Universidade Federal de Mato Grosso
Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária
Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade
RELATÓRIO PARCIAL DE ATIVIDADES 2010/01
Comportamento microbiano em solos sob o sistema de lavoura pecuária floresta
Equipe executora:
Profa. Dra Daniela Tiago da Silva Campos - UFMT/FAMEV
Profa. Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza -UFMT/FAMEV
Pesquisador M. Sci. Flávio Jesus Wruck - Embrapa Arroz e Feijão
Pesquisador Dr. Tarcísio Cobucci - Embrapa Arroz e Feijão
Mestranda: Ana Carla Stieven – Pós Graduação em Agricultura Tropical - UFMT
Setembro - 2010
Cuiabá-MT
Projeto Agrisus N°: 660/10
Título da Pesquisa: Comportamento microbiano em solos sob o sistema de lavoura pecuária
floresta.
Coordenador do Projeto: Profa. Dra. Daniela Tiago da Silva Campos
Engenheira agrônoma
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO - UFMT
Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária - FAMEV
LABORATÓRIO DE MICROBIOLOGIA DO SOLO
Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade
Av. Fernando Corrêa da Costa, 2367 - Bairro Boa Esperança
78060-900 - Cuiabá/MT
Fone: (65) 3615-8606
Fax: (65) 3615-8609
[email protected]
Local da Pesquisa: Nova Canaã do Norte-MT
Vigência do Projeto: 01/03/2010 à 01/03/2012
1. Introdução
A produção agrícola nacional teve um grande incremento, no seu potencial, a partir das
décadas de 80 e 90, época na qual ocorreu a expansão da fronteira agrícola. Com essa grande
evolução em tecnologia, que culminou com um índice de produção em alta, milhares de hectares
foram utilizados de forma exploratória para fins agrícolas, entretanto, atualmente, percebe-se a falta
de conservação dessas áreas, assim, práticas agrícolas diferenciadas das convencionais precisam ser
empregadas para que a sustentabilidade do sistema ocorra.
Sistemas de produção que integram agricultura e pecuária, bem como agricultura pecuária e
floresta são práticas recentes empregadas no Estado de Mato Grosso, estado este, responsável pela
maior produção agrícola nacional. Esses sistemas de manejo buscam maximizar a utilização da
área, integrando grandes culturas, como milho, soja e feijão, com brachiaria, e floresta, árvores
geralmente utilizadas para reflorestamento, como eucalipto, mas também árvores nativas ou
empregadas na indústria moveleira, como mogno, pau balsa e pinho cuiabano.
Os sistemas de integração lavoura pecuária floresta apresentam potencial de produção
igualmente comparado à produção em monocultivo, o que desperta interesse por parte dos
produtores agrícolas. Por outro lado, como são empregados diferentes fontes de renda, com épocas
diferenciadas de utilização, fato este que se faz uma prática economicamente viável, além de
ecologicamente diversa com relação às espécies vegetais utilizadas.
Mesmo com tantas vantagens visíveis, esse tipo de manejo ainda é pouco estudado com
relação às condições do solo dessas áreas, fazendo-se necessárias pesquisas que apresentem as
respostas do solo nessa situação, comparando aos manejos convencionais. Pois as condições
químicas, físicas e microbiológicas são fortemente relacionadas ao manejo do solo.
Buscando avaliar aos indicadores de sustentabilidade do solo, a presente pesquisa tem por
objetivo contribuir na elucidação dos aspectos técnico-científicos relacionados à implantação do
sistema iLPF e suas influências na atividade da comunidade microbiana do solo, durante os dois
primeiros anos de implantação do sistema.
2. Materiais e Métodos
As análises microbiológicas e enzimáticas foram desenvolvidas no Laboratório de
Microbiologia do Solo, Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Cuiabá-MT, pela mestranda
do Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical, Ana Carla Stieven, sob a orientação da
Professora Dra. Daniela T.S. Campos e Dra. Walcylene L.M.P. Scaramuzza.
As análises químicas do solo foram realizadas pelo Laboratório de Química do Solo e Planta
(LASP), da EMBRAPA Arroz e Feijão, fornecidas pela Embrapa Mato Grosso, sob coordenação
dos pesquisadores M. Sci. Flávio Jesus Wruck e Dr. Tarcísio Cobucci, ambos da Embrapa Arroz e
Feijão.
