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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2021.tde-31032021-154608
Documento
Autor
Nome completo
Beatriz da Silva Vanolli
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2021
Orientador
Banca examinadora
Cherubin, Maurício Roberto (Presidente)
Andreote, Fernando Dini
Franco, André Luiz Custódio
Pereira, Arthur Prudêncio de Araujo
Título em português
Alterações da macrofauna do solo induzidas pela expansão de cultivo de cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem extensiva
Palavras-chave em português
Biodiversidade
Fauna do solo
Mudança de uso da terra
Qualidade do solo
Resumo em português
A expansão do cultivo de cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem degradadas tem sido um dos principais cenários de mudança de uso de terra (MUT) na região centro-sul do Brasil. No entanto, sabe-se que a MUT pode afetar negativamente na biodiversidade do solo, e as múltiplas funções e serviços associados a estes organismos. Dentre os organismos, a macrofauna é fundamental para fragmentação vegetal, estruturação e estabilização do solo. Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar as alterações na macrofauna edáfica e epígea, induzidas pela expansão de cultivo de cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem extensiva. Para tanto, foram investigadas cronossequências de MUT (abordagem sincrônica), incluindo os seguintes usos: i) vegetação nativa, ii) pastagem degradada, ii) canavial recém implantado sobre área de pastagem (cana-planta); e iv) canavial consolidado (cana-soca), em dois locais, um de solo argiloso e outro de arenoso no estado de São Paulo. Ao fim da estação chuvosa entre o período de março a abril de 2019, foram coletados monólitos (25 x 25 x 10 cm) nas profundidades 0-10, 10-20, 20-30 cm para avaliação da macrofauna edáfica. Para avaliação da macrofauna epígea foram instaladas armadilhas de queda em cada ponto amostral. A composição da macrofauna edáfica e epígea diferiu entre os usos da terra. A vegetação nativa abrigou maior riqueza de grupos edáficos e epígeos. Coleópteras e minhocas estiveram associada a áreas de pastagem, principalmente em solo argiloso. A análise de efeitos mistos lineares mostrou que a MUT afetou a abundância relativa de macroinvertebrados edáficos (Uso da terra p = 0,1191 r2 marginal = 0,28, r2 condicional = 0,33) e epígeos (Uso da terra p = 0,0176; r2 marginal = 0,22, r2 condicional = 0,32). A grande maioria da macrofauna edáfica concentrou-se na camada superficial do solo (0-10 cm) com redução em profundidade (10-20 e 20-30 cm). De modo geral, a abundância e diversidade da macrofauna apresentaram correlação positiva para matéria orgânica, carbono e nitrogênio microbiano, macroporosidade e porosidade total, e correlação negativa para densidade do solo (p<0,05). Este estudo chama a atenção para perda significativa da abundância e diversidade da macrofauna nas áreas de cana soca. Dada a importância desses organismos para o funcionamento do solo e ecossistemas, são necessários práticas de manejo e conservação do solo para manutenção da macrofauna edáfica e epígea em áreas de cana-de-açúcar, e importantes para aumentar a qualidade do solo e a sustentabilidade deste sistema de produção.
Título em inglês
Changes in soil macrofauna induced by the expansion of sugarcane cultivation over areas of extensive pasture
Palavras-chave em inglês
Biodiversity
Land use change
Soil fauna
Soil quality
Resumo em inglês
The sugarcane expansion over extensive pasture areas has been one of the main scenarios for land use change (LUC) in the south-central region of Brazil. However, it is known that LUC can negatively affect soil biodiversity, and the multiple functions and services associated with these organisms. Among the organisms, the macrofauna is fundamental for plant fragmentation, structuring and soil stabilization. Herefore, we aim to evaluate changes in the edaphic and epigeic macrofauna, induced by sugarcane expansion cultivation over extensive pasture. For this purpose, LUC chronosequences (synchronic approach) were investigated, including the following uses: i) native vegetation, ii) extensive pasture, ii) newly implanted sugarcane field over pasture area (Sugarcane); and iv) consolidated sugarcane (Sugarcane ratoon), in two locations, one with clayey soil and the other with sandy soil in the state of São Paulo. At the end of the rainy season between March and April 2019, monoliths (25 x 25 x 10 cm) were collected at depths 0-10, 10-20, and 20-30 cm for the assessment of the edaphic macrofauna. To assess the epigeic macrofauna, pitfall traps were installed at each sampling point. The edaphic and epigeic macrofauna composition differed between land uses. The native vegetation had greater abundance of edaphic and epigeic groups. Coleoptera and earthworms were associated with pasture areas, mainly in clayey soil. The analysis of mixed linear effects showed that LUC affected the relative abundance of edaphic macroinvertebrates (Land use p = 0.1191 r2 marginal = 0.28, r2 condicional = 0.33) and epigeic (Land use p = 0.0176; r2 marginal = 0.22, r2 condicional = 0.32). The vast majority of the edaphic macrofauna was concentrated in the topsoil (0-10 cm) with a reduction in depth (10-20 and 20-30 cm). In general, the abundance and diversity of macrofauna showed a positive correlation for organic matter, carbon and microbial nitrogen, macroporosity and total porosity, and a negative correlation for soil density (p<0.05). This study draws attention to the significant loss of the abundance and diversity of the sugarcane ratoon macrofauna. Given the importance of these organisms for the functioning of the soil and ecosystems, soil management and conservation practices are necessary to maintain the edaphic and epigeic macrofauna in sugarcane areas, and are important for increasing soil quality and sustainability production system.
 
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Data de Publicação
2021-04-05
 
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