Comunidade edáfica associada ao feijoeiro sob tratamento de sementes com tiametoxam

Abstract

O tratamento de sementes é uma prática amplamente utilizada para proteger as plântulas nas fases iniciais do desenvolvimento. A intensificação dessa técnica ocorreu com a adoção de inseticidas neonicotinoides. Dentre esses, o tiametoxam destaca-se pelo amplo uso agrícola e pelo potencial de exposição crônica de organismos não-alvo. Nesse trabalho, foi hipotetizado que o uso de tiametoxam no tratamento de sementes de feijão causa impacto negativo na entomofauna edáfica. O experimento foi realizado em área irrigada por aspersão, em Riachão das Neves (Bahia), com 3 ha cultivados com feijão comum (Phaseolus vulgaris), sendo metade com sementes tratadas com tiametoxam e a outra metade como controle, sem este tratamento. As sementes receberam tratamento padrão (biológico e fungicida) e, na área tratada, também o inseticida tiametoxam, antes da inoculação com a bactéria fixadora de nitrogênio Bradyrhizobium japonicum. Foram conduzidos três cultivos sucessivos, com intervalos de 30 dias, e acompanhados conforme os estágios fenológicos do feijoeiro. A entomofauna edáfica foi amostrada antes da semeadura e nos estágios BBCH 12, 30 e 64, utilizando armadilhas pitfall para a fauna da superfície e extratores de Berlese–Tullgren para a fauna do solo. As armadilhas permaneceram sete dias em campo e os organismos coletados foram preservados em álcool a 70%, triados, contados e identificados ao menor nível taxonômico possível, com posterior enquadramento por grupos tróficos funcionais. Os dados foram analisados no R com modelos mistos para abundância e diversidade, PERMANOVA e NMDS para a composição da comunidade e, adicionalmente, foram construídas teias alimentares para avaliar a estrutura funcional da entomofauna sob os efeitos do tratamento e das amostragens. Foram amostrados 150.887 indivíduos, levando à identificação de 66 táxons, sendo predominantes os grupos de ácaros Oribatida e colêmbolos (Collembola). A abundância total da entomofauna edáfica não foi significativamente afetada pelo tratamento com tiametoxam, sendo a variação explicada principalmente pelo período de amostragem de acordo com a fase de desenvolvimento das plantas, com maior abundância na fase inicial e redução nas fases posteriores. A riqueza e os índices de diversidade (Shannon e Simpson) também apresentaram efeito temporal, com queda na amostragem final, enquanto o efeito isolado do tratamento foi, em geral, não significativo, exceto pontualmente na última amostragem. As análises multivariadas indicaram que a estrutura da comunidade foi determinada sobretudo pela dinâmica temporal associada à fenologia das plantas de feijão. Poucos táxons responderam diretamente ao inseticida. As métricas das teias tróficas variaram ao longo do tempo, mas não apresentaram efeito direto do tiametoxam. Os padrões observados nas análises indicaram que o efeito do tratamento não é inexistente, mas sim sutil, modulada pelo tempo e pela reorganização das interações funcionais no sistema edáfico. Palavras-chave: Entomofauna do solo; Tratamento de sementes; Teia trófica; Ecotoxicologia

Seed treatment is a widely used practice to protect seedlings during the early stages of development. The intensification of this technique occurred with the adoption of neonicotinoid insecticides. Among these, thiamethoxam stands out due to its widespread agricultural use and its potential for chronic exposure of non-target organisms. In this study, it was hypothesized that the use of thiamethoxam in common bean seed treatment causes a negative impact on the soil entomofauna. The experiment was carried out in a sprinkler-irrigated area in Riachão das Neves, Bahia, Brazil, with 3 ha cultivated with common bean (Phaseolus vulgaris), half with seeds treated with thiamethoxam and the other half serving as a control, without this treatment. Seeds received a standard treatment (biological agent and fungicide) and, in the treated area, also the insecticide thiamethoxam before inoculation with the nitrogen-fixing bacterium Bradyrhizobium japonicum. Three successive cropping cycles were conducted, with intervals of 30 days, and were monitored according to the phenological stages of the bean crop. Soil entomofauna was sampled before sowing and at BBCH stages 12, 30, and 64, using pitfall traps for surface fauna and Berlese–Tullgren extractors for soil fauna. The traps remained in the field for seven days, and the collected organisms were preserved in 70% ethanol, sorted, counted, and identified to the lowest possible taxonomic level, followed by classification into functional trophic groups. Data were analyzed in R using mixed models for abundance and diversity, PERMANOVA and NMDS for community composition, and food webs were additionally constructed to evaluate the functional structure of the entomofauna under the effects of treatment and sampling periods. A total of 150,887 individuals were sampled, leading to the identification of 66 taxa, with Oribatida mites and springtails (Collembola) as the predominant groups. The total abundance of soil entomofauna was not significantly affected by thiamethoxam treatment, with variation mainly explained by the sampling period according to the plant development stage, with higher abundance in the initial phase and a reduction in later stages. Richness and diversity indices (Shannon and Simpson) also showed a temporal effect, with a decline in the final sampling, while the isolated effect of the treatment was generally non-significant, except at the last sampling. Multivariate analyses indicated that community structure was mainly determined by temporal dynamics associated with the phenology of bean plants. Few taxa responded directly to the insecticide. Food web metrics varied over time but did not show a direct effect of thiamethoxam. The patterns observed in the analyses indicate that the effect of the treatment is not absent, but rather subtle, being modulated by time and by the reorganization of functional interactions in the soil system. Keywords: Soil entomofauna; Seed treatment; Trophic web; Ecotoxicology