Fungos micorrízicos arbusculares na recuperação de florestas ciliares e fixação de carbono no solo

A associação micorrízica arbuscular estabelecida entre os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs - Filo Glomeromycota) e as raízes das plantas tem papel fundamental na sobrevivência e nutrição das plantas. Nesta revisão, é salientado que a tríade floresta ciliar-fixação de carbono-fungos micorrízicos arbusculares deve ser considerada uma estratégia ambientalmente correta para recuperar áreas outrora ocupadas por florestas ciliares. São apresentadas brevemente as classes de solos que ocorrem em ambientes ripários e a entrada de carbono (C) nos ecossistemas terrestres. Posteriormente, é enfatizado que os fungos micorrízicos arbusculares possuem papel importante no processo de fixação de carbono no solo, visto seus efeitos na absorção de nutrientes pelas plantas e aumento na produção de biomassa vegetal em espécies arbóreas, principalmente espécies pioneiras e secundárias iniciais, utilizadas na recuperação de florestas ciliares. Outrossim, as hifas externas desses fungos impactam a estrutura do solo tanto fisicamente, pela ação física das hifas, como bioquimicamente, pela produção de uma glicoproteína. As estruturas diferenciadas pelos fungos, como esporos e hifas, também servem como via de entrada de C no solo, por meio de componentes celulares ricos em C. A recuperação de florestas ciliares pelo plantio de espécies arbóreas resulta na emergência de um novo serviço ambiental: a fixação de C, a qual pode ser incrementada quando no processo de recuperação seja considerada a inoculação com fungos micorrízicos arbusculares.

Acúmulo de carbono em Latossolo adubado com dejeto líquido de suínos e cultivado em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi estimar taxas de acúmulo de C orgânico em Latossolo Vermelho adubado com adubo solúvel e dejeto líquido de suíno e cultivado em plantio direto. O experimento foi conduzido em Campos Novos, SC, e os seguintes tratamentos foram aplicados anualmente: sem adubação; adubo solúvel; 25 m3 ha-1 de dejeto líquido + adubo solúvel; e doses de 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto líquido. Foram determinados: os estoques de C orgânico (CO) na camada de 0-20 cm do solo; a adição de C pela fitomassa dos cultivos e pelo dejeto líquido de suíno; as taxas anuais de fixação de C; e os coeficientes de humificação (k1) e de mineralização (k2) de CO do solo. As taxas de fixação de C real e aparente aumentaram de acordo com as doses de dejeto, tendo variado de 0,6 a 1,7 e de 0,05 a 1,0 Mg ha-1 por ano, respectivamente. Os coeficientes k1 e k2 foram 0,17 e 0,011, respectivamente, enquanto o aporte de C requerido para manter o estoque inicial de CO do solo é de 4,14 Mg ha-1 por ano. O dejeto líquido de suíno aplicado anualmente em Latossolo Vermelho cultivado com a sucessão milho-aveia-preta em plantio direto aumenta o CO do solo em doses de até 200 m3 ha-1.

Estoque de carbono na biomassa de plantações de eucalipto na região centro-leste do estado de Minas Gerais

Os ecossistemas florestais representam alternativa viável para mitigar o aumento da concentração de CO2 na atmosfera, via fixação do carbono (C) pelas árvores e seu armazenamento na biomassa e no solo, mas tais informações são escassas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de matéria seca da parte aérea, de raízes e da manta orgânica depositada sobre o solo e o estoque de C de árvores em plantações de eucalipto com diferentes idades na região Centro-Leste do Estado de Minas Gerais, abrangendo cinco regiões: Cocais (CO), Rio Doce (RD), Sabinópolis (SA), Santa Bárbara (SB) e Virginópolis (VI). Quanto à produção de matéria seca, a região mais produtiva, aos 84 meses de idade, foi SA, com 32,80 t ha-1 ano-1 de parte aérea e raízes, decrescendo nos anos seguintes até atingir 31,18 t ha-1 ano-1 aos 120 meses de idade. Para essa mesma comparação, nas regiões de RD e SB observaram-se produtividades de 29,92 e 29,70 t ha-1 ano-1 aos 84 meses e 21,09 e 25,21 t ha-1 ano-1 aos 120 meses de idade, respectivamente. Constatou-se que a estabilização da produtividade ocorreu após 96 meses de idade em SA e aos 84 meses para as regiões de RD e SB. No tocante às regiões de CO e VI, a produtividade e o estoque de C médio anuais mantiveram taxas crescentes até 120 meses de idade, indicando que a maior produtividade ocorre em idades mais avançadas. A produtividade e o estoque de C médio dessas plantações foram, respectivamente, de 26,96 t ha-1 ano-1 de biomassa e 13,64 t ha-1 ano-1 de C.

Cultivo de Eucalyptus urograndis em atmosfera enriquecida com CO2: mudanças no proteoma cloroplastidial

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

Estimativa de área de vegetação secundária na Amazônia Legal Brasileira

A vegetação secundária tem funções relevantes para os ecossistemas, tais como a fixação de carbono atmosférico, a manutenção da biodiversidade, o estabelecimento da conectividade entre remanescentes florestais, manutenção dos regime hidrológico e a recuperação da fertilidade do solo. O objetivo deste trabalho é, através de uma abordagem amostral, estimar a área ocupada por vegetação secundária na Amazônia Legal Brasileira (AML) em 2006. A amostragem se baseia em uma abordagem estratificada pelo grau de desflorestamento das cenas LANDSAT-TM que recobrem a AML. Foram selecionadas 26 cenas para o ano de 2006, distribuídas em sete estratos conforme o percentual de desflorestamento, nas quais foram mapeadas as áreas de vegetação secundária a partir de técnicas de classificação de imagens. Foi desenvolvido um modelo multivariado de regressão para estimar a área de vegetação secundária utilizando como variáveis independentes a área de desflorestamento, a área de hidrografia, a estrutura agrária, e área das unidades de conservação. A análise de regressão encontrou um R2 ajustado de 0,84 , e coeficientes positivos para a proporção de hidrografia na imagem (2,055) e para a estrutura agrária (0,197), e coeficientes negativos para o grau de desflorestamento na imagem (-0,232) e para a proporção de Unidades de Conservação na imagem (-0,262). O modelo de regressão estimou uma área de 131.873 km² de vegetação secundária para o ano de 2006. Aplicando uma simulação Monte Carlo foi estimada uma incerteza de aproximadamente 12.445 km² para a área.

Study of grapevine solute transporters involved in berry quality. A biochemical and molecular approach

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas

Dinâmica espaço-temporal (1962-2006) das fitofisionomias em unidade de conservação do Cerrado no sudeste do Brasil

Estudos recentes indicam que em áreas de Cerrado protegidas das atividades antrópicas ocorre uma evolução estrutural de fitofisionomias abertas para outras mais fechadas, com tendência ao desaparecimento das primeiras. Analisou-se a dinâmica das fisionomias do Cerrado ao longo de 44 anos, na Estação Ecológica de Assis, SP, uma das poucas unidades de conservação do bioma no sudeste do Brasil, com o objetivo de caracterizar e quantificar possíveis tranformações fisionômicas no tempo e no espaço. Protegida de pressões antrópicas por longo tempo, observações de campo têm indicado um adensamento da vegetação em toda a área, rumo a um clímax de estrutura florestal. Para realizar este estudo foram utilizadas aerofotos (1962, 1984 e 1994), imagens "QuickBird" (2006) e reconhecimento de campo. Durante o período compreendido por este estudo, a área ocupada pelas fisionomias campestres foi reduzida de 23% para menos de 1% da área estudada, enquanto, no outro extremo do gradiente fisionômico, a proporção correspondente ao cerradão aumentou de 53% para 91%. O ritmo de adensamento da vegetação não foi o mesmo em toda a área, estando, aparentemente, correlacionado com a posição topográfica e diferenças edáficas. Acreditamos que as fisionomias campestres e savânicas inicialmente existentes eram mantidas em decorrência de pressões antrópicas, que impediam a evolução rumo a um clímax edafo-climático de maior fitomassa. Confirmando o que tem sido observado em outros locais, a proteção contra o fogo e a suspensão de atividades agropastoris possibilitaram uma evolução gradativa das formações abertas (campo, campo cerrado e cerrado típico) para outras mais fechadas (cerrado denso e cerradão), tendendo as primeiras ao desaparecimento, caso não ocorram novos distúrbios. As conseqüências dessas transformações, relacionadas com estratégias de manejo, conservação da biodiversidade e fixação de carbono são discutidas.

Estoque de carborno em solos sob plantios de eucalipto e fragmento em Cerrado

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

Cultivo de Eucalyptus urograndis em atmosfera enriquecida com CO2: mudanças no proteoma cloroplastidial

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

(Nota n.º 2) Fixação do dióxido de carbono e fosforilação em Nitrobacter agilis

1. Intact cells of Nitrobacter agilis fix CO2 during the oxidation of nitrite according to the same pathway found to occur in photosynthesis by higher plants. Activity of carboxidismutase - the crucial enzyme for fixation - was demonstrated in cell free extracts. 2. High energy phosphates (as ATP) are generated during the oxidation of nitrite with an apparent P/O ratio of 0.5.

Fixação do dióxido de carbono por bactérias nitrificantes

During the oxidation of the substrate, both Nitrosomonas and Nitrobacter have part of the energy made available as high energy phosphate, mamely ADP and ATP. This chemical energy is used to fix CO2. The nature of the reducing power is unknown at present. Active cells of Nitrobacter were shown to fix CO2 along the same pathway as found in higher plant photosynthesis. Sonic extracts of Nitrosomonas and Nitrobacter when incubated with NaH14CO3 and cofactors showed two ports of entry of CO2 into organic compounds one being, as expected, the carboxidismutase reaction. On protein basis an equivalent amount of CO2 was, however, incorporated via the oxaloacetic carboxylase reation. It is clear then that both micoorganisms possess typical autotrophic and heterotrophic mechanisms for the fixation of CO2 which is required for the primary synthesis of cell material.

Simulação da dinâmica do carbono e nitrogênio em um Argissolo do Rio Grande do Sul usando modelo Century

Diversas pesquisas têm mostrado desempenho satisfatório do modelo Century no estudo da dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) nas condições edafoclimáticas do Rio Grande do Sul, porém os estoques de N do solo são normalmente superestimados. O objetivo deste estudo foi ajustar parâmetros do modelo Century em relação ao ciclo do N, para torná-lo uma ferramenta útil no estudo da dinâmica do N em nosso meio. As simulações foram realizadas com dados experimentais de um estudo de longa duração instalado em 1985 em um Argissolo Vermelho distrófico da EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul (RS). A inicialização do modelo consistiu na entrada de dados de solo, clima e ajuste de variáveis locais relacionadas à adição de N por fixação não simbiótica e parâmetros relativos a perdas de N por volatilização e relação C/N de resíduos de culturas que entram nos compartimentos lento e passivo da MOS. O modelo foi executado por um período de 6.000 anos nas condições do bioma de campos nativos do Sul do Brasil (bioma mesic/subhumid grassland), para obtenção dos estoques estáveis do C orgânico total (COT) e N total (NT) do solo e dos compartimentos de C e N do solo. Com o modelo assim ajustado, simularam-se oito tratamentos (dois tipos de preparo de solo, dois sistemas de cultura e duas doses de N mineral em fatorial 2 x 2 x 2) selecionados do experimento, conforme o histórico d estudo, alterando-se o parâmetro de cultivo CLTEFF(2) (multiplicador para decomposição do compartimento lento), o qual dependeu do potencial de adição de C pelas culturas e do grau de revolvimento do solo. Adicionalmente, foi acrescentado às sequências de eventos de manejo de solo sob preparo convencional um "efeito adicional de cultivo", persistindo por dois meses após cada evento de revolvimento do solo. Esse prolongamento do efeito do revolvimento do solo permitiu melhor ajuste da dinâmica do C no solo sob sistema de preparo convencional, pois refletiu a maior decomposição da MOS observada nas condições locais. De maneira geral, a aplicação do modelo Century com a parametrização proposta demonstrou bom ajuste das estimativas de COT e NT em relação aos valores observados em 1998, evidenciando que o modelo C tem potencial para ser utilizado no planejamento e na definição de estratégias de manejo de solo.

Avaliação qualitativa e quantitativa da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi definir, para as condições edafoclimáticas do Brasil, níveis aceitáveis de dispersão de alguns parâmetros biológicos, utilizados em estudos de impacto ambiental de novas tecnologias usadas na cultura da soja. Dois ensaios com soja convencional e transgênica foram conduzidos em 11 municípios de seis estados e no Distrito Federal; os parâmetros avaliados foram: carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal e quociente metabólico microbiano, eletroforese do DNA do solo em géis desnaturantes (DGGE), fixação biológica do nitrogênio, população de rizóbios, número e massa de nódulos secos, ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium, massa de matéria seca da parte aérea, nitrogênio total e nitrogênio como ureídos na parte aérea. A variabilidade temporal de: carbono e nitrogênio, da biomassa microbiana, da respiração basal e do quociente metabólico microbiano foi adequada, e o coeficiente de variação máximo aceitável foi estimado em 35%. A homogeneidade entre repetições, tratamentos e coletas foi confirmada por DGGE. Em solos pobres em nitrogênio, os parâmetros de massa de nódulos e massa da parte aérea, com coeficiente de variação máximo de 33 e 18%, respectivamente, foram adequados para avaliar a fixação biológica do N, que contribuiu com 72 a 88% do nitrogênio total da parte aérea.

Ocorrência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico na fermentação de fécula de mandioca

A fase inicial do processo de fermentação natural de fécula de mandioca apresenta a ocorrência de fermentação vigorosa em apenas 24 h, mesmo com o meio tendo uma relação carbono/nitrogênio muito alta. Assim, o nitrogênio necessário à formação da biomassa nos primeiros estágios da fermentação seria originário de fora do sistema via fixação biológica de N2 atmosférico, já que o teor protéico disponível na fécula de mandioca é muito baixo. Para verificar tal hipótese, foram feitos dois experimentos fundamentados no balanço de nitrogênio na suspensão com grânulos de fécula durante as primeiras 120 h do processo fermentativo, conduzido sob temperatura ambiente e sob temperatura controlada a 28 °C. Não foram detectados aumentos de nitrogênio na fase estudada, o que sugere a não existência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico. Os resultados sugerem que a origem do nitrogênio para o processo fermentativo é a própria fécula, que, quando na forma de polvilho apresenta alta relação C/N, porém, quando em suspensão essa relação abaixa propiciando uma fermentação vigorosa em apenas 24 h.

Obtenção e avaliação de mutantes exoZ- e phbAB- envolvidos no metabolismo de polímeros de carbono em Rhizobium tropici SEMIA 4080 com potencial biotecnológico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)