Diversidade de microalgas em sistema de cultivo de arroz orgânico e convencional com herbicidas : bentos, plâncton e epifíton

Abstract

Agroecossistemas, como a lavoura de arroz, passam por intensas e rápidas transformações devido ao uso de fertilizantes e agrotóxicos que podem causar efeitos deletérios em organismos não alvo, como as microalgas. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a variação da riqueza, composição e abundância de espécies de diatomáceas do sedimento e das microalgas encontradas no plâncton e epifíton da lavoura de arroz orgânico e convencional, com ênfase nos impactos dos herbicidas clomazone e penoxsulam. As amostragens foram efetuadas em campo em duas lavouras de arroz irrigado no estado do Rio Grande do Sul. Amostras de solo para análise das diatomáceas foram coletadas em três unidades amostrais e em quatro períodos: um dia antes da aplicação dos herbicidas e três datas posteriores. Amostras de água e a raspagem dos colmos do arroz foram realizadas em dois períodos após a aplicação. Foram verificados pH, temperatura, turbidez, condutividade elétrica e a concentração residual dos herbicidas no solo e na água. Variações da riqueza, composição e abundância das comunidades foram verificadas após a aplicação dos herbicidas. Menor riqueza de espécies no sistema de cultivo convencional foi observada na comunidade de diatomáceas do sedimento e epifíton que, provavelmente, estiveram maior tempo em contato com os herbicidas. Diferenças na composição de espécies entre os sistemas de cultivo foram mais evidentes na comunidade fitoplanctônica e no sedimento. Redução e aumento na abundância de algumas espécies de diatomáceas foram verificadas no sedimento além de formas teratológicas em Hantzschia amphioxys f. capitata, Luticola intermedia, L. cristinae, Navicula rostellata, Stauroneis lapponica e especialmente em Stauroneis reichardtii. Espécies de diatomáceas foram registradas como características de cada sistema de cultivo. Na lavoura de arroz orgânico, destacaram-se as espécies: Craticula sp1, Eunotia didyma var. gibbosa, Eunotia botuliformis, Eunotia longicamelus, Eunotia intermedia, Eunotia pseudosudetica, Frustulia guayanensis subsp. ecuadoriana, Frustulia saxonica, Hantzschia sp3, Humidophila contenta, Navicula leptostriata, Pinnularia rumrichae, Pinnularia subcapitata e Surirella tenuissima. Considerando a comunidade epifítica, Cyanophyceae e Chlorophyceae foram mais representativas na lavoura convencional e na lavoura orgânica, respectivamente. No fitoplâncton, Bacillariophyceae e Chlorophyceae foram mais representativas na lavoura convencional e na lavoura orgânica, respectivamente. O resultado da análise de indVal mostrou Nitzschia cf. vixnegligenda e Stauroneis reichardtii como espécies indicadoras para o fitoplâncton na lavoura convencional e Radiococcus planctonicus na lavoura orgânica. Em síntese, fitoplâncton, epifiton e as diatomáceas bentônicas mostraram diferença nos atributos quando comparados os sistemas de cultivo. A assembleia de diatomáceas terrestres evidenciou mais nitidamente alterações da riqueza, composição e no aparecimento de teratologias, como provável efeito do uso dos herbicidas.

Agroecosystems, as rice fields, are under intense transformations due to the use of fertilizers and pesticides. The agrochemicals may affect non-target organisms as microalgae. Thus, the present study aimed evaluate the richness, composition and abundance of the phytoplankton, epiphyton and in soil diatoms from organic and conventional rice fields highlighting the impacts of clomazone and penoxsulam herbicides. The sampling were conducted in two irrigated rice fields in Rio Grande do Sul state. Diatom soil samples were collected from three sample units in four periods: one day before the herbicides application and one, twelve and thrirty-five days after the herbicides application. Phytoplankton and epiphyton samples were collected in the last two periods. Were obtained pH, temperature, turbidity, electrical conductivity and the residual herbicides concentration in the water and soil. Alterations in the richness, species composition and relative abundance were observed after the herbicides application. Low richness was observed in soil diatoms and in epiphyton community from the conventional rice field that probably were longer in contact with herbicides. Differences on the species composition between the organic and conventional rice fields were observed in the phytoplankton and in soil diatoms. Fluctuations in the relative abundance of some diatom species were recorded, besides the teratological forms in Hantzschia amphioxys f. capitata, Luticola intermedia, L. cristinae, Navicula rostellata, Stauroneis lapponica and especially in Stauroneis reichardtii. Some diatoms species were registered as characteristic from the each system. In the conventional rice field, highlighted in abundance the species: Caloneis fontinalis, Hantzschia amphioxys var. amphioxys f. capitata, Luticola cristinae, Luticola fuhrmanni, Sellaphora sp. (pupula group), Nitzschia amphibia, Nitzschia perminuta, Nitzschia palea, Nitzschia brevissima var. brevissima, Neidium sp2, Pinnularia brebissonii, Pinnularia aff schimanskii, Pinnularia dubitabilis, Pinnularia borealis, Stauroneis borrichii, Stauroneis lapponica e Stauroneis reichardtii. In the organic rice field, highlighted in abundance the species: Craticula sp1, Eunotia didyma var. gibbosa, Eunotia botuliformis, Eunotia longicamelus, Eunotia intermedia, Eunotia pseudosudetica, Frustulia guayanensis subsp. ecuadoriana, Frustulia saxonica, Hantzschia sp3, Humidophila contenta, Navicula leptostriata, Pinnularia rumrichae, Pinnularia subcapitata e Surirella tenuissima. Considering the epiphytic community, Cyanophyceae and Chlorophyceae were the most representative class in the conventional and organic rice field, respectively. In the phytoplankton, Bacillariophyceae and Chlorophyceae were the most representative class in the conventional and organic rice field, respectively. The indVal analysis shown Nitzschia cf. vixnegligenda and Stauroneis reichardtii as indicators species to the phytoplankton in the conventional rice field and Radiococcus planctonicus in the organic rice field. In summary, phytoplankton, epiphyton and benthic diatoms showed differences in the attributes when compared the cultivation systems. The alterations in the richness, composition and teratologies were more pronounced in soil diatoms assemblage suggesting effect of the herbicides application.