Bioindicadores de qualidade do solo em Sistemas Agroflorestais de Sucessão

DSpace Repository

A- A A+

Bioindicadores de qualidade do solo em Sistemas Agroflorestais de Sucessão

Show full item record

Title: Bioindicadores de qualidade do solo em Sistemas Agroflorestais de Sucessão
Author: Dávila, Giovanny Alexander Jurado
Abstract: Atributos biológicos do solo podem ser indicadores de processos resultantes de perturbações de atividades no ecossistema, contribuindo para predizer a qualidade do solo e do sistema. Na agricultura, indicadores biológicos permitem medir interações ecossistêmicas, auxiliando no entendimento dos agroecossistemas. Este trabalho teve dois objetivos: (i) avaliar a qualidade do solo usando indicadores biológicos em uma cronossequência de três sistemas agroflorestais (SAFs) em diferentes estágios sucessionais; e (ii) analisar se os teores de nitrogênio foliar em um desses sistemas, afetam a qualidade do solo. A hipótese geral é que a qualidade do solo, medida por bioindicadores, aumenta ao longo da cronossequência em função do incremento na diversidade de espécies propiciado pela sucessão ecológica. Paralelamente, testou-se a hipótese de que a riqueza de espécies e o N foliar influenciam positivamente a qualidade do solo. Foram avaliados três SAFs, implantados na Fazenda Experimental da Ressaca, Florianópolis, SC, compostos por uma linha central de espécies arbóreas nativas e linhas laterais de espécies gramíneas perenes, ao cada lado da linha central, chamadas de adubadeiras. Os SAFs foram implantados em 2016, 2019 e 2021, representando estágios sucessionais diferentes, com distintas riquezas de espécies e diversidade funcional. Cada SAF foi implantado em parcelas de 9 x 9 m, com três repetições por bloco e três blocos por sistema, em delineamento de blocos completos ao acaso. No estudo do nitrogênio foliar, no sistema de 2016, estabeleceram-se três tratamentos baseados no teor de nitrogênio foliar (alto, médio e baixo) da composição vegetal, totalizando três parcelas por bloco. Os indicadores microbiológicos analisados foram: carbono da biomassa microbiana (CMB), nitrogênio da biomassa microbiana (BMS-N), respiração basal do solo (RBS), hidrólise do diacetato de fluoresceína (DAF) e atividade enzimática da arilsulfatase, ß-glucosidase, fosfatasse ácida. As amostras de solo foram coletadas na camada (0-10 cm) na faixa (espécies arbóreas) e na faixa (espécies adubadeiras), nos primeiros 15 dias de cada estação do ano. A atividade microbiana do solo foi mais intensa nas estações intermediárias, como o outono, indicando maior decomposição da matéria orgânica devido ao acúmulo de biomassa nos SAFs. Este fenômeno é relacionado com a diversidade funcional das espécies vegetais; diferentes tipos de plantas contribuem com materiais orgânicos variados como folhas, raízes, galhos, que variam em qualidade e quantidade, afetando a ciclagem de nutrientes e a disponibilidade de substratos para os microrganismos. Os resultados indicam que a diversidade de espécies florestais nos SAFs pode afetar os indicadores de qualidade do solo, acompanhando o estado do ecossistema e sua atividade microbiológica. Conclui-se que a diversidade de espécies vegetais em SAF gera uma estabilidade no agroecossistema, a qual é mostrada pelos bioindicadores do solo, permitindo acompanhar o estado do sistema e permitindo a tomada de decisões sobre o manejo do sistema.Abstract: Biological soil attributes can be indicators of processes resulting from disturbances in the ecosystem, constituting important variables for predicting soil and system quality. In agriculture, biological indicators enable the measurement of ecosystem interactions, facilitating a deeper understanding of agroecosystems. This work had two objectives: (i) to evaluate soil quality using biological indicators along a chronosequence of three Agroforestry Systems (AFSs) at different successional stages; and (ii) to analyze whether foliar nitrogen contents in one of these systems affect soil quality. The general hypothesis is that soil quality, as measured by bioindicators, increases along the chronosequence due to the increase in species diversity resulting from ecological succession. In parallel, the hypothesis that species richness and foliar N affect soil quality was tested. Three AFSs, implemented at the Ressaca Experimental Farm, Florianópolis, SC, were evaluated. They had a central line of native tree species and lateral lines, on each side of the central one, called fertilizing species, consisting of perennial grass species incorporated into the same system. The AFSs were implemented in 2016, 2019, and 2021, representing different successional stages with varying species richness and functional diversity. Each AFS was implemented in 9 x 9 m plots, with three replicates per block and three blocks per system, in a randomized complete block design. In the foliar nitrogen study, within the 2016 system, three treatments based on foliar nitrogen content (high, medium, and low) were established. The treatments were distributed randomly within each block, totaling three plots per block. The microbiological indicators analyzed were: microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (MBN), soil basal respiration (SBR), fluorescein diacetate hydrolysis (FDA), and enzymatic activity of arylsulfatase, ß-glucosidase, and acid phosphatase. Soil samples were collected from the top layer (0-10 cm) in the tree species strip and in the fertilizer species strip, during the first 15 days of each season for one year. Soil microbial activity was more intense in intermediate seasons, such as autumn, indicating greater decomposition of organic matter due to biomass accumulation. This phenomenon is related to the functional diversity of plant species, as different types of plants contribute varied organic materials such as leaves, roots, and branches, which can vary in quality and quantity, favoring nutrient cycling and substrate availability for microorganisms. The results indicate that the diversity of forest species in AFSs affects soil quality indicators, reflecting the state of the ecosystem and its microbiological activity. It is concluded that plant species diversity in AFSs generates stability in the agroecosystem, which is shown by soil bioindicators, allowing the monitoring of the system's state and enabling decision-making in the system management
Description: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2025.
URI: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/269419
Date: 2025


Files in this item

Files Size Format View
PAGR0562-T.pdf 3.774Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search DSpace


Browse

My Account

Statistics

Compartilhar