As minhocas e o manejo do solo: o caso do plantio direto do arroz irrigado

Marie Luise Carolina Bartz1; George Gardner Brown2; Amarildo Pasini3;Ana Cláudia Rodrigues de Lima4; Dirceu Neri Gassen5

1Bióloga, Doutoranda em Agronomia, Universidade Estadual de Londrina,Departamento de Agronomia, Londrina – P R, E-mail: bartzmarie@gmail.com

2Engenheiro Agrônomo, Pesquisador Doutor, Embrapa Florestas, Colombo – PR, E-mail: browng@cnpf.embrapa.br

3Engenheiro Agrônomo, Professor Associado Doutor, Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Agronomia, Londrina – PR, E-mail: pasini@uel.br

4Engenheira Agrícola, Professor Adjunto Doutor, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel - Universidade Federal de Pelotas, Departamento de Solos, Pelotas – RS, E-mail: anacrlima@hotmail.com

5Engenheiro Agrônomo, MSc, Gestor da Área Técnica da Cooperativa dos Agricultores de Plantio Direto, Eldorado do Sul – RS, E-mail: dirceu@dirceugassen.com

As minhocas estão entre os primeiros animais a surgirem na terra (Bouché, 1983), e Aristóteles (300 anos A.C.) as chamou de ”intestinos da terra”. Contudo, elas não foram reconhecidas como importantes para os solos agrícolas até que Charles Darwin (1881) estudou os efeitos das minhocas nos solos, ressaltando seus benefícios.

Hoje, ecologistas do solo estão convencidos de que as minhocas prestam importantes ”serviços aos ecossistemas terrestres” (Lavelle et al., 2006). No entanto, estes serviços prestados ‘gratuitamente’, somente ocorrem quando o seu ambiente (especialmente o solo) é conservado e manejado adequadamente.

Neste sentido, devem-se ampliar conhecimentos sobre estes organismos, bem como sobre seus ”serviços”. Além disso, faz-se necessário conhecer melhor como a dinâmica populacional é afetada pelo manejo do ecossistema e do solo, para garantir seus benefícios para a agricultura e para a natureza.

As minhocas desempenham papel predominante na formação e manutenção da estrutura do solo, principalmente através dos túneis, das galerias e dos coprólitos (excrementos) que produzem (Lavelle et al., 1997). As características físicas e químicas destas estruturas, assim como sua distribuição espacial e temporal definem em grande parte a boa qualidade da camada superficial agricultável do solo, facilitando sobremaneira a retenção de nutrientes e a infiltração de água no perfil. As minhocas ingerem seletivamente partículas orgânicas, que ao passarem pelo intestino, podem sofrer decomposição e/ou proteção nos coprólitos (Figura 1) que contribuem para a formação de agregados estáveis e protegem parte desta matéria orgânica de uma mineralização rápida (Brown et al., 2000). Os coprólitos são ainda locais de alta atividade microbiológica e concentram macro e micronutrientes, constituindo assim uma reserva de nutrientes potencialmente disponíveis para as plantas (Bartz et al. 2009a,b; Brown et al., 2000).

Figura 1. Coprólitos de minhocas na superfície do solo em área de banhado.

Mais recentemente, a capacidade desses organismos de modificar o solo fez com que fossem chamados de ”engenheiros do ecossistema” (Lavelle et al., 1997). Sua atividade afeta direta ou indiretamente a disponibilidade de recursos para outros organismos e plantas mediante a modificação do ambiente físico.

A abundância, a diversidade, a distribuição e a atividade das minhocas variam em função das condições climáticas (temperatura e umidade), biológicas (tipos de vegetação e disponibilidade de alimentos) e influências antrópicas (manejo dos solos e uso de agrotóxicos) (Bouché, 1977). Entre estes fatores, os que possuem impacto mais significativo são: o tipo de solo, a cobertura vegetal e as alterações naturais e antrópicas geradas nesta cobertura, incluindo o manejo do solo e do ecossistema.

1. Minhocas no Sistema Plantio Direto na Palha

A maneira com que se trabalha o solo, ou seja, as práticas agrícolas utilizadas determinam tanto a qualidade quanto a quantidade de matéria orgânica acumulada, assim como a disponibilidade de nutrientes e a qualidade física do solo (Sá et al., 2001). O manejo também determina a diversidade, a abundância e a biomassa dos organismos que habitam o solo, entre eles as minhocas (Brown et al., 2008).

