Chemical properties and enzyme activity in a sewage sludge-treated soil

A soil sample was taken from the top 0-20cm at Jaboticabal county, São Paulo State, Brazil, air dried, sieved to 5mm, and placed into pots (2700g per pot). Sewage sludge was air-dried, ground to 2mm, and thoroughly mixed to the top 0-10cm soil of each pot, which were irrigated with distilled water in a total volume equivalent to the last 30years average rainfall in the region. Sorghum was sowed 120days after sewage sludge incorporation and then the irrigation was made according to the plants' requirement. When the plants were about 10 cm high, they were thinned to two per pot. Soil samples (0-10, 10-20, and 20-30 cm depth) were obtained immediately after the incorporation of sewage sludge and at 30, 60, 120, and 170 days after, air dried, sieved to 2 mm and analyzed for organic matter (OM), pH (0,01 mol L-1 CaCl2), extractable P (resin), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg), amylase and cellulase activity. Sewage sludge increased soil OM, pH, extractable phosphorus (P), K. Ca. amylase and cellulase activity, especially at the rate 16 t ha(-1). Organic matter, extractable P, K, Ca, Mg. and amylase activity were higher in the top 0-10cm, while pH was higher in the 20-30cm layer. Amylase activity was not affected by sampling depth. Organic matter, pH, extractable P. K, Ca, and Mg decreased during the experimental period. Amylase activity decreased until sorghum was sowed and increased afterwards. Cellulase activity increased until 90 days after sewage sludge application and then decreased. Sewage sludge used in the experiment should already contain some amylase activity or a substance that was a soil enzyme activator and also a substance that was an inhibitor of soil cellulase inhibitor. Sonic of the plant nutrients contained in sewage sludge, mainly P, did not migrate down the soil column. an indication that sewage sludge should be incorporated into the soil to improve nutrient bioavailability. Sorghum roots increased amylase activity but did not affect cellulase activity.

Enzyme activity and microbial biomass in an Oxisol amended with sewage sludge contaminated with nickel

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

Soil microbiological attributes under summer/winter crops rotation in a no-tillage system

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

Soil microbial biomass after three-year consecutive composted tannery sludge amendment

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Atributos bioquímicos e químicos do solo rizosférico e não rizosférico de culturas em rotação no sistema de semeadura direta

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. de modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Enxofre disponível para a soja e atividade de arilsulfatase em solo tratado com gesso agrícola

O constante uso de fertilizantes que não contêm S, aliado ao baixo teor de matéria orgânica de alguns solos, pode resultar em limitação desse nutriente para as culturas. Graças à alta mobilidade do íon sulfato no perfil da maioria dos solos, é importante conhecer o efeito residual da aplicação do gesso agrícola feita com a finalidade de fornecimento de S, visando estimar sua freqüência de realização. em dois anos agrícolas, foram efetuados experimentos em campo para avaliar o efeito da aplicação de gesso agrícola nos teores de S-sulfato, S-reserva e atividade da arilsulfatase de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com soja, bem como nos teores de macronutrientes nas folhas e na produtividade de grãos da cultura. Os tratamentos consistiram na aplicação de: 0, 67, 133, 267, 533 e 1.067 kg ha-1 de gesso agrícola, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Realizaram-se amostragens de solo nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm a cada 21 dias durante o ciclo da cultura, totalizando seis por ano. A primeira amostragem de cada ano foi feita antes da aplicação do gesso. No segundo ano, a distribuição dos tratamentos foi feita sobre as mesmas parcelas do ano anterior. O gesso agrícola aumentou os teores de S-sulfato no solo nas épocas próximas à aplicação, os quais diminuíram com o tempo, em decorrência da precipitação pluvial. No primeiro ano, o S-sulfato foi lixiviado para além da profundidade de 20-40 cm, sem efeito residual de um ano para o outro. A atividade da arilsulfatase foi maior a 0-20 cm, de forma semelhante ao observado para o S-reserva, havendo correlação positiva entre essas variáveis. A aplicação de gesso agrícola não influenciou a produção de grãos e, à exceção do teor de S no segundo ano, não alterou os teores de macronutrientes nas folhas de soja.

Atividade de proteases e disponibilidade de nitrogênio para laranjeira cultivada em Latossolo Vermelho distrófico

O conhecimento do potencial da mineralização dos compostos orgânicos nitrogenados do solo é fundamental para o uso eficiente do N em sistemas de produção agrícola. Com o objetivo de avaliar a atividade de proteases e suas relações com os teores de diferentes formas de N em Latossolo Vermelho distrófico cultivado com laranjeira, foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), na linha de projeção da copa e nas entrelinhas, nos meses de novembro e dezembro/98, fevereiro e março/99. em março/99, época recomendada para a diagnose foliar, também foram coletadas amostras de folhas. As amostras de solo foram avaliadas com relação à atividade de proteases e aos teores de N-amoniacal, N-nitrato, N-total, N-amoniacal obtido após incubação anaeróbia (N-pot) e N-amoniacal extraído por solução de CaCl2 sob autoclavagem (N-autoclave). Nas amostras de folha, determinou-se o teor de N-total. A atividade de proteases foi influenciada pelo local e pela profundidade de amostragem, tendo sido mais elevada na linha de projeção da copa e profundidade de 0-10 cm. A aplicação de fertilizante orgânico causou aumento na atividade de proteases, principalmente na camada de 0-10 cm. O coeficiente de correlação entre atividade de proteases e outros métodos para avaliação da disponibilidade de N dependeu da época, do local e da profundidade de amostragem. A correlação entre o N-foliar, obtido na época indicada para diagnose foliar, a atividade de proteases e as demais formas para avaliar disponibilidade de N (N-amoniacal, N-nitrato, N-autoclave e N-pot) variou com a época de amostragem. A atividade de proteases foi positiva e altamente correlacionada com o N-foliar, obtido na época indicada para fins de diagnose foliar, para amostras de terra retiradas nas entrelinhas (0-10 cm), no mês de dezembro/1998.

Hidrólise da uréia em latossolos: efeito da concentração de uréia, temperatura, pH, armazenamento e tempo de incubação

Este trabalho objetivou estudar a velocidade de hidrólise da uréia em dois diferentes solos brasileiros (Latossolo Vermelho Aluminoférrico típico e Latossolo Vermelho distrófico típico) onde foram realizados ensaios sobre o efeito do tempo e condições de armazenamento, concentração do substrato (uréia), temperatura, pH e tempo de incubação sobre a atividade da urease. As melhores condições de armazenamento foram em temperatura ambiente ou 5 ºC, após secagem ao ar, por um período de até 7 dias; para as condições estudadas, o melhor tempo de incubação foi de uma hora a 25-30 ºC, sem a utilização de tampão para acertar o pH, e a concentração de uréia suficiente foi de 3,30 g L-1, para o Latossolo Vermelho Aluminoférrico típico, e de 2,5 g L-1, para o Latossolo Vermelho distrófico típico para obter a velocidade máxima da enzima.

Biomassa microbiana e atividade enzimática em solos do Estado de São Paulo sob vegetação nativa e cultivados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Escória de siderurgia na cultura do arroz: fonte de silício e a interação com o nitrogênio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Microbial alterations of the soil influenced by induced compaction

A compactação é um dos fatores mais agravantes para a qualidade do solo, porém o seu efeito na comunidade e atividade enzimática microbiana não tem sido suficientemente estudado. Seis níveis de compactação foram obtidos pela passagem de tratores com diferentes pesos em um Latossolo Vermelho, e a densidade final foi medida. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, após a colheita do milho. O efeito da compactação foi evidente em todos os parâmetros estudados, mas nem sempre foi significativo. A contagem das bactérias totais reduziu significativamente em 22-30 %, e a das nitrificantes, em 38-41 %, no solo com maior densidade em relação ao controle. Contudo, a população de fungos aumentou de 55 a 86 %, e a das bactérias desnitrificantes, de 49 a 53 %. A atividade da desidrogenase diminuiu de 20 a 34 %; a da urease, de 44 a 46 %; e a da fosfatase, de 26 a 28 %. O conteúdo de matéria orgânica e o pH do solo diminuíram na camada 0-0,10 em relação à de 0,10-0,20 m e influíram possivelmente na redução das contagens microbianas exceto das bactérias desnitrificantes, e na atividade das enzimas, menos a da urease. Esses resultados indicam que a compactação do solo teve influência na comunidade de microrganismos aeróbios e na sua atividade. Esse efeito pode alterar a ciclagem de nutrientes e diminuir a produção da planta.

Evaluation of solid and submerged fermentations for the production of cyclodextrin glycosyltransferase by Paenibacillus campinasensis H69-3 and characterization of crude enzyme

Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) is an enzyme that produces cyclodextrins from starch by an intramolecular transglycosylation reaction. Cyclodextrins have been shown to have a number of applications in the food, cosmetic, pharmaceutical, and chemical industries. In the current study, the production of CGTase by Paenibacillus campinasensis strain H69-3 was examined in submerged and solid-state fermentations. P. campinasensis strain H69-3 was isolated from the soil, which grows at 45 C, and is a Gram-variable bacterium. Different substrate sources such as wheat bran, soybean bran, soybean extract, cassava solid residue, cassava starch, corn starch, and other combinations were used in the enzyme production. CGTase activity was highest in submerged fermentations with the greatest production observed at 48-72 h. The physical and chemical properties of CGTase were determined from the crude enzyme produced from submerged fermentations. The optimum temperature was found to be 70-75 degrees C, and the activity was stable at 55 degrees C for 1 h. The enzyme displayed two optimum pH values, 5.5 and 9.0 and was found to be stable between a pH of 4.5 and 11.0.

Cyclodextrin glycosyltransferase production by new Bacillus sp. strains isolated from brazilian soil

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

Microbial populations and activities in sewage sludge and phosphate fertilizer-amended soil

A greenhouse study was conducted to determine the number of microbial populations and activities in sewage sludge and phosphate fertilizer-amended dark red latosoil for cultivation of tomato plants. Sewage sludge was applied at doses of 0, 10, 20, 40, 80 and 160 t ha(-1), and phosphate (P2O5) at doses of 0, 100, 200, 400 and 800 kg ha(-1). The bacterial populations increased as a function of sewage sludge and phosphate application. Fungal populations were not affected by the application of phosphate alone but were increased by the application of sewage sludge. Phosphate doses higher than 100-200 kg ha(-1) in combination with sewage sludge inhibited both bacterial and fungal growth. The responses determined by microbial counts were reflected in the microbial biomass values, with a more significant effect of sewage sludge than of phosphate or of a combination of both. These results confirm the need for a carbon and energy source (represented here by sewage sludge) for microbial growth in a soil poor in organic matter. Dehydrogenase and urease activities reflected the results of the microbial populations due to the effect of sewage sludge and phosphate, but no satisfactory result was obtained for phosphatase. Urease activity was expressed by a linear regression equation as the result of the effect of sewage sludge, and by a quadratic regression equation as the result of the effect of phosphate. All parameters investigated showed a significant correlation with bacterial counts but not with fungal counts, indicating a greater effect of sewage sludge and phosphate on bacteria than on fungi.