A expansão de áreas de pastagens e cana-de-açúcar no Brasil segue um modelo de produção agrícola que tem uma forte dependência de insumos agroquímicos, como fertilizantes e agrotóxicos, que ameaçam constantemente a qualidade dos ecossistemas aquáticos. Nesta pesquisa, os efeitos do manejo do solo em pastagens extensivas (PE), pastagens intensivas (PI) e culturas de cana-de-açúcar (C) foram avaliados em um estudo de campo em escala realista a partir do monitoramento de treze mesocosmos aquáticos inseridos nos tratamentos PE, PI e C durante 392 dias. O manejo recomendado para cada uma das áreas foi simulado, como preparação do solo, aplicação de fertilizantes, agrotóxicos (2,4-D, fipronil) e vinhaça, bem como a pastagem do gado. Os impactos do manejo do solo dos três tratamentos na água foram avaliados considerando três dimensões: 1) efeitos do manejo do solo na disponibilização de nutrientes e metais para os ecossistêmicos aquáticos; 2) efeitos ecotoxicológicos do manejo do solo, utilizando o cladócero Ceriophania silvestrii como bioindicador aquático, a dicotiledônea Eruca sativa como bioindicador de fitotoxicidade na água, e o díptero Chironomus sancticaroli como bioindicador do sedimento; 3) Avaliação do risco ecológico e perda de serviços ecossistêmicos associadas a essas áreas. Os resultados obtidos demonstraram que o manejo do solo em PI e C acarretaram deterioração da qualidade da água, com redução do pH e do oxigênio dissolvido ao longo do tempo e aumento das concentrações de fósforo, nitrogênio, potássio, alumínio e manganês, especialmente após a aplicação de fertilizantes e vinhaça da cana-de-açúcar. A presença de 2,4-D (< 97 μg L^-1) e fipronil (< 0,21 μg L^-1) na água foram capazes de alterar a fecundidade, a sobrevivência das fêmeas e a taxa intrínseca de aumento da população de C. silvestrii nos tratamentos PI e C; e a germinação e o crescimento da parte aérea da dicotiledônea E. sativa. Para C. sancticarolli, não foram observadas mudanças significativas na mortalidade, comprimento do corpo, biomassa fresca e peso seco livre de cinzas, bem como deformidades no mentum. O risco ecológico foi maior nos tratamentos C e PI, nessa ordem, em comparação com o tratamento PE, associado ao aumento da concentração de alumínio e pelo agrotóxico 2,4-D no tratamento PI, e aos metais alumínio, potássio, manganês e os agrotóxicos 2,4-D e fipronil no tratamento C. Esses resultados demonstraram efeitos potenciais nos serviços ecossistêmicos, como redução da qualidade do solo e da água e perda de biodiversidade. Espera-se, com a conclusão desta pesquisa, auxiliar na identificação dos fatores de risco ecológico associados às práticas de manejo adotadas em áreas de pastagens e de cana-de-açúcar, bem como subsidiar legislação específica para o uso de agrotóxicos em países tropicais.

The expansion of pasture and sugarcane areas in Brazil follows an agricultural production model that has a strong dependence on agrochemical inputs, such as fertilizers and pesticides, which constantly threaten the quality of aquatic ecosystems. In this research, the effects of soil management in extensive pastures (EP), intensive pastures (IP), and sugarcane crops (C) were evaluated in a realistic scale field study from the monitoring of thirteen aquatic mesocosms inserted in the EP, IP, and C treatments for 392 days. The recommended management for each of the areas was simulated, such as soil preparation, application of fertilizers, pesticides (2,4-D, fipronil), and vinasse, as well as cattle grazing. The impacts of soil management of the three treatments on water were accessed considering three dimensions: 1) effects of soil management on the availability of nutrients and metals to aquatic ecosystems; 2) ecotoxicological effects of soil management, using the cladoceran Ceriophania silvestrii as an aquatic bioindicator, the dicot Eruca sativa as a water phytotoxicity bioindicator, and the dipteran Chironomus sancticaroli as a sediment bioindicator; 3) ecological risk assessment and loss of ecosystem services associated with these areas. The results obtained showed that soil management in IP and C treatments led to the deterioration of water quality, with reduced pH and dissolved oxygen over time and increased concentrations of phosphorus, nitrogen, potassium, aluminum, and manganese, especially after the application of fertilizers and sugarcane vinasse. Low concentrations of 2,4-D (< 97 μg L^-1) and fipronil (< 0.21 μg L^-1) in water were able to alter the fecundity, female survival, and intrinsic rate of increase of the C. silvestrii population in treatments IP and C; and the germination and shoot growth of the dicot E. sativa. For C. sancticarolli, no significant changes were observed in mortality, altered larvae, body length, fresh biomass, and ash-free dry weight; however, all these endpoints were affected by time. The ecological risk was higher in treatments C and IP, in that order, compared to treatment EE, associated with the increase in aluminum concentration and the pesticide 2,4-D in treatment IP; and the metals aluminum, potassium, manganese and the pesticides 2,4-D and fipronil in treatment C. These results demonstrated potential effects on ecosystem services, such as reduced soil and water quality and loss of biodiversity. The conclusions of this research are expected to assist in the identification of ecological risk factors associated with management practices adopted in pasture and sugarcane areas, as well as to subsidize specific legislation for the use of pesticides in tropical countries.