O preparo convencional do solo (uso de equipamento pesado para aração e gradagem) diminui a população de minhocas diretamente, através do dano físico causado pelos equipamentos agrícolas e indiretamente pela alteração da estrutura do solo (destruição das galerias e canais), redução da matéria orgânica do solo e por expor as minhocas à insolação e à predação por pássaros e outros animais (Edwards e Bohlen, 1996).

Por outro lado, a adoção de práticas conservacionistas como o sistema plantio direto na palha (SPDP) tem sido, na maioria dos casos, altamente benéfico às populações de minhocas (Chan, 2001). De fato, após alguns anos de adoção do sistema plantio direto no Sul do Brasil, por volta de 1979, um grupo de agricultores dos Campos Gerais fundou o chamado ”Clube da Minhoca” que, posteriormente, se tornou a Federação Brasileira de Plantio Direto na Palha. Esses agricultores consideravam que a presença e o aparecimento de minhocas no SPDP era um símbolo dos benefícios da adoção desse sistema ao solo.

Vários estudos, realizados no Brasil e exterior, mostram que o SPDP e a minhocas são aliados. Um SPDP manejado de forma adequada, atendendo às premissas de mínima movimentação do solo, cobertura permanente e uso de rotações de culturas e adubação verde, favorece o aumento das populações das minhocas. Há uma relação direta entre a idade dos sistemas de cultivo (PC – plantio convencional e PD – plantio direto) e as populações de minhocas (Figura 2A e B). Um levantamento realizado por Brown et al. (2003) no Estado do Paraná, mostrou que quanto mais antigo o SPDP, maior a população de minhocas. Porém, para o plantio convencional, quanto mais antigo, menor a quantidade de minhocas.

Figura 2. Relação entre a idade (em anos) de Sistema Plantio Direto na Palha (SPDP) (A) e Plantio Convencional (PC) (B) e a abundância de minhocas em estação úmida em várias áreas no Leste e Norte do Estado do Paraná. *P<0.05

A adoção do SPDP gradualmente aumenta as populações de minhocas, uma vez que promove o desenvolvimento e reprodução dos indivíduos presentes sob condições de solo mais favoráveis, incluindo maior retenção de umidade, proteção da superfície do solo através da palha, maior disponibilidade de alimento com aumento gradual da matéria orgânica e menor distúrbio do solo (Brown et al, 2008). Esse aumento na população de minhocas pode causar importantes mudanças na estrutura do solo, na infiltração de água e na disponibilidade de nutrientes, aumentando concomitantemente a fertilidade do solo e a produtividade das lavouras agrícolas. Por exemplo, na região de Arapoti (PR) Peixoto e Marochi (1996) verificaram que o aumento das populações de minhocas em SPDP aumentou a produção de soja em 51, 47 e 22% num período consecutivo de 3 anos. A biomassa de aveia preta e trigo, produzidos no inverno também foi maior devido à presença das minhocas.

Em regiões mais frias, é comum encontrar minhocas de tamanho maior, pertencentes ao gênero Amynthas (Figura 3), vulgarmente conhecidas de minhoca ”louca” ou ”puladeira” (Brown et al., 2006). Contudo, em regiões mais quentes, tendem a predominar minhocas menores, do gênero Dichogaster e em alguns locais, a minhoca ”mansa” (Pontoscolex corethrurus), a espécie mais comum no país (Brown et al., 2006). Também têm sido encontradas espécies nativas e minhocuçus em áreas com SPDP. Porém, apesar do amplo conhecimento dos efeitos do SPDP sobre as populações de minhocas, sabe-se ainda muito pouco sobre a biologia das espécies encontradas nos solos brasileiros e seus efeitos sobre a qualidade do solo (Brown e James, 2007).

