Temperature regulation of extracellular proteases in ectomycorrhizal fungi (Hebeloma spp.) grown in axenic culture

Strains of Hebeloma representative of different climatic zones were grown in axenic culture at either 2 °C and 22° or 6° and 22°. Culture filtrates were assayed for proteolytic activity using FITC labelled BSA as a substrate. Assays were run between 0–37°. Growth at low temperature induced greater proteolytic activity (g−1 D.W. mycelium). Many of the strains produced protease(s) which retained significant activity at temperatures as low as 0°, and a thermal optimum between 0–6° with a second optimum at higher temperature. The results are discussed in relation the nutrient acquisition potential of ectomycorrhizal fungi at low temperature and the contribution such cold active proteases might make to the soil enzyme pool.

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)

Direct and indirect effects of invasion by the alien tree Ailanthus altissima on riparian plant communities and ecosystem multifunctionality

Most existing studies addressing the effects of invasive species on biodiversity focus on species richness ignoring better indicators of biodiversity and better predictors of ecosystem functioning such as the diversity of evolutionary histories (phylodiversity). Moreover, no previous study has separated the direct effect of alien plants on multiple ecosystem functions simultaneously (multifunctionality) from those indirect ones mediated by the decrease on biodiversity caused by alien plants. We aimed to analyze direct and indirect effects, mediated or not by its effect on biodiversity, of the invasive tree Ailanthus altissima on ecosystem multifunctionality of riparian habitats under Mediterranean climate. We measured vegetation attributes (species richness and phylodiversity) and several surrogates of ecosystem functioning (understory plant biomass, soil enzyme activities, available phosphorous and organic matter) in plots infested by A. altissima and in control (non-invaded) ones. We used structural equation modelling to tease apart the direct and indirect effects of A. altissima on ecosystem multifunctionality. Our results suggest that lower plant species richness, phylodiversity and multifunctionality were associated to the presence of A. altissima. When analyzing each function separately, we found that biodiversity has the opposite effect of the alien plant on all the different functions measured, therefore reducing the strength of the effect (either positive or negative) of A. altissima on them. This is one of the few existing studies addressing the effect of invasive species on phylodiversity and also studying the effect of invasive species on multiple ecosystem functions simultaneously.

Effect of phytoremediation with Atriplex nummularia in irrigated soils with saline waste..

In the semi-arid region of northeastern Brazil, the Atriplex plant genus has been efficient in removing salts from soils irrigated with saline wastewater. However, this removal might not be significant compared with the amount of salts added to the soil by the wastewater irrigation. Considering this aspect, the aim of this work was to evaluate the effectiveness of Atriplex nummularia Lindl plants in the remediation of a soil submitted to saline wastewater irrigation. Despite the known inhibition effect of saline wastewater on soil enzyme activity, the cultivation of Atriplex nummularia Lindl maintained the treated soil enzyme activity levels similar to the ones found in natural soils.

Effects of hydrocarbon contamination on soil microbial community and enzyme activity

Acknowledgment I would like to gratefully acknowledge the government of Saudi Arabia for the scholarship and financial support.

Effects of Soil Organic Matter Properties and Microbial Community Composition on Enzyme Activities in Cryoturbated Arctic Soils

Enzyme-mediated decomposition of soil organic matter (SOM) is controlled, amongst other factors, by organic matter properties and by the microbial decomposer community present. Since microbial community composition and SOM properties are often interrelated and both change with soil depth, the drivers of enzymatic decomposition are hard to dissect. We investigated soils from three regions in the Siberian Arctic, where carbon rich topsoil material has been incorporated into the subsoil (cryoturbation). We took advantage of this subduction to test if SOM properties shape microbial community composition, and to identify controls of both on enzyme activities. We found that microbial community composition (estimated by phospholipid fatty acid analysis), was similar in cryoturbated material and in surrounding subsoil, although carbon and nitrogen contents were similar in cryoturbated material and topsoils. This suggests that the microbial community in cryoturbated material was not well adapted to SOM properties. We also measured three potential enzyme activities (cellobiohydrolase, leucine-amino-peptidase and phenoloxidase) and used structural equation models (SEMs) to identify direct and indirect drivers of the three enzyme activities. The models included microbial community composition, carbon and nitrogen contents, clay content, water content, and pH. Models for regular horizons, excluding cryoturbated material, showed that all enzyme activities were mainly controlled by carbon or nitrogen. Microbial community composition had no effect. In contrast, models for cryoturbated material showed that enzyme activities were also related to microbial community composition. The additional control of microbial community composition could have restrained enzyme activities and furthermore decomposition in general. The functional decoupling of SOM properties and microbial community composition might thus be one of the reasons for low decomposition rates and the persistence of 400 Gt carbon stored in cryoturbated material.