Indicadores de qualidade do solo em sistemas agroflorestais em Paraty, RJ

Abstract

Sistemas agroflorestais (SAF ́s) são consórcios de culturas agrícolas com espécies arbóreas que procuram incrementar a entrada de matéria orgânica no solo, promovendo a ciclagem de nutrientes, intensificando a atividade microbiana e sustentando uma comunidade de fauna do solo mais abundante e diversificada. O presente estudo teve como objetivo avaliar o reflexo de dois manejos agroflorestais sobre os estoques de serapilheira, as características químicas do solo, os indicadores microbiológicos, a respiração do solo e a estrutura da comunidade de macro e mesofauna do solo, comparando a um mandiocal e uma mata secundária no município de Paraty, RJ. O manejo de poda dos SAF ́s proporcionou um aumento significativo no estoque de serapilheira do SAF 2 mas não do SAF 1, que apresentou queda nos estoques de serapilheira do inverno para o verão. Em relação às características químicas do solo, a mata e o SAF 1 apresentaram teores de matéria orgânica, carbono e nitrogênio maiores que o SAF 2 no inverno. No verão houve um aumento significativo nos teores de matéria orgânica e carbono nos solos de todos os tratamentos menos no SAF 1. No verão houve uma acidificação significativa em todos os tratamentos menos no SAF 2. Entre os indicadores microbiológicos, o quociente microbiano foi superior no SAF-2 em relação ao mandiocal no inverno, indicando elevada biomassa microbiana no solo com menores teores de matéria orgânica. No verão, as concentrações de C-BMS, a respiração basal do solo e a contribuição de raízes para a respiração total foram superiores na mata em relação a todos os outros tratamentos. Foram identificados 24 grupos taxonômicos da comunidade de meso e macrofauna do solo. No inverno, o SAF 2 apresentou a maior abundância de micrófagos, saprófagos e indivíduos totais que todos os outros tratamentos, apresentando situação mais favorável que a mata nas análises multivariadas. Do inverno para o verão, o SAF 1 e a mata apresentaram aumento na abundância de formigas e fitófagos, permanecendo próximas nas curvas de respostas principais. No SAF 2, houve uma diminuição na abundância de micrófagos do inverno para o verão, resultando no aumento da equitabilidade e do índice de diversidade. O mandiocal apresentou menor riqueza e menor número de indivíduos por metro quadrado na maioria das comparações, indicando que essa prática não é capaz de sustentar uma comunidade de fauna do solo da magnitude dos outros tratamentos. Os resultados mostraram que os indicadores biológicos são capazes de apresentar resposta ao manejo agroflorestal mais rapidamente que as característica químicas do solo. O SAF 1 apresentou muitas semelhanças com a mata provavelmente devido ao efeito de borda. O SAF 2 foi mais beneficiado pelo manejo, apresentando respostas nos atributos biológicos no inverno e nos atributos de fertilidade no verão. A avaliação da estrutura da comunidade de fauna edáfica demonstrou que os sistemas agroflorestais estão em processo de regeneração além do efeito da sazonalidade, aumentando a semelhança com a situação da mata onde os processos ecológicos são considerados eficientes.

Agroforestry systems (AFS ́s) are associations of agricultural cultivation with arboreal plants that increase organic matter deposition on soil, promoting nutrient cycling, intensifying microbial activity and sustaining an abundant and diversified soil biota. The present study aims to evaluate the influence of two agroforestry managements on litter storage, soil organic matter content, microbial indicators, soil respiration and soil fauna community structure, comparing with a cassava plantation and a secondary forest in Paraty, RJ. The cutting management of AFS ́s increased litter stock on SAF 2, but on AFS 1 didn’t, were litter stocks declined from winter to summer. Among soil chemical properties, the forest and AFS 1 presented higher soil organic matter, carbon and nitrogen levels than AFS 2 in winter. On summer, soil organic matter increased in all treatments, except on AFS 1. On summer, all treatments presented soil acidification, except AFS 2. Among microbial indicators, AFS 2 presents higher microbial quotient comparing to cassava plantation, indicating high microbial biomass in soils with low soil organic matter levels. On summer, microbial biomass carbon, soil respiration and root contribution to total soil respiration were higher on forest comparing to another treatments. There were 24 taxonomic groups of soil meso and macrofauna identifyied. On winter, AFS 2 presented higher microphagous, saprophagous and total faunal densities than all another treatments, presenting a better status comparing to forest on multivariate analysis. From winter to summer, AFS 1 and the forest presented an increase on ants and phytofagous functional groups densities, standing together on principal response curves. On AFS 2, microphagous density decreases, resulting in increasing equitability and diversity index. The cassava plantation presented smaller richness and less abundance of individuals per meter square on most comparation, indicating that this practice can ́t support a soil fauna community from the magnitude of another treatments. The results showed that biological indicators are able to present response to agroforestry managements more quikly than soil chemical properties. The AFS 1 presented many similarities with the forest, probably because of border effect. The AFS 2 became more benefit from agroforestry management, presenting biological responses on winter and soil chemical properties response on summer. The evaluation of fauna community structure demonstrate that AFS ́s 1 and 2 are in a regeneration process, further on the sazonality observed on cassava plantation and the forest, increasing the similarity with forest conditions were ecological processes are considerate effective.