Macrofauna edáfica em dois diferentes sistemas de cultivo de Erva-Mate (Ilex paraguariensis)
Ribeiro, Marzagão Marcia.; Santos, Everaldo dos, Westphal, Tiago Henrique Edaphic macrofauna in two different systems of the Erva-Mate (Ilex paraguariensis)
1Professora do curso de Agronomia da Universidade Federal do Paraná. marzagaomarcia@gmail.com
2Professor do eixo de Recursos Naturais e Meio Ambiente do Instituto Federal do Paraná Campus Paranaguá everaldo.santos@ifpr.edu.br
3Estudante do curso de Biologia da Universidade Federal do Paraná, tiagohwestphal@gmail.com
Resumo: A macrofauna participa de processos relacionados a alterações químicas e físicas no solo e pode indicar juntamente com outras características edáficas a qualidade de um ecossistema. Sendo assim, objetivou-se avaliar a macrofauna em dois diferentes sistemas de cultivo de erva-mate, Ilex paraguariensis (St Hill, 1822). Os resultados do trabalho mostram que ao comparar as áreas de cultivo de erva-mate, a maior diversidade de grupos ocorreu na serapilheira da área 2 (A2) e no solo da área 1 (A1) independente da profundidade, de acordo com o índice de Shannon (H). Apresentaram consequentemente, maior equitabilidade de grupos e menor dominância, de acordo com os índices de Pielou (J) e Simpson (D). O solo da área (A2) mostrou o menor índice de diversidade, menor equitabilidade de grupos e maior dominância. Quanto a frequência relativa, observou-se que a ordem Hymenoptera tem maior frequência nas duas áreas e nos dois compartimentos (solo e serapilheira). O compartimento solo na área 2 (A2) apresentou o maior número de indivíduos deste grupo. Os índices ecológicos de população e a frequência relativa mostraram-se diferentes entre as áreas, o que pode indicar o potencial de uso como bioindicador, nestes cultivos. O solo da área 1 (A1) apresentou maior número de indivíduos, e a serapilheira da área 2 (A2) apresentou maior número de indivíduos da ordem Isoptera, Aranea e Isopoda. Pode-se observar que na área onde havia melhor sombreamento a cobertura do solo estava mais abundante e, portanto, houve maior diversidade na serapilheira. Os resultados mostram que é possível relacionar a qualidade da macrofauna do solo nos plantios de erva-mate com as características edáficas desses cultivos, podendo ter relação com as características químicas e físico químicas do solo.
Palavras-chave: Erva-mate, Solo, Universidade Federal do Paraná.
Abstract: The macrofaunal participate in the processes related to chemical and physical changes in soil and can indicate with other characteristics quality of an ecosystem. This paper, it aimed to evaluate the macrofaunal in two different areas
with mate tree (Ilex paraguariensis, St Hill. 1822) cultivation systems. The results show that when comparing the areas, the highest diversity occurred in the litter area 2 (A2) and the ground area 1 (A1), regardless of depth, according to the index Shannon (H). This area had increased evenness groups and lower dominance in accordance with the contents of evenness Pielou (J) and Simpson (D). The soil of the (A2) showed the lowest diversity index, evenness smaller groups and greater dominance. The relative frequency, it was observed that the order Hymenoptera has a higher frequency in the two areas and the two compartments (soil and litter). The soil compartment in area 2 (A2) had the highest number of individuals in this group. The ecological indices of population and relative frequency were different between areas, which may indicate the potential for use as bio-indicator at these crop. The soil of the area 1 (A1) showed a greater number of individuals, and litter the area 2 (A2) had a higher number of individuals of the orders Isoptera, Aranea and Isopoda. It can be observed that in the area where there was better shading the soil cover was more abundant and therefore there was greater diversity in the litter. The results show that it is possible to relate the quality of soil in mate-tree plantations with macrofaunal characteristics and may be related to the chemical and physical soil characteristics.
