Densidade e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas endofíticas em solos de mineração de bauxita, em reabilitação

Bactérias diazotróficas endofíticas contribuem para o desenvolvimento das plantas por meio da fixação biológica do nitrogênio, produção e liberação de substâncias reguladoras do crescimento vegetal, podendo, assim, facilitar a revegetação de solos degradados por atividades antrópicas. No entanto, pouco se conhece sobre as populações destas bactérias em solos ou plantas de áreas de mineração. Objetivando avaliar o efeito de diferentes tipos de vegetação e tempo de reabilitação de áreas degradadas por mineração de bauxita na densidade e diversidade de algumas espécies de bactérias diazotróficas endofíticas, realizaram-se, em duas épocas, amostragens de solo, de dois ambientes distintos, submetidos a diferentes processos de reabilitação. A densidade, avaliada pelo número mais provável, utilizando os meios de cultura: NFb, JNFb e Fam, para Azospirillum brasilense e A. lipoferum, Herbaspirillum spp. e A. amazonense, respectivamente, variou de 0 a 2,0 x 10(4) bactérias por grama de solo e mostrou que o tipo de vegetação influiu nas populações destas bactérias. Foram encontradas densidades maiores em solos revegetados com gramíneas: braquiária (Brachiaria decumbens), capim-azevém (Lolium multiflorum) e capim-gordura (Melinis minutiflora). Contudo, estas densidades podem ser consideradas baixas, se comparadas às de solos agrícolas, e não apresentaram relação com o tempo de reabilitação da área. Foram encontrados 36 fenótipos culturais em meio batata, entre os 72 isolados obtidos dos três meios de cultura utilizados. A partir destes, foram formados sete grandes grupos com similaridade superior ou igual a 63 %, dos quais cinco, representando 62,5 % do total de isolados obtidos, continham as estirpes-tipo de Burkholderia brasilensis, Herbaspirillum seropedicae e Azospirillum spp. (A. brasilense, A. amazonense, A. lipoferum, A. irakense). Apesar da baixa densidade, este grupo de bactérias apresentou alta diversidade fenotípica no ambiente estudado.

Nodulação e micorrização em Anadenanthera peregrina var. falcata em solo de cerrado autoclavado e não autoclavado

Anadenanthera peregrina var. falcata (angico-do-cerrado), uma leguminosa arbórea, forma associações simbióticas com bactérias fixadoras de nitrogênio (rizóbios) e com fungos micorrízicos arbusculares. Com o objetivo de avaliar a eficiência da inoculação de fungos micorrízicos e rizóbios no crescimento inicial de plantas de angico-do-cerrado, crescidas em solo autoclavado e em solo não autoclavado com e sem inoculação, foi desenvolvido um experimento em casa de vegetação, utilizando raízes micorrizadas de milho e uma mistura de isolados de rizóbios como inoculantes. O crescimento das plantas foi influenciado positivamente pela concomitante inoculação do fungo micorrízico e do rizóbio, tendo as plantas desse tratamento apresentado biomassa cerca de 60 % maior do que o controle no décimo mês. A inoculação de apenas um dos microssimbiontes, entretanto, não provocou diferença na produção de biomassa das plantas. A percentagem de colonização micorrízica foi significativamente mais alta e o número de nódulos maior nas raízes das plantas crescidas no solo não autoclavado, ocasionados pela população de fungos e rizóbios nativos. Nesse tratamento, houve pequeno acúmulo de matéria no xilopódio, provavelmente em virtude do dreno fotossintético por parte dos microssimbiontes, e a concentração de P na parte aérea e xilopódio dessas plantas foi cerca de 1,2 e 8 vezes maior, respectivamente, por causa da colonização micorrízica.

Identificação de isolados de Azospirillum amazonense associados a Brachiaria spp., em diferentes épocas e condições de cultivo e produção de fitormônio pela bactéria