2.1. Coleta das amostras de solo
Os solos foram coletados na Unidade de Referencia Tecnológica da Embrapa Mato Grosso,
localizada na Fazenda Gamada, em Nova Canaã do Norte-MT. A coleta foi realizada em maio de
2010, nos tratamentos T1: Faixa de 200 m de largura com povoamento de eucalipto (Eucalyptus
urograndis), intercalada a cada 20 m por plantas de mógno, em linhas únicas de 250 m de
comprimento separadas entre si por 20 m e com distância entre plantas de 2 m (20 m x 2 m); T2:
Faixa de 200 m de largura com povoamento puro de eucalipto (Eucalyptus urograndis) distribuídos
em sub-faixas compostas por duas linhas de 250 m de comprimento separadas entre si por 3 m, com
distância entre plantas de 2 m e distancia entre sub-faixas de 20 m [20 m / (3 m x 2 m)]; T3: Faixa
de 200 m de largura com povoamento puro de eucalipto (Eucalyptus urograndis) distribuídos em
sub-faixas composta por três linhas de 250 m de comprimento separadas entre si por 3 m, com
distância entre plantas de 2 m e distância entre sub-faixas de 20 m [20 m / (3 m x 2 m)]; T4: Área
de mesmo tamanho das demais, com plantio de lavoura comercial; T5: Área de mesmo tamanho
com pastagem de Brachiaria ruziziensis; T6: Área de mesmo tamanho, com floresta nativa, a área
de cada tratamento corresponde a 05 ha.
Os solos foram coletados na profundidade de 0-5 cm, nas entrelinhas do eucalipto e no meio
da cultura instalada. Dentro de cada tratamento foram delimitados quatro blocos, com 5 m de
largura x 250 m de comprimento e dentro destes blocos foram coletadas 4 amostras compostas de 4
sub-amostras em cada.
As amostras coletadas foram acondicionadas em sacos plásticos previamente identificados e
armazenados em caixas de isopor contendo gelo e foram transportadas para o Laboratório de
Microbiologia do Solo, na UFMT/FAMEV, Cuiabá-MT, onde foram mantidas sob refrigeração à 4
ºC até seu processamento.
2.2. Quantificação de nematóides totais
Para a quantificação de nematóides totais o método da flutuação centrifugação em solução
de sacarose (JENKINS, 1964) foi empregado. O qual tem como base à diferença de densidade entre
os nematóides, a solução de sacarose e as partículas do solo. As amostras de solo foram
homogeneizadas e uma alíquota de 100 mg de cada amostra composta foi colocado separadamente
em um recipiente, onde foram acrescentados 2 L de água de torneira e misturadas para quebrar os
torrões maiores e deixando em repouso por cerca de 30 segundos. O líquido do recipiente foi
vertido em uma peneira com malha de 20 mesh (0,84 mm). O líquido obtido foi vertido em uma
peneira de 500 mesh (0,025 mm) retirando todo excesso de água. Com o auxílio de uma pisseta,
contendo água, a suspensão dos nematóides retidos na peneira foi recolhida e transferida para um
Becker de 40 mL. As suspensões foram centrifugadas por quatro minutos a uma velocidade de 1750
rpm. Após a centrifugação o líquido sobrenadante foi eliminado, então foi adicionado solução de
sacarose (400 g de açúcar refinado dissolvido em 750 mL de água). Centrifugada novamente por
um minuto com a mesma rotação. O líquido sobrenadante foi vertido em peneira de 500 mesh,
derramando-se água de torneira para retirar todo o resíduo de sacarose e, com auxílio de pisseta
com água os nematóides foram recolhidos para uma placa de petri, sendo levadas a lupa e
submetidos a contagem.
2.3. Determinação da umidade do solo
Para a determinação de umidade pesou-se 5 g de solo de cada amostra simples, totalizando 4
amostras por tratamento, e os levou à estufa à 105 °C até peso constante. Após esse período, as
amostras foram pesadas novamente, descontando o peso da cápsula e do solo em condições vindas
do campo.
2.4. Avaliação do Carbono da Biomassa Microbiana (CBM)
Para a avaliação do CBM a metodologia de Jenkinson & Powlson (1976), com adaptações,
foi empregada.