Keywords: Mate-Tree, Soil, Federal University of Parana State. Introdução
A erva-mate
A erva-mate tem no estado do Paraná o maior produtor brasileiro desta planta. Tradição exibida na bebida do chimarrão e com potencialidade para abertura de novos mercados, como na indústria de cosméticos e medicamentos. O manejo de ervais nativos representa um dos sistemas agroflorestais mais antigos da Região Sul, que permite a utilização mais eficiente dos recursos naturais na propriedade, a diversificação da produção, a redução dos riscos e a diversificação da renda dos produtores, principalmente na agricultura familiar. Esse sistema de produção de erva-mate em área de distribuição natural, abrange aproximadamente 540.000 km², cerca de 3% do território da América do Sul, compreendendo áreas do Brasil, Argentina e Paraguai. Historicamente, a erva-mate tem sido um dos principais produtos agrícolas da região Sul do Brasil e, atualmente, é o principal produto não madeireiro do agronegócio florestal desta região.
Devido ao seu grande potencial econômico, social e ecológico a cultura ervateira se constitui numa das melhores opções de emprego e de renda, especialmente para os pequenos e médios produtores rurais. Estima-se que seu cultivo, no Brasil, abranja, aproximadamente, 700 mil ha, localizados em mais de 480 municípios, distribuídos em cerca de 180 mil propriedades e proporciona 700.000 postos de trabalho, segundo informações da Embrapa.
No Paraná, cerca de 209 empresas, desde micro até grandes empreendimentos, compram a produção dos agricultores. A erva-mate garante ao produtor paranaense
em média R$ 4,55 a arroba. Esta erva-mate nacional produzida, na maior parte são destinadas aos países do Mercosul, sendo que o Uruguai recebe cerca de 85% das exportações brasileiras, seguido pelo Chile, que recebe 11% das exportações, além de Alemanha, Estados Unidos, Japão, Canadá, Síria, entre outros. A produção de ervais movimenta cerca de R$ 115,6 milhões por ano, representando 3,7% dos produtos florestais. O produto é utilizado para produção de bebidas como chá-mate, refrigerantes e sucos, de medicamentos, produtos de higiene geral e principalmente para o tradicional chimarrão. O chimarrão, como um dos principais produtos derivados da erva mate, é considerado tanto um costume, quanto uma tradição, até mesmo um ritual, dependendo do contexto, segundo Maciel 2007. Neste contexto, o chimarrão tem grande importância cultural, social e econômica, principalmente no estado do Rio Grande do Sul, tornando se até mesmo um símbolo no estado, e atualmente se estendendo ao longo do país. Os primeiros a fazerem uso da erva-mate foram os índios Guaranis, que habitavam a região definida pelas bacias dos rios Paraná, Paraguai e Uruguai, na época da chegada dos colonizadores espanhóis. Da metade do século XVI até 1632 a extração de erva-mate era a atividade econômica mais importante da Província Del Guairá, território que abrangia praticamente o Paraná, e no qual fora fundado 3 cidades espanholas e 15 reduções jesuíticas.
Na preparação da erva-mate destacam-se duas fases distintas: a primeira no erval, a segunda nos engenhos. O preparo do mate nos ervais inicia-se com a colheita, feita a facão ou a foice, transversalmente de baixo para cima. A hora propícia a esta operação influencia na qualidade do produto, pois é necessário que as folhas do mate não estejam molhadas pelo sereno, devendo a colheita ser realizada nas primeiras horas de sol.
O sapeco sucede ao corte e pode ocorrer de duas maneiras distintas: manual e mecânica. Deve impedir a fermentação das folhas e evitar que o mate perca seu aroma natural. O sapeco manual, realiza-se na área do erval, e se dá no mesmo dia do corte. Consiste na rápida passagem dos ramos da erva-mate sobre as chamas de uma fogueira. Após o sapeco manual ocorre o quebramento da erva-mate, a separação dos ramos dos galhos grossos, que são empilhados em forma de feixe. O sapeco mecânico consta de um grande cilindro (de ferro ou de arame), em posição inclinada, onde a erva desgalhada entra pela parte superior, e graças a seu movimento giratório sai sapecada na parte inferior, devido ao ar quente que circula no seu interior, provocado pelas chamas acessas embaixo. Após o sapeco, o mate passa pela secagem definitiva no carijó ou barbaquá.
