Analysis of the zooplanktonic community in rice fields during a crop cycle in agroecological versus conventional management

Abstract

This study investigated the zooplankton community in rice fields with different management practices: conventional crop (CC) and agroecological crop (AE). In both wetlands, physicochemical parameters and pesticide residues in water and sediment were measured, and the structure of zooplankton was analyzed. Environmental parameters did not show significant differences between the wetlands. In AE samples, no pesticide residues were recorded in water; only bentazone residues were found in sediment. In CC water samples, bentazone, glyphosate, and AMPA were found, while bentazone, AMPA, clomazone, imidacloprid, and tebuconazole were detected in sediment. AE rice field presented significantly (p < 0.01) higher richness of Cladocera taxa, which is considered the most sensitive group among zooplankters, as well as abundance of rotifers, diversity, and evenness of taxa (p < 0.05). In contrast, in CC, only the dominance was significantly (p < 0.05) higher than in AE, mainly explained by the dominance of smaller species and copepods, considered more tolerant. The percentage of dissimilarity between crops was high (79.9 %). Through different biological indicators and ecological indices, we conclude that the AE rice field showed better environmental quality than CC. This study contributes to understanding the effect of pesticides on zooplankton and alerts about the importance of diversifying crop management practices and diminishing the use of agrochemicals in rice production.

Este estudio investigó la comunidad zooplanctónica en dos campos de arroz con diferentes prácticas de manejo: cultivo convencional (CC) y cultivo agroecológico (AE). En ambos humedales se midieron parámetros fisicoquímicos y residuos de plaguicidas en agua y sedimentos y se analizó la estructura del zooplancton. Los parámetros ambientales no mostraron diferencias significativas entre los humedales. En las muestras de AE no se registraron residuos de plaguicidas en agua; sólo se encontraron residuos de bentazon en sedimento. En las muestras de agua de CC se encontró bentazon, glifosato y AMPA, mientras que en sedimento se detectó bentazon, AMPA, clomazone, imidacloprid y tebuconazole. AE presentó mayor riqueza de cladóceros (p < 0,01), considerado el grupo más sensible, así como mayor abundancia de rotíferos, diversidad y equitatividad de taxones (p < 0.05). En contraste, en CC, solo la dominancia fue significativamente mayor que en AE (p < 0.05), explicado principalmente por la dominancia de especies pequeñas y copépodos, considerados más tolerantes. El porcentaje de disimilitud entre cultivos fue alto (79.9 %). A través de diferentes indicadores biológicos e índices ecológicos, se concluye que AE mostró mejor calidad ambiental que CC. Este estudio contribuye a comprender el efecto de los plaguicidas en el zooplancton y alerta sobre la importancia de diversificar las prácticas de manejo de cultivos y disminuir el uso de agroquimícos en la producción de arroz.