Relação entre as minhocas Pontoscolex corethrurus e a fertilidade do solo : o caso das terras pretas de índio e seus componentes (Biochar, matéria orgânica, cerânica, Ca e P)

Abstract

Resumo: As Terras Pretas de Índio (TPIs) são solos altamente férteis de origem antrópica, comumente encontrados na Amazônia. Nesses solos, a atividade dos engenheiros edáficos como as minhocas é de fundamental importância, afetando sua gênese, estrutura, atividade microbiana e ciclagem de nutrientes. Contudo, há pouca informação sobre a relação entre as minhocas e os diversos componentes das Terras Preta de Índio (matéria orgânica, biochar, cerâmica, Ca e P), e sua influência sobre a fertilidade do solo e a produção vegetal. Dentro deste contexto, o presente estudo teve por objetivo geral avaliar a relação das minhocas Pontoscolex corethrurus com as TPIs e seus componentes e o efeito resultante sobre a fertilidade do solo. Numa série de experimentos em laboratório e casa de vegetação avaliou-se tanto os aspectos positivos como os negativos dessa relação. Em laboratório foram realizados testes para verificar o efeito de doses de biochar sobre as minhocas (teste ecotoxicológico com P. corethrurus como bioindicador), assim como a adição de Ca e P sobre as populações de minhocas em cultivo e a qualidade dos coprólitos produzidos. Finalmente, em casa de vegetação avaliou-se o efeito da interação das minhocas com os componentes das TPIs (biochar, cerâmica, matéria orgânica e fonte de fósforo/cálcio) na fertilidade do solo e na produção vegetal usando milho como planta modelo. Verificamos que o biochar não apresentou efeito toxicológico nas minhocas P. corethrurus e que após a passagem pelo trato intestinal foram constatadas alterações na composição química do biochar, como teores de lignina, alterações morfológicas e evidencia de atividade microbiana. A presença de minhocas P. corethrurus nos solos em experimentos em laboratório e casa de vegetação teve efeito sobre suas características químicas e crescimento de plantas de milho. A influência desses organismos nos solos de TPI se deve não somente pela redistribuição do carvão pirogênico no perfil, mas também pelas transformações nas caraterísticas químicas, físicas e biológicas do solo após passagem pelo trato intestinal. A adição de matéria orgânica e espinha de peixe ao solo foram os principais responsáveis pelo aporte de nutrientes, no entanto concluímos que as interações entre os diferentes fatores apresentam efeito sinérgico sobre o crescimento das plantas e fertilidade do solo, indicando a complexidade dos processos que ocorrem nos solos TPI e terra preta nova. Palavras-Chave: Bioturbação. Coprólitos. Glândulas calcíferas. Qualidade do solo.

Abstract: Amazonian Dark Earth (ADE) are highly fertile soils of anthropic origin, commonly found in the Amazon. In these soils, the activity of ecosystem engineers such as earthworms is of fundamental importance, affecting their genesis, structure, microbial activity and nutrient cycling. However, there is little information on the relationship between earthworms and the various components of ADEs (organic matter, biochar, ceramics, Ca and P), and their influence on soil fertility and plant production. The main objective of the present study was to evaluate the relationship between P. corethrurus earthworms with ADEs and their components and the effect on soil fertility. In a series of experiments in the laboratory and in the greenhouse, we consider both positive and negative aspects of this relationship. In the laboratory we carried out tests to verify the effect of biochar doses on earthworms (ecotoxicological test with P. corethrurus as bioindicator), as well as the addition of Ca and P on earthworm populations in culture and quality of the casts produced. Finally, in the greenhouse we studied the effect of earthworm interaction with components of ADEs (biochar, ceramics, organic matter and source of phosphorus/calcium) on soil fertility and plant production using corn as model plants. We observed that biochar had no toxic effect on P. corethrurus and that gut passage altered the biochar, such as its lignin contents, morphology and microbial activity. Earthworm presence in the laboratory and greenhouse soils impacted soil fertility and increased maize growth. The influence of these animals on ADEs is due not only to the redistribution of pyrogenic charcoal in the profile but also to transformations in chemical, physical and biological soil characteristics after gut passage. The addition of organic matter and fish bones to the soil were the main factors responsible for nutrient enrichment, but we also conclude that interactions between different factors lead to synergistic effects on maize growth and soil fertility, indicating the complexity of processes that occur in both ADEs and Terra Preta Nova soils. Keywords: Bioturbation. Casts. Calciferous glands. Soil quality.