A erva-mate resultante é peneirada e então denominada cancheada, constituindo a matéria prima utilizada nos engenhos de beneficiamento. A erva sapecada no engenho recebe o beneficiamento final através do sistema de soque, movido a água ou a vapor, recebendo após a classificação em tipos comerciais. O acondicionamento da erva-mate pelos indígenas se fazia em cestas de taquara. A
partir do século XVI, passa a ser acondicionamento em surrões (invólucro feito em couro de animais). Essa embalagem, típica da exportação para o Uruguai e Argentina, apresentava a vantagem da impermeabilidade do material que preservava o conteúdo durante longo período.
A partir dos meados do século XIX, os surrões são substituídos pelas barricas de pinho, fabricadas em serrarias ou em oficinas artesanais. Com a utilização das barricas, intensifica-se o uso de rótulos que eram nelas aplicadas para a identificação do produto. Eram utilizados nas barricas para distinguir o engenho, marca e tipo. Os rótulos expostos nas barricas circularam no Paraná entre 1892 e 1921, sendo alguns impressos em Curitiba e outros encomendados em São Paulo e Rio de Janeiro.
O consumo da erva-mate se faz de duas maneiras distintas: sob a forma de chimarrão ou chá. Para o consumo do chimarrão, utiliza-se cuia (purungo), bomba e chaleira com água quente. O chá é a bebida feita da infusão da folha do mate e pode ser consumido quente ou frio. A erva-mate manteve-se como principal produto paranaense durante o período entre a Emancipação Política do Paraná (1853) e a Grande Crise de 1929, chegando a representar 85% da economia paranaense. As mudanças que ocorreram nos meios de transporte se intensificaram com o desenvolvimento da economia ervateira a partir do século XIX. A erva-mate era conduzida pelo homem, do lugar da colheita até o engenho, através do fardo de erva-mate que chegava a pesar 200 Kg.
Macrofauna edáfica
A fauna edáfica representa uma força motriz na decomposição e ciclagem dos nutrientes (Höfer et al., 2001). Ela ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimentar no solo e afeta a produção primária de maneira direta e indireta (Aquino et al., 2008a). A macrofauna edáfica é representada por animais com diâmetro do corpo maior do que 2 mm, como formigas, coleópteros, aranhas, minhocas, centopéias, térmitas e diplópodes (Aquino et al., 2008b). 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), sendo por isso comumente denominados de engenheiros do solo (Lavelle et al., 1997).
A Área de proteção ambiental - APA do Iraí, onde encontra-se a fazenda experimental do Canguiri (UFPR) requer sistemas de produção orgânico, respeitando os decretos e a legislação pertinentes, quanto a APA (DECRETO 1753, 1996) e quanto ao manejo orgânico respectivamente (INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 17, DE 18 DE JUNHO DE 2014). Esta área tem um histórico de pesquisa o qual aconteceu por um período de alguns anos e depois houve o abandono do manejo, devido à falta de recursos para as podas, adubações e outras práticas culturais necessárias. Entendendo que o manejo agroecológico da erva mate é fundamental
para o ecossistema, o qual está inserido a fazenda do Canguiri, que compõe a APA do rio Iraí, objetivou-se avaliar a macrofauna nos dois diferentes sistemas de cultivo de erva-mate, Ilex paraguariensis (St Hill, 1822).
Material e Métodos
A área de estudo está localizada na fazenda experimental da Universidade Federal do Paraná (UFPR) situada no bairro Canguiri, município de Quatro-Barras, Paraná. Os plantios de erva-mate onde foram amostrados os solos são compostos de duas áreas, uma área chamada de (A1) e a segunda área de (A2). A área 1 de coleta apresenta solos do tipo Cambissolo sob plantio de erva-mate com espaçamento e a sol pleno. A área 2 também apresenta solo da classe Cambissolo, porém, com sombreamento. A coleta de macrofauna ocorreu no outono, no mês de maio, onde coletou-se amostras de solo em três pontos aleatórios em uma parcela de 10m x 10m em cada uma das áreas.
