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A MACROFAUNA DO SOLO EM ÁREAS DE
HORTALIÇAS CULTIVADAS SOBRE PLANTIO DIRETO
E COBERTURA COM BIOPLÁSTICO
(PROJETO AGRISUS: 2053/17)
Coordenador Técnico do Projeto: Prof. Dr. Paulo Fortes Neto
Relatório Final (30/04/2018)
APOIO PARCERIA___________ _______________________________________________
2Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Equipe de Pesquisa da Instituição Proponente Universidade de Taubaté –UNITAU
Responsável: Paulo Fortes Neto, Engenheiro Agrônomo, Doutor em Solos e Nutriçãode Plantas (ESALQ/USP), Professor Assistente Doutor, Universidade deTaubaté, Avenida Itália, 1551, R3, Rua 9, Casa 252, Bairro Jardim dasNações, Taubaté-SP, Cep: 12030-212, (021) 36355511/36254118,paulo.fortes@unitau.com.br
Equipe:Dra Elizabeth da Costa Neves Fernandes de Almeida Duarte (Universidade de Lisboa)Dr. Artur Figueiredo Sairava (Universidade de Lisboa)Dra Nara Lúcia Perondi Fortes (Universidade de Taubaté)Me Raquel Alexandra Cardoso Costa (Universidade de Lisboa)Me Eliana Maria Araujo Mariano (Universidade de Taubaté)
Classificação do Projeto: Embasamento da educação (C1 - Pesquisa Agronômica)
3Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
SUMÁRIO
Paginas
1 INTRODUÇÃO 5
2 MATERIAL E MÉTODOS 8
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 11
3.1. Biomassa da cobertura vegetal do solo 11
3.2. Temperatura do solo 14
3.3. Umidade do solo 15
3.4. Atributos químicos do solo 16
3.5. Atributos físicos do solo 18
3.6. Atividades dos microrganismos do solo 18
3.7. Macrofauna invertebrada do solo 20
3.8. Rendimento da alface 22
4. CONCLUSÃO 24
5. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS 25
4Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
1. INTRODUÇÃO
A utilização da cobertura do solo com bioplástico e restos culturais (plantio
direto) poderá ser uma alternativa para solucionar o problema de destinação final do
plástico de polietileno utilizado para cobertura do solo (mulching) no cultivo de flores,
frutas e hortaliças. Estudos realizados pelo Projeto Europeu FP7 “Development of
enhanced biodegradable films for agricultural activities” – Agrobiofilm e no Brasil
pelo Projeto Agrisus 1351-14 “Avaliação de bioplástico como cobertura de solo para
o cultivo agrícola” constataram que o bioplástico apresentou a mesma eficiência do
plástico de polietileno no controle das plantas invasoras, na manutenção da umidade do
solo e na produtividade das culturas e ainda teve como vantagem a possibilidade de ser
incorporado e degradado pelos microrganismos do solo. Nestes estudos a comunidade
edáficas do solo não foi avaliada, porém sabe-se que o tipo de material utilizado como
cobertura do solo pode alterar os processos como decomposição da matéria orgânica,
ciclagem de nutrientes e a agregação das partículas e, com isso, influenciar a ocorrência
da macrofauna do solo (DECAENS et al.,2003; MENEZES et al., 2004; CORREIA &
ANDRADE, 2008). Tais mudanças podem se manifestar no solo, com alterações na
dinâmica da comunidade da macrofauna e reflexos negativos na qualidade do solo
(VELASQUEZ et al., 2007). A qualidade do solo esta relacionada com seus
componentes físicos, químicos e biológicos. Entre os biológicos, a fauna apresenta
múltiplas ações ao estimular a atividade de microrganismos responsáveis pela
mineralização da matéria orgânica do solo, que pode interferir na disponibilidade de
nutrientes, além de formar estruturas biogênicas, que melhoram a estrutura, estabilidade
de agregados, condutividade hidráulica e porosidade total (VOHLAND & SCHROTH,
1999; SILVA et al., 2007; LIMA et al., 2007). Assim, por executarem estas funções nos
ecossistemas, a macrofauna pode ser utilizada como indicadora de qualidade do solo
(CHAUSSOD, 1996; PAOLETTI, 1999; BARROS et al., 2003).
A comunidade da macrofauna do solo é composta por animais invertebrados
com diâmetro do corpo maior que 2,0 mm, como formigas, coleópteros, aranhas,
minhocas, centopéias, termitas e diaplópodes, e que utilizam a interface solo-
serrapilheira da vegetação como habitat, atuando na fragmentação da matéria orgânica e
na estruturação do solo (CORREIA & ANDRADE 1999; AQUINO et al., 2008). A
5Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
macrofauna ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimentar no solo e afeta a
produção primária de maneira direta e indireta (AQUINO et al., 2008). Alguns grupos
de animais são responsáveis pela predação de outros invertebrados e outros contribuem
diretamente na modificação da estrutura do solo, por meio de sua movimentação pelo
perfil (CORREIA & ANDRADE, 2008).
O tipo de manejo e cobertura do solo exerce efeito importante sobre a
macrofauna do solo, influenciando até mesmo os grupos taxonômicos que são capazes
de colonizar o solo, pois a presença de cobertura vegetal no solo contribui para o
aumento da disponibilidade de energia e promove a criação de novos habitats favoráveis
à colonização por organismos invertebrados, o que pode beneficiar a sustentabilidade
ecológica dos sistemas de produção. (BARROS et al., 2003, SILVA et al., 2007).
