Morphological diversity of springtails (Hexapoda: Collembola) as soil quality bioindicators in land use systems / Diversidade morfológica de colêmbolos (Hexapoda: Collembola) como bioindicadora de qualidade do solo em sistemas de uso

Abstract: The aim of this work was to evaluate the soil quality of native forest, eucalyptus plantations, pasture, integrated crop-livestock, and no-tillage systems, correlating the morphological diversity of springtails with physical and chemical soil properties. Springtail samples were captured from soils of the southern plateau of the State of Santa Catarina in Brazil, during winter and summer, by using Pitfall traps, using a 3 × 3 point grid. The morphotyping of springtails consisted of the observation of five traits and for each one a partial value of the eco-morphological index was assigned to obtain the modified Soil Quality Index. A correlation of the morphotype abundance and diversity with physical (soil moisture, bulk density, biopores, microporosity, and macroporosity) and chemical (pH in water, calcium/magnesium ratio and total organic carbon content) soil properties was studied, describing all results by variance and multivariate analyses. The springtail abundance and diversity were influenced by the different land use systems. Higher soil quality index was determined in native forest followed by eucalyptus plantations, pasture, no-tillage system and integrated crop-livestock, in the winter. Moreover, higher soil quality index was found in native forest followed by integrated crop-livestock, eucalyptus plantations, no-tillage system and pasture, in the summer. Therefore, the quality index of a soil can be evaluated by the springtail morphological traits in correlation with the physical and chemical properties such as calcium/magnesium ratio, total organic carbon contents, biopores, macroporosity, microporosity, soil moisture, bulky density and pH.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do solo de florestas nativas, reflorestamento de eucalipto, pastagem, sistemas de integração lavoura-pecuária e plantio direto, correlacionando a diversidade morfológica de colêmbolos com propriedades físicas e químicas do solo. Amostras de colêmbolos foram coletadas de solos do planalto sul do Estado de Santa Catarina no Brasil, durante o inverno e o verão, usando armadilhas de queda, em grade amostral de 3 × 3. A morfotipagem dos colêmbolos consistiu na observação de cinco características e para cada uma foi atribuído um valor parcial do índice eco-morfológico para a obtenção do Índice de Qualidade do Solo modificado. As avaliações foram da abundância e diversidade de morfotipos e de atributos físicos (umidade do solo, densidade do solo, bioporos, microporosidade e macroporosidade) e químicos do solo (pH em água, relação cálcio/magnésio e carbono orgânico total), descrevendo os resultados por análises de variância e multivariada. A abundância e a diversidade de colêmbolos foram influenciadas pelos diferentes sistemas de uso do solo. Maior índice de qualidade do solo foi determinado em floresta nativa seguida de reflorestamento de eucalipto, pastagem, plantio direto e integração lavoura-pecuária, no inverno. Além disso, encontrou-se maior índice de qualidade do solo em floresta nativa seguida de integração lavoura-pecuária, reflorestamento de eucalipto, plantio direto e pastagem, no verão. Portanto, o índice de qualidade do solo pode ser avaliado pelas características morfológicas de colêmbolos em correlação com as propriedades físicas e químicas, como razão cálcio/magnésio, teores de carbono orgânico total, bioporos, macroporosidade, microporosidade, umidade do solo, densidade do solo e pH.

Efeitos da queima seguida de pastejo ou diferimento sobre o resíduo, temperatura do solo e mesofauna de uma pastagem natural / Effects of burning followed by grazing or deferring on residual dry matter, soil temperature and mesofauna of a natural pasture

Foi realizado um experimento no Departamento de Zootecnia da UFSM, Santa Maria, RS, Brasil, com o objetivo de estimar os efeitos do fogo associado ao pastejo, com ou sem período de diferimento após a queima, sobre o resíduo e mesofauna edáfica de uma pastagem natural. Foi observada, também, o efeito do fogo sobre a variação da temperatura do solo. O experimento foi instalado no inverno de 1992 e os dados foram coletados no período de maio de 1993 a junho de 1994. Os tratamentos foram: queimado em 17/09/92 e Rastejado; queimado em 17/09/92, diferido, requeimado em 05/09/93 e pastejado; não queimado e pastejado em 1992, queimado em 22/06/93 e diferido. Foi constatado que o fogo diminui o resíduo da pastagem e essa redução é maior ainda quando há pastejo. Não foram observadas alterações significativas na temperatura do solo, devido à intensidade do fogo ter sido baixa. A queima e o pastejo não apresentaram efeitos significativos sobre a população de colêmbolos e ácaros do solo.

This study was carried out to evaluate the effects of burning associated with grazing and burning with deferring periods, on residual dry matter, soil temperature and mesofauna composition of a natural pasture. The experiment was conducted at the Animal Science Departament, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. The trial was initiated in the Winter of 1992 and data were collected from May, 1993 to June, 1994. Treatments consisted of: burned in 9/17/92 and grazed: burned in 9/17/92 and deferred, reburned in 9/5/93 and grazed; not burned in 1992 and grazed, burned in 6/22/93 and deferred. Burning reduced dry matter residue and the reduction was more pronounced when burning was followed by grazing. Soil temperature was not affected by burning mainly because its intensity was low. Soil mesofauna was not significantiy affected by the diffèrent treatments tested.