Corpo Discente - Egressos
Carolina Hortêncio Malheiros
| Título | Atributos microbiológicos do solo na Amazônia Meridional | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 22/09/2017 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Sustentabilidade;agropecuária;Cerrado-Amazônia | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | Sistemas de manejo do solo considerados conservacionistas têm se apresentado como uma alternativa viável para assegurar a sustentabilidade do uso agrícola do solo. A integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) ganha destaque como potencial estratégia de produção agropecuária sustentável, melhorando a qualidade química, física e biológica do solo. Buscou-se com o presente estudo quantificar atributos químicos e microbiológicos do solo em diferentes sistemas de iLPF, a fim de avaliar os benefícios destes sistemas ao solo e à ciclagem de nutrientes na Amazônia Meridional, no município de Nova Canaã do Norte, Mato Grosso, Brasil. Sistemas conservacionistas compostos de espécies florestais [eucalipto (Eucalyptus urograndis) e paricá (Schizolobium amazonicum)] foram selecionados em linha simples, em pares e triplas, contendo duas réplicas por configuração de iLPF. Duas áreas controle foram selecionadas, sendo uma com características de mata nativa e outra, um sistema de rotação soja/pastagem. Para avaliar os sistemas de manejo do solo, utilizou-se características químicas, indicadores microbiológicos de qualidade do solo e ferramentas moleculares. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância multivariada, análise discriminante canônica e análise de agrupamento com distância euclidiana. A avaliação das características químicas do solo entre os sistemas iLPF (linhas simples, dupla e tripla de paricá e eucalipto) e os sistemas controles (rotação soja/pastagem e mata nativa) apresentou diferenças estatísticas significativas para as variáveis pH, P, Mg, H+Al e matéria orgânica. A espécie florestal mostrou influência nos teores de MO, uma vez que sistemas iLPF de eucalipto, em todas as configurações, apresentaram maiores teores que nos sistemas iLPF de paricá. Dentre os sistemas iLPF de eucalipto, o eucalipto em linha tripla mostrou-se diferente da rotação soja/pastagem, sendo que os demais, eucalipto em linha simples e dupla, apresentaram algumas características semelhantes à rotação soja/pastagem, demonstrando que não apenas a espécie florestal, mas também a configuração em linhas influenciou neste resultado. A avaliação das características microbiológicas do solo entre os sistemas iLPF (linhas simples, dupla e tripla de paricá e eucalipto) e os sistemas controle (rotação soja/pastagem e mata nativa) apresentou diferenças estatísticas significativas para todas as variáveis analisadas entre. Comparando os sistemas iLPF à rotação soja/pastagem e mata nativa, pode-se observar que os sistemas em configuração dupla de paricá e eucalipto possuem características em comum tanto com a rotação soja/pastagem como com a mata nativa, podendo indicar que esses ambientes estão em processo de regeneração, uma vez que se assemelham à mata nativa. A iLPF sob paricá em linha tripla possui atributos muito distintos das demais áreas iLPF e mata nativa. As iLPF eucalipto em linha tripla e paricá em linha simples apresentaram características semelhantes à mata nativa, levando-se em consideração, principalmente a respiração basal e o quociente metabólico, demonstrando que essas áreas favorecem uma maior atividade biológica e consequentemente uma efetiva ciclagem de nutrientes. A dissimilaridade entre os sistemas não apresentou uma relação direta com a espécie florestal e com a configuração em linhas simples, dupla e tripla das iLPF, como observado para as análises físico-químicas. Isso demonstra o quanto a microbiota do solo é sensível a mínimas alterações impostas ao ambiente e a forma como as novas características desses habitats favorecem ou não alguns grupos microbianos. A estabilidade dos sistemas iLPF estudados também foi influenciada pelo tempo de adaptação do sistema às novas condições ambientais, para que houvesse maior incremento de MO de qualidade, favorecendo a atividade biológica no solo e visando propriedades físico-químicas adequadas às culturas. O efeito conjunto dos atributos microbiológicos do solo demonstrou variação entre eucalipto simples e os demais sistemas, contudo na ADC não se observou diferenças significativas entre os demais sistemas iLPF, e entre rotação soja/pastagem e mata nativa. As bactérias foram mais abundantes que as arqueas e fungos (109 a 106 cópias por grama de solo seco). O efeito conjunto das variáveis que mediram a abundância de bactérias, arqueas e fungos foram sensíveis em identificar diferenças significativas entre os sistemas de manejo do solo, não encontrando diferenças significativas entre linha simples e tripla de eucalipto, sendo esses dois sistemas semelhantes à mata nativa. As variáveis físico-químicas apresentaram-se estáveis nos sistemas avaliados, sendo influenciadas pela espécie florestal adotada e as configurações das espécies florestais em linhas simples, dupla e tripla não apresentaram diferenças significativas em relação às variáveis físico-químicas. A ADC e a análise de agrupamento mostraram que os atributos microbianos do solo são sensíveis ao tipo de manejo adotado, sendo diretamente influenciados pelas configurações das espécies florestais em linhas simples, dupla e tripla. A vegetação afetou diretamente a composição da comunidade microbiana, fato evidenciado pela diferença significativa entre as espécies florestais nos sistemas iLPF, onde observou-se diferenças nos números de cópias dos genes de bactérias, arqueas e fungos. A abundância desses grupos apresentou variação dentro dos sistemas avaliados. A espécie florestal e a configuração em linhas influenciaram diretamente a estrutura e composição da comunidade microbiana, sendo que a vegetação composta por eucaliptos (Eucalyptus urograndis) em linha simples e tripla monstraram-se mais estáveis e promissores em área de transição Cerrado-Amazônia para serem utilizados em iLPF. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Soil management systems considered as conservationists have been presented as the main viable alternative to ensure the sustainability of agricultural land use. The crop-livestock-forest integration (iLPF) is highlighted as a potential strategy for sustainable agricultural production, improving the chemical, physical and biological quality of the soil. Aiming to evaluate systems that corroborate environmental sustainability, the present study quantified soil microbiological attributes in different iLPF systems in order to evaluate the benefits of these systems to soil and nutrient cycling in Southern Amazonia, in the municipality of Nova Canaã do Norte, Mato Grosso, Brazil. Conservation systems composed of forest species (Eucalyptus urograndis) and paricá (Schizolobium amazonicum) were selected in single, pairs and three lines, containing two replicates per iLPF configuration. Two control areas were selected, one with native forest characteristics and the other, a soybean /pasture rotation system. Firstly, in order to evaluate physical-chemical variables, microbiological indicators of soil quality and molecular techniques (Real-time PCR) were performed to evaluate the functioning of the iLPF systems system. The data were submitted to multivariate analysis of variance (MANOVA), canonical discriminant analysis (ADC) and cluster analysis with Euclidean distance. The physical-chemical attributes of the soil between the iLPF systems (single, double and triple lines of paricá and eucalyptus) and the control systems (soybean/pasture rotation and native forest) presented statistically significant differences for pH variables (hydrogen ion potential), P, Mg, potential acidity (H + Al) and organic matter (OM). The forest species showed influence on the OM content, since eucalyptus iLPF systems, in all configurations, had higher levels than the paricá iLPF systems. Among the eucalyptus iLPF systems, triple lines with eucalyptus was different from soybean/pasture rotation, and the others, single and double eucalyptus, presented some characteristics similar to soybean/pasture rotation (SP), demonstrating that not only the forest species, but also the row configuration influenced this result. The evaluation of soil microbiological attributes between the iLPF systems (single, double and triple lines of paricá and eucalyptus) and control systems (soybean/pasture rotation and native forest) showed statistically significant differences for all analyzed variables. Comparing the iLPF systems with soybean/pasture rotation and native forest, it was observed that the systems in dual configuration of paricá and eucalyptus have characteristics in common with both soybean/pasture rotation and the native forest. The iLPF eucalyptus in triple-line and paricá in single line presents characteristics similar to native forest, being taken into account, mainly the basal respiration and the metabolic quotient, demonstrating that these areas favor a greater biological activity and consequently an effective cycling of nutrients. The dissimilarity between the systems did not present a direct relation with the forest species and with the configuration in single, double and triple lines of iLPF, as observed for the physicochemical analyzes. This demonstrates how the soil microbiota is sensitive to the minimal changes imposed on the environment and how the new characteristics of these habitats favor some microbial groups. The stability of the studied iLPF systems is also influenced by the adaptation time of the system to the new environmental conditions, so that there is a greater increase of quality MO, favoring the biological activity in the soil and aiming at the appropriate physicochemical properties to the crops. The combined effect of the microbiological attributes of the soil showed a variation between simple eucalyptus and other systems, but in the ADC there were no significant differences between the other iLPF systems and between soybean / pasture rotation and native forest. Bacteria were more abundant than archaea and fungi (109 to 106 copies per gram of dry soil). The combined effect of the variables that measured the abundance of bacteria, archaea and fungi was sensitive to identify significant differences between the systems of soil management, and did not find significant differences between single line and triple eucalyptus line, these two systems being similar to the native forest. The physical-chemical variables were stable in the evaluated systems, being influenced by the adopted forest species and the configurations of the forest species in single, double and triple lines did not present significant differences in relation to the physical-chemical variables. ADC and cluster analysis showed that the microbial attributes of the soil are sensitive to the type of management adopted, being directly influenced by the configurations of forest species in single, double and triple lines. The vegetation directly affected the composition of the microbial community, a fact evidenced by the significant difference between the forest species in the iLPF systems, where differences in the numbers of copies of the bacterial, archaea and fungus genes were observed. The abundance of these groups varied within the evaluated systems. The forest species and line configuration directly influenced the structure and composition of the microbial community, and the vegetation composed of eucalyptus urograndis (Eucalyptus urograndis) in single and triple lines were shown to be more stable and promising in the Cerrado-Amazonian transition area to be used In iLPF. | ||||||||||||||||||||||||
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