Impact of successive sugarcane harvests and trash management practices on soil microbiological properties

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biomassa e atividades microbianas em solo sob pastagem com diferentes lotações de ovinos

Os efeitos da lotação de animais na produção de ovinos têm sido bastante estudados. No entanto, informações sobre seus efeitos na biomassa e nas atividades microbianas e, em conseqüência, na fertilidade do solo de pastagens são escassas. Neste trabalho, os efeitos da lotação de ovinos (LO) na biomassa e nas atividades microbianas responsáveis pela transformação dos compostos do C e N em solo de clima subtropical foram avaliados. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10 e 10-20 cm de pastos com baixa LO (5 animais ha-1), alta LO (40-50 animais ha-1) e com ausência de animais, em um delineamento inteiramente casualizado em parcelas subdivididas, com seis repetições. Os maiores valores de biomassa microbiana e das atividades respiratória, nitrificante e enzimática (urease e protease) foram encontrados nos solos dos pastos com baixa LO. Estes pastos também acumularam as maiores quantidades de matéria orgânica e N total. Essas variáveis foram reduzidas nos pastos sem animais ou com alta LO. Vegetação descontínua e intensa mineralização podem ter acarretado a diminuição dessas variáveis nos pastos com alta LO. Alta correlação foi obtida entre matéria orgânica, C orgânico e N total com as quantidades de biomassa microbiana e a atividade enzimática. A camada de 0-10 cm apresentou valores maiores das variáveis estudadas do que os encontrados na camada de 10-20 cm.

Alterações na matéria orgânica e na biomassa microbiana em solo de mata natural submetido a diferentes manejos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variáveis microbiológicas e produtividade do feijoeiro sob diferentes manejos do solo e calagem

O objetivo deste trabalho foi quantificar variáveis microbiológicas e produtividade do feijoeiro em razão do manejo do solo e da calagem. Parte de uma área cultivada há 20 anos em plantio direto (PD) foi submetida ao cultivo mínimo (CM), com escarificação a 0,25 m de profundidade, para incorporação do calcário. Os tratamentos consistiram de manejo do solo (PD e CM) e 0 e 2 t ha-1 de calcário dolomítico aplicadas na superfície, com quatro repetições. Os maiores valores de C da biomassa microbiana foram verificados no CM e os de C de CO2 liberado no PD sem calagem. A menor colonização micorrízica e a maior esporulação foram observadas no CM sem calagem. Não foram detectadas diferenças entre os tratamentos em relação à produção de matéria seca, enquanto na produtividade de grãos, o maior valor foi verificado no CM com calagem. É possível evitar a interrupção do PD com aplicação de calcário na superfície, visto que a incorporação do material de cobertura e a calagem pouco alteraram a estabilidade do sistema, conforme comprovado pelos valores estatísticos semelhantes de C do CO2 liberado e pelas pequenas diferenças observadas nas demais variáveis entre manejos.

Resíduos orgânicos como recondicionante de subsolo degradado e efeitos na atividade microbiana e fertilidade em cultivo de barbatimão

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alterações microbiológicas, de fertilidade e de produtividade do arroz de terras altas em diferentes manejos de solo e água

In Brazil, the upland rice Culture system is predominant, but its water supply depends of precipitation and its distribution. Sol-lie practices or disturbances on soil conditions may cause alterations that call be detected by microorganisms, which are quite sensitive. This experiment was developed to study microbiological alterations (microbial biomass carbon (MBC), released CO2 (C-CO2), metabolic quotient (qCO(2)) and mycorrhization), as well as alterations in soil fertility and productivity of upland rice, cultivated under different soil and water managements. Cultivar BRS Talento was used in the experiment. The experimental design was a completely randomized block design, with four replications, using three soil managements: no-tillage (NT), heavy disk + leveling disk harrowing (HL), and chisel plowing + leveling disk harrowing (CL), plus three water managements: no irrigation (WD0); water depth 1 (WD1), with irrigation at the reproductive and maturation periods; and water depth 2 (WD2), with irrigation throughout the rice cycle. Autochthones arbuscular mycorrhizal fungi proved to be sensitive to soil and water management. The NT presented the highest values for MO, Ca, SB and V% and the lowest for H+A1. This management, together with irrigation at the reproductive and maturation periods of BRS Talento cultivar, promoted goods results for crop yield and microbiology characteristics.

Occurrence of symbiotic fungi and rhizospheric phosphate solubilization in weeds

Estudos sobre a ecologia de organismos envolvidos no processo de produção são necessários para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável, e hoje, a sustentabilidade está intimamente ligada à rentabilidade de produção. Objetivou-se com este trabalho verificar a ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares em plantas daninhas de lavouras brasileiras e avaliar o potencial de solubilização de fosfato inorgânico da microbiota associada. 36 espécies de plantas daninhas foram avaliadas quanto à ocorrência de micorrizas, e 11 foram selecionadas para avaliação do potencial de solubilização total e relativa de fosfato. Todas as espécies apresentaram colonização por micorrizas, inclusive um exemplar da família Brassicaceae, geralmente enquadrada como não micorrizada. Na maioria das espécies, os tipos morfológicos de arbúsculos e enovelados de hifas foram observados, sendo os enovelados mais comuns entre as gramíneas. Fungos endofíticos do tipo dark septate foram visualizados na maioria das plantas. As plantas daninhas apresentaram distintos potenciais de solubilização de P na rizosfera. Amaranthus retroflexus, Bidens pilosa e Leonotis nepetaefolia apresentaram elevados valores de solubilização relativa de fosfato. Este é o primeiro relato de micorrizas e da atividade de solubilização de fosfato em plantas daninhas no Brasil.

Características biológicas do solo indicadoras de qualidade após dois anos de aplicação de biossólido industrial e cultivo de milho

A utilização agrícola de biossólidos tem sido muito incentivada, mas, como esses resíduos apresentam composição química variada, o valor agronômico e os efeitos sobre características indicadoras de qualidade do solo precisam ser avaliados caso a caso, a fim de estabelecer normas de segurança para uso desses materiais. Neste trabalho foram avaliadas características biológicas, após a aplicação, por dois anos consecutivos, de doses crescentes (0, 6, 12, 18 e 24 t ha-1 base seca) de um biossólido gerado por uma indústria de fibras e resinas PET e da adubação mineral completa no cultivo de milho, em um Cambissolo distrófico, comparados aos de uma área adjacente, sob Brachiaria sp. e sem cultivo nos últimos 10 anos, usada como referência. Os valores de C e N da biomassa microbiana, a respiração basal e as atividades das enzimas urease e beta-glicosidase e da hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) aumentaram, enquanto a atividade da fosfatase ácida diminuiu com a elevação das doses de biossólido, porém estas não tiveram efeito sobre o quociente metabólico (qCO2). A diminuição da atividade da fosfatase se deveu ao aumento da disponibilidade de P no solo, não caracterizando efeito adverso da aplicação do biossólido. Com aplicação de 12 t ha-1 de biossólido (recomendação agronômica), a respiração e a hidrólise da FDA foram maiores e a atividade da fosfatase foi menor que a obtida no solo com adubação mineral, mas as demais características avaliadas não diferiram entre estes tratamentos. A colonização micorrízica de Brachiaria sp. não diferiu entre plantas de crescimento espontâneo nas parcelas anteriormente cultivadas com milho e aquelas da área adjacente. Apesar do menor número de esporos, verificou-se enriquecimento de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) nas parcelas cultivadas. O carbono orgânico (Corg) e a biomassa microbiana apresentaram alta correlação com os demais parâmetros avaliados, indicando que as alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica, promovidas pela aplicação do biossólido, refletiram na dinâmica da microbiota e influenciaram positivamente os parâmetros biológicos de qualidade do solo.

População microbiana total e solubilizadora de fosfato em solo submetido a diferentes sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes espécies de plantas, fontes de fósforo e calagem sobre a população microbiana total e solubilizadora de fosfato. Foram isolados fungos e bactérias capazes de solubilizar hidroxiapatita, proporcionando P solúvel. O experimento utilizado foi em blocos ao acaso com fatorial 3x3x2. E os fatores avaliados foram espécies de plantas (controle, braquiária e guandu), fertilizantes (controle, superfosfato simples e fosfato de rocha, ambos na dose de 400 kg ha-1 de P(2)0(5) ) e calagem (com e sem calcário). A população bacteriana cresceu pelo efeito da calagem, e a de fungos aumentou, independentemente da calagem, nas parcelas cultivadas com braquiária e fertilizadas com superfosfato. Foi constatado incremento de biomassa-P microbiana sobre o controle por influência da braquiária (23,9%), do superfosfato (30,9%) e da calagem (46,9%). O número de bactérias solubilizadoras foi favorecido pela calagem ou pelo plantio de guandu adubado com fosfato natural ou com braquiária sem adubação. Os fungos solubilizadores aumentaram na ausência de planta ou de adubação e na presença de guandu com fosfato natural. Finalmente, a calagem favoreceumais o crescimento dos fungos solubilizadores, em comparação com o controle, nos tratamentos fosfato natural, braquiária ou guandu.

Efeito do sistema de plantio e doses do nicosulfuron sobre a atividade microbiana do solo

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do atrazine em mistura com nicosulfuron sobre a atividade microbiológica do solo em sistema de cultivo convencional ou semeadura direta. O estudo foi realizado em área de integração milho-braquiária, sendo feitas aplicações dos herbicidas atrazine + nicosulfuron em duas dosagens (1.500 + 10 e 1.500 + 30 g h-1) e mantidas duas áreas testemunhas: não capinada e capinada sem cultivo. Por ocasião do florescimento, foram retiradas amostras do solo em cada unidade experimental, para determinação da taxa de desprendimento de CO2, carbono da biomassa microbiana (CBM) e quociente metabólico (qCO2). Entre os sistemas de cultivo, a taxa de desprendimento de CO2 foi menor nas parcelas não capinadas. O CBM foi maior no sistema de plantio direto, sendo afetado negativamente pela ausência de vegetação. Menores valores para CBM foram observados nas amostras de solo das parcelas capinadas. Os maiores valores de qCO2 foram observados no sistema convencional. No sistema de plantio direto não se verificou diferença entre os tratamentos cujo solo recebeu herbicida e o isento de capinas. Dessa forma, pode-se concluir que os indicadores microbiológicos avaliados foram sensíveis aos tratamentos propostos, indicando menor distúrbio ao solo quando em sistema de semeadura direta. Entretanto, na integração lavoura-pecuária em sistema convencional de cultivo, o efeito negativo dos herbicidas é aumentado com o incremento na dose do nicosulfuron.

Synergistic action of both Aspergillus niger and Burkholderia cepacea in co-culture increases phosphate solubilization in growth medium

Co-inoculation of the fungus Aspergillus niger and the bacterium Burkholderia cepacia was undertaken to understand the interaction between different species of phosphate-solubilizing microorganisms (PSM). PSM were inoculated in a single or mixed (A. nigerB.similar to cepacia) culture. During 9 similar to days of incubation, microbial biomass was enhanced, accompanied with increases in the levels of soluble phosphate and titratable acidity, as well as increased acid phosphatase activity. Production of acids and levels of phosphate solubilization were greater in the co-culture of A.similar to nigerB.similar to cepacia than in the single culture. The quantity of phosphate solubilized by the co-culture ranged from 40.51 +/- 0.60 to 1103.64 +/- 1.21 similar to mu g similar to PO4 3-similar to mL-1 and was 922% higher than single cultures. pH of the medium dropped from 7.0 to 3.0 in the A.similar to niger culture, 3.1 in the co-culture, and 4.2 in the B.similar to cepacia culture. on the third day of postinoculation, acid production by the co-culture (mean 5.40 +/- 0.31 similar to mg NaOH mL-1) was 1990% greater than single cultures. Glucose concentration decreased almost completely (9799% of the starting concentration) by the ninth day of the incubation. These results show remarkable synergism by the co-culture in comparison with single cultures in the solubility of CaHPO4 under in vitro conditions. This synergy between microorganisms can be used in poor available phosphate soils to enhance phosphate solubilization.

Atividade microbiana em um Latossolo degradado tratado com lodo de esgoto

The degraded soil shows, in general, poor biological activity, considering its physical characteristics, low fertility and organic matter, mainly due to removal or degradation of its superficial layer. The sewage sludge, due to its high content of easily decomposed organic matter can be an alternate source of organic residues and combined to its high content of the principal nutrients for the plants can be an important factor to promote biological activities in degraded soil. In order to study the actions of the sewage sludge in the recovery of a degraded Latosol, the carbon in the microbial biomass (C mic), the carbon released CO2 (C-CO2) and the relation between microbial and organic carbon (Cmic/Corg) were used as indicators of the effects. To do so, two doses (30 and 60 Mg ha-1) of sewer slime applied in topdressing and incorporated together with a mineral fertilizer treatment, using the eucalyptus as a test crop. A completely randomized design with 4 treatments and 4 repetitions was used. The sewage sludge promoted increase of liberated C-CO2 and the C mic, which constitute the adequate quality indicators for monitoring the soil recovery.

Atividade rizosférica de solo tratado com herbicida durante processo de remediação por Stizolobium aterrimum

This study aimed to evaluate the soil microbiota activity associated to S. aterrimum rhizosphere, during the phytoremediation process of a soil contaminated with trifloxysulfuron-sodium. S. aterrimum was cultivated in vases (6, 0 L) filled with soil, after trifloxysulfuron-sodium, at 7.5 g ha -1, was applied or not. Every 15 days after sowing (DAS), rhizospheric soil was collected for soil microbial respiration (amount of evolved CO 2) and microbial biomass carbon (MBC) analysis. To determine herbicide residues in the soil samples, after phytoremediation, Sorghum bicolor L. was cultivated as an indicator species, in addition to high performance liquid chromatography (HPLC) analysis. The microbiota associated to S. aterrimum rhizosphere showed to be sensitive to trifloxysulfuron-sodium and may be used as a microbiological indicator of disturbances caused by this herbicide in the environment. Regarding time for remediation, 45 days of development is enough for S. aterrimum to reduce residual trifloxysulfuron- sodium to a level not able to cause toxicity to the indicator plant.

Mechanical tillage of degraded mining areas at Jamari national forest (Amazonian forest, Rondônia - BR)

According to the environmental legislation enforced in Brazil and the process of marketing globalization, the commitment of the nations to the preservation of the environment is intensified. By reason of nature's negative responses to its intensive use, awareness then appears from enterprises and agencies about how the anthropic action over the environment needs to be minimized, becoming a challenge: development and sustainability. In this context, the present work made use of the Mechanical tillage of the soil, as a technique to apply, in a large scale, the strategies and methods to recover mined areas that were researched and developed experimentally by researchers on a theme project about the recovering of degraded areas. This work was conducted in the Amazon ecosystem, inside the Jamari National Forest - Rondônia (FLONA do Jamari), in deactivated cassiterite mines. The objectives of this work were to: Develop a computational program capable of managing a database and assist in the selection of machines and preparation methods to execute the operations of topographical reconstitution and tillage of surfaces in areas degraded by the mineral exploitation of cassiterite. Use the program that was developed in the planning of costs and operational development, for the operations required in the strategies for recovering the areas. Analyze the vegetable productivity in the mobilized areas and the quality of the superficial mobilization, making use of indicators and tillage methods. Evaluate, through biological indicators, the efficiency of the recovery strategies and techniques that were mechanized and applied on the location. The results showed that the developed computational program (SGMAD) served the methodological purposes (the analysis of costs and operational capacity) established for the planning and the selection of the tillage machines and methods in the areas of mineral exploitation of cassiterite. The applied methods and quality of the superficial mobilization were significant to the development of leguminous plants in the areas. The use of biological indicators (microbial biomass and enzymatic activity) in the evaluation of the adopted techniques and strategies revealed that the planting of leguminous plants and their posterior incorporation have been promoting gradually positive alterations in some of the analyzed soil/substract parameters. © 2010 WIT Press.

Dinámica del suelo y estoque de carbono después de diez años de la restauración de tierras degradadas usando especies arbóreas del bosque atlántico

Brazil's Atlantic Forest ecosystem has been greatly affected by land use changes, with only 11.26% of its original vegetation cover remaining. Currently, Atlantic Forest restoration is receiving increasing attention because of its potential for carbon sequestration and the important role of soil carbon in the global carbon balance. Soil organic matter is also essential for physical, chemical and biological components of soil fertility and forest sustainability. This study evaluated the potential for soil recovery in contrasting restoration models using indigenous Atlantic Forest tree species ten years after their establishment. The study site is located in Botucatu municipality, São Paulo State-Brazil, in a loamy dystrophic Red-Yellow Argisol site (Typic Hapludult). Four treatments were compared: i) Control (Spontaneous Restoration); ii) Low Diversity (five fast-growing tree species established by direct seeding); iii) High Diversity (mixed plantings of 41 species established with seedlings) and; iv) Native Forest (well conserved neighboring forest fragment). The following soil properties were evaluated: (1) physical-texture, density and porosity; (2) chemical-C, N, P, S, K, Ca, Mg, Al and pH; (3) biological-microbial biomass. Litter nutrient concentrations (P, S, K, Ca and Mg) and C and N litter stocks were determined. Within ten years the litter C and N stocks of the Low Diversity treatment area were higher than Control and similar to those in both the High Diversity treatment and the Native Forest. Soil C stocks increased through time for both models and in the Control plots, but remained highest in the Native Forest. The methods of restoration were shown to have different effects on soil dynamics, mainly on chemical properties. These results show that, at least in the short-term, changes in soil properties are more rapid in a less complex system like the Low Diversity model than in the a High Species Diversity model. For both mixed plantation systems, carbon soil cycling can be reestablished, resulting in increases in carbon stocks in both soil and litter.