Sob plantio direto na palha são freqüentemente encontradas grandes quantidades de pequenos oligoquetas da família Enchytraeidae, os enquitreídeos (Brown et al., 2008; Silva et al., 2006). Esses pequenos oligoquetas, parecidos com as minhocas, mas de tamanho diminuto e cor esbranquiçada (Figura 4), são detritívoros, alimentando-se de matéria orgânica em decomposição. Infelizmente, os enquitreídeos são muito pouco conhecidos e estudados no Brasil. Algumas vezes sua presença em raízes de plantas mortas tem levado à falsa impressão de que são rizófagos e que causam dano às plantas. Contudo, esses animais não danificam as plantas, e sim estão se alimentando das raízes mortas que foram danificadas por outro organismo patogênico.

Figura 3. Amynthas gracilis em áreas sob Sistema Plantio Direto na Fazendo Decolores em Arapoti/PR, onde Peixoto e Marochi realizaram o trabalho sobre minhocasem 1996. (Foto: George Gardner Brown)

Figura 4. Minhocas da família Enchytraeidae, sobre raízes mortas de plantas de soja.

O melhor entendimento dos oligoquetas (minhocas e enquitreídeos) e dos efeitos do manejo sobre suas populações é fundamental para aprimorar o manejo do solo e a qualidade do meio ambiente rural, visando a sustentabilidade e a rentabilidade da produção agrícola.

2. Minhocas vermelhas em lavouras de arroz: benéficas ou não?

Existe uma preocupação crescente por parte de agricultores em diversas regiões do país, de que as minhocas possam causar danos diretos às culturas, especialmente em lavouras de arroz.

Há muitos anos tem sido constatada a presença de minhocas nestas lavouras, no Rio Grande do Sul, em especial de uma espécie chamada vulgarmente de minhoca vermelha. Esta espécie pertence ao gênero Eukerria (Figura 5). Segundo identificações realizadas pelos autores e por Lima e Rodríguez (2007), trata-se de Eukerria eiseniana, conhecida como ”minhoca vermelha”, de origem Sul-Americana.

Nos levantamentos realizados por Lima e Rodriguéz (2007) em lavouras de arroz na região de Camaquã (RS), ocorreram mais duas espécies deste mesmo gênero: E. saltensis e E. stagnalis. E. eiseniana e E. saltensis foram registradas pela primeira vez no estado do Rio Grande do Sul por Lima e Rodríguez (2007), enquanto E. stagnalis por Moreira (1903).

As populações de minhocas do gênero Eukerria encontradas por Lima (2007), variaram entre 0 a 50 indivíduos m-2, dependendo do sistema de manejo adotado e da profundidade amostrada. Eisenia saltensis e E. eiseniana foram encontradas nos três sistemas de manejo estudados (convencional, semi-direto e pré-germinado). No sistema convencional E. saltensis foi encontrada em maior densidade (50 ind. m-2), enquanto que E. eiseniana esteve mais presente no sistema semi-direto (19 ind. m-2). Por outro lado, E. stagnalis foi encontrada em menor proporção e somente sistemas semi-direto e convencional (3 e 18 ind. m-2 respectivamente). Além das minhocas do gênero Eukerria, Lima e Rodriguéz (2007) identificaram uma nova espécie nativa Guarani camaqua nos sistemas pré-germinado (4 a 13 ind. m-2) e convencional (1 a2 ind. m-2) e uma espécie exótica, Bimastos parvus somente no sistema semi-direto (12 ind. m-2).

No Uruguai, Grosso et al. (2006) encontraram uma densidade de 196 indivíduos m-2 de minhocas do gênero Eukerria em lavouras de arroz irrigado. Para comparação, os experimentos realizados em casa de vegetação com inoculação de E. saltensis em arroz na Austrália, chegaram a ter densidades de até 5096 ind. m-2 para se observar algum efeito da atividade das minhocas sobre a cultura (Stevens e Warren, 2000).

Até o momento, não tem se identificado local com tão altas densidades de minhocas em arroz no Brasil. Além disso, nos estudos realizados até o momento na região Sul do Brasil, não foram identificados danos às lavouras causados por estas minhocas. Contudo, ainda não se avaliou adequadamente seu impacto sobre os solos de arrozais e a cultura de arroz. O primeiro passo nesse sentido deve incluir a identificação das espécies que ocorrem nas lavouras com registro de possíveis danos causados pelas minhocas ou não.

As minhocas se alimentam de restos orgânicos em decomposição. Elas são freqüentemente encontradas na camada superficial do solo, na liteira (palhada), e próximo ou junto às raízes, onde existe maior quantidade de matéria orgânica. Sua sobrevivência depende da ingestão de grandes quantidades de solo (pois este geralmente contém baixa quantidade de matéria orgânica) e produção de excrementos (Figura 6). Até hoje não se tem registro ou evidências de que alguma espécie de minhoca brasileira ataque ou se alimente das raízes vivas das plantas. Raramente se encontram fragmentos de raízes nos intestinos das minhocas, e estes são geralmente de raízes mortas e não vivas (Brown et al., 2004). A observação de conteúdos intestinais de exemplares de Eukerria, coletadas no Rio Grande do Sul, não revelou fragmentos de raízes (Gassen, 2006).

Figura 5. Minhoca vermelha (Eukerria eiseniana) em solos sob arroz inundado.

Figura 6. Excrementos (coprólitos) de minhocas sob a água de arroz irrigado.

Por outro lado, na Austrália, existem relatos de problemas secundários relacionados com a atividade da espécie Eukerria saltensis em arroz irrigado, especialmente pré-germinado (Stevens e Warren, 2000). Neste caso, verificou-se que o dano indireto causado pela minhoca é devido à produção de excrementos, que diminui a compactação do solo e aumenta a turbidez na água. Como conseqüência, as plantas respondem à alta turbidez de duas formas: a) reduzindo a fotossíntese, resultando em uma elevada taxa de mortalidade das mudas, pois estas não conseguem romper a superfície da água antes das reservas da semente se esgotarem; b) propiciando maior crescimento aéreo, levando a uma relação raiz/parte aérea desproporcional e, conseqüentemente, tornando as plantas vulneráveis ao desenraizamento pela ação das ondas.

Uma estratégia recomendada, na Austrália, para diminuir esse efeito negativo das minhocas sobre as plantas de arroz pré-germinado, tem sido manter o nível das águas o mais baixo possível, durante o estabelecimento da cultura de arroz. Outra alternativa eficiente para controlar as populações destas minhocas nos piquetes é a utilização de rotações de culturas que não necessitem irrigação, como os cereais de inverno (Stevens, 2003).

O impacto desta espécie em lavouras de arroz irrigado em outros países ainda é desconhecido. No entanto, existem outras espécies de minhocas registradas como causadoras de danos na produção de arroz irrigado: Polypheretima elongata no Havaí e nas Filipinas; Dichogaster annae e D. curgiensis nas Filipinas (Barrion e Litsinger, 1996; Blakemore et al., 2006); e, recentemente, uma nova espécie da família Criodrilidae, no Mato Grosso do Sul (José Alexandre Barrigossi, Embrapa Arroz e Feijão, comunicação pessoal, 2006). Cabe ressaltar que todas estas espécies causam efeito direto sobre os atributos físicos do solo, e efeitos indiretos sobre o enraizamento, sustentação e crescimento das plantas. Não existe evidência de que essas espécies estejam causando efeitos negativos diretos sobre as plantas.

No Brasil, a preocupação dos pesquisadores e profissionais deve ser no sentido de evitar que o desconhecimento sobre as minhocas e seus efeitos no solo e nas plantas, conduza a aplicações desnecessárias de agrotóxicos nas lavouras de arroz irrigado. O uso inadequado de produtos altamente tóxicos pode causar diversos passivos ambientais, como a eliminação de inimigos naturais de pragas, de insetos e invertebrados benéficos, a intoxicação humana ou de animais, e a contaminação ambiental. Portanto, o uso do inseticida carbofuran e outros pesticidas tóxicos para as minhocas deve ser evitado, e ensaios devem ser realizados para verificar: a) o efeito de altas populações de minhocas sobre o solo e a produtividade do arroz; b) a viabilidade e eficiência de alternativas de manejo como aquelas propostas para a Austrália. Somente assim, poderemos adotar práticas mais sustentáveis e menos agressivas ao meio ambiente, garantindo a qualidade do solo e do ambiente rural em zonas de produção de arroz.

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Revista Plantio Direto, edição 112, julho/agosto de 2009. Aldeia Norte Editora, Passo Fundo, RS.