Resumo A produção de serapilheira e sua decomposição desempenham um papel importante no ciclo do carbono terrestre e na qualidade do solo, sendo um processo crucial envolvido na produtividade e funcionamento do ecossistema. Compreender esse processo em áreas comerciais de pinus ou invasões de pinus é crucial para projetar o manejo florestal ou a restauração de ecossistemas. Conduzimos um estudo em uma plantação comercial de pinus (Pinus taeda L.) no bioma da Mata Atlântica para investigar (1) a contribuição da fauna do solo para a perda de massa da serapilheira; (2) a atividade alimentar da fauna edáfica na serapilheira dentro das estações do ano. As bolsas de decomposição com acículas de pinus (5 g, peso seco) foram preparadas como tratamentos de exclusão para a fauna do solo de diferentes tamanhos, variando o tamanho da malha (2 mm e 0,06 mm). As bolsas de decomposição foram removidas após 60, 120, 180, 240, 300 e 365 dias para estimar as taxas de decomposição. Bait laminas foram expostos sazonalmente e horizontalmente na superfície do solo para determinar a atividade de alimentação da fauna na serapilheira. Encontramos: (1) nenhuma diferença na perda de massa da serapilheira e na taxa de decomposição quando a macrofauna do solo e a maior parte da mesofauna foram excluídas; (2) a atividade alimentar dos organismos da serapilheira foi maior no verão, provavelmente estimulada por uma combinação de alta temperatura e umidade. Em plantios comerciais de pinus, podemos concluir que a ciclagem de nutrientes é mais lenta do que em áreas naturais, o que está relacionado às características das acículas, descritas na literatura. Nossos resultados indicaram que a macro e a mesofauna do solo desempenham um papel menor na decomposição da serapilheira em plantios comerciais de pinus, indicando que o processo de decomposição em tais povoamentos está mais relacionada à atividade dos microrganismos.

Abstract Litter production and its decomposition play an important role in the terrestrial carbon cycle and soil quality, being a crucial process involved in ecosystem productivity and functioning. Understanding this process under pine commercial stands or pine invasions is crucial to design forest management or ecosystems restoration. We conducted a study in a commercial pine plantation (Pinus taeda L.) under Atlantic Forest biome to investigate (1) the contribution of soil fauna to pine litter mass loss; (2) the litter fauna feeding activity within seasons. Litter bags with pine needles (5 g dry weight) were prepared as exclusion treatments for different sized soil fauna by varying mesh size (2 mm and 0.06 mm). Litter bags were removed after 60, 120, 180, 240, 300, and 365 days to estimate the decomposition rates. Bait lamina sticks were exposed seasonally and horizontally in soil surface to determine the fauna feeding activity on litter. We found: (1) no differences in litter mass loss and decomposition rate when soil macrofauna and most of the mesofauna were excluded; (2) feeding activity of litter organisms was higher in the summer, probably stimulated by a combination of high temperature and rainfall. In commercial pine stands, we can conclude that the nutrient cycling is slower than in natural areas, related to litter traits, as described in the scientific literature. Our results indicated that soil macro and mesofauna play a low role in the pine litter decomposition, where the organic material decomposition is more related to microorganism’s activity.

RESUMO: O processo de identificação de uma área contaminada envolve uma avaliação preliminar que consiste em análise química e comparação com valores orientadores. No Brasil, esses valores constam na Resolução CONAMA no 420/2009, baseados em análises químicas e fitotoxicidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ecotoxicidade do cobre em dois solos naturais do Estado do Rio de Janeiro, um Planossolo Háplico (arenoso) e um Argissolo Vermelho-Amarelo (textura média), para verificar se os valores estabelecidos pela legislação oferecem proteção à fauna do solo. Foram realizados ensaios de letalidade e de reprodução com minhocas da espécie Eisenia andrei e com colêmbolos da espécie Folsomia candida. Os resultados indicaram no Planossolo valores de cobre para E. andrei de CL50 435 mg kg-1 e CE50 29 mg kg-1 e para F. candida CL10 137 mg kg-1 e EC50 117 mg kg-1. No Argissolo esse resultado foi para E. andrei CL50 690 mg kg-1 e CE50 61 mg kg-1, e para F. candida CL10 42 mg kg-1 e CE50 138 mg kg-1. Os valores encontrados são menores que o valor de investigação (200 mg kg-1) estabelecidos pela resolução 420/09 do CONAMA, indicando que concentrações menores do que os valores-limite podem afetar esses organismos, a depender do tipo de solo. As minhocas mostraram-se mais sensíveis que os colêmbolos à contaminação por cobre, e o solo arenoso mostrou-se mais suscetível a apresentar ecotoxicidade diante de uma contaminação por cobre, devida, provavelmente, à maior biodisponibilidade do metal. Os ensaios de ecotoxicidade devem ser considerados no desenvolvimento de valores orientadores para solos.