Assím Blanchart et al. (2006) constataram experimentalmente que a atividade de
minhocas proporcionou um aumento na estabilidade de agregados do solo em pastagens.
Por outro lado, Barros et al. (2001) observaram que um aumento desproporcional da
população da minhoca Pontoscolex corethrurus, em uma pastagem na região amazônica,
promoveu a compactação superficial do solo, pelo acúmulo excessivo de coprólitos
acima do solo. A densidade de Oligochaeta no solo com sistema plantio direto, sistema
integrado lavoura/pecuária e pastagem foi superior ao observado no sistema
convencional, isso pode estar relacionado ao maior acúmulo de matéria orgânica nesses
sistemas e, principalemente, ao tipo de preparo do solo, caracterizado pela ausência de
revolvimento (SILVA et al., 2006).
A predominancia de térmitas (Isoptera) em áreas de pastagens degradadas esta
associada ao acúmulo de celulose na superfície do solo, isso implica em maior
disponibilidade de alimentos para os térmitas e consequentemente, contribui para sua
proliferação (BENITO et al., 2004). Em um sistema de integração lavoura-pecuária
Silva et al. (2006) e Marchão (2007) constataram o favorecimento para a colonização de
grupos de Coleoptera e Oligochaeta. Santos et al. (2008) comparando a relação entre
diferentes espécies de leguminosas e gramíneas em relação as espécies de macrofauna,
constataram que a maior densidade (58%) foi observada nas áreas sob cultivo com
leguminosas, das quais se destaca a crotalária, que apresentou 16,3% da densidade total.
A maior densidade de macrofauna nas áreas sob plantio com leguminosas indica
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preferência alimentar destes organismos pelas plantas de cobertura pertencentes a esta
família, o que pode estar relacionado à sua baixa relação C/N (SILVA et al., 2007). Em
estudo similar Dias et al. (2007) observaram que a introdução de leguminosas perenes
(Mimosa artemisiana e Mimosa tenuiflora), em pastagem de Brachiaria brizantha,
favoreceu a presença de Oligochaeta. Em condições de sistemas agroflorestais Lima et
al. (2007) observaram que estes sistemas propiciaram melhores características químicas
do solo e aumentos na abundância e riqueza de espécies da macrofauna invertebrada do
solo. Silva et al. (2006) verificaram que a estrutura da comunidade da macrofauna
edáfica apresenta-se estável no sistema sob vegetação nativa e é menos afetada pelas
práticas de manejo dos solos mais conservacionistas, como o sistema integrado lavoura
pecuária e o sistema de plantio direto. Nesta linha de comparação com a mata nativa
Pasqualin et al. (2012) constataram a predominância de grupos taxonômicos de
Formidae, Hemiptera, Aranae, Coleoptera e Oligochaeta nas áreas cultivadas com cana-
de-açúcar e presença de Oligochaeta, Coleoptera, outros invertebrados e principalmente
Isoptera em áreas de mata nativa.
A densidade e composição da comunidade de macrofauna do solo também é
influênciada pelos fatores climáticos, a esse respeito Santos et al. (2008) observaram
que a maior densidade dos grupos Formicidae, Oligochaeta, Coleoptera adulto,
Hemiptera e Dermaptera ocorreu em setembro devido as melhores condições de
umidade do solo e temperatura e a menor em abril, porém o número de grupos
taxonômicos presentes foi o mesmo para as duas épocas. Em diversos trabalhos
(LAVELLE et al., 2006; BARETTA et al., 2007) foi relatado que a variação nas
condições edafoclimaticas é determinante para a macrofauna do solo e influência em
sua dinâmica populacional. No sistema agroflorestal Lima et al. (2007) constataram no
período chuvoso uma maior concentração de indivíduos das famílias Formicidae e
Isoptera e Pasqualin et al. (2012) em uma área cultivada com cana-de-açúcar
quantificaram o menor número de individuos na comunidade edáfica do solo nos meses
com as menores médias pluviométricas da região. De acordo com Lavelle (1988), em
regiões tropicais, a macrofauna do solo deve ser amostrada durante e até o final da
estação chuvosa, quando os fatores climáticos de temperatura e umidade ainda não são
limitantes.
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Os estudos de macrofauna do solo em sistemas de plantio direto, sistemas
integrados lavoura/pecuária, sistemas agoflorestais, plantio convencional e pastagens, se
encontram bastante difundidos para as culturas anuais e perenes, porém quando se trata
de levantamento da mesofauna edáfica em sistema de plantio direto em hortaliças são
raros ou inesistentes os trabalhos.
Sendo assim o presente estudo tem como objetivo relacionar os diferentes tipos
de coberturas do solo e os efeitos delas sobre a distribuição de grupos de macrofaunas
do solo, bem como a relação desses com os atributos físicos e químicos do solo.
2.MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido durante doze meses em uma área de 800m2
situada na Fazenda Piloto do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade de
Taubaté (UNITAU) localizada em Taubaté-SP (23º02’34”S e 45º31’02”W) e com
altitude média de 577m. O clima local, de acordo com a classificação de Köpen é do
tipo Cwa, com inverno seco e chuvas no verão e precipitação média anual de 1.300mm.
O solo é classificado como um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico de textura
média.
