Organic matter compartments in an Ultisol under integrated agricultural and livestock production systems in the Cerrado / Compartimentos da matéria orgânica em Argissolo sob sistemas integrados de produção agropecuária no Cerrado

Integrated agricultural production systems have the potential to increase organic matter content, which is reflected in the soil carbon (C) and nitrogen (N) concentrations. Here, we evaluated the C and N stocks and its compartments in a typical distro cohesive yellow Ultisol under the no-till (NT) and crop-livestock integration (CLI) systems, in eastern Maranhão. Five areas with different management strategies were evaluated, more specifically, one area was managed under the NT system in succession for 14 years (soybean/millet), three areas had different CLI system adoption histories (i.e., CLI was adopted 2, 4, or 8 years prior to sample collection); and finally, one area consisted of native Cerrado (savannah) vegetation. Soil samples were collected at depths of 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.50 m,to analyze the content and total stocks of carbon (C) and its compartments (physical and chemical), N content, soil microbial biomass, and basal respiration. Results revealed higher content and stock of C and N in areas with CLI. The principal humic substance reported was humin, and higher concentrations of C associated with minerals were present in areas under more recent CLI adoption (2 and 4 years). We demonstrated that the adoption of CLI, even if recent, leads to immediate increases in the concentrations of C and its fractions as a result of using forage crops. NT for 14 years and CLI for 8 years exhibited higher levels of C management and higher soil biological activity due to the greater stability of these systems.

Os sistemas integrados de produção agropecuária possuem potencial de incrementar a matéria orgânica, com reflexos nas concentrações de carbono e de nitrogênio no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar estoques de carbono e nitrogênio e seus compartimentos em um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Leste maranhense. Os manejos avaliados foram: sistema de plantio direto em sucessão há 14 anos (soja/milheto), três áreas com diferentes históricos de sucessão com a adoção do sistema integração lavoura-pecuária (ILP), sendo dois, quatro e oito anos, além de uma área de Cerrado nativo. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,50 metros para análise de teores e estoques totais de carbono (C) e de seus compartimentos (físico e químico), nitrogênio (N) e da biomassa microbiana do solo e respiração basal. Os resultados revelam maior teor e estoque de C e N nas áreas com ILP. A substância húmica predominante foi a humina e maiores concentrações do carbono associado a minerais estiveram presentes na área sob ILP mais recente (dois e quatro anos). A adoção da ILP, mesmo que recente, proporciona incrementos imediatos nas concentrações de C e suas frações em função do emprego de forrageiras. O plantio direto há 14anos e ILP há oito anos são sistemas com maior índice de manejo do C, como, também, apresentam maior atividade biológica do solo, devido à maiores estabilidade destes sistemas.

Epigeal fauna and soil attributes in a cover-cropped organic vegetable system / Fauna epígea e atributos do solo sob manejo com plantas de cobertura em cultivo orgânico

ABSTRACT: This study assessed the effect of cover crop biomass on the epigeal fauna of an organic eggplant (Solanum melongena L.) cropping system. A randomized block design was used, with four cover crop treatments: brachiaria, crotalaria, millet, and cocktail (brachiaria, crotalaria and millet). The epigeal faunal indices were determined at each plot. The epigeal fauna of a secondary forest site was also assessed for comparison. Epigeal individuals were collected using pitfall traps at two sampling periods (110 and 180 days after mowing cover crops). Soil samples were collected for determination of physical and chemic properties. 2032 individuals were captured in the first sampling and 3806 individuals in the second. The highest values of wealth in the first collection were observed in the millet and cocktail areas. Cluster analysis showed similarity of epigeal faunal groups between millet and brachiaria plots at the first sampling and between cocktail and crotalaria sites at the second sampling. Co-inertia analysis showed a significant covariance between epigeal fauna at the second sampling and soil properties. The cover crops management had a beneficial influence on the activity, wealth and ecological indexes, in both sampling periods. The positive association observed between epigeal faunal groups and soil physical and chemical properties demonstrates the efficiency of cover crops in improving soil quality in organic cropping systems.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da fitomassa de diferentes plantas de cobertura no desenvolvimento da comunidade da fauna epígea em área de cultivo orgânico de berinjela (Solanum melongena, L.). Foi adotado delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos de plantas de cobertura: braquiária, crotalária, milheto e coquetel (crotalária, braquiária e milheto), além de uma área de floresta secundária (FR). A fauna epígea avaliada por meio de armadilhas do tipo "pitfall traps" em dois períodos de coletas, aos 110 dias e aos 180 dias, após o corte das plantas de coberturas. Foram coletadas amostras de solo para análise de atributos físicos e químicos. Foram capturados 2032 indivíduos na primeira coleta e 3806 indivíduos na segunda coleta. Os maiores valores de riqueza na primeira coleta foram observados nas áreas milheto e coquetel. A análise de agrupamento mostrou similaridade dos grupos da fauna epígea entre o milheto e braquiária na primeira amostragem e entre o coquetel e crotalária na segunda amostragem. A co-inércia evidenciou covariância significativa entre a fauna epígea da segunda coleta e os atributos do solo. O manejo com plantas de coberturas influenciou de forma benéfica a atividade, riqueza e índices ecológicos, em ambos os períodos de amostragens. A associação positiva entre grupos da fauna e os atributos físicos e químicos mostram a eficiência das plantas de coberturas em cultivo orgânico na promoção de melhorias da qualidade do solo.

Loss of biodiversity in a conservation unit of the Brazilian Atlantic Forest: the effect of introducing non-native fish species / Perda de biodiversidade em uma unidade de conservação da Mata Atlântica brasileira: efeitos da introdução de espécies não nativas de peixes

Abstract The introduction of species has become an important problem for biodiversity and natural ecosystem conservation. The lake system of the middle Rio Doce (MG, Brazil) comprises c. 200 lakes at various conservation states, of which 50 are located within the Rio Doce State Park (PERD). Previous studies had verified several of these lakes suffered non-native fishes introductions and the presence of these species needs for the implementation of actions aiming at not only their control but also the preservation of the native species. This study discusses the effects of non-native fish species in the largest conservation unit of Atlantic Forest in Minas Gerais, southeast of Brazil, using data from 1983 to 2010 distributed as follow: data prior to 2006 were obtained from previous studies, and data from September 2006 to July 2010 were obtained in Lake Carioca at four sampling stations using gillnets, seine nets and sieve. A total of 17 fish species was collected (2006-2010) of which five were introduced species. Among the small to medium size native species (30 to 2000 mm standard length) seven had disappeared, two are new records and one was recaptured. The non-native species Cichla kelberi (peacock bass) and Pygocentrus nattereri (red piranha) are within the most abundant captured species. Integrated with other actions, such as those preventing new introductions, a selective fishing schedule is proposed as an alternative approach to improve the conservation management actions and the local and regional biodiversity maintenance.

Resumo A introdução de espécies tornou-se um importante problema para a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas naturais. O sistema de lagos do médio Rio Doce (MG, Brasil) compreende cerca de 200 lagos em vários estados de conservação, dos quais 50 estão localizados dentro do Parque Estadual do Rio Doce (PERD). Estudos anteriores demonstraram que vários desses lagos sofreram introduções de peixes não nativos. Este estudo discute os efeitos das espécies de peixes não nativos na maior unidade de conservação da Mata Atlântica em Minas Gerais, sudeste do Brasil, utilizando dados de 1983 até 2010, distribuídos da seguinte forma: dados de 1983 a 2005 obtidos de estudos realizados anteriormente, e dados de setembro de 2006 a julho de 2010 obtidos no lago Carioca, utilizando redes de emalhar, redes de arrasto e peneira. Um total de 17 espécies de peixes foi coletado (2006-2010), sendo cinco introduzidas. Dentre estas, Cichla kelberi (tucunaré) e Pygocentrus nattereri (piranha vermelha) estiveram dentre as mais abundantes. Entre as espécies nativas de pequeno a médio porte (30-2000 mm de comprimento padrão), duas foram novos registros e uma foi recapturada. O desaparecimento de sete destas espécies, registradas em estudos anteriores, e a baixa representatividade nas amostragens da maioria das espécies remanescentes, evidencia o alto impacto da invasão de peixes na comunidade estudada. Considerando a importância de ações de manejo de espécies não nativas visando à conservação e manutenção da biodiversidade local e regional, propõem-se a realização de pescas seletivas intensivas, juntamente com ações que previnam novas introduções, incluindo ações educativas junto às comunidades locais.