ABSTRACT: The process of identifying a contaminated area involves a preliminary assessment consisting of chemical analysis and comparison with guideline values. In Brazil, these values are included in the CONAMA Resolution no. 420/2009, based on chemical analysis and phytotoxicity. The objective of this research was to evaluate the ecotoxicity of copper in two natural soils in the state of Rio de Janeiro, a Haplic Planosol (sandy) and a Red-Yellow Argisol (medium texture), to verify if the values established by the legislation offer protection to the soil fauna. Lethality and reproduction tests were performed with Eisenia andrei worms and Folsomia candida springtails. Results indicated copper values in Planosol as LC50 435 mg kg 1 and EC50 29 mg kg 1 for E. Andrei and LC10 137 mg kg 1 and EC50 117 mg kg 1 for F. candida. In Argisol, these results were LC50 690 mg kg 1 and EC50 61 mg kg 1 for E. andrei, and LC10 42 mg kg 1 and EC50 138 mg kg 1 for F. candida. Values reported are lower than the research value (200 mg kg-1) established by the CONAMA resolution 420/09, indicating that concentrations lower than the limit values may affect these organisms, depending on the type of soil. Worms were more sensitive than springtails to copper contamination, and sandy soil was more susceptible to ecotoxicity due to copper contamination, probably due to the greater bioavailability of the metal. Results of such ecotoxicity tests should be considered in the development of soil guideline values.

Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do uso do solo na diversidade morfológica de colêmbolos e verificar a relação destes organismos com os atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo. Foram coletadas amostras na região Sul de Santa Catarina, envolvendo três municípios: Orleans, Lauro Müller e Siderópolis, nos sistemas de uso do solo (SUS) de floresta nativa (FN), reflorestamento de eucalipto (RE), pastagem perene (PA), integração lavoura-pecuária (ILP) e plantio direto (PD). As coletas de solo para determinação dos atributos edáficos e a instalação de armadilhas de queda, foram realizadas no inverno e verão, nos mesmos pontos. Os colêmbolos coletados foram contados e morfotipados e os dados foram analisados por meio da abundância, diversidade de Shannon-Wiener (H') e Margalef, índice de dominância de Simpson (D), uniformidade de Pielou (J), riqueza de morfotipos e Análise de Componentes Principais (ACP). Os morfotipos de Collembola foram influenciados pelas condições de manejo de cada sistema, sobretudo o impacto dos SUS nesses organismos depende da intensidade das práticas florestais/agrícolas utilizadas, incluindo rotações culturais e preparo do solo.

Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence of soil use on the morphological diversity of springtails and to verify the relationship of these organisms with soil physical, chemical, and microbiological properties. Samples were collected in the Southern region of Santa Catarina, involving three municipalities: Orleans, Lauro Müller, and Siderópolis, in the land use systems (LUS) of native forest (NF), Eucalyptus plantation (EP), pasture (PA), integrated crop-livestock (ICL), and no-tillage (NT). Soil samples to determine edaphic properties and pitfall traps were collected in winter and summer, in the same areas. The collected springtails were counted and morphotyped and the data were analyzed through abundance, Shannon-Wiener diversity (H') and Margalef index, Simpson dominance index (D), Pielou evenness index (J), morphotype richness, and Principal Components Analysis (PCA). Springtails morphotypes were influenced by the management conditions of each system, especially the impact of LUS on these organisms depends on the intensity of the forest/agricultural practices used, including crop rotation and soil preparation.

A aplicação de resíduos orgânicos em solos agrícolas não está isenta de riscos e pode afetar os invertebrados do solo. Foram realizados testes ecotoxicológicos de comportamento de fuga usando minhocas e colêmbolos para avaliar os efeitos de diferentes estratégias de fertilização na qualidade do solo e na sua função de habitat. Esses testes foram realizados em solos que receberam: chorume e fertilizantes químicos - a estratégia de fertilização convencional na região; lodo adicionado à estratégia convencional; e solo-referência, não fertilizado. Ambas as estratégias de fertilização contribuíram para mitigar a acidez do solo e não contribuíram para aumento do teor em metais pesados do solo. Os resultados dos testes de fuga não mostraram efeitos negativos dessas estratégias nos organismos do solo, quando se comparam com os do solo-referência. Contudo, quando as duas estratégias de fertilização foram comparadas entre si, obtiveram-se resultados diferentes. Os colêmbolos não evitaram os solos fertilizados com lodo em nenhuma das combinações testadas. No entanto, as minhocas evitaram os solos que receberam lodo desde maio de 2004 (DS1). Possivelmente, o comportamento de fuga das minhocas é mais sensível às características do solo (que não a textura, a matéria orgânica e o teor de metais pesados) do que o dos colêmbolos.

The application of organic wastes to agricultural soils is not risk-free and can affect soil invertebrates. Ecotoxicological tests based on the behavioral avoidance of earthworms and springtails were performed to evaluate effects of different fertilization strategies on soil quality and habitat function for soil organisms. These tests were performed in soils treated with: i) slurry and chemical fertilizers, according to the conventional fertilization management of the region, ii) conventional fertilization + sludge and iii) unfertilized reference soil. Both fertilization strategies contributed to soil acidity mitigation and caused no increase in soil heavy metal content. Avoidance test results showed no negative effects of these strategies on soil organisms, compared with the reference soil. However, results of the two fertilization managements differed: Springtails did not avoid soils fertilized with dairy sludge in any of the tested combinations. Earthworms avoided soils treated with sludge as of May 2004 (DS1), when compared with conventional fertilization. Possibly, the behavioral avoidance of earthworms is more sensitive to soil properties (other than texture, organic matter and heavy metal content) than springtails