A metodologia utilizou frascos herméticos de 277 mL, onde foram pesadas triplicatas de
cada uma das 4 amostra simples de solo, cada amostra com 25 g. Triplicatas.de cada amostra
simples foram fumigadas e as outras 3 foram incubadas sem fumigação. Os frascos contendo as
amostras a serem fumigadas foram colocados em dessecadores contendo um becker com 20 mL de
clorofórmio. Os dessecadores, após terem a parede interna recoberta com papel toalha umedecido,
foram fechados e submetidos a vácuo, deixados em repouso em temperatura ambiente e no escuro
por 48 h. Após esse período, os dessecadores foram novamente submetidos a vácuo, abertos e
adicionado a cada frasco 2 g do solo da mesma amostra não fumigada, com o intuito de ativar a
comunidade microbiana. Nos frascos com amostras fumigadas e com amostras não fumigadas
foram colocados frascos com 20 mL de NaOH 0,5 M, então foram vedados e incubados no escuro,
em temperatura ambiente, por 5 dias. Ao final do período de incubação, o NaOH dos frascos das
amostras fumigadas e não-fumigadas foi titulado com HCl 0,1M. Após a titulação do NaOH,
calculou-se a quantidade de C-CO2 liberada das amostras fumigadas e não fumigadas, utilizando os
valores para o cálculo do CBM.
2.5. Contagem de microrganismos totais
Para a contagem de microrganismos totais a metodologia Allen (1957) foi empregada. Para
tal, foram pesados 10g de solo composto de cada uma das 4 amostras simples de cada tratamento.
Essa amostra foi transferida para um erlenmeyer contendo 90 ml de solução salina e agitado por 40
min a temperatura ambiente. A partir disso foram feitas diluições seriadas com 1 ml de amostra em
9 ml de solução salina, até a diluição 10-9.
Para o teste de metodologia, as diluições 10-1 à 10-9 foram inoculadas em meios Ágar
nutriente (AN), Batata Dextrose Ágar (BDA) e Extrato de solo. Em cada placa colocou-se 200 µL
de cada diluição, espalhadas com auxílio de alça de Drigalski previamente esterilizada, sendo
inoculadas em triplicata.
As placas foram incubadas em B.O.D., demanda biológica de oxigênio, a 28 °C, efetuando
as leituras em 24 h para Agar nutriente, 48 h para BDA e 7 dias para Extrato de solo.
2.6. Atividade enzimática do solo
2.6.1. Fosfatase alcalina
Para a atividade enzimática da fosfatase alcalina do solo utilizou-se metodologia descrita por
Tabatabai e Bremner (1969); Eivazi e Tabatabai (1977), com modificações. Para tanto pesou-se 0,5
g de solo de amostra composto da cada tratamento, adicionado 0,120 mL de Tolueno, 2 mL de
solução estoque em pH 11, 0,5 mL de solução de p_nitrofenil, essa solução foi aquecida, em banho
Maria, até atingir 37 °C, então foi submetida a agitação por 1 h. Após esse período, foi adicionado
0,5 mL de CaCl2, 2,0 mL NaOH 0,5M, agitado novamente, em vórtex, adicionado 1 mL de água
destilada e deixado em repouso por 30 min, após foi submetido a filtragem em papel filtro
Whatman 2V.
As amostras filtradas foram lidas em espectrofotômetro a 400 nm de absorbância. Para o
controle utilizou-se a mesma seqüência metodológica, porém não foi adicionado o solo.
A curva de calibração foi determinada a partir da solução estoque de 1 mL de p_nitrofenol
em 100 mL de água destilada. A partir dessa solução foram retiradas alicotas de 0 a 5 mL de
solução e diluídas em 5 a 0 mL de água destilada separadamente, tendo assim diluições de 0:5 mL
até 5:0 mL de solução de p_nitrofenol em água destilada, obtendo 6 pontos da curva de calibração.
As leituras em espectrofotômetro se deram na mesma absorbância, 400 nm.
2.7. Análise química do solo
As análises químicas do solo foram realizadas pelo Laboratório de Química do Solo e Planta
(LASP), da EMBRAPA Arroz.
As análises de mata nativa e lavoura convencional ainda não foram entregues pelo
laboratório.
