Comunidades microbianas, atividade enzimática e fungos micorrízicos em solo rizosférico de "Landfarming" de resíduos petroquímicos

As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.

Biomassa e atividade microbiana em solo sob diferentes sistemas de manejo na região fisiográfica Campos das Vertentes - MG

A biomassa e a atividade microbiana têm sido apontadas como indicadores adequados de alterações provocadas por diferentes sistemas de uso e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na biomassa e na atividade microbiana de um Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico, sob Cerrado nativo e diferentes sistemas de manejo, na região fisiográfica Campos das Vertentes, Minas Gerais. Os sistemas avaliados foram: cultivo convencional com batata (CCB); cultivo com batata, sucedido por aveia e rotação com milho (CBAM); cultivo convencional com milho (CCM); plantio direto com milho (PDM); cultivo convencional com eucalipto (CCE); e o Cerrado nativo (CN) como referência. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, analisados o C microbiano (Cmic) e a respiração basal e calculados o quociente metabólico (qCO2) e a relação Cmic/C orgânico. A biomassa e a atividade microbiana foram influenciadas pelos diferentes sistemas de manejo do solo, e as condições mais satisfatórias para a microbiota do solo ocorreram no Cerrado nativo. O manejo mais intensivo do solo e o uso frequente de agrotóxicos, característicos dos sistemas CCB e CBAM, determinaram redução nos teores de Cmic, menores valores da relação Cmic/C orgânico e maiores valores de qCO2, indicando uma provável condição de estresse para a biomassa microbiana.

Atributos microbianos do solo após a adição de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz

O cultivo do arroz é destaque na região Sul, com 60 % da produção total desse cereal no país. A parboilização do arroz é um tratamento hidrotérmico que cozinha parcialmente os grãos ainda em casca, melhorando seu valor nutricional. Desse processo resulta um efluente rico em matéria orgânica e nutrientes, que pode ser utilizado como adubo orgânico na agricultura. O presente trabalho objetivou avaliar a qualidade de um solo com base nas alterações de alguns atributos microbianos decorrentes do acréscimo de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz. Foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro em casa de vegetação, por meio do cultivo de milho em um Argissolo acrescido de lodo (base seca) nas doses de 2,15; 4,31; 8,62; 12,93; e 17,24 g kg-1, em que foram analisados os teores de C orgânico total (COT) e N total (NT)do solo e da biomassa microbiana. O segundo foi desenvolvido em laboratório, utilizando-se vasos respirométricos, com o mesmo solo e tratamentos do experimento anterior, onde se analisou a atividade da microbiota do solo pela determinação da respiração basal. Como tratamentos controle foram utilizados: solo sem adubação e solo adubado com NPK. Os tratamentos foram dispostos em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. A atividade microbiana do solo e o C (CM) e N (NM) da biomassa microbiana aumentaram com as doses de lodo e proporcionaram diminuição no quociente metabólico do solo. A aplicação do lodo não alterou as relações COT/NT, CM/NM, CM/COT e NM/NT, em comparação com o tratamento NPK. A aplicação do lodo ao solo aumentou os teores de COT e causou diminuição nos teores de N mineral (NH4+ e NO3-), quando comparados aos do tratamento NPK. O lodo originado da parboilização do arroz pode ser aplicado ao solo, em doses recomendadas, com benefícios à atividade e à biomassa microbiana.

Phosphatase activity in sandy soil influenced by mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops

Cover crops may difffer in the way they affect rhizosphere microbiota nutrient dynamics. The purpose of this study was to evaluate the effect of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops on soil phosphatase activity and its persistence in subsequent crops. A three-year experiment was carried out with a Typic Quartzipsamment. Treatments were winter species, either mycorrhizal black oat (Avena strigosa Schreb) or the non-mycorrhizal species oilseed radish (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg) and corn spurry (Spergula arvensis L.). The control treatment consisted of resident vegetation (fallow in the winter season). In the summer, a mixture of pearl millet (Pennisetum americanum L.) with sunnhemp (Crotalaria juncea L.) or with soybean (Glycine max L.) was sown in all plots. Soil cores (0-10 cm) and root samples were collected in six growing seasons (winter and summer of each year). Microbial biomass P was determined by the fumigation-extraction method and phosphatase activity using p-nitrophenyl-phosphate as enzyme substrate. During the flowering stage of the winter cover crops, acid phosphatase activity was 30-35 % higher in soils with the non-mycorrhizal species oilseed radish, than in the control plots, regardless of the amount of P immobilized in microbial biomass. The values of enzyme activity were intermediate in the plots with corn spurry and black oat. Alkaline phosphatase activity was 10-fold lower and less sensitive to the treatments, despite the significant relationship between the two phosphatase activities. The effect of plant species on the soil enzyme profile continued in the subsequent periods, during the growth of mycorrhizal summer crops, after completion of the life cycle of the cover crops.

Indicadores microbianos de qualidade do solo em diferentes sistemas de manejo

A atividade agrícola, mediante diferentes práticas de manejo, pode alterar a capacidade produtiva do solo. Assim, há necessidade de se avaliar o impacto de uma determinada prática sobre o solo. Este trabalho analisou diversos atributos microbianos para avaliar a qualidade do solo submetido a diferentes sistemas de preparo e de culturas, em relação a um sistema referência. Os atributos analisados foram a atividade das enzimas β-glicosidase, urease, fosfatase ácida e arilsulfatase, juntamente com a determinação da atividade respiratória e da biomassa da microbiota do solo. Os sistemas de manejo avaliados foram os preparos de solo direto (PD) e convencional (PC), e os sistemas de culturas foram duas rotações e pousio no inverno. Além desses sistemas, foi avaliado também o campo natural (CN) - este considerado como condição original do solo para a realização de comparações entre os diferentes manejos. As análises foram realizadas em quatro períodos distintos, ao longo de dois anos agrícolas. Os resultados, nas quatro avaliações, indicaram que a atividade das enzimas, assim como a biomassa e a respiração microbianas, foi menor no PC em relação aos demais sistemas, enquanto o CN e o PD tenderam a apresentar resultados semelhantes, indicando a capacidade do PD em manter a qualidade original do solo. Por sua vez, os sistemas de culturas avaliados não influenciaram significativamente os atributos avaliados.

Microbiological properties and oxidizable organic carbon fractions of an oxisol under coffee with split phosphorus applications and irrigation regimes

Phosphorus fertilization and irrigation increase coffee production, but little is known about the effect of these practices on soil organic matter and soil microbiota in the Cerrado. The objective of this study was to evaluate the microbiological and oxidizable organic carbon fractions of a dystrophic Red Latossol under coffee and split phosphorus (P) applications and different irrigation regimes. The experiment was arranged in a randomized block design in a 3 x 2 factorial design with three split P applications (P1: 300 kg ha-1 P2O5, recommended for the crop year, of which two thirds were applied in September and the third part in December; P2: 600 kg ha-1 P2O5, applied at planting and then every two years, and P3: 1,800 kg ha-1 P2O5, the requirement for six years, applied at once at planting), two irrigation regimes (rainfed and year-round irrigation), with three replications. The layers 0-5 and 5-10 cm were sampled to determine microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), enzyme activity of acid phosphatase, the oxidizable organic carbon fractions (F1, F2, F3, and F4), and total organic carbon (TOC). The irrigation regimes increased the levels of MBC, microbial activity and acid phosphatase, TOC and oxidizable fractions of soil organic matter under coffee. In general, the form of dividing P had little influence on the soil microbial properties and OC. Only P3 under irrigation increased the levels of MBC and acid phosphatase activity.

Métodos de controle de plantas daninhas e seus impactos na qualidade microbiana de solo sob cafeeiro

Minas Gerais destaca-se como o Estado que mais produz café no Brasil. Essa cultura é extremamente suscetível à presença de plantas daninhas, que podem ser manejadas por meio de métodos manuais, mecanizados e, ou, químicos, com impacto nos custos da produção e qualidade do solo. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito exercido por diferentes métodos de controle de plantas daninhas na linha e entrelinha de cafeeiro, sobre a microbiota do solo e seus processos, que destacadamente têm sido utilizados em virtude de sua extrema sensibilidade e baixo custo. Para isto, amostras de solo foram retiradas em abril de 2010, em Latossolo Roxo distrófico da fazenda experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), em São Sebastião do Paraíso, MG, na profundidade de 0-10 cm, no centro da rua (entrelinha) do café, e a 20 cm do caule da planta do café (linha), para determinar os atributos: densidade de bactérias e fungos totais, solubilizadores de fosfato, celulolíticos, amonificantes, bactérias diazotróficas não simbióticas, carbono da biomassa e atividade microbianas, quociente metabólico (qCO2) e atividade enzimática pela hidrólise de diacetato de fluoresceína. O cafeeiro foi submetido a sete métodos de controle de plantas daninhas: roçadora, grade, enxada rotativa, herbicida pós-emergência, herbicida pré-emergência, capina manual e sem capina. Os resultados evidenciaram a complexidade dos efeitos desses diferentes métodos na microbiota do solo e seus processos, com menores impactos para capina manual e enxada rotativa. Os impactos dos métodos roçadora, grade, sem capina e aplicação de herbicidas de pré-emergência foram considerados intermediários, enquanto a aplicação de herbicidas de pós-emergência, na entrelinha do cafeeiro, promoveu os maiores impactos negativos nos atributos avaliados. Esses impactos devem ser considerados quando houver avaliação e escolha do método a ser empregado para o controle de plantas daninhas em cafeeiro.

SOIL FUNGISTASIS AGAINST FUSARIUM GRAMINEARUM UNDER DIFFERENT CROP MANAGEMENT SYSTEMS

Soil management, in terms of tillage and cropping systems, strongly influences the biological properties of soil involved in the suppression of plant diseases. Fungistasis mediated by soil microbiota is an important component of disease-suppressive soils. We evaluated the influence of different management systems on fungistasis against Fusarium graminearum, the relationship of fungistasis to the bacterial profile of the soil, and the possible mechanisms involved in this process. Samples were taken from a long-term experiment set up in a Paleudult soil under conventional tillage or no-tillage management and three cropping systems: black oat (Avena strigose L.) + vetch (Vicia sativa L.)/maize (Zea mays L.) + cowpea (Vigna sinensis L.), black oat/maize, and vetch/maize. Soil fungistasis was evaluated in terms of reduction of radial growth of F. graminearum, and bacterial diversity was assessed using ribosomal intergenic spacer analysis (RISA). A total of 120 bacterial isolates were obtained and evaluated for antibiosis, and production of volatile compounds and siderophores. No-tillage soil samples showed the highest level of F. graminearum fungistasis by sharply reducing the development of this pathogen. Of the cropping systems tested, the vetch + black oat/maize + cowpea system showed the highest fungistasis and the oat/maize system showed the lowest. The management system also affected the genetic profile of the bacteria isolated, with the systems from fungistatic soils showing greater similarity. Although there was no clear relationship between soil management and the characteristics of the bacterial isolates, we may conclude that antibiosis and the production of siderophores were the main mechanisms accounting for fungistasis.

Controle químico de fungos associados a sementes de sorgo e proteção contra fungos do solo

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de alguns fungicidas no controle de fungos associados a sementes de sorgo cultivar CMS 182R e na proteção delas contra fungos do solo. A microbiota das sementes de sorgo, composta por Fusarium moniliforme, Penicillium spp., Alternaria tenuis, Cladosporium spp. e Phoma sorghina, foi patogênica a essas sementes, e os fungos Pythium aphanidermatum e Sclerotium rolfsii, infectantes do solo de monocultivo de sorgo, também se mostraram patogênicos. Os fungicidas captan, thiram, captan + thiabendazole, thiram + thiabendazole, iprodione + thiram e tolylfluanid foram os mais eficientes no controle não só de toda a microbiota das sementes, como também na proteção das sementes contra Pythium aphanidermatum e Sclerotium rolfsii.

Biomassa e atividade microbianas do solo sob influência de chumbo e da rizosfera da soja micorrizada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de chumbo (Pb) ao solo na biomassa e atividade microbianas do solo sob influência da rizosfera de soja micorrizada. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado num esquema fatorial 4x2x2 utilizando-se 0, 150, 300 e 600 mg dm-3 de Pb, inoculação ou não do fungo micorrízico arbuscular (FMA), Glomus macrocarpum, e duas épocas de amostragem - florescimento e maturação da soja. Avaliaram-se o C da biomassa microbiana, a liberação de CO2 do solo e a atividade de três enzimas, desidrogenase, fosfatase alcalina e arilssulfatase. O Pb afetou negativamente o C da biomassa e a atividade da microbiota rizosférica, ocorrendo interação entre a presença de propágulos de FMA e o estádio de desenvolvimento da planta. A atividade da fosfatase alcalina foi a mais afetada pelas altas concentrações de Pb adicionadas ao solo, com redução de 60% na sua atividade, mostrando-se um indicador sensível do estresse metabólico da comunidade microbiana do solo causado pelo excesso de chumbo. A micorrização da soja influenciou de forma direta a microbiota rizosférica, resultando em maior atividade e biomassa, principalmente no estádio de maturação da soja. A microbiota do solo apresentou sintomas de estresse decorrentes da adição de chumbo.

Fungos endofíticos isolados de ápices caulinares de pupunheira cultivada in vivo e in vitro

A perda de plantas micropropagadas ocorre, principalmente, pela presença de microrganismos, responsáveis pela morte das plantas no início da cultura ou em seu estabelecimento no campo. O trabalho teve como objetivo a identificação, por taxonomia clássica, e por meio de técnicas moleculares, de fungos presentes nos ápices caulinares de pupunheiras sadias, cultivadas no campo, e a comparação com os fungos isolados, em plantas micropropagadas há dois anos. Os isolados da microbiota fúngica endofítica, das plantas cultivadas in vitro, foram: Fusarium oxysporum, Neotyphodium sp. e Epicoccum nigrum; e das plantas in vivo, foram: Fusarium sp., F. proliferatum, F. oxysporum, Colletotrichum sp., Alternaria gaisen, Neotyphodium sp. e Epicoccum nigrum. As sete espécies de fungos foram reintroduzidas in vitro na planta hospedeira, demonstrando diferentes comportamentos. Neotyphodium sp. e E. nigrum estabeleceram uma interação endofítica com a planta, e as demais comportaram-se como patógenos, diminuindo o desenvolvimento das plântulas em relação às plantas sem inoculação. As espécies endofíticas apresentam potencial para o uso no controle biológico de patógenos de pupunha.

Mineralização do nitrogênio em solos tratados com lodos de curtume

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em laboratório, a mineralização líquida do N orgânico de dois lodos de curtume em solos. Um Latossolo Vermelho acriférrico e um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico receberam quatro doses de cada lodo (0, 595, 1.190 e 1.785 kg ha-1 de N): do efluente de caleiro (LCL), com concentração baixíssima de crômio e do decantador primário (LCR), com 17 g kg-1 de Cr. As misturas solos+lodos foram lixiviadas após incubação por períodos crescentes até 132 dias em colunas de percolação. Um modelo cinético de primeira ordem descreveu a mineralização líquida do N (R² = 0,967** a 0,998**). Aplicações de LCR, em comparação às de LCL, diminuíram a porcentagem acumulada do N mineralizado proveniente do lodo (médias de 4 e 35,5%), reduziram o valor da taxa constante de mineralização (médias de 0,0048 e 0,028 dia-1) e aumentaram substancialmente o tempo de meia-vida (T1/2) (variação de 100 a 267 e de 19 a 29 dias), o que indica inibição da mineralização do N, possivelmente em decorrência das elevadas concentrações de Cr daquele lodo. Uma análise detalhada das curvas de mineralização com a aplicação de LCR apontou a existência de três fases, que provavelmente representam adaptações sucessivas da microbiota a diferentes frações recalcitrantes do lodo.

Protozoários ciliados do rúmen de bovinos e bubalinos alimentados com dietas suplementadas com monensina ou própolis

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dietas suplementadas com monensina ou produtos à base de própolis, nas populações de protozoários ciliados no rúmen de bovinos (Bos taurus) e bubalinos (Bubalus bubalis). Quatro bovinos da raça Holandesa e quatro búfalos da raça Murrah adultos, fistulados no rúmen, foram distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4). A dieta constituiu-se de 50% de silagem de milho e 50% de concentrado à base de milho em grãos e farelo de soja, com adição de monensina sódica ou aditivo à base de própolis LLOSA2 ou LLOSC1. As amostras do conteúdo ruminal foram coletadas duas horas após a alimentação. O gênero Entodinium foi o mais representativo em todos os tratamentos, para ambas as raças de ruminantes. Em búfalos, foi observado o efeito redutor do tratamento LLOSC1 nas populações do gênero Entodinium, além do efeito redutor dos tratamentos monensina e LLOSA2 sobre os gêneros da subfamília Diplodiniinae. A média de ciliados foi maior em bubalinos (56x10(4) mL-1) do que em bovinos (26x10(4) mL-1). Houve aumento do pH ruminal dos bovinos no tratamento com monensina. O extrato de própolis LLOSC1 reduziu os ciliados do rúmen em bubalinos.

Diversidade metabólica e atividade microbiana no solo em sistema de integração lavoura-pecuária sob intensidades de pastejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade metabólica e a atividade microbiana, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, sob diferentes intensidades de pastejo e produção de soja. O experimento foi realizado em São Miguel das Missões, RS, em Latossolo Vermelho distroférrico argiloso, submetido ao pastejo a 10, 20, 30 e 40 cm de altura de azevém + aveia-preta, e sem pastejo, no inverno. A diversidade metabólica foi avaliada com microplacas Biolog EcoPlate pelo índice de diversidade de Shannon, e a atividade microbiana pelo método de hidrólise do diacetato de fluoresceína. Houve maior diversidade funcional a intensidades moderadas de pastejo (20 a 40 cm). A maior atividade microbiológica no solo ocorreu no tratamento sem pastejo, em consequência da grande quantidade de resíduos vegetais remanescentes. A diversidade funcional da microbiota e a atividade microbiana tiveram alterações causadas pelas intensidades de pastejo, que podem ser utilizadas como indicadores de qualidade do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto.

Parâmetros sanguíneos, hepáticos e ruminais de ovinos alimentados com dietas com farelo de mamona destoxificado

O objetivo deste trabalho foi avaliar os parâmetros sanguíneos, hepáticos e ruminais, bem como caracterizar e quantificar a população de protozoários ciliados, no rúmen de ovinos alimentados com dietas com farelo de mamona destoxificada (FM). Foram utilizados 32 ovinos, para a avaliação dos parâmetros sanguíneos e hepáticos, e quatro ovinos adultos fistulados no rúmen, para a avaliação dos parâmetros ruminais. A dieta controle foi composta por feno de capim-buffel, milho em grão moído, ureia e farelo de soja (FS). Nos tratamentos, o FS foi substituído parcialmente pelo FM a 15, 30 e 45% no concentrado. Não houve diferença, entre os tratamentos, quanto aos teores de ureia no soro, cuja média foi de 666,0 mg L-1. Não houve diferença entre as dietas quanto à glicose, ao aspartato aminotranferase e à alanina aminotransferase, que tiveram média de 690,3 mg L-1, 127,4 UI L-1 e 16,9 UI L-1, respectivamente. Os valores de nitrogênio amoniacal e pH apresentaram padrão linear crescente com a substituição do FS pelo FM. O gênero Entodinium foi o mais frequente em todos os tratamentos e obteve média geral de 76,4% do total de protozoários; o tratamento sem inclusão do FM obteve a maior percentagem deste gênero entre os tratamentos.Adieta com substituição de 45% do farelo de soja pelo de mamona destoxificado favorece o ambiente ruminal.