O papel das espécies de escaravelhos na emissão de óxido nitroso, volatilização de amônia e ciclagem de nutrientes

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 3572 (2023) Cite este artigo

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Este estudo avaliou o papel de espécies de besouros rola-bosta isoladas ou associadas a diferentes espécies na emissão de óxido nitroso (N2O), na volatilização de amônia e no desempenho do milheto [Pennisetum glaucum (L.)]. Houve sete tratamentos, incluindo dois controles (solo e solo + esterco sem besouros), espécies únicas de Onthophagus taurus [Shreber, 1759] (1), Digitonthophagus gazella [Fabricius, 1787] (2) ou Phanaeus vindex [MacLeay, 1819 ] (3); e seus agenciamentos (1 + 2 e 1 + 2 + 3). A emissão de óxido nitroso foi estimada para 24 dias, quando o milheto foi plantado em sequência para avaliar o crescimento, produção de nitrogênio (NY) e atividade do besouro rola-bosta. Espécies de besouros rola-bostas apresentaram maior fluxo de N2O no esterco no 6º dia (80 g N2O-N ha−1 dia−1) em comparação com solo e esterco (2,6 g N2O-N ha−1 dia−1). As emissões de amônia variaram com a presença de besouros rola-bosta (P < 0,05), e D. gazella apresentou menos NH3−N nos dias 1, 6 e 12 com médias de 2.061, 1.526 e 1.048 g ha-1 dia-1, respectivamente . O teor de N no solo aumentou com a aplicação de esterco + besouro. A aplicação de esterco afetou o acúmulo de forragem de milheto (AH), independentemente da presença de besouros, e as médias variaram de 5 a 8 g MS balde-1. Uma análise PCA foi aplicada para analisar a variação e correlação de cada variável, mas indicou uma explicação de componente principal baixa (menos de 80%), insuficiente para explicar a variação nos achados. Apesar da maior remoção de esterco, as maiores espécies, P. videx e sua combinação de espécies, precisam ser mais estudadas para melhor compreensão sobre sua contribuição nos gases de efeito estufa. A presença de besouros rola-bosta antes do plantio melhorou a produção de milheto por aumentar a ciclagem de N, embora as associações com as três espécies de besouros tenham aumentado as perdas de N para o ambiente via desnitrificação.

A produção pecuária pode contribuir para a intensificação do efeito estufa, com a fermentação entérica bovina1, esterco fresco2 e produção de arroz3 sendo os principais contribuintes para as emissões de metano (CH4); Fertilizantes de N4 e excrementos de gado (urina e esterco) são os principais contribuintes para as emissões de óxido nitroso (N2O). De acordo com Meng et al.5, as emissões anuais de gases de efeito estufa (GEE) da produção e uso de fertilizantes nitrogenados são estimadas em 50 g N2O-N, enquanto a fertilização com esterco bovino não tratado emite 90 g N2O-N.

Os besouros de esterco têm o potencial de reduzir as emissões de GEE ao aerar o solo e quebrar as zonas anaeróbias formadas sob a crosta de estrume6, o que pode afetar a interação dos excrementos depositados com as populações microbianas do solo7. Besouros de esterco são insetos coprófagos (classe Insecta e ordem Coleoptera) que desempenham um papel importante na ciclagem de N em pastagens agrícolas temperadas e tropicais8. Eles podem ajudar a reduzir as emissões de GEE e melhorar o sequestro de carbono, aumentando o crescimento da grama e a fertilidade do solo9,10,11.

Os táxons de besouros de estrume diferem em suas técnicas de nidificação e são classificados como moradores, túneis ou rolos12, que têm um grande impacto nas funções ecológicas, como a eficiência de remoção de esterco13. Muitas das espécies de besouros escavam o solo de maneiras distintas, com diâmetros e tamanhos variados, resultando em diferentes microambientes com diferentes fluxos de GEE14,15 e melhor ciclagem de nutrientes ao transferir carbono do solo de forma mais eficiente e favorecer a diversidade bacteriana do solo12,16,17.

Para tanto, diferentes espécies de besouros rola-bosta foram aplicadas individualmente ou em combinação com esterco usado para fertilizar o milheto [Pennisetum glaucum (L.)], onde foram avaliados o fluxo de N2O e a volatilização de NH3 e a produtividade de forragem. Assim, levantamos a hipótese de que a presença de besouros de esterco reduziria a emissão de N2O e a volatilização de NH3 e aumentaria o rendimento da cultura devido ao aumento da ciclagem de N e redução das perdas de N.