Figura 1. Localização das áreas amostradas na Fazenda do Canguiri no município de Quatro Barras.
O método de coleta da macrofauna utilizado foi descrito pela Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF) modificado (ANDERSON & INGRAN, 1993) onde utilizou-se monolito de 25x25 cm distinguindo as profundidades 0-10 e 10-20 cm do solo e serapilheira ou material de cobertura depositado no solo. Cada amostra de solo e serapilheira foi triada para a extração de macrofauna invertebrada aplicando-se um esforço amostral de 30 minutos por amostra. Os invertebrados extraídos foram acondicionados em frascos devidamente identificados contendo álcool 70% para conservação e posterior identificação, que se deu em grandes táxons ao nível de ordem. Foi avaliado o comportamento populacional da macrofauna determinando a frequência relativa (FR), número de indivíduos por grupo (táxon) e número total de indivíduos por sistema. Os índices ecológicos de diversidade de Shannon (H), de
Equitabilidade de Pielou (e) e Dominância de Simpson (D) também foram estipulados utilizando o software Dives 2.0 (2007). Os índices ecológicos de população foram calculados a partir das fórmulas:
Índice de Shannon (H)
H’ = - Σpi (log pi) onde: pi = valor importância número de grupos (táxons) log = base 10 ou neperiano.
Índice de Pielou: J’ = H' (observado) ⁄ H' (máximo) onde: H’máximo é a diversidade máxima possível que pode ser observada se todas as espécies apresentarem igual abundância. H’ máximo = log S e S = número total de espécies
Índice de Simpson
Ds = 1 -[Σ ni (ni-1)/N(N-1)] Onde:
ni = Número de Indivíduos da espécie N = Número total de indivíduos amostrados
pi = Número de indivíduos da espécie i dividido pelo número total de indivíduos de todas as espécies
Resultados e discussões
Na análise dos índices ecológicos de população considerou-se o solo como um único compartimento sem distinção de profundidades conforme descrito na metodologia, considerando solo e serapilheira. Os resultados do trabalho mostraram que ao comparar as áreas de cultivo de erva-mate a maior diversidade de grupos ocorreu na serapilheira da área 2 (A2) e no solo da área 1 (A1) independente da profundidade, de acordo com o índice de Shannon (H).
Gráfico 1. Índice de diversidade de Shannon (H) nas diferentes áreas. 1 = serapilheira (A1); 2 = solo (A1); 3 = serapilheira (A2); 4 = solo (A2).
Apresentaram consequentemente, maior equitabilidade de grupos e menor dominância, de acordo com os índices de Pielou (J) e Simpson (D). O solo da (A2) mostrou o menor índice de diversidade, menor equitabilidade de grupos e maior dominância. De acordo com Dos Santos et. al. (2015) a maior diversidade de grupos pode ser relacionada com características químicas e físico químicas do solo.
Gráfico 2. Índice de dominância de Simpson (D) nas diferentes áreas. 1 = serapilheira (A1); 2 = solo (A1); 3 = serapilheira (A2); 4 = solo (A2).
Gráfico 3. Índice de Equitabilidade de Pielou (J) nas diferentes áreas. 1 = serapilheira (A1); 2 = solo (A1); 3 = serapilheira (A2); 4 = solo (A2).
Quanto a frequência relativa, observou-se que a ordem Hymenoptera tem maior frequência nas duas áreas e nos dois compartimentos (solo e serapilheira). O compartimento solo na área 2 (A2) apresentou o maior número de indivíduos deste grupo. Os índices ecológicos de população e a frequência relativa mostraram-se diferentes entre as áreas, o que pode indicar o potencial de uso como bioindicador nestes cultivos. O solo da área 1 (A1) apresentou maior número de indivíduos e a serapilheira da área 2 (A2) apresentou maior número de indivíduos das ordens Isoptera, Aranea e Isopoda. Pode-se observar que na área onde havia melhor sombreamento a cobertura do solo estava mais abundante e, portanto, houve maior diversidade na serapilheira. E de acordo com Marques et. al. (2014), que estudaram a relação entre macrofauna edáfica em três diferentes sistemas de cobertura vegetal, as condições ambientais favoráveis no solo oportunizam a maior abundância e riqueza de macroinvertebrados e a cobertura vegetal tem relação direta com as condições oferecidas.