3. Resultados e Discussão
3.1. Quantificação de nematóides totais
Os nematóides observados não apresentavam estilete, estrutura que os torna parasitários, e
os resultados de contagem estão apresentados na Figura 1.
N° nematóides / 100g de solo
25
20
15
10
5
0
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
Figura 1: Número de nematóides totais em solos sob o sistema de integração Lavoura
Pecuária Floresta, Fazenda Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
É possível observar que os tratamentos utilizados para o presente projeto - T1; T3 e T5 –
apresentaram o maior número de nematóides encontrados em 100 g de solo, sugerindo que a
integração lavoura pecuária floresta, com espécie florestal de eucalipto, favorece a presença de
nematóides de vida livre, podendo ser um bom indicador de que o tipo de manejo que está sendo
utilizado favorece população de nematóides não patogênicos.
Os Nematóides são responsáveis por perdas na produção agrícola do Estado, entretanto foi
possível observar que a área total de integração não apresentou sinais de danos por esses
organismos do solo. Durante a coleta do solo, nos instigamos a quantificar, caso estivessem
presentes, os nematóides desta área experimental, além de observar a presença de estruturas que
classificassem os patogênicos.
3.2. Determinação de umidade do solo
Os resultados obtidos na determinação de umidade, em médias por tratamento, a partir das 4
amostras simples , estão apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Determinação de umidade do solo sob integração Lavoura Pecuária Floresta, Fazenda
Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
Amostras
T1
T2
T3
T4
T5
T6
5 g solo condições
de campo +
cápsula
14,91
13,12
15,00
13,3
10,8
11,9
Solo seco a 72h
105 °C + cápsula
Peso de solo (g)
% de umidade
do solo
14,55
11,97
14,25
12,6
10,1
11,2
0,35
1,15
0,75
0,7
0,7
0,7
30
12
37
12
8
70
A determinação de umidade do solo é necessária para realizar os cálculos de Carbono da
Biomassa Microbiana (CBM), assim, a partir dos valores de umidade determinados em 5 g de solo,
foi extrapolado para o peso utilizado na determinação de CBM, ou seja, extrapolado para 25 g de
solo.
O solo do Tratamento 6, correspondente a área de mata nativa, apresentou a porcentagem
maior umidade, justificada por ser uma área intocada, já os tratamentos com manejo do solo com
cultivo convencional, T4 e T5 apresentam as menores porcentagem de umidade, o que não favorece
a comunidade microbiana, já que esta necessita de água para sua atividade e reprodução.
Os solos sob a integração, T1; T2 e T3 apresentam valores intermediários. Porém o T2
apresenta valor igual a T4, plantio convencional, sugerindo que o solo não apresentou manutenção
de umidade, podendo ser resultado da falta de palhada do cultivo anterior.
3.3. Avaliação do Carbono da Biomassa Microbiana (CBM)
As análises de CBM seguiram metodologia descrita na literatura, entretanto cada solo
apresenta valores de carbono da biomassa microbiana variada, relacionado a população de
microrganismos presentes no mesmo, sendo assim, a metodologia foi calibrada para as condições de
funcionamento do laboratório de microbiologia do solo, sendo realizado teste de metodologia para
determinar o período de incubação, obtendo os resultados da Figura 2.
A partir do teste da metodologia foi possível observar que os valores dos cálculos de
carbono da biomassa microbiana ultrapassam os valores da testemunha após o 5° dia de incubação,
mostrando como resultado negativo, apresentado na Figura 2, assim ficou definido que a incubação
do solo deve ser realizada durante 5 dias, para essas condições.
50
40
30
20
Fumigado
10
Não Fumigado
CBM mg/kg-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-10
-20
Figura 2. Avaliação teste de 10 dias de incubação para determinação da quantidade de Carbono da
Biomassa Microbiana em solo sob integração Lavoura Pecuária Floresta, Fazenda
Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
A Figura 3 apresenta os valores de CBM em cada tratamento e em cada bloco, já que para
coleta, os tratamentos são divididos em blocos afim de obter uma coleta mais representativa,
entretanto não houve diferença significativa entre os blocos.
Os solos sob os Tratamentos 4; 5 e 6 apresentaram valores semelhantes e sem diferença
estatística significativa pelo teste de Tukey 95%. Esses tratamentos são utilizados como testemunha
e a não diferença entre eles pode ser justificada pela época da coleta das amostras, após a safra.
O sistema esta submetido a plantio direto o que permite com que os microrganismos se
mantenham ativos e, geralmente, em número elevado nesse período.
Os solos sob os sistemas de integração, T1; 2 e 3 apresentaram valores variados. O T3
apresentou os melhores valores, estando estatisticamente igual aos melhores tratamentos nos blocos
2 e 3, e com valores intermediário no blocos 1 e 4, podendo ser relacionado a presença de linha
tripla de floresta, fator esse que pode ter favorecido a manutenção da palhada e assim beneficiado a
comunidade microbiana.
18
a
16
a
a
a
a a a
a
a
a
a
a
mg C/ kg solo-1
a
b
b
14
a
c c
b
b
c
12
c
c
T1
d
10
T2
T3
8
T4
T5
6
T6
4
2
0
1
2
3
4
Figura 3. Avaliação do Carbono da Biomassa Microbiana em solo sob integração Lavoura Pecuária
Floresta, comparados a manejos convencionais e mata nativa, Fazenda Gamada, Nova
Canaã do Norte-MT. * Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente
entre si pelo Teste de Tukey, 95% de probabilidade. Análise estatística realizada pelo
pacote estatístico Assistat versão 7.5 Beta, Campina Grande, Pernambuco, Brasil.
Coeficiente de Variação de 3,5%.
3.4. Contagem de microrganismos totais
Foi realizado teste da metodologia de incubação nas diluições de 10-1 à 10-9, e verificou-se
que as diluições 10-1 à 10-5 apresentaram números de UFC contáveis como mostra a Tabela 2.
Tabela 2. Número de unidades formadoras de colônias, em 9 diluições teste, de solo sob integração
Lavoura Pecuária Floresta, Fazenda Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
Diluições
AN
BDA
Extrato
de solo
-1
300
3
20
-2
26
1
11
-3
6
1
2
-4
2
0
0
-5
0
0
0
-6
0
0
0
-7
0
0
0
-8
0
0
0
-9
0
0
0
A partir dos resultados da incubação teste, ficou estabelecido que a inoculação deve ocorrer
nas diluições 10-1 à 10-5, pois apresentaram valores contáveis de unidades formadoras de colônias.
Até o momento, foram realizadas a contagem das áreas mata nativa e pasto e as médias estão
apresentadas na Tabela 3 para Mata Nativa e Tabela 4 para pasto de Brachiaria.
Tabela 3. Número de Unidades Formadoras de Colônias em solo de Mata Nativa, Fazenda
Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
Trat.
T6
Meios
AN
BDA
Extrato
de solo
-1
183
1
41
-2
82
1
11
-3
8
0
0
-4
0
0
0
-5
1
0
0
Tabela 4. Número de Unidades Formadoras de Colônias em solo de pasto de Brachiaria, Fazenda
Gamada, Nova Canaã do Norte-MT.
Trat.
T5
Meios
AN
BDA
Extrato
de solo
-1
183
3
10
-2
22
0
6
-3
5
0
2
-4
1
0
0
-5
0
0
0
É possível observar que os resultados da contagem corroboram com os resultados do CBM,
Figura 3, onde as duas áreas avaliadas apresentam valores de UFCs próximos nos três meios de
cultivo utilizados, entretanto os actinomicetos, desenvolvidos em extrato de solo, apresentaram
valores quatro vezes maiores em T6 em relação a T5, na diluição 10-1, esse acréscimo também é
observado nas bactérias totais, meio Agar nutriente, na diluição 10-2. A área de mata nativa T6
apresenta, geralmente, uma comunidade maior de microrganimos, já que essas áreas não são
perturbadas por manejo do solo.
3.5. Atividade enzimática do solo
3.5.1. Fosfatase alcalina
A Figura 4 apresenta a curva de calibração da análise enzimática da fosfatase alcalina. A
partir da leitura das amostras, colocam-se os valores de absorbância na equação da curva e assim
determina-se a atividade das enzimas responsáveis pela removeção de grupos fosfatos de um grande
número de moléculas diferentes presentes no solo, como nucleotídeos e proteínas.
100
90
y = -15,177x + 106,45
R2 = 0,9353
80
Absorbância
70
60
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
Figura 4. Curva de calibração para o cálculo da fosfatase alcalina, metodologia descrita por
Tabatabai e Bremner (1969); Eivazi e Tabatabai (1977).
Na Figura 5 estão apresentados os valores da atividade da fosfatase alcalina nos seis
tratamentos avaliados. A análise estatitica não apresento diferença significativa pelo teste de Tukey
95% de probabilidade, porém é possível observar que o solo sob o tratamento 4 apresenta a taxa
mais elevada da ativida, disponibilizando mais fósforo para as plantas da cultura anual presente na
área. A alta taxa pode ser relacionada justamente com a cultura, pois a atividade pode ter se mantido
alta justamente pelo manejo empregado, ja que nesta área estava presente uma cultura anual que
necesita de fósforo, estimulando a atividade dessas enzimas.
Comparando os tratamentos, podemos observar que o T1 e T6 apresentam os menos valos
de mg P/ g solo-1, isso está relacionado também com a análise que apresenta a maior taxa de fosforo
em T1, o que pode justificadar a não atividade, desnecessária, da fofatase alcalina.
18
16
c
mg C/ kg solo-1
14
12
d
a
a
a
c
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Figura 5. Atividade enzimática da fosfatase alcalina em solo sob integração Lavoura Pecuária
Floresta, Fazenda Gamada, Nova Canaã do Norte-MT. * Médias seguidas de mesma
letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey, 95% de probabilidade.
Análise estatística realizada pelo pacote estatístico Assistat versão 7.5 Beta, Campina
Grande, Pernambuco, Brasil. Coeficiente de Variação de 4,8%.
3.6. Análise química do solo
Tabela 5. Análise química do solo sob integração Lavoura Pecuária Floresta, Fazenda Gamada,
Nova Canaã do Norte-MT.
AMOSTRA
pH
Ca
Mg
Al
H + Al
P
K
IDENT.
água
T1
5,3
1,2
0,6
0,3
5,9
6,9
119,6
1,3
3,3
119,2
26,2
18,6
T2
5,2
0,9
0,5
0,2
6,4
5,5
102,0
1,4
3,1
96,0
26,4
19,6
T3
5,3
1,2
0,5
0,2
6,1
3,1
105,8
0,7
2,1
127,8
20,6
18,0
cmolc/dm³
Cu
Zn
Fe
Mn
mg/dm³
M.O.
g/dm³
T5
5,6
1,53
0,73
0,1
5,77
1,2
97
0,4
1,0
150
65
24
4. Conclusões
A partir dos resultados preliminares, podemos concluir:
1. O manejo do solo com integração lavoura pecuária floresta favorece a comunidade de nematóides
não patogênicos;
2. Solos sob integração mista ou com mais linhas de floresta beneficiam a manutenção de água no
solo;
3. Nas presentes condições de estudo, a metodologia Jenkinson & Powlson (1976) para
determinação do CBM necessita de alterações, tomando como melhor período de incubação 5 dias;
4. Solos sob manejo convencional mantêm, inicialmente, valores de CBM mais altos em relação a
áreas de integração lavoura pecuária floresta;
5. Os valores de CBM e contagem de microrganismos totais corroboram entre si nas áreas de mata
nativa e pastagem;
6. Não houve diferença estatística na atividade enzimática da fosfatase alcalina nos seis tratamentos
avaliados.
5. Descrição das dificuldades e medidas corretivas
As dificuldades encontradas foi a escassez de dados literários para as situações de campo de
integração lavoura pecuária com relação a metodologia e discussão dos dados, assim, fez-se
necessário teste de todas as metodologias aplicadas, para que se obtivesse valores realmente
representativos.
6. Trabalhos publicados em congressos e Participação em Dias de Campos
Dia de Campo Integração Lavoura Pecuária Floresta, Embrapa Mato Grosso. Fazenda Gamada,
Nova Canaã do Norte-MT, Maio 2010.
(Anexo 1)
STIEVEN, A.C.; CAMPOS, D.T.S.; MACEDO, J.B.M.; MORAIS, L.P.V.X.C.; GALVÃO, D.M.;
OLIVEIRA, K.C.L.; WRUCK, F.J. Quantificação de nematóides totais em solo sob integração
lavoura pecuária floresta. Congresso Brasileiro de Fitopatologia, Cuiabá-MT, Agosto 2010.
(Anexo 2)
STIEVEN, A.C.; CAMPOS, D.T.S.; WRUCK, F.J.; MACEDO, J.B.M.; SCARAMUZZA, W.L.
Carbono da biomassa microbiana e respiração basal em solo sob integração lavoura pecuária
floresta. FertBio, Guarapari-ES, Setembro 2010.
(Anexo 3)
7. Referências Bibliográficas
ALLEN, O.N. Experiments in soil bacteriology. Madison, Burguess, 1957. 117p.
EIVAZI, F. & TABATABAI, M.A. Phosphatases in soil. Soil Biol. Biochem., 9:167-172, 1977.
JENKINS, W. R. A rapid centrifugal – flotation technique for separating nematodes from soil.
Plant Diasease Report, v. 48, 1964. p. 692.
JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil-I.
Fumigation with chloroform. Soil Biol. Biochem., 8:167-177, 1976.
TABATABAI, M.A.; BREMNER, J.M. Use of p-nitrophenylphosphate for assay of soil
phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry, Oxford, v. 1, p.301-307, 1969.
____________________________________________
Dra. Daniela Tiago da Silva Campos
Cuiabá, 30 de Setembro de 2010
ANEXO 1
Dia de Campo Integração Lavoura Pecuária Floresta, Embrapa Mato Grosso. Fazenda
Gamada, Nova Canaã do Norte-MT, Maio 2010.
ANEXO 2
Quantificação de nematóides totais em solo sob integração lavoura pecuária floresta
Total nematode quantification in ground under cattle farming forest integration
Ana Carla Stieven1*, Daniela Tiago da Silva Campos2, Juliana Borges Madureira de Macedo 3,
Diego Morais Galvão3, Léa Paula Vanessa Xavier Corrêa de Morais, Kethelin Cristine Laurindo de
Oliveira3, Flávio Jesus Wruck4
1*
Mestranda do Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical, UFMT, e-mail:
[email protected]; 2Professora do Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade da UFMT,
Lab. Microbiologia do Solo; 3Alunos de Graduação em Agronomia, UFMT, 4Pesquisador da
Embrapa Arroz e Feijão.
Nematóides são microrganismos que vivem no solo e nas raízes das plantas em áreas cultivadas,
como também em ambientes naturais. O objetivo foi quantificar a população de nematóides total em
solos de sistema de integração lavoura pecuária floresta, Nova Canaã do Norte, MT. O solo foi
coletado nas profundidades de 0-5 (1) e 5-20 (2) cm, a extração foi realizada com amostras de 100 g
de solo, pelo método de Jenkins. Os tratamentos avaliados foram solos sob integração, alterando a
espécie florestal. No T1 linha de eucalipto e mogno, T2 pinho cuiabano e mogno, T3 2 linhas de
eucalipto, T4 2 linhas de pinho cuiabano, T5 3 linhas de eucalipto, T6 3 linhas de pinho cuiabano,
T7 3 linhas de teca, T8 3 linhas de pau-balsa e T9 linha de eucalipto. A contagem foi realizada com
auxilio de lupa binocular. Nos tratamentos T4 e T6 foram encontradas a menor população de
nematóides na profundidade (1), 5 e 4 indivíduos, entretanto foi encontrado maior número de
nematóides, 28 e 24 indivíduos, na profundidade (2), seguidos do T2, onde foram encontrados 10
indivíduos na profundidade (1), e 21 indivíduos na profundidade (2). Os tratamentos com a espécie
florestal pinho cuiabano, na maior profundidade (2), representam um habitat com melhores
condições ambientais para estes microrganismos, uma vez que são sensíveis a estresse hídrico e
amplitudes de temperatura. Os tratamentos com integração de eucalipto, pau-balsa e teca
apresentaram valores menores que em solo sob pinho cuiabano, mas aproximados entre si. Concluise que solos sob plantio integrado contendo pinho cuiabano favorecem a presença de nematóides na
profundidade (2), indicando temperatura amena e umidade ótima ao desenvolvimento de
microrganismos.
Tipo de patógeno: Nematóides do solo
Espécie de patógeno: Nematóides de vida livre
Espécie de hospedeiro: Solo e plantas
Nome comum do hospedeiro: Solo e plantas
Certificado de apresentação de trabalho no 43° Congresso Brasileiro de Fitopatologia,
Cuