Serviços ecossistémicos de um campo agrícola: efeitos da fertilização

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os serviços ecossistémicos de um campo agrícola, e o efeito da aplicação de fertilizantes orgânicos. Esta tese encontra-se dividida em duas secções: trabalho realizado no laboratório e trabalho de campo, tendo sido este realizado num campo de produção de morangos. Em laboratório avaliou-se o crescimento vegetativo de Triticum aestivum L. (trigo, monocotiledónea) e Brassica rapa L. (nabo, dicotiledónea), a atividade alimentar dos organismos do solo e o sucesso na reprodução de colêmbolos (Folsomia candida). Em cada um destes testes foram utilizadas amostras de solo recolhidas na produção de morangos, antes do plantio dos morangueiros. As amostras compreenderam solo onde houve aplicação de fertilizantes orgânicos: estrume de vaca e estrume de galinha (V+G), estrume de frango e substrato de cogumelo fresco (F+CF), substrato de cogumelo fresco (CF), substrato de cogumelo maturado (CM) e substrato de lamas de compostagem (LC), e amostras de solo sem fertilizantes: solo em pousio e solo do caminho (off-crop). Para além dos solos colhidos no campo foi também utilizado solo LUFA 2.2, como controlo. Nos solos com fertilizantes LC e V+G as plantas apresentaram maior comprimento e peso fresco. A maior atividade alimentar dos organismos edáficos registou-se nos solos com V+G e F+CF. No teste de reprodução com Folsomia candida o solo com F+CF apresentou maior número de juvenis e adultos, pelo contrário o solo com CM apresentou menor número de juvenis e adultos. No campo de produção de morangos, foram realizadas três amostragens: em Novembro de 2012, antes do plantio das mudas de morangueiro, em Março de 2013, durante o crescimento das mudas e em Julho de 2013, na frutificação - colheita do morango. Foram também recolhidas amostras do solo de pinhal, como referência, e de solo em pousio. Em cada período de amostragem foi registada a atividade alimentar dos organismos do solo, a abundância de microartrópodes (colêmbolos e ácaros) e a produtividade da cultura (número e peso de morangos colhidos). O solo com CF, em Março e em Julho, foi o que registou menor atividade alimentar, apesar de estatisticamente não apresentar diferenças em relação aos outros tratamentos. Em Julho, o solo com CF apresentou maior abundância de microartrópodes e maior número de morangos. O solo com F+CF apresentou, em Julho, maior atividade alimentar, menor abundância de microartrópodes e um menor número de morangos, com maior peso por unidade, entre os tratamentos. No tratamento com V+G, também se avaliou o efeito da aplicação de desinfetante Metame-Sódio no solo, ao longo dos três períodos de amostragem. Em Novembro, na zona não desinfetada a atividade alimentar dos organismos do solo foi superior e a abundância de microartrópodes foi mais do dobro em relação à zona desinfetada. Em Julho, apesar de não apresentar diferenças significativas em relação à zona desinfetada, registou-se menor atividade alimentar e abundância de microartrópodes na zona não desinfetada. Em laboratório, com a aplicação dos fertilizantes, os tratamentos (V+G e LC) que registaram maior atividade alimentar, obtiveram maior peso fresco e comprimento das plantas. No campo, em Julho, o tratamento com F+CF registou maior atividade alimentar, menor abundância de microartrópodes, um maior peso de morangos por unidade e um menor número de morangos colhidos. Com a aplicação de desinfetante, no tratamento com V+G, houve maior produtividade da cultura, em relação ao camalhão não desinfetado. A fertilização e desinfeção do solo parecem condicionar os serviços do ecossistema agrícola.

This study aimed to evaluate the ecosystem services of an agricultural field and the effects of organic fertilizers application. This thesis is divided into two sections: one concerning the work performed in the laboratory and one the field work carried out in a strawberry field. In the laboratory, the vegetative growth of two plant species, Triticum aestivum L. (wheat, monocotyledonea) and Brassica rapa L. (turnip, dicototyledonea), the reproductive success of the Collembola Folsomia candida and the feeding activity of the soil organisms (using the bait-lamina test) were evaluated. All of the above tests were made in samples taken from the field samples with cow and chicken manure (V+G), chicken manure and fresh spent mushroom substrate (F+CF) , spent mushroom substrate fresh (CF), spent mushroom substrate matured (CM), and sludge compost substrate (LC). Soil samples without fertilizer application were also taken from the field: an off-crop soil and a fallow soil. In addition, LUFA 2.2 soil was used as control. In the soils with, LC and V + G plants had higher length and fresh weight. The highest soil feeding activity occurred in the soils with V+G and F+CF. As to the reproduction test with Folsomia candida, the largest number of juveniles was found in the soil with F+CF. In the soil with CM the lowest number of juveniles and adults that survived the exposure were observed. In the field, soil sampling was carried out in November 2012, before planting; in March 2013, during crop growth; and in July 2013 at the beginning of the harvest. Samples of soil from the pinewood forest, surrounding the agricultural field, were used as reference soil. In each sampling period the feeding activity of soil organisms, the abundance of microarthropods edaphic organisms (Collembolla and Acarina) and crop yield (number and weight of the fruits) were recorded. Soil with CF showed the lowest feeding activity in July, but a higher abundance of microarthropods. The soil with F+CF showed a higher feeding activity in July, a lower abundance of microarthropods and fewer strawberries, although the fruits had the highest per unit weight among treatments. The effect of Metam-Sodium application (soil sterilant) in the plots with V+G was also analyzed during the three sampling periods. In November, the feeding activity of soil organisms in the non disinfected soil was higher and the abundance of microarthropods was more than double than in the disinfected soil. In July, while not significantly differences were observed, a lower feeding activity and lower microarthropod abundance was detected in the non disinfected soil. The crop yield was lower in non disinfected soil. In the laboratory, treatments with V+G and LC registered both the highest feeding activity and plant fresh weight and length. In July, the treatment with F+CF showed both higher feeding activity and strawberry per unit weight, but, a lower abundance of microarthropods, and also a lower number of strawberries harvested. With the application of metam-sodium in the raised bed with V+G, not only an increase in the feeding activity and microarthropod abundance but also a greater crop yield was observed. Soil fertilization and disinfection seemed to affect the services of the agroecosystem.