O delineamento experimental para o plantio direto da alface (Lactuca sativa)
no inverno e verão foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro
repetições. No cultivo de inverno entre junho a outubro de 2017 foram utilizados os
seguintes tratamentos: 1-plantio convencional (PC); 2-cobertura de polietileno (CP); 3-
cobertura de bioplástico (CB); 4-plantio direto sobre cobertura morta de nabo forrageiro
(Raphanus sativus L) (CN); e 5- plantio direto sobre cobertura morta de aveia preta
(Aveia sativa L.) (CA).
No cultivo de verão entre novembro de 2017 a janeiro de 2018 foram
utilizados os seguintes tratamentos: 1-plantio convencional (PC); 2-cobertura de
polietileno (CP); 3-cobertura de bioplástico (CB); 4-plantio direto sobre cobertura morta
de milheto (Pennisetum americanum sp.) (CM); e 5- plantio direto sobre cobertura
morta de crotalária (Crotalária juncea.) (CC).
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As parcelas foram preparados com 1,2m de largura, 0,3m de altura e 5m de
comprimento, depois as espécies vegetais utilizadas no plantio direto foram semeadas.
O preparo do plantio direto com as culturas de inverno foi realizado no dia
1/06/2017 com a semeadura do tremoço (Lipunus sp) em um espaçamento de 40 cm
entre linhas e 25 sementes por metro linear e a aveia preta (Aveia sativa L.) em um
espaçamento de 20 cm entre linhas e com 50 sementes por metro linear. Passados 30
dias observou que o tremoço apesar de ter germinado não apresentou o desenvolvimento
esperado, assim resolvemos substitui-lo pelo nabo forrageiro (Raphanus sativus L). O
nabo forrageiro foi semeado no dia 1/07/2017 em um espaçamento 30 cm entre linhas e
25 sementes por metro linear.
O preparo do plantio direto com as culturas de verão foi realizado no dia
20/11/2017 com o plantio da crotalária e do milheto em um espaçamento de 40 cm entre
linhas e com 25 sementes de crotalária e 50 sementes de milheto por metro linear.
Depois de 60 dias do plantio das culturas de inverno e verão efetuou-se o
preparo da cobertura morta para o plantio direto com o material vegetal sendo roçado
com roçadeiras costal rente ao solo para ocasionar o acamamento da vegetação sobre a
superfície do solo. Após 7 dias foi realizada a coleta do material vegetal que ficou
depositada sob a superficie do solo em uma área de 1m2 por parcela. O marterial depois
de pesado foi submetido a secagem (65oC por 72 horas) e pesado novamamente para
determinar a biomassa seca da cobertura morta (TORRES et al., 2015).
Os filmes de polietileno e bioplástico foram esticados sobre as parcelas e as
sobras laterais fixadas com uma camada de 20 cm de terra. A cobertura plástica foi
realizada com polietileno de 30 µm de espessura e a cobertura com bioplástico foi com
plástico biodegradável derivado de amido de milho e com espessura de 15µm. O
plástico biodegradável foi o mesmo que foi testado no Projeto Europeu FP7 e Projeto
Agrisus 135-14 e foi fornecido pela empresa portuguesa SILVEX Indústria de Plástico
e Papeis SA.
O sistema de irrigação por gotejamento foi colocado sobre a superfície dos
canteiros com linha de tubo gotejador com vazão aferida de 1,67 L h-1 e pressão de
serviço de 1,6 kPa e com emissores a cada 20 cm. As mudas de alface foram plantadas
em 5 fileiras espaçadas de 0,20m x 0,20m e a colheita foi realizada aos 50 dias após o
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transplante com a coleta de 10 plantas por parcela para determinar o diâmetro, número
de folhas por plantas e a avaliação da massa fresca da parte aérea.
As coletas de amostras de solo para quantificar a macrofauna e os atributos
químicos e físicos do solo foram coletados na camada de 0-20cm de profundidade antes
e aos 60, 120, 180, 240, 300 e 330 dias após iniciar o experimento. A coleta da
macrofauna do solo foi realizada pelo método Tropical Soil Biology and Fertility
(TSBF) (ANDERSON & INGRAM 1993) (Figura 1).
Figura 1. Unidade amostral para realizar a coleta de organismos da macrofauna do solo
Os atributos químicos foram analisados conforme Raij et al. (2001), com
determinação de pH, P, K, MO, Al 3+, Ca2+, Mg2+, H+Al, CTC a pH 7,0 e condutividade
elétrica. A granulometria do solo foi determinada pelo método da pipeta (GEE &
BAUDER, 1986), a estabilidade de agregados conforme o método de peneiramento
úmido de Kemper & Chepil (1965) e a densidade do solo e a porosidade total de acordo
com o método descrito pela Embrapa (1997). A atividade dos microrganismos do solo
foi quantificada pela emissão de C-CO2 (RODELLA & SABÓIA, 1999).
A temperatura do solo foi realizada com a introdução de um geotermômetro na
camada de 0-20 cm de profundidade e a umidade (105oC) foi determinada no momento
da coleta das amostras de solo para determinar a macrofauna.
10Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Os valores do total de individuos da macrofauna e os atributos químicos,
físicos e biológicos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e a diferença
entre as medias serão avaliadas pelo teste de Tukey a 5%.
3.RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1.Biomassa da cobertura vegetal do solo
Os resultados da biomassa seca determinada nas parcelas com com o plantio
direto das coberturas vegetais de inverno (aveia preta e nabo forrageiro) e verão
(milheto e crotalária) podem ser visualizados na Figura 2. De uma maneira geral foi
possível observar que a crotalária proporcionou o maior valor de biomassa seca (3,9
kg/m2) seguido depois pelo milheto (1,8 kg/m2), aveia preta (1,2 kg/m2) e nabo
forrageiro (0,15 kg/m2).
Figura 2. Biomassa seca das coberturas mortas de aveia preta, nabo forrageiro, milhetoe crotalária 7 dias após o corte. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si peloteste de Tukey, a 5% de probabilidade
Nas Figuras 3, 4, 5 e 6 estão apresentadas as coberturas mortas do solo com
restos vegetais de nabo forrageiro, aveia preta, milheto e crotalária por metro quadrado
dos canteiros.
A
C
D
B
11Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Figura 3. Cobertura do solo com restos vegetais de nabo forrageiro
Figura 4. Cobertura do solo com restos vegetais de aveia preta
12Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Figura 5. Cobertura do solo com restos vegetais de milheto
Figura 6. Cobertura do solo com restos vegetais de crotálaria
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3.2.Temperatura do solo
Os valores da tempertura do solo determinadas na camada de 0-20 cm
profundidade nas parcelas com plantio convecional e coberturas com polietileno,
bioplástico, restos culturais de nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária estão
apresentados na Tabela 1. Verifica-se que as coberturas com restos vegetais
proporcionaram as menores temperatura no solo quando comparadas com os valores
determinados no solo com plantio convencional e com coberturas de filmes de
polietileno e bioplástico.
Tabela 1. Temperatura média do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre as coberturas mortas de nabo forrageiro/milheto (CN/CM) e aveiapreta/crotalária (CA/CC) (média de 3 repetições).
Tratamentos Período após o início do experimento (dias) Média Amplitude térmica
120 180 240 300 330
----------------------------------(Tempertura do solo oC)------------------------------------------
PC 25,4ab 26,5ab 27,7ab 28,1a 26,7ab 26,8 -
CP 28,7a 29,3a 29,4a 29,9a 28,2a 27,5 + 0,7
CB 24,5b 28,2a 28,8a 29,6a 28,5a 27,9 + 1,1
CN/CM 24,5b 24,1b 25,4b 25,1b 24,6b 24,1 - 2,7
CA/CC 23,1b 23,8b 24,9b 24,2b 23,7b 23,9 - 2,9Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
Quanto a média da temperatura do solo, nota-se na Tabela 1 que as
temperaturas mais elevadas foram observadas nas coberturas com polietileno (29,9oC),
bioplástico (29,6oC) e no plantio convencional (28,1oC) e as menores no plantio direto
de nabo forrageiro/milheto (24,1oC) e aveia preta/crotalária (23,1oC). Em relação a
amplitude térmica entre o solo do plantio convencional com as coberturas de polietileno,
bioplástico e do plantio direto, constata-se que a cobertura dos restos de aveia
preta/crotalária reduziu a temperatura média do solo em 2,9oC e a cobertura com restos
de nabo forrageiro/milheto em 2,7oC, já as coberturas com polietileno elevou a
tempertura em 0,7oC e o bioplástico em 1,1oC.
As temperaturas mais elevadas constatadas no solo das coberturas com filmes
de polietileno e bioplástico em relação a cobertura com restos culturais de nabo
14Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária, é atribuída a cor preta dos filmes de plástico
e bioplástico, pois a cor preta favorece a absorção de grande parte da energia irradiada
pelo sol e promove a reirradiação desta para o solo (Valenzuela e Guitierrez, 1995). Por
outro lado a coloração clara da palhada do nabo forrageiro/milheto e aveia
preta/crotalária refete parte da radiação solar para a atmosfera e a outra é transmitida
para o solo e nestas condições o solo fica menos aquecido e com temperatura inferior ao
do solo com cobertura de polietileno e bioplástico. De acordo com Costa et al (1997),
isto ocorre porque a cobertura com material vegetal proporciona um maior efeito
isolante na superfície do solo e maior perda de energia por irradiação quando
comparado com filmes de polietileno, além de contribuir para o resfriamento uma vez
que permite a transferência de calor latente para o ambiente. Resultados semelhantes
também foram encontrados por Andrade Júnior et al (2005) os quais observaram que a
temperatura média do solo coberto com casca de arroz foi igual a do solo sem cobertura
e menor ao do solo com polietileno preto. Monteiro Neto, et al (2014) testando
diferentes tipos de coberturas de solo constataram que a utilização de casca de arroz
sobre o solo diminuiu a temperatura média em 1,2ºC, quando comparada com a
cobertura com polietileno preto que propiciou a maior temperatura.
3.3.Umidade do solo
A variação no teor de umidade do solo determinada em amostras coletadas a
20cm de profundidade do solo nas parcelas com plantio convencional, coberturas com
filmes de polietileno e bioplastico, plantio direto sobre coberturas mortas de nabo
forrageiro/milheto e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta/crotalária aos
120, 180, 240, 300 e 330 dias após o início do experimento (Tabela 2). Observa-se que
os valores de umidade apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos,
sendo os teores de umidade mais elevados nos solos com cobertura morta de aveia
preta/crotalária (26,8%), polietileno (25,7%), bioplástico (25,3%) e nabo
forrageiro/milheto (24,9%), indicando que estas coberturas foram mais eficiente na
retenção de água no solo do que o solo submetido ao plantio convencional (16,5%) onde
foram observadas perdas mais acentuadas de umidade no solo.
15Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Os valores de umidade do solo observados nas parcelas com coberturas foram
mais elevados, porque os filmes de polímeros de amido do bioplástico e de polietileno
apresentam baixa permeabilidade, evitando desta forma a evaporação da água e
mantendo a umidade mais elevadas nos intervalos entre as irrigações. E na cobertura
dos restos culturais do nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária a água fica retida
nos poros entre os fragementos vegetais, liberando-a gradativamente ao solo e
deixando-o mais úmido na camada superficial (Samapaio, et al. 1999, Oliveira e Souza,
2003; Ramakrishna et al., 2006).
Tabela 2. Umidade média do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre as coberturas mortas de nabo forrageiro/milheto (CN/CM) e aveiapreta/crotalária (CA/CC) (média de 3 repetições).
Tratamentos Período após o início do experimento (dias)
120 180 240 300 330
-----------------------------Umidade do solo (%)-----------------------------
PC 11,4b 12,3c 16,5c 15,4b 12,6b
CP 25,6a 23,1b 24,3b 25,7a 23,4a
CB 24,8a 24,1a 24,4b 25,3a 23,7a
CN/CM 24,3a 23,4b 24,6b 24,9a 24,1a
CA/CC 26,3a 25,6a 26,8a 25,8a 24,5aMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
3.4.Atributos químicos do solo
Os resultados da composição química e física do solo coletados antes de iniciar
o experimento estão apresentados na Tabela 3, observa-se que o valor da saturação por
base (%) foi de 71,0%, sendo assím não foi necessário aplicar o calcário dolomitico no
solo.
Na Tabela 4 estão apresentados os resultados da composição química do solo
coletados na profundidade de 0-20 cm nas parcelas com plantio convecional e com
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coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB), nabo forrageiro (CN), aveia preta
(CA), milheto (CM) e crotálaria (CC) aos 90 e 300 dias após o início do experimento.
Tabela 3. Composição química e física natural do solo da área experimental (Média de 3repetições).
Atributos Químicos FísicospH (CaCl2) 5,6 -Matéria orgânica (g.dm-3) 17,0 -P (mg.dm-3) 22,0 -K (mmolc.dm-3) 4,0 -Ca (mmolc.dm-3) 30,0 -Mg (mmolc.dm-3) 12,0 -H+Al (mmolc.dm-3) 19,0 -SB (mmolc.dm-3) 46,0 -CTC (mmolc.dm-3) 65,0 -V (%) 71,0 -Argila (g.kg-1) 249Silte (g.kg-1) 103Areia Total (g.kg-1) 648
Tabela 4. Composição química do solo determinadas aos 90 e 330 dias após o início doexperimento nas áreas com plantio convencional (PC), com coberturas de polietileno(CP) e bioplástico (CB) e plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro(CN), aveia preta (CA), milheto (CM) e crotálria (CC) (média de 3 repetições).
Composição química do solo 90 dias após o início do experimento
Tratamentos pH MO P K Ca Mg H+Al CTC CE
(CaCl2) (g/dm3) (mg/dm3) ----------------------(mmolc/dm3)-------------- µS/cm
PC 5,1b 16,5a 20,1b 3,8a 40,4a 11,5a 20,1a 75,8a 191,11ab
CP 5,4ab 15,7b 23,4a 3,0b 40,1a 10,6b 19,2ab 72,9b 215,10a
CB 5,0b 17,3a 23,1a 3,6a 40,0a 10,1b 20,3a 74ab 220,22a
CN 5,5a 16,8a 22,2a 3,1b 40,6a 11,7a 18,2b 70,5b 187,43b
CA 5,7a 16,5a 22,6a 3,3b 40,2a 11,2a 17,4b 72,1b 192,14ab
Composição química do solo 330 dias após o início do experimento
Tratamentos pH MO P K Ca Mg H+Al CTC CE
(CaCl2) (g/dm3) (mg/dm3) ----------------------(mmolc/dm3)-------------- µS/cm
PC 5,3b 15,8ab 20,1b 3,3a 39,5b 10,8b 21,3a 74,9b 189,01b
CP 5,5ab 15,5b 22,4ab 3,0b 41,2b 11,7a 19,8a 75,7b 210,55a
CB 5,2b 16,6a 24,1a 3,6ab 45,1a 11,3ab 19,3ab 79,3a 218,02a
CM 5,8a 16,8a 25,2a 4,8a 44,3a 12,2a 16,2b 77,5ab 190,43ab
CC 5,6a 16,4a 26,6a 4,5a 44,1a 12,9a 16,9b 78,4a 190,55abMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
17Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Observa-se que houve diferença significativa nos resultados dos atributos
químicos do solo entre os tratamentos, porém estas diferenças apresentam pequenas
variações entre os seus valores, isto pode estar relacionado ao período de duração do
experimento, ou seja neste período a biodegração das coberturas vegetais de inverno e
verão colocadas sobre a superfície do solo e o bioplástico incorporado ao solo não foi
suficiente para promover alterações mais expressivas nos atributos químicos do solo.
3.5.Atributos físicos do solo
Na avaliação dos atributos físicos do solo (Tabela 5), verificou-se que não
houve diferença significativas entre os valores de índice de estabilidade de agregados,
densidade e porosidade total do solo das parcelas sem e com coberturas vegetais de
verão e inverno e bioplástico. Provavelmente o tempo de biodegradação em que as
coberturas vegetais ficaram em contato com a superfície do solo e a biodegradação do
bioplástico no solo não foram suficientes para indicar mudanças significativas nos
atributos físicos do solo.
3.6.Atividade dos microrganismos do solo
Os resultados da liberação de C-CO2 do solo das amostras coletadas nas
parcelas com plantio convencional, com coberturas de polietileno e bioplástico e com
coberturas mortas do plantio direto de nabo forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária
determinados aos 60, 120, 180, 240, 300 e 330 dias após o início do experimento
(Tabela 6).
As emissões mensais médias de C-CO2 foram influenciadas significativamente
pelos tipos de coberturas utilizados no solo, sendo os maiores valores observado no solo
com cobertura de crotalária e os menores no solo com plantio convencional. A
quantidade de C-CO2 liberado do solo com crotalária se mantêm estável e acima de 29
mg de C-CO2 kg-1 de solo durante todos os períodos de monitoramento e nos demais
tratamentos as quantidades liberadas ficaram abaixo deste valor.
18Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Tabela 5. Atributos físicos do solo determinados aos 60, 90 e 330 dias nas áreas com plantioconvencional (PC), com coberturas de polietileno (PC) e bioplástico (CB) e plantiodireto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro (CN), aveia preta (CA), milheto(CM) e crotalária (CC) (média de 3 repetições).
Composição física do solo 60 dias após o início do experimento
Tratamento Análise Granulometrica Índice de estabilidade de
agregados
Densidade
do solo
Porosidade
total
Areia Silte Argila
-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)--- -(cm3 cm-3)-
PC 656 140 204 96,0a 1,31a 0,488a
CP 663 129 208 94,0ab 1,30a 0,492a
CB 663 146 191 93,0ab 1,31a 0,488a
CN 675 138 187 96,0a 1,32a 0,484a
CA 671 142 187 92,0b 1,35a 0,472a
Composição física do solo 90 dias após o início do experimento
Tratamento Análise Granulometrica Índice de estabilidade de
agregados
Densidade
do solo
Porosidade
total
Areia Silte Argila
-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)-- -(cm3 cm-3)-
PC 661 145 194 92,0a 1,31a 0,488a
CP 672 131 197 93,1a 1,30a 0,492a
CB 665 144 191 92,4a 1,29a 0,496a
CM 674 140 246 93,5a 1,32a 0,484a
CC 668 141 191 92,6a 1,29a 0,492a
Composição física do solo 330 dias após o início do experimento
Análise Granulometrica Índice de estabilidade deagregados
Densidadedo solo
Porosidadetotal
Areia Silte Argila
-------------(g/kg)----------- --------(0-20 cm do solo)------ ----(g cm-3)--- -(cm3 cm-3)-
PC 658 138 204 92,0a 1,28a 0,500a
CP 661 126 213 91,0a 1,30a 0,492a
CB 662 148 190 93,0a 1,32a 0,484a
CM 670 139 191 93,3a 1,29a 0,496a
CC 673 143 184 92,7a 1,33a 0,480aplantio convencional (PC); cobertura de polietileno (CP); cobertura de bioplástico (CB); plantio direto sobre cobertura morta denabo forrageiro (CN); plantio direto sobre cobertura morta de aveia preta (CA); plantio direto sobre cobertura morta de milheto (CM)e plantio direto sobre cobertura mora de crotalária (CC). Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si peloteste de Tukey, a 5% de probabilidade
19Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
Tabela 6. Valores de C-CO2 liberados do solo a 0-20 cm profundidade nas parcelas complantio convencional (PC), com coberturas de polietileno (CP) e bioplástico (CB),plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro e milheto (CN/CM) eplantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta e crotálaria (CA/CC) (média de3 repetições).
Tratamentos Períodos após o início do experimento (dias)
60 120 180 240 300 330
-----------------------------(mg C-CO2 kg-1 de solo)----------------------------
PC 12,40c 12,70e 11,83d 12,11d 11,54d 12,20d
CP 18,16ab 18,60d 17,30c 16,32c 18,13c 16,12c
CB 19,28a 26,11c 25,80b 25,25b 26,57b 25,32b
CN/CM 17,01b 28,62b 29,56a 28,98ab 29,39a 28,57a
CA/CC 18,10ab 30,24a 29,69a 30,21a 30,48a 29,97a
Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
As médias das emissões de C-CO2 determinadas no período total foram de
12,13 no solo com plantio convencional, 17,43 no polietileno, 24,72 no bioplástico,
27,02 no plantio direto com nabo forrageiro/milheto e 28,11 mg de C-CO2 kg-1 de solo
no plantio direto com aveia preta/crotalária (Tabela 6). A diferença média entre as
emissões de C-CO2 do solo com plantio conveencional e com coberturas foi de 30,40%
para o polietileno, 50,93% para o bioplástico, 55,10% para o plantio direto nabo
forrageiro/milheto e 56,84% para o plantio direto aveia preta/crotalária. Esses resultados
sugerem que a tendência observada na emissão do C-CO2 liberado do solo poderá estar
associada a biodegradação do bioplástico e dos restos culturais do nabo forrageiro,
milheto, aveia preta e crotalária. O contato destas coberturas orgânicas com o solo
podem ter disponibilizado frações de carbono orgânico que foram rapidamente
degradadas em glicose e assimiladas pelos microrganismos como fonte de energia e
convertidas em emissões de C-CO2 (Kasirajan e Ngouajio, 2012).
3.7.Macrofauna invertebrada do solo
A densidade total da macrofauna invertebrada do solo diferiram
estatisticamente entre os sistemas de cobertura do solo (Tabela 7). E entre todos os
sistemas, a densidade relativa máxima foi observada no tratamento com plantio direto
20Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
de aveia preta/crotalária (723 indivíduos m-2), enquanto a densidade relativa mínima foi
observada no plantio convencional (61 indivíduos m-2).
As coberturas do solo com polietileno e bioplástico durante os 330 dias
apresentaram valores de densidade total semelhantes, mas significativamente superiores
ao verificado no sistema de plantio convencional (Tabela 7).
Tabela 7. Densidade de individuos da macrofauna determinado no solo a 0-20 cmprofundidade nas parcelas com plantio convencional (PC), com coberturas depolietileno (CP) e bioplástico (CB), plantio direto sobre coberturas mortas de naboforrageiro e milheto (CN/CM) e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia pretae crotálaria (CA/CC) (média de 3 repetições).
Tratamentos Períodos após o início do experimento (dias)
60 120 180 240 300 330
-------------------------------------(Indivíduos m-2 )-------------------------------------
PC 78 ± 0,9c 77 ± 5,1d 95 ± 1,2d 92 ± 4,5d 77 ± 5,6d 61 ± 1,2d
CP 224 ± 5,6b 246 ± 6,1c 307 ± 3,2c 353 ± 2,2bc 292 ± 5,7c 276 ± 4,2c
CB 228 ± 4,3b 261 ± 2,5c 320 ± 5,2b 338 ± 3,5c 323 ± 4,2bc 294 ± 5,1c
CN/CM 230 ± 2,1b 307 ± 5,6b 323 ± 4,5b 384 ± 1,2b 390 ± 5,6b 446 ± 2,6b
CA/CC 292 ± 6,2a 446 ± 6,1a 523 ± 3,8a 656 ± 6,1a 677 ± 6,1a 723 ± 1,2a
Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
O tratamento com plantio direto aveia preta/crotalária apresentaram, em média,
553 indivíduos m-2, enquanto o tratamento com nabo forrageiro/milheto apresentaram
em média 346 indivíduos.m-2, o que evidencia a preferência dos organismos da
macrofauna do solo pelo forrageamento das plantas leguminosas.
As maiores densidades de macrofauna do solo observadas na área com o
plantio direto de aveia preta/crotálaria, pode estar associado ao plantio da crotalária, a
este respeito Santos et al (2008) observaram um aumento de 16,3% na densidade da
macrofauna do solo cultivado com crotálaria, o que corrobora com os resultados do
presente estudo.
Segundo Silva et al (2007) a preferência alimentar destes organismos pelas
plantas de cobertura pertencentes a família das leguminosas, pode estar relacionado à
sua baixa relação C/N. A análise química do material foliar das leguminosas e das
gramíneas não deixa dúvida quanto à melhor qualidade nutricional da serrapilheira das
21Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
leguminosas a qual apresenta um maior teor de nitrogênio e menor relação C/N do que
as gramineas (Dias et al., 2007). Conseqüentemente, é esperado um aumento do
número de grupos e do número de indivíduos da macrofauna do solo pela
disponibilidade de fonte de energia e nitrogênio, favorecendo, assim, a reprodução dos
invertebrados do solo.
Ao comparar os resultados da macrofauna do solo com o plantio convencional
e demais coberturas do solo, percebe-se que não foi apenas a oferta de fonte de carbono
e nitrogênio que estimularam os organismos do solo. Nota-se com base nos resultados
verificados no solo com cobertura de polietileno e bioplástico que o microclima, por sua
vez, exerce influência na composição da comunidade da macrofauna do solo, já que
grupos higrófilos, como Oligochaeta e Isopoda, tendem a buscar microhabitats mais
sombreados e úmidos (Dunger et al. 2005).
O aumento na variação da densidade em todos os tratamentos, em função da
época, foi observada apartir do 180 dias (setembro) que corresponde ao início da
estação chuvosa e elevação da temperatura. A esse respeito estudos realizados por
Lavelle et al., 2006; Baretta et al., 2007 relatam que a temperatura e a umidade são
fatores determinantes para a macrofauna do solo e influenciam em sua dinâmica
populacional. Esse resultado está relacionado à grande sensibilidade da maior parte das
espécies da macrofauna do solo a variações das condições climáticas (Nunes et al.,
2008). Por isso Lavelle (1988), recomenda que em regiões tropicais, a macrofauna do
solo deve ser amostrada durante e até o final da estação chuvosa, quando os fatores
climáticos temperatura e umidade ainda não são limitantes. Assim podemos afirmar que
as melhores condições de umidade do solo, temperatura e estágio de decomposição do
bioplástico e das cobertura vegetais mortas, nas avaliações realizadas aos 180, 240, 300
e 330 dias podem ter favorecido a macrofauna do solo.
No levantamento da macrofauna de uma maneira geral constamos predomínio
dos grupos taxônomicos Coleoptera, Isopoda, Diplura e Collembola.
3.8.Rendimento da alface
Os resultados, observados no diâmetro das plantas, produção de matéria fresca,
número de folhas, foram influenciados pelas épocas de plantio e pelas coberturas de
22Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
solo. No plantio de inverno foram observadas as maiores médias, com diferenças
estatísticas entre as características avaliadas (Tabela 8).
O diâmetro médio do alface no plantio de inverno variou de 39,8 cm no alface
cultivado com com cobertura de polietileno para 25,6 cm no alface cultivado no plantio
convencional. No plantio de verão os valores no diâmetro do alface variaram de 24,1 cm
no plantio convencional para 39,6 cm no plantio direto com aveia preta/crotalária.
As máximas produções de matéria fresca, 287,73 g.planta-1, no plantio de
inverno e 284,78 g.planta-1, no plantio de verão, foram observadas nos canteiros
cobertos com filme de bioplástico e com o plantio direto sobre coberturas mortas de aveia
preta e crotálaria, respectivamente (Tabela 8).
Tabela 8. Médias de diâmetro da planta (cm), massa de matéria fresca (g.planta-1) enúmero médio de folhas de alface lisa em duas épocas de plantio (inverno everão) nas parcelas com plantio convencional (PC), com coberturas de polietileno(CP) e bioplástico (CB), plantio direto sobre coberturas mortas de nabo forrageiro emilheto (CN/CM) e plantio direto sobre coberturas mortas de aveia preta ecrotálaria (CA/CC) (média de 3 repetições).
Tratamento Plantio de inverno
Diâmetro Massa fresca Número de folhas
----------(cm)---------- ------(g.planta-1)------ -------(Número)-------
PC 25,6c 68,7c 25,1c
CP 39,8a 285,62a 36,6a
CB 38,7a 287,73a 37,2a
CN/CM 37,5b 210,34b 30,5b
CA/CC 37,2b 213,54b 32,4b
Plantio de verão
Diâmetro Massa fresca Número de folhas
----------(cm)---------- ------(g.planta-1)------ -------(Número)-------
PC 24,1c 62,10c 22,1c
CP 33,6b 255,12b 30,3b
CB 34,2b 257,56b 32,5b
CN/CM 38,4a 280,41a 34,7a
CA/CC 39,6a 284,78a 35,4aMédias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade
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Observa-se que os materiais de polietileno e bioplástico têm os melhores
desempenhos quando são utilizados em épocas de baixas temperaturas como o inverno.
A explicação deve estar no fato de que esses materiais proporcionarem maiores
temperaturas ao solo, aumentando a assim a mineralização dos nutrientes e o
metabolismo da planta. Por outro lado as coberturas com restos vegetais de nabo
forrageiro/milheto e aveia preta/crotalária proporcionaram os melhores desempenho do
alface durante o cultivo de verão.
O número de folhas por plantas de alface no plantio de inverno variou de 37,2
no solo com cobertura de bioplástico para 25,1 no plantio convencional e no plantio de
verão o número de folhas oscilou entre 35,4 no plantio direto sobre os restos culturais
de aveia preta/crotalária para 22,1 no plantio convencional.
De uma maneira geral a menor produtividade da alface foi obtida nas plantas
do plantio convencional, o que pode ser atribuído a grande competição com plantas
daninhas. Pois segundo Lorenzi (2000), as plantas invasoras comprometem, em termos
médios, 30 a 40% da produção das culturas nas regiões tropicais. Em relação ao
controle sobre a infestação de plantas daninhas, a cobertura morta modifica as
condições em que as sementes das plantas daninhas germinam, dificultando a sua
emergência pela menor incidência de luz, menor amplitude térmica do solo entre o dia e
a noite, liberação de aleloquímicos e pela barreira física imposta pelos restos culturais e
filmes de polietileno e bioplástico. Dessa forma, o efeito da cobertura morta na
manutenção da produtividade da alface observada no presente estudo deve-se à
supressão das plantas daninhas e as alterações no microclima.
4.CONCLUSÃO
Nas condições em que o experimento foi conduzido, conclui-se que:
- As coberturas de restos culturais e filmes de polietileno e bioplástico
proporcionaram microclima que estimularam o desenvolvimento da macrofauna de
invertebrados no solo;
- A cobertura com restos de crotalária proporcionou a maior quantidade de
biomassa por área sobre a superfície do solo;
24Universidade de TaubatéAutarquia Municipal de Regime EspecialReconhecida pelo Dec. Fed. nº 78.924/76Recredenciada pelo CEE/SPCNPJ 45.176.153/0001-22
- A cobertura do plantio direto com os restos culturais de crotalária
favoreceram a maior densidade relativa da macrofauna de invertebrados no solo;
-A densidade total da macrofauna é favorecida pelo acúmulo de matéria
orgânica acumulada na superfície do solo;
-As coberturas de restos vegetais utilizadas no plantio direto estimularam a
atividade microbiana medida pela liberação de C-CO2 do solo;
- Devido a duração do experimento não foi possível estabelecer uma relação
entre os atributos químicos e físicos do solo com a macrofauna;
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Taubaté, 30 de abril de 2018.
_______________________________________Prof. Dr. Paulo Fortes Neto
Coordenador do Projeto
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