Gráfico 4. Frequência relativa no solo e serapilheira nas áreas A1 e A2.
As condições ambientais do solo impostas pela cobertura vegetal nos dois diferentes sistemas de produção de erva-mate podem ter relação direta com a diversidade de grupos de macrofauna do solo, conforme o índice de Shannon, visto que o sistema A2 apresenta maior sombreamento com melhor cobertura de serapilheira o que pode oportunizar os diferentes grupos de macroinvertebrados no solo.
Conclusões
Os resultados mostram que é possível relacionar a qualidade da macrofauna do solo nos plantios de erva-mate com as características edáficas desses cultivos, podendo ter relação com as características químicas e físico químicas do solo.
Agradecimentos
Agradecimentos a Fazenda Vila Nova - Ervateira Bitumirim, em nome de S. Afonso Oliszeski.
Referências bibliográficas
ANDERSON, J. M.; INGRAM, J. S. I. Tropical Soil Biological and Fertility: handbook of methods. Wallingford: CAB International, 2ed., 221p., 1993.
AQUINO, A.M. de; SILVA, R.F. da; MERCANTE, F.M.; CORREIA, M.E.F.; GUIMARÃES, M. de F.; LAVELLE, P. Invertebrate soil macrofauna under different ground cover plants in the no-till system in the Cerrado. European Journal of Soil Biology. v.44, p.191-197, 2008b.
CORREIA, MEF; ANDRADE, AG. Formação de serrapilheira e ciclagem de nutrientes. In: Santos GA, Silva LS, Canellas L, Camargo FAO, organizadores. Fundamentos da matéria orgânica do solo-ecossistemas tropicais e subtropicais. Porto Alegre: Metrópole; 2008.
DOS SANTOS, E.; SANTOS, R. C.; MARQUES, R. Macrofauna edáfica na interface solo-serrapilheira e a relação com atributos químicos de um Espodossolo sob dois diferentes sistemas de conservação e uso do solo no município de Paranaguá-Pr. Enciclopedia Biosfera. v.11 n.21; p. 2294-2307, 2015.
EMBRAPA. Acesso em 04/09/2016. Disponível em
https://www.embrapa.br/web/mobile/busca-de-produtos-processos-e-servicos/-/produto-servico/2093/sistema-de-producao-de-erva.
HÖFER, W. H.; WERNER, H.; GARCIA, M.; MARTIUS, C.; FRANKLIN, E.; ROMBKE, J.; BECK, L. Structure and function of soil fauna communities in Amazonian anthropogenic and natural ecosystems. European Journal of Soil Biology. V. 37, n. 4, p. 229-235, 2001.
LAVELLE, P.; BIGNELL, D.; LEPAGE, M.; WOLTERS, V.; ROGER, P.; INESON, P.; HEAL, OW.; DHILLION, S. Soil function in a changing world: the role of invertebrate ecosystem engineers. European Journal of Soil Biology, v.33, p.159-193, 1997.
MARQUES, D. M.; SILVA, A. B.; SILVA, L. M.; MOREIRA, E. A; PINTO, G. S. Macrofauna edáfica em diferentes coberturas vegetais. Bioscience Journal. v. 30, n. 5, p. 1588-1597, Sept./Oct. 2014.
PARANÁ. Decreto Estadual nº 1753, de 06 de maio de 1996. Diário Oficial do
Estado do Paraná, Curitiba, PR. Disponivel em:
<http://celepar7.pr.gov.br/sia/atosnormativos/form_cons_ato1.asp?Codigo=1066>.
Acesso em 05/09/2016. INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 17, DE 18 DE JUNHO DE 2014. Disponível em:
RODRIGUES, W.C. 2007. DivEs - Diversidade de Espécies - Guia do Usuário. Seropédica: Entomologistas do Brasil. 9p. Disponível em:
