Diversidade funcional, genética e estrutural de micro-organismos do solo após 13 anos de aplicações anuais de lodo de esgoto sob cultura do milho

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Combined effects of chemical and natural stressors to soil organisms and plants

Nas últimas décadas, a Terra tem experimentado um aquecimento global e mudanças nos padrões de precipitação. Muitos estudos sobre a avaliação de risco de agrotóxicos em organismos não-alvo foram realizados com base em protocolos padronizados, com condições abióticas controladas. Mas, em campo, os organismos são expostos a flutuações de vários fatores ambientais, bem como a poluentes, que podem alterar os limites de tolerância dos organismos aos stressores naturais, bem como alterar a toxicidade ou biodisponibilidade do químico em causa. Considerando isso, o principal objetivo deste trabalho foi o de avaliar de que modo e em que medida os fatores ambientais (temperatura, humidade do solo e radiação UV) podem interagir uns com os outros ou afetar a toxicidade do carbaril para invertebrados do solo e plantas. Para isso, foram utilizadas quatro espécies padrão: Folsomia candida, Eisenia andrei, Triticum aestivum e Brassica rapa, e simulados diferentes cenários climáticos, com vários parâmetros letais e subletais analisados. A exposição combinada foi analisada utilizando, quando possível, a ferramenta MIXTOX, com base no modelo de referência de acção independente (IA) e possíveis desvios, assim como rácios sinergísticos/antagonísticos (a partir de valores de EC50/LC50), quando a dose-resposta de um dos stressores não foi obtida. Todos os fatores de stress aplicados isoladamente causaram efeitos significativos sobre as espécies testadas e sua exposição combinada com carbaril, apresentaram respostas diferenciadas: para as minhocas, a seca e temperaturas elevadas aumentaram os efeitos deletérios do carbaril (sinergismo), enquanto o alagamento e temperaturas baixas diminuíram sua toxicidade (antagonismo). Para os colêmbolos, o modelo IA mostrou ser uma boa ferramenta para prever a toxicidade do carbaril tanto para temperaturas altas como para as baixas. Para as duas espécies de plantas foram encontradas diferenças significativas entre elas: em termos gerais, as interações entre carbaril e os stressores naturais foram observadas, com sinergismo aparecendo como o padrão principal relacionado com a radiação UV, solos secos e temperaturas elevadas, enquanto o padrão principal relacionado com temperaturas baixas e stress de alagamento foi o antagonismo. Quando os efeitos de dois stressores naturais (radiação UV e humidade do solo) em plantas foram avaliados, uma interação significativa foi encontrada: a seca aliviou o efeito deletério da radiação UV em T. aestivum e o alagamento aumentou os seus efeitos, mas para B. rapa a adição de ambos os stresses de água causou um aumento (sinergismo) dos efeitos deletérios da radiação UV para todos os parâmetros avaliados. Portanto é necessário que as diferenças sazonais e latitudinais, bem como as mudanças climáticas globais, sejam integradas na avaliação de risco de contaminantes do solo.

Efeitos do fogo controlado no solo na sequência de uma queima experimental: resultados preliminaries

Os impactes dos incêndios florestais são múltiplos (económicos, humanos, paisagísticos, sociais e ambientais - nas árvores; na vegetação arbustiva, subarbustiva e herbácea; no solo, nos organismos do solo; nas aves e mamíferos; no ar; na água; ... - ) e complexos (diretos, indiretos, cumulativos, imediatos, subsequentes, ...), dependendo, segundo Macedo e Sardinha (1993), de fatores tão variados como a grandeza, a intensidade, a época, a duração e a frequência dos incêndios, as dimensões e composição dos povoamentos; volume, concentração, distribuição e características do combustível; natureza e características do solo, ..., sendo que um dos impactes mais significativos, no nosso país, se verifica nos solos (propriedades físicas e químicas, consequências hidrológicas e erosivas, hidrofobicidade, ...). Com esta comunicação pretende-se apresentar e discutir a queima experimental realizada em maio de 2014 em Santo Tirso, num eucaliptal, com o objetivo de reduzir o combustível, a qual resultou de uma cooperação entre a Universidade do Minho e a Camara Municipal de Santo Tirso e que visa estudar dos efeitos deste tipo de fogo no solo, bem como apresentar e discutir os primeiros resultados da referida queima.

Efeitos das variáveis ambientais locais sobre a abundância, a riqueza e a biomassa da macrofauna de solo em um ecossistema semiárido no estado do rio grande do norte, nordeste do brasil

The soil macrofauna is influenced to several biotic and abiotic environmental factors, from changes in the physical environment to a variety of interactions among the species involved, affecting the patterns of biodiversity of soil fauna. The power and specificity of the mechanisms that act on soil organisms vary greatly depending on environmental conditions at different scales of space and time. The Caatinga has great spatial heterogeneity of vegetation, climate and soil, so the soil macrofauna would follow this local spatial variation in the environment? This study aimed to investigate the effects of local environmental variables on biological parameters (taxa richness, total abundance and biomass) of soil macrofauna in a fragment of caatinga in João Câmara, Rio Grande Norte, Northeast Brazil. The study was conducted in the Cauaçu farm, where a grid of 2000m x 500m was drawn, and later, 30 sampling points were randomly selected. The methodology used to collect the macrofauna was the TSBF method. We tested the effects of 10 environmental variables on macrofauna across the plots and across the layers of soil. The hypothesis that macrofauna soil responds to changes in the environment was not supported throughout the plots, but was confirmed to soil layers. The soil macrofauna shows a pattern of concentration in the surface layer and decreases considerably in the deeper layers. This pattern had significant and positive relationship with the aerial plant biomass and fine root stock. The aerial plant biomass releases plant necromass that accumulates in the surface layer, providing an important source of resource and shelter for soil macrofauna, explaining their greater abundance in this layer. The roots are used as a means for the arrival of nutrients to the soil from the primary production, thus a greater amount of root conditions higher food intake for macrofauna, especially the herbivores

Perfil metagenômico de solo sob cultivo de cana-de-açúcar com perspectiva na produção de bioenergia

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Implantação do pinhão-manso em solo degradado inoculado e acrescido de macrófita, cinza e hidrogel

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Nematofauna edáfica em sistemas de uso do solo na microrregião de Chapadinha-MA

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Descrição do resistoma de solo de Cerrado stricto sensu e o potencial de dioxigenases metagenômicas na resistência antimicrobiana e em processos de biorremediação

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016.

Atividade microbiana em solos, influenciada por resíduos de algodão e torta de mamona

Microbial activity constitutes a good indicator of soil quality, and is influenced by the addition of carbon in the system serving as a substrate for microorganisms that increase their activity and release of CO2, comprising the edaphic respiration of the soil. The objective of this study was to evaluate the microbial activity in different soil types with the addition of cake press of castor bean and cotton textile residue. The study was conducted in a greenhouse at the headquarters of Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Cotton in randomized block design in 4 x 3 factorial arrangement with four replications. At predetermined intervals of 4 days, the containers were opened and the solution of NaOH titrated with HCl 2N in the presence of acid/base indicator phenolphthalein. After reading, the same amount of NaOH was added and the containers were closed again. The difference between the amounts of acid needed to neutralize the sodium hydroxide in a control container and the treatments was equivalent to the amount of carbon dioxide produced by soil microorganisms. It was found that the residues influenced the microbial activity in different soil types, especially in the initial determinations, presenting themselves as good sources for mineralization and nutrient supply, the castor bean proportionating higher cumulative release of CO2 by microorganisms.

Anatomia e morfologia do sistema nervoso do diplópodo Gymnostreptus olivaceus (Spirostreptida, Spirostreptidae) e avaliação dos efeitos do inseticida deltametrina neste sistema

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

Estudos de toxicidade de agroquímicos na atividade da fosfatase ácida de Daphnia similis.

Os diversos compostos químicos liberados no ambiente oriundos do uso indiscriminado na agricultura, pecuária e na indústria são responsáveis por efeitos ecológicos adversos, causando a contaminação do solo e corpos d´água e acumulando-se em organismos não alvo. O tratamento dos esgotos resulta na produção do lodo de esgoto, o qual muitas vezes é utilizado como fonte alternativa de nutrientes para as plantas devido ao seu alto teor de matéria orgânica. Contudo, o lodo pode conter metais pesados em sua composição advindos principalmente do setor industrial, os quais podem expressar seu potencial poluente diretamente nos organismos do solo, além da possibilidade de transferência para outros organismos via cadeia alimentar ou pela contaminação das águas (CHANG et al., 1987). Embora o controle químico de pragas tenha reduzido o índice de doenças para homens e animais e incrementado a produção agrícola, agentes poluentes podem permanecer ativos no ambiente por longos períodos, afetando os ecossistemas. Os efeitos desses agentes ao longo do tempo representam um grande risco para a saúde pública, tornando-se necessário o monitoramento em águas, solos, alimentos e ar. Nesse contexto, as alterações ao nível bioquímico são as primeiras respostas detectáveis e quantificáveis em uma mudança do meio ambiente, sendo indicadores mais sensíveis que os de maiores níveis de organização biológica porque exibem um tempo de exposição mais curto. A partir do processo de bioacumulação, os agentes poluentes podem se concentrar em diferentes tecidos e promover a ativação ou inibição de sistemas enzimáticos, tais como o das fosfatases ácidas (JONSSON, 2005; JONSSON, AOYAMA, 2007). As fosfatases ácidas ou ortofosfato monoéster fosfohidrolases (E.C.3.1.3.2.) são enzimas que catalisam a hidrólise de uma grande variedade de ésteres de ortofosfato e reações de transfosforilação. Inibições in vitro de fosfatases de vários organismos causadas por pesticidas, têm sido relatadas na literatura (SEKEROGLU et al., 1980; EL DEMERDASH et al., 2001). O ensaio enzimático in vitro representa uma ferramenta útil para o screening de poluentes, elucidação de mecanismos de toxicidade e monitoramento de áreas contaminadas. Entretanto, os testes de toxicidade em organismos aquáticos podem complementar as análises in vitro. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro de agentes agroquímicos e metais pesados contaminantes de lodo de esgoto sobre a fosfatase ácida total de Daphnia similis, comparando-se com os resultados obtidos em testes de toxicidade aguda.

Caracterização molecular de bactérias promotoras do crescimento vegetal isoladas de milho por meio da amplificação do Gene nifH perfis de ARDRA.

Há poucas informações a respeito da diversidade e do potencial biotecnológico dos micro-organismos do solo no Semiárido, em especial daqueles envolvidos com processo de fixação biológica de nitrogênio. O objetivo deste trabalho foi determinar a diversidade de uma coleção de bactérias associadas ao milho (Zea mays L.) em solos do Semiárido. As bactérias foram avaliadas quanto à amplificação de um fragmento do gene nifH por meio de PCR e pela técnica de ARDRA. Dentre as 72 bactérias testadas, 47 foram considerados nifH positivos e a análise dos perfis de ARDRA mostrou que o local de origem dos isolados foi fator determinante para o agrupamento das bactérias.

Morte de plântulas de soja provocada pelo excesso de umidade e falta de aeração do solo.

O presente trabalho, de caráter exploratório, foi motivado pelo fato de que nas últimas safras agrícolas, em muitas áreas cultivadas com soja, ocorreu um alto índice de mortalidade de plântulas de soja, que inicialmente apresentavam lesão na extremidade da raiz principal, seguida por infecção causada por fungos normalmente encontrados no solo. Em avaliações preliminares, constatou-se que a maior incidência de morte de plântulas ocorreu principalmente nos solos de menor profundidade efetiva originados do basalto, pois, aproximadamente 70% dos problemas ocorreram nas terras roxas (nitrossolos) e nos cambissolos e litossolos (neossolos). Somente 30% das ocorrências foram verificadas nos latossolos que são solos bem desenvolvidos, profundos e apresentam boa drenagem. Além dessas características de solo favoráveis à morte de plântulas, o relevo bastante ondulado e o manejo inadequado dessas áreas, com uso intensivo de implementos nos últimos 20 anos, podem também favorecer morte de plântulas. São também descritos nesse documento os sintomas da morte de plântulas, a caracterização e manejo dos solos, além do manejo da cultura de soja como causas prováveis do problema. A influência do ano, bem como alguns estudos de caso em propriedades onde apareceu a morte de plântulas e as estratégias para enfrentar a situação são também consideradas nesse documento. Como a maioria das informações foi obtida empiricamente, a partir de observações de ocorrência a campo, não foi possível gerar informações conclusivas, mas somente aquelas que ajudam na tomada de decisão de como melhorar a tecnologia de cultivo da soja nas áreas afetadas pelo problema e, com isso, diminuir os riscos de novas perdas.

Simulação numérica da transferência simultânea de energia e umidade através do solo em um sistema trocador-armazenador de calor

O presente trabalho pesquisa o fenômeno da transferência simultânea de calor e umidade em solos insaturados que envolvem dutos enterrados. Estes dutos e o solo envolvente compõem o chamado sistema trocador-armazenador de calor no solo, que é muitas vezes utilizado como fonte complementar de aquecimento em estufas solares agrícolas. O funcionamento do sistema trocador-armazenador de calor é baseado na energia armazenada no solo durante os horários de máxima insolação, sendo que durante a noite parte desta energia é recuperada. Durante o dia o ar quente do meio interno da estufa solar é bombeado para dentro do feixe de tubos enterrados, que devolvem o ar mais frio na outra extremidade. Por outro lado, durante a noite o ar mais frio do meio interno da estufa é bombeado para dentro dos dutos, os quais efetuam troca térmica com o solo envolvente, que neste horário possui a temperatura mais elevada do sistema. O objetivo geral deste trabalho é resolver o problema transiente periódico e tridimensional da transferência simultânea de calor e umidade em solos não-saturados, que compõem o sistema trocador-armazenador de calor, utilizando a simulação numérica. Como objetivos secundários têm-se: o melhoramento do sistema de troca térmica, a quantificação da parcela de calor transportado pela difusão da umidade no solo e a análise dos campos de temperatura e de conteúdo de umidade, sendo que a análise dos campos de umidade permite verificar se existe formação de frentes de secagem significativas na vizinhança dos dutos durante os sucessivos períodos de aquecimento e resfriamento a que o sistema é submetido. Na resolução do problema em questão é empregado o modelo clássico de Philip e De Vries para a transferência simultânea de calor e massa em meios porosos insaturados Neste modelo, as equações de conservação de energia e massa obtidas trazem explicitamente as influências combinadas dos gradientes de temperatura e de conteúdo de umidade nos processos de transporte de calor e umidade. O sistema de equações diferenciais governantes do problema em questão é resolvido numericamente utilizando o Método dos Volumes Finitos e na discretização destas equações é usada uma integração temporal totalmente implícita. Todas as propriedades difusivas e termofísicas empregadas são consideradas variáveis com a temperatura e o conteúdo de umidade. Os dutos de seção transversal circular do sistema trocadorarmazenador de calor no solo, são modelados como dutos de seção transversal quadrada de área equivalente para que coordenadas cartesianas possam ser utilizadas nos modelos analisados. Neste trabalho são simulados quatro modelos computacionais associados ao sistema trocador-armazenador de calor no solo. Estes modelos são compostos por: um duto isolado, um duto com convecção, dois dutos isolados e dois dutos com convecção. A variação da temperatura do ar na entrada do(s) escoamento(s), assim como a temperatura do meio ambiente, para os modelos com convecção, é dada por uma senóide com uma amplitude de 14 ºC. No modelo de um duto isolado, são realizadas simulações utilizando várias combinações dos parâmetros do modelo em questão e os resultados, assim obtidos, são comparados com aqueles encontrados na literatura Visando melhorar o sistema de troca térmica dos modelos computacionais investigados, são selecionados valores e intervalos de valores recomendados para os parâmetros do modelo de um duto isolado. Para este modelo, com um diâmetro de 0,1 m, são escolhidos valores (ou intervalos de valores) recomendados: de 4 m/s para a velocidade do escoamento interno dentro do duto, de 0,25 para o conteúdo de umidade do solo, de 5 até 20 metros para o comprimento do duto e de 0,20 até 0,30 m para a distância entre centros do dutos. As simulações dos quatro modelos computacionais realizadas utilizando as várias combinações dos valores recomendados para os parâmetros destes modelos, mostrou que não há diferença significativa entre os valores de calor volumétrico armazenado no solo empregando a resolução acoplada das equações de energia e de massa e a resolução da equação da temperatura. Mesmo para os modelos de um e de dois dutos com convecção a diferença percentual encontrada foi insignificante. Finalmente, são apresentados e analisados os campos de temperatura e de conteúdo de umidade para os quatro modelos computacionais avaliados. Os perfis de temperatura e de conteúdo de umidade em diferentes horários mostraram que, durante o dia, o solo absorve calor dos escoamentos internos de ar e, uma vez que, junto à superfície dos dutos tem-se regiões de maior temperatura, há, conseqüentemente, uma migração da umidade nestas regiões. Durante a noite, ocorre o contrário, o solo fornece calor aos escoamentos dentro dos dutos, e, desta forma, as regiões próximas aos dutos apresentam níveis de conteúdo de umidade superiores ao inicial. Ainda, os perfis de conteúdo de umidade para todas as situações analisadas mostraram que, não há formação de frentes de secagem significativas nas proximidades dos dutos que compõem os quatro modelos computacionais avaliados.