que 10 anos seja o tempo suficiente para a colonização e estabelecimento das comunidades nas novas áreas. Contudo, as florestas primá- rias são muito necessárias como fonte para a recolonização desses hábitats alterados (Macedo, 2004). Nas matas da região Centro-Sul do Paraná podem ser encontrados os seguintes grupos da macrofauna: Adultos de Diptera, Heteroptera, Homoptera, Lepidopte- ra, Coleoptera, Thysanoptera, Orthoptera, Psocoptera, Blattodea, Dermaptera, Isopoda, Diplopoda, Chilopoda, Araneae, Pseudoscorpionida, Opilionida, Gas- tropoda, Oligochaeta, Enchytraeidae, Hymenoptera, Formicidae, Isoptera, Diplu- ra, e Archaeognatha e larvas de Diptera, Coleoptera, Lepidoptera e Formicidae, (Aquino et al., 2006). A riqueza observada nessa região é considerada elevada com- parando-se com a encontrada em outra região da Mata Atlântica, (Correia et al., 2003) já descrita anteriormente. A relação entre a biodiversidade e os processos do ecossistema não são completamente compreendidos. Entretanto, entende-se que a 1 5 3 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 153 riqueza possa ter um papel importante na manutenção dos processos básicos do solo. Em um outro estudo na região de Lodrina – PR, foi encontrada uma densi- dade elevada com aproximadamente 2500 indivíduos por metro quadrado em uma floresta secundária; já em uma floresta primária essa densidade foi menor com aproximadamente 1350 indivíduos por metro quadrado (Korasaki, et al., 2006) (Tabela 5.1). No estado de São Paulo, Uzëda, et al., (2003) encontraram uma densidade bem menor (232 indivíduos por metro quadrado), provavelmente em decorrência da menor freqüência de insetos sociais. Pantanal e Caat inga Esses dois biomas são os menos conhecidos, visto que a Mata Atlântica, Ama- zônia e Cerrado são mais estudados (Levinsohn et al., 2005). O Pantanal é uma das maiores extensões úmidas contínuas do planeta. No Bra- sil, 65% de seu território concentra-se no estado do Mato Grosso do Sul e 35% no Mato Grosso. A área é fortemente influenciada pelo regime de chuva e por exten- sas áreas de campos naturais, favorecendo a atividade pastoril, tendo sua economia voltada principalmente para a exploração extensiva da pecuária de corte (http://www.planetaorganico.com.br/trabpant1.htm). O Pantanal foi reconhecido pela Unesco, no ano 2000, como Reserva da Bios- fera, por ser uma das mais exuberantes e diversificadas reservas naturais da Terra (http://pt.wikipedia.org/wiki/Pantanal). Vivendo da alternância de longas estia- gens e de grandes enchentes, a fauna pantaneira em geral é muito rica, provavel- mente a mais rica do planeta. Nessas condições, os animais mais bem sucedidos são aquáticos e/ou podem viver nas copas das árvores. Dentre os grupos da macrofau- na edáfica, destacam-se vários artrópodes, dentre esses Araneae e Formicidae por serem os grupos mais estudados na região (Raizer et al., 2005; Castilho et al., 2005; Battirola et al., 2005). Na região Paratudal, Dias, et al., (2006) encontraram eleva- das freqüências de Gastropoda, Coleoptera e Oligochaeta (Tabela 5.1). Castilho et al., 2005 observaram que Araneae ocorre em maior abundância na fase de baixa água. Em decorrência da heterogeneidade da região, influenciada por vários outros biomas e constituída por diversas fitofisionomias, observa-se baixo endemismo de comunidade, e as espécies que ocorrem geralmente são mais adap- [ 1 5 4 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 154 tadas à situação de constante alteração ambiental e mostram extrema plasticidade ( Loyola et al., 2006). A Caatinga, com distribuição totalmente restrita ao Brasil, ocupa cerca de 11% do território nacional, abrangendo os estados da Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernam- buco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí e Minas Gerais. A vegetação da caatinga é adaptada às condições de aridez (xerófila) e a fauna do solo geralmente é adaptada a localizar alimento, mesmo distante de suas áreas de forrageamento usual (Leal, 2007). Em relação às formigas, pode ocorrer que não há vegetação su- ficiente na estação seca para manter as colônias que cultivam fungos ou serrapilhei- ra para abrigar presas, no caso dos predadores (Leal, 2007). O conhecimento da fauna edáfica do Nordeste está concentrado nas áreas lito- râneas; são poucos os estudos nas áreas semi-áridas (http://www.uefs.br/ppbio- /cd/portugues/capitulo17.htm). Um dos motivos para essa lacuna é o pequeno nú- mero de pesquisadorese taxonomistas na Região. Outros biomas A Araucaria angustifolia é uma espécie característica da floresta subtropical brasileira, também conhecida como pinheiro–brasileiro, pinheiro-do-Paraná ou araucária. É uma conífera típica da América do Sul, abrangendo uma superfície que se estende por uma vasta área da Região Sul do Brasil, alcançando, também, manchas esparsas no sudeste e nordeste de São Paulo, no sul de Minas Gerais, no sudoeste do Rio de Janeiro e no leste da Província de Missiones, Argentina (Reitz et al., 1988). A riqueza da macrofauna na mata de araucária, num Latossolo Vermelho-Amare- lo distrófico câmbico textura argilosa (Campos de Jordão, SP) pode variar de 11 a 16, sendo maior na época chuvosa. A densidade encontrada foi de 2936 indivíduos por metro quadrado (Merlim, 2005). Em um Nitossolo, na região de Campo Belo do Sul - SC, a riqueza média foi de 11 ordens e a densidade foi de 994 ind m-2 a 20 cm de profundidade (Silva et al., 2004) (Tabela 5.1). Em um estudo nesse bioma foi encontrada uma baixa densidade de minhocas, em média 10 indivíduos por metro quadrado, o que pode estar relacionado à aci- dez do solo (pH em torno de 3,5) e pela baixa disponibilidade de nutrientes do solo e da serrapilheira produzida nas matas de araucária (Merlim, 2005). Em relação aos 1 5 5 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 155 demais grupos, Isoptera destaca-se com elevada densidade na época chuvosa e For- micidae na época seca. Seguido desses, Coleoptera também foi abundante. Foram encontradas larvas de 15 famílias de coleópteros (Merlim et al., 2006) e dentre as famílias encontradas, Nemonychidae destacou-se pela abundância. Ape- nas a espécie identificada como Rhynchitoplesius eximius foi encontrada. As fêmeas dessa espécie ovipositam no cone masculino de A. angustifolia, onde suas larvas se desenvolvem alimentando-se de pólen (Costa et al., 1988). De maneira geral, observa-se que Isoptera e Hymnoptera (Formicidae) são muito freqüentes independente do bioma (Tabela 5.1). Existem muitas referências bibliográficas a respeito de como esses grupos e as minhocas (Oligochaeta) atuam no funcionamento do solo. O que se tem observado é que a grande maioria desses estudos aborda os grupos epigéicos, como os cupins formadores de montículos e as formigas cortadeiras. Existe uma grande lacuna no conhecimento das espécies de cupins e formigas que vivem no solo e o efetivo entendimento da influência dessas espécies nas propriedades edáficas nos diferentes biomas brasileiros. Em todos os biomas relacionados na Tabela 5.1, as minhocas não foram expressivamente abun- dantes (Tabela 5.1), exceto pela ocorrência em alguns casos de Enchytraeidade, su- gerindo que outras metodologias devem ser utilizadas complementando o método do TSBF, além da descrição detalhada do estado de conservação dos sistemas natu- rais estudados. Modificações dos macroinvertebrados do solo após a con- versão da vegetação nat iva para s i s temas agropecuários e impacto funcional . A magnitude dos efeitos da conversão do sistema natural para sistemas agropecuá- rios sobre a macrofauna edáfica depende do sistema de plantio (convencional ou di- reto), da diversidade e rotação das culturas, dos insumos utilizados, das condições de conservação do ambiente do entorno e das condições edafoclimáticas locais. A monocultura e o manejo convencional com aração, gradagem e aplicação de agroquímicos afeta vários grupos taxonômicos de forma diferenciada. Os que apre- sentam alguma relação com a disponibilidade da matéria orgânica e que são sensí- veis à movimentação do solo e vulneráveis às injúrias provocadas pelos implemen- tos agrícolas como Isopoda, Diplopoda, Diplura, Gastropoda, Blattodea e [ 1 5 6 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 156 Dermaptera, desaparecem, como observado por Aquino et al. (2006) na região do Paraná. Desses, os isópodes, diplópodes e dipluros vivem na matéria orgânica em decomposição e são fundamentais na fragmentação dessa matéria orgânica (Swift et al.,1979; Hashimoto et al., 2004; Tuck & Hassal, 2005). Na figura 5.1 é apresentada uma análise de componentes principais em que foram consideradas as densidades da macrofauna edáfica de quatro localidades do Paraná. Nota-se que o primeiro eixo, referente ao componente Y1, separou as áreas que correspondem aos sistemas naturais das demais áreas, demonstrando baixa di- versidade da macrofauna nas áreas cultivadas (Aquino et al., 2006). 1 5 7 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || FFiigguurraa 55..11 - Análise de componentes principais (ACP) da densidade da macrofauna do solo em quatro localidades da região centro-sul do Paraná (março, 2004). Ac: Archaeognatha; Ar: Araneae; Bl: Blattodea; Ch: Chilopoda; Co: Coleoptera; Cs:casulo de Oligochaeta; De: Dermaptera; Di: Diplopoda; Dp: Diplura; Dt: Diptera; En: Enchytraeidae; Fo: Formicidae; Ga: Gastropoda; He: Heteroptera; Ho: Homoptera; Hy: Hymenoptera; Is: Isopoda; It: Isoptera; LC: Larva de Coleoptera; LD: Larva de diptera; Le: Lepidoptera; LF: Larva de Formicidae; LL: Larva de Lepidoptera; Ol: Oligochaeta; Op: Opilionida; Or: Orthoptera; Pd: Pseudoscorpionida; Ps: Psocoptera; Tp: Thysanoptera. As siglas SAV, CAV e M correspondem aos manejos sem e com adubo verde de verão e mata, respectivamente. As unidades rurais estão representadas por RA: Rio Azul, PV: Porto Vitória, B: Bituruna e I: Irantizinho. 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 157 Com a redução de recursos e refúgios, alguns grupos da macrofauna podem ocupar os nichos disponibilizados, se estabelecer eficientemente e dominar a co- munidade. Dentre esses destacam-se os insetos sociais, especialmente as formigas (Formicidae) e cupins (Isoptera) nas pastagens do Cerrado (Benito et al., 2004; Silva et al., 2006b). Os insetos sociais ocorrem nas áreas de mata e com o desma- tamento mantêm uma população mais especializada (Constantino & Acioli, 2005). A dominância dos cupinzeiros como exemplificado na figura 5.2 (ver en- carte colorido) é a maior evidência da degradação de uma pastagem. O sucesso dos cupins na ocupação desses ambientes parece estar relacionado à simbiose que rea- lizam com bactérias fixadores de nitrogênio e com protozoários que degradam a ce- lulose, permitindo que utilizem com eficiência a energia e nutrientes das raízes em decomposição. A pastagem contínua pode levar também a maior incidência de insetos fitófa- gos, como os conhecidos por “percevejos castanhos”, pertencentes à ordem Hete- roptera (Tabela 5.2) e a várias espécies da família Cydnidae. Embora esse perceve- jo, na década de 50, não fosse considerado praga de importância econômica, vem causando muitos prejuízos em pastagens e culturas anuais, especialmente na Re- [ 1 5 8 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 158 gião Centro-Oeste do país (Nardi, 2005). Na busca por sistemas produtivos com menor impacto ao ambiente, o sistema integração lavoura-pecuária tem sido inves- tigado como alternativa à pastagem contínua, levando dentre outros a menor inci- dência desse inseto (Tabela 5.2). Vários trabalhos em áreas com pastagens contínuas com cobertura de Brachia- ria, Marandu, Mimosa e outras espécies têm demonstrado menores valores de rique- za de grupos (Dias, et al., 2007, Silva, et al., 2004 e Borges, et al., 2006), possivel- mente em decorrência ao monocultivo (Baretta, et al, 2003,); mas quando usado um sistema silvipastoril, onde ocorre integração da lavoura e pecuária com uma ro- tação e/ou sucessão de cultivos, a diversidadeda fauna é favorecida, e a riqueza au- menta, variando de 13 a 18 grupos, e a densidade pode atingir 3300 indivíduos por metro quadrado ou mais (Dias, et al., 2006 e Silva, et al., 2006b) (Tabela 5.3). O manejo orgânico privilegia práticas que garantam um fornecimento constan- te de matéria orgânica fundamental para a construção da fertilidade do solo em seu sentido mais amplo. Ou seja, maneja-se o solo para estimular as atividades bioló- gicas para que cresçam plantas bem nutridas que forneçam alimentos balanceados e saudáveis. Procura-se priorizar o uso de recursos naturais renováveis, localmente disponíveis, diminuir a dependência do produtor por insumos externos e poupar recursos naturais não-renováveis. Nesse contexto, o processo biológico de fixação de N2 é a fonte primordial de N, promovendo elevada atividade da macrofauna, especialmente de minhocas (Merlim et al., 2005). Embora o aumento da densida- de das minhocas seja desejável pela influência positiva sobre as propriedades do solo, deve ser levada em consideração a dominância da éspecie Pontoscolex coreth- rurus nas áreas manejadas (Merlim et al., 2005). A atividade exclusiva dessa espé- cie pode provocar severa compactação do solo (Alegre et al., 1996). Esse efeito, in- clusive, poderia ser mais acentuado sob manejo orgânico, em que os coprólitos são mais estáveis e mais resistentes à desagregação. No entanto, diferente das condições encontradas por Alegre et al. (1996), o manejo orgânico leva à diversidade de ou- tros grupos, inclusive os considerados descompactantes. Alguns estudos nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo demonstram uma va- riação na riqueza de grupos com valores em média de 4 a 7 grupos e densidades de 500 a 700 indivíduos por metro quadrado (Nogueira, 2006; Pimentel et al. 2006; e Uzêda, et al. 2003). Esses valores são diferentes dos encontrados por Mer- 1 5 9 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 159 [ 1 6 0 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 160 1 6 1 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 161 [ 1 6 2 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 162 1 6 3 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 163 [ 1 6 4 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 164 lin, et al., (2005), que observaram densidade de até 2700 indivíduos por metro qua- drado; essa diferença pode estar relacionada com os diferentes tipos de cobertura do solo, o que proporciona variedade na oferta de alimento para a fauna edáfica. Uma das tecnologias que atualmente vem sendo utilizada pelos produtores e que ameniza os problemas de degradação dos recursos naturais é o plantio direto. Atualmente, esse sistema assume uma visão integrada envolvendo a combinação de práticas culturais ou biológicas destinadas à adubação verde para a formação de co- berturas de solo; a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo; a ado- ção de métodos integrados de controle de plantas daninhas, por meio da utilização da cobertura do solo e herbicidas; e o não-revolvimento do solo, exceto no sulco da semeadura. Nesse sistema, a macrofauna em um Latossolo, tanto nas condições climáticas do Cerrado (Silva et al., 2006b), quanto da Mata Atlântica (Rodrigues et al., 2006) é mais diversa que o sistema convencional. Por outro lado, observa-se na figura 5.3, obtida de resultados referentes a duas safras de verão e duas de inver- no, que a riqueza de grupos ainda é superior nas áreas de matas, em decorrência de ser um ambiente mais favorável em termos de variedades de microhábitats e ofer- ta de recursos. 1 6 5 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || d b c c a 0 5 10 15 20 25 R iq ue za d e gr up os SC SPD SILP PC SN Sistemas de produção FFiigguurraa 55..33 - Riqueza de grupos (n.º de grupos) da comunidade de macrofauna invertebrada do solo sob sistema convencional (SC), sistema plantio direto (SPD) sistema integração lavoura/pecuária (SILP) pastagem contínua (PC) e sistema com fragmento de mata (SN) (Dourados, MS). Médias grafadas com letras diferentes contrastam pelo teste de Tukey, a 5% de significância. Valores médios de seis épocas de avaliação (Silva et al., 2006b) 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 165 Num sistema de plantio direto a estrutura da comunidade é variável em função da rotação (Figura 5.4) e geralmente o sistema de plantio di- reto é mais estável que o convencional, proporcionando melhor qualida- de e quantidade de alimento para a macrofauna do solo. Em um estudo sob um Latossolo no IAC – Campinas – SP, a análise discriminante ca- nônica, o eixo um demonstra claramente separação das áreas de plantio direto dos convencionais observado na figura 5.5 (Santos, et al., 2005). Nesse mesmo estudo os autores também observaram que o maior tempo de plantio direto favorece a riqueza de grupos e a diversidade, demons- trando que o eixo dois separa o sistema de plantio direto implantado há mais tempo do mais recente. As minhocas e outros grupos da macrofauna são favorecidos, quan- do a palhada representa matéria orgânica com aporte de nitrogênio, como soja e nabo, por exemplo. Já numa palhada de menor qualidade como aveia e milho, os cupins são dominantes. Outro aspecto observa- do é relativo à distribuição dos indivíduos da macrofauna no perfil do [ 1 6 6 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 0 20 40 60 80 100 Plantio direto C Plantio direto B Plantio direto A Convencional Sistema Natural % Oligochaeta Formicidae Isoptera Outros FFiigguurraa 55..44 - Proporção entre os grupos da macrofauna do solo de 0-10 cm de profundidade em diferentes agroecossistemas (safra de verão 99/00) (Dourados, MS). Sistema convencional: sucessão: aveia, soja e aveia; plantio direto A, B e C, respectivamente: trigo/soja/nabo; aveia/soja/ trigo e nabo/milho/aveia (Aquino et al., 2000). 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 166 solo, que é variável dependendo do manejo, da época de avaliação e da espécie de cobertura utilizada (Mercante et al., 2004). De modo geral, à medida que ocorre a redução dos resíduos na superfície do solo, pelo processo de decomposição, há uma tendência dos indivíduos se concen- trarem nas camadas mais inferiores do solo (Mercante et al., 2004). Embora existam algumas variações, possivelmente em relação ao número de amostragens ou conservação do ecossistema, a maior diversidade de grupos tem sido encontrada na Mata Atlântica (Tabela 5.1). A riqueza, contudo, é muito afe- tada pelas práticas agrícolas em todos os biomas, sendo os sistemas silvopastoril, a integração lavoura-pecuária e o agroflorestal os que promovem maior conservação da biodiversidade. (Tabela 5.3). 1 6 7 ] || B I O D I V E R S I D A D E D A M A C R O F A U N A E D Á F I A || FFiigguurraa 55..55 - Relação entre a primeira e a segunda funções discriminantes canônicas (FDC1 e FDC2) referentes aos coeficientes canônicos homogeneizados (CCH), em sistemas de preparo e cultivo do solo, para todos os atributos químicos e parâmetros da macrofauna do solo. Campinas, SP, 2004/2005. Média de duas épocas de coleta e 16 repetições. T1: Plantio direto desde 1986; T2: Plantio direto desde 1999; T3: Plantio convencional desde 1999; T4: Plantio convencional com pousio desde 2000. 02-BiodiversidadeA(18-9-07)9/20/07 9:19 AM Page 167 Prioridades futuras : pesquisa , apl icação e capaci tação Atualmente, a pesquisa tem um papel muito importante no sentido de assegu- rar a produção de alimentos, qualidade da água e de outros recursos naturais para as gerações futuras. Sabe-se que o modelo de agricultura tradicional não é susten- tável e, portanto, muitos estudos devem estar direcionados para novas alternativas. Nas condições tropicais, muitos biomas ainda necessitam ser investigados, espe- cialmente em relação à biodiversidade. No entanto, o pouco incentivo ao taxono- mista levou a uma lacuna muito grande sobre a biodiversidade dos biomas brasi- leiros, especialmente pantanal e caatinga. É urgente o estabelecimento de políticas que estabeleçam a fixação de taxonomistas e outros pesquisadores nesses biomas. Embora muito já se tenha avançado nos últimos 10 anos em outros biomas, ainda há muito o que investigar. A relação entre a biodiversidade e os processos do ecossistema não são completamente compreendidos. É necessário gerar mais co- nhecimentos sobre o impacto de diferentes práticas agrícolas no contexto da agri- cultura sustentável sobre os diversos aspectos ecológicos da fauna edáfica e associar esses conhecimentos a outros componentes do ecossistema. Esse aspecto também tem sido um desafio, porque à medida que aumentamos a complexidade da obser- vação, igualmente aumentamos a dificuldade para aplicação estatística e interpre- tação. As Universidades devem, num curto período de tempo, estabelecer métodos que levem os alunos a refletirem sobre os sistemas agrícolas de forma holística. Políticas que também valorizem os agricultores e os estimulem à conservação do entorno das unidades rurais são fundamentais para garantir a imigração e sucessão dos organismos na reabilitação da funcionalidade do solo. [ 1 6 8 || A . M . D E A Q U I N O E T A L . || 02-BiodiversidadeA(18-9-07) 9/20/07 9:19 AM Page 168 RE F E R Ê N C I A S B I B L I O G R Á F I C A S Alegre, J., Pashanasi, B. & Lavelle, P. (1996) Dynamics of soil physical properties in a low input agricultural system inoculated with the earthworm Pontoscolex corethurus in Peruvin Amazonia. Soil Science Society of America Journal 60, 1522-1529. Alves, M. V. (2004) Meso e macrofauna do solo em sistemas de plantio direto e conven- cional. Relatório de estágio técnico-profissional: (Graduação em Agrônoma - CAV - UDESC) Centro de Ciências Agroveterinárias - CAV, Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC, 53p. Anderson, J.M. & Ingram, J.S.I. (1993) Tropical Soil Biology and Fertility: A Handbook of Methods. CAB International, Wallingford, UK. Aquino, A.M. de, Merlim, A.O., Correia, M.E.F. & Mercante, F.M. (2000) Diversidade da ma- crofauna do solo como indicadora de sistemas de plantio direto para a Região Oeste do Brasil. 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