Existem evidências de que pastagens formadas por algumas espécies do gênero Brachiaria poderiam beneficiar-se com o processo de fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN), garantindo a estas pastagens maior longevidade. Dentre as bactérias diazotróficas encontradas em associação com estas gramíneas forrageiras, destaca-se a espécie Azospirillum amazonense. Neste trabalho, objetivou-se verificar a influência da espécie de Brachiaria, manejo da pastagem e sazonalidade sobre as populações de A. amazonense associadas às raízes destas plantas. Diferentes pastagens (B. humidicola, B. decumbens e B. brizantha) foram introduzidas em regiões do ecossistema Cerrado e de Mata Atlântica. Foram avaliados dois sistemas de manejo com diferentes taxas de lotação, e as coletas foram realizadas em diferentes épocas do ano. As populações de A. amazonense foram quantificadas e a identidade dos isolados confirmada, assim como sua capacidade de produção de fitormônios tipo AIA (ácido 3-indol acético) em meio de cultivo. Isolados de A. amazonense foram obtidos a partir de amostras de raízes das três espécies de Brachiaria avaliadas. Estimativas das populações desta bactéria variaram de 10³-10(7) células g-1 de raízes. Em amostras do ecossistema Cerrado, a época de coleta apresentou efeito significativo sobre a população destas bactérias. Os dados da região de Mata Atlântica mostraram que plantas de Brachiaria de diferentes espécies e pastagens sob diferentes taxas de lotação podem apresentar números populacionais distintos associados às suas raízes. A técnica de análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) confirmou a identidade de todos os isolados avaliados. Estes isolados foram capazes de produzir fitormônios tipo AIA.

Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície do solo

As plantas de cobertura têm recebido atenção adicional em função da liberação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular capazes de formar complexos orgânicos com alumínio, cálcio e magnésio. Dessa forma, além de neutralizarem o alumínio tóxico, esses ácidos podem aumentar a mobilidade, no perfil do solo, dos produtos originados da dissolução do calcário aplicado na superfície. Os objetivos deste trabalho foram (a) identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular presentes nos resíduos de plantas de cobertura e na solução do solo; (b) avaliar o efeito desses resíduos, juntamente com a aplicação superficial de calcário, na correção da acidez das camadas subsuperficiais do solo no sistema plantio direto, e (c) verificar a relação dos ácidos orgânicos de baixo peso molecular, liberados na decomposição de resíduos vegetais, com os efeitos, na profundidade do solo, da aplicação superficial de calcário. O experimento foi realizado em casa de vegetação em colunas de PVC com amostras indeformadas de um Cambissolo Húmico Alumínico Léptico argiloso há cinco anos no sistema plantio direto. Os tratamentos constaram da aplicação de resíduos (10 Mg ha-1) de aveia preta (1), ervilhaca (2) e nabo forrageiro (3), calcário (13 Mg ha-1) (4), calcário mais resíduo de aveia preta (5), de ervilhaca (6) e de nabo forrageiro (7) calcário mais ácido cítrico (0,91 Mg ha-1) (8) e uma testemunha (9), dispostos em blocos ao acaso. O uso da cromatografia líquida permitiu identificar os ácidos orgânicos de baixo peso molecular nos resíduos vegetais utilizados. Na aveia preta, houve predomínio do ácido transaconítico, na ervilhaca predominou o ácido málico e no nabo forrageiro os ácidos cítrico e málico. Não foi possível detectar nenhum tipo de ácido orgânico de baixo peso molecular tanto na solução percolada como na solução do solo. Os resíduos vegetais não tiveram efeito na correção da acidez do solo em profundidade. Seus efeitos restringiram-se na camada de 0-2,5 cm, tanto isoladamente como junto com o calcário.

Alterações químicas do solo e resposta do milho à calagem e aplicação de gesso

A calagem e a aplicação de gesso levam a modificações químicas no solo que podem influenciar o crescimento radicular e a produção de culturas anuais. Com o objetivo de avaliar as alterações químicas do solo e a resposta do milho ao calcário e gesso aplicados no sistema plantio direto, foi realizado um experimento em um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa, em Ponta Grossa (PR). Os tratamentos, dispostos em blocos completos ao acaso em parcelas subdivididas com três repetições, constaram da aplicação de calcário dolomítico (sem calcário e 4,5 t ha-1 de calcário na superfície, em dose total e 1/3 da dose por ano, durante três anos, e incorporado), nas parcelas, e doses de gesso (0, 3, 6 e 9 t ha-1), nas subparcelas. Os tratamentos com calcário foram aplicados em julho e as doses de gesso em outubro de 1998. A cultura do milho foi avaliada no ano agrícola de 2001/02. A correção da acidez pela calagem na superfície, com ou sem parcelamento, foi mais acentuada na camada superficial do solo (0-0,05 m) e houve maior reação nas profundidades de 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m, quando o calcário foi incorporado. O gesso melhorou o subsolo, aumentando os teores de Ca e S-SO4(2-), aumentou a concentração de N, K e Ca no tecido foliar do milho e causou redução do Mg no solo e nas folhas. O crescimento radicular do milho não foi influenciado pelos tratamentos de calcário e gesso. A calagem na superfície, com ou sem parcelamento, ou com incorporação e a aplicação de gesso aumentaram a produção de milho, em decorrência do aumento da saturação por Ca nas camadas superficiais do solo. A aplicação de gesso agrícola, associada à calagem, foi uma estratégia eficiente para maximizar a produção de milho.

Análise de componentes principais de atributos físicos, químicos e mineralógicos de solos do bioma cerrado

Com o intuito de avaliar diferenças de comportamento entre solos das superfícies geomórficas Sul-Americana e Velhas da região dos Cerrados, todos sob uso atual de cobertura vegetal nativa, foram realizadas caracterizações físicas, químicas e mineralógicas, bem como feitas análises de componentes principais desses atributos. Com os solos referenciados por sub-região e pela superfície geomórfica que representam, três agrupamentos foram constituídos: Grupo 1: solos de textura argilosa a muito argilosa e hipo a mesoférricos; Grupo 2: solos de textura média a arenosa e hipoférricos; e Grupo 3: solos de textura argilosa a muito argilosa e férricos. A retenção de água dos horizontes superficiais dos solos estudados foi positivamente correlacionada com os teores de argila e carbono orgânico. Os solos do Grupo 3 apresentaram a maior oferta de bases trocáveis dos horizontes superficiais, o que foi relacionado, em grande parte, com a maior reciclagem imposta pela formação florestal local, quando comparada à da formação de cerrado, presente em 31 dos 33 perfis de solos dos Grupos 1 e 2. O Grupo 3, diferenciado pelos elevados teores de Fe herdados do material de origem, é o grupo mais homogêneo em termos mineralógicos, com todos os perfis hematíticos. Os Grupos 1 e 2 apresentam sobreposição de composição mineralógica, sendo o Grupo 1, em termos médios, mais gibbsítico do que o Grupo 2. A maior eficácia do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, relativamente ao Soil Taxonomy, em discriminar os solos estudados é resultante do uso do caráter férrico concomitantemente a outros atributos comuns aos dois sistemas. A análise de componentes principais auxiliou no entendimento das diferenças e similaridades dos ambientes pedológicos separados no campo.

Propriedades físicas do solo sob preparo convencional e semeadura direta em rotação e sucessão de culturas, comparadas às do campo nativo

Em solos que apresentam características naturais favoráveis ao cultivo, o preparo convencional degrada as propriedades físicas, pois o revolvimento rompe os agregados, compacta o solo abaixo da camada preparada e o deixa descoberto. A semeadura direta, em virtude da pequena mobilização do solo, preserva os agregados e a cobertura do solo, porém consolida a camada superficial. Este trabalho foi desenvolvido em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, de maio de 1995 a abril de 2001. Os tratamentos de manejo do solo foram: preparo convencional com uma aração+duas gradagens em rotação de culturas (PCR) e em sucessão (PCS), semeadura direta em rotação de culturas (SDR) e em sucessão (SDS) e campo nativo (CN). A seqüência de cultivo nos tratamentos foi: PCR - feijão/pousio/milho/pousio/soja/pousio; PCS - milho/pousio/milho/pousio/milho/pousio; SDR - feijão/aveia/milho/nabo/soja/ervilhaca e, na SDS, milho/ervilhaca/milho/ervilhaca/milho/ervilhaca. No CN, a área foi pastejada até o momento da instalação do experimento, permanecendo em pousio com roçadas periódicas depois disso. Em abril de 2001, foram avaliados a densidade do solo, o volume de macroporos, microporos e total de poros, o teor de carbono orgânico e a estabilidade de agregados em água, nas profundidades de 0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-15; 15-20 e 20-30 cm. Na camada de 0-10 cm, a densidade do solo foi maior na SDS e SDR e igual no PCS e PCR, enquanto o volume total de poros e de macroporos foi igual na SDS e SDR, em relação ao CN. Nessa camada, a relação volume de macroporos/total de poros foi maior no PCS e PCR do que na SDS, SDR e CN. Na média das camadas estudadas, o teor de carbono orgânico e a estabilidade dos agregados foram maiores na SDS, SDR e CN do que no PCS e PCR. No PCS e PCR, o índice de sensibilidade para estabilidade de agregados foi expressivamente menor do que a unidade, enquanto, na SDS e SDR, os valores foram próximos à unidade, indicando a sustentabilidade da semeadura direta no que se refere à estabilidade dos agregados em água. Os sistemas de cultivo não influenciaram as propriedades físicas do solo.

Resistência ao cisalhamento de um latossolo sob diferentes uso e manejo

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Adição de carbono e nitrogênio e sua relação com os estoques no solo e com o rendimento do milho em sistemas de manejo

Experimentos de longa duração constituem ferramenta valiosa para o estudo da dinâmica da matéria orgânica no solo. Com esse objetivo, realizou-se a presente pesquisa a qual foi baseada em experimento instalado, em 1985, em um Argissolo Vermelho degradado pelo cultivo inadequado por 16 anos. O experimento está localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), e consiste em três sistemas de preparo de solo (preparo convencional-PC, preparo reduzido-PR, e plantio direto-PD) em parcelas principais, três sistemas de culturas (aveia/milho-A/M, ervilhaca/milho-E/M, e aveia + ervilhaca/ milho + caupi-A + E/M + C), em subparcelas, e duas doses de N mineral na cultura do milho (0 e 139 kg ha-1), em subblocos, distribuídos segundo um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. As adições de C e N pelas culturas foram estimadas para o período experimental de 13 anos; o solo foi amostrado, em setembro de 1998, em seis camadas, até à profundidade de 0,30 m, analisado em relação aos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), tendo sido calculados os estoques desses elementos nas camadas de 0-0,175 e 0,175-0,30 m. As leguminosas contribuíram para a maior adição anual de C e N ao solo pelos sistemas de culturas, que variaram de 4,17 a 8,39 Mg ha-1 e de -21 a 178 kg ha-1, respectivamente. As maiores adições de C e N refletiram-se num maior acúmulo de COT e NT na camada de 0-0,175 m do solo em PD e em gradativa elevação do rendimento do milho nos três sistemas de preparo. A adição anual de C (A) necessária para manter o estoque inicial de COT (dC/dt = zero) foi estimada em 4,2 Mg ha-1 em PD, 7,3 Mg ha-1 em PR e 8,9 Mg ha-1 em PC. De forma similar, a adição anual de N necessária para manter os estoques iniciais (dN/dt = zero) foi estimada em 5 kg ha-1 para o PD, 31 kg ha-1 para o PR e 94 kg ha-1 para o PC. Estimou-se, pelo coeficiente angular da regressão linear que relaciona as taxas anuais de adição de C (A) e a variação anual nos estoques de COT na camada de 0-0,175 m do solo (dC/dt), que 12,9, 8,1 e 11,5 % do C adicionado ao solo foi retido na matéria orgânica do solo em PD, PR e PC, respectivamente, o que corresponde a uma estimativa aproximada do coeficiente de humificação (k1). Analogamente, estimou-se que 49,7, 21,0 e 33,1 % da quantidade líquida de N adicionada foi retida como NT no solo em PD, PR e PC, respectivamente. A taxa de perda de COT do solo (k2), calculada para a condição dC/dt = zero, foi de 0,0166 ano-1 no solo em PD, 0,0182 ano-1 no solo em PR, e 0,0314 ano-1 no solo em PC. O plantio direto, pela diminuição da taxa de perda de matéria orgânica (k2), e os sistemas de culturas com leguminosas, pela alta adição de C fotossintetizado e de N fixado simbioticamente, são boas alternativas para recuperar os estoques de COT e NT do solo e aumentar o rendimento do milho na região subtropical do Sul do Brasil.

Caracterização de rejeito de mineração de ouro para avaliação de solubilização de metais pesados e arsênio e revegetação local

Depósitos de rejeitos e pilhas de estéril, decorrentes de atividades de mineração, podem ser fontes de contaminação ambiental, por causa da presença de metais pesados e arsênio, principalmente quando esses materiais contêm minerais sulfetados e teores elevados de metais. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o rejeito proveniente do beneficiamento de minério de ouro de uma mineração no estado de Minas Gerais, para avaliação de problemas de drenagem ácida e solubilização de metais e para planejamento da revegetação do local. Amostras de rejeito foram coletadas na camada superficial (0-20 cm), sendo submetidas a análises químicas de rotina da fertilidade do solo e a uma caracterização química específica de Ni, Cu, Pb, Cd, Fe, Zn, Cr, As e S extraídos em Água Régia, Mehlich-1, EDTA e água deionizada. Foram determinados o potencial de acidez (PA), o potencial de neutralização (PN) e equilíbrio ácido-base (EAB); além da realização de análise granulométrica e difração de raios-X. As amostras analisadas apresentaram baixos teores de matéria orgânica, P e K, alta acidez e salinidade, além de alto teor de As, o que indica sérias restrições ao estabelecimento de espécies vegetais. O rejeito apresentou potencial de geração de acidez e solubilização de elementos como As, Fe e S, o que pode acarretar problemas ambientais, como a drenagem ácida e a contaminação de solos e cursos d'água, bem como a incorporação desses elementos na cadeia trófica.

Reatividade de uma escória de siderurgia em um latossolo vermelho distrófico

O presente trabalho objetivou estudar a reatividade de uma escória de siderurgia de aciaria, em diferentes frações granulométricas, aplicada em uma amostra de um Latossolo Vermelho distrófico, ácido, em condições de laboratório. Utilizou-se um fatorial 4 x 3 + 2 com quatro repetições, sendo quatro granulometrias (material retido entre as peneiras ABNT 5-10; 10-20; 20-50 e < 50), três doses de escória, correspondentes a 0,00, 5,04 e 10,08 t ha-1, ou seja, 0,00, 1,01 e 2,02 g por copo com 0,40 dm³ de solo e duas testemunhas (escória e calcário dolomítico, na dose correspondente a V = 70 %, ou seja, 1,01 e 0,60 g por copo, respectivamente). Para definir as doses, adotou-se o método da saturação por bases, considerando-se o valor do PRNT da escória e do calcário, obtidos na granulometria correspondente. O solo foi mantido na capacidade de campo e incubado durante os períodos de três, seis e nove meses. As frações granulométricas da escória influiram diferentemente na acidez do solo. A fração retida entre as peneiras ABNT 5-10 mostrou-se ineficiente, enquanto a fração que passa pela peneira ABNT 50 foi a que conferiu o maior efeito na neutralização da acidez. A reatividade das partículas da escória retidas nas peneiras intermediárias, ABNT 10-20 e 20-50, foi proporcional aos valores vigentes na legislação brasileira para calcários. Portanto, a taxa de reatividade obtida para a escória foi de: ABNT nº 5-10 = 0 %; 10-20 = 22 %; 20-50 = 58 % e < 50 = 100 %.

Cobertura do solo e estoque de nutrientes de duas leguminosas perenes, considerando espaçamentos e densidades de plantio

O estabelecimento de leguminosas herbáceas perenes nos sistemas de produção constitui ainda um desafio, principalmente por apresentarem crescimento inicial lento. Para viabilizar sua implantação, este trabalho objetivou determinar as taxas de cobertura do solo, produção de matéria seca, teores e acumulação de N, P e K das leguminosas herbáceas perenes galáxia (Galactia striata) e cudzu tropical (Pueraria phaseoloides), considerando espaçamentos e densidades de plantio. O experimento, instalado em dezembro/98 na Embrapa Agrobiologia, Seropédica (RJ), constou do delineamento em blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2 x 2 x 4, com quatro repetições. Os tratamentos constaram das espécies galáxia e cudzu tropical, plantadas em dois espaçamentos entre sulcos de plantio (25 e 50 cm) e quatro densidades de plantas (5, 10, 15 e 20 plantas m-1). A densidade adequada para a rápida cobertura do solo para cudzu tropical e galáxia foi de 10 plantas m-1, no espaçamento de 25 cm entre os sulcos de plantio. A maior produção de matéria seca e acumulação de N, P e K na parte aérea das plantas foram evidenciadas apenas no primeiro corte, sendo os maiores valores obtidos no espaçamento de 25 cm e na densidade de 10 plantas m-1. O espaçamento de 25 cm com 10 plantas m-1 foi a combinação mais adequada para a plena formação da cobertura viva do solo com cudzu tropical e galáxia.

Cytomegalovirus (CMV)-specific cellular immune responses.

A large percentage of healthy individuals (50-90%) is chronically infected with Cytomegalovirus (CMV). Over the past few years, several techniques were developed in order to monitor CMV-specific T-cell responses. In addition to the identification of antigen-specific T cells with peptide-loaded MHC complexes, most of the current strategies to identify CMV-specific T cells are centered on the assessment of the functions of memory T cells including their ability to mediate effector function, to proliferate or to secrete cytokines following antigen-specific stimulation. The investigation of these functions has allowed the characterization of the CMV-specific T-cell responses that are present during different phases of the infection. Furthermore, it has also been shown that the combination of virus-specific CD4 and CD8 T-cell responses are critical components of the immune response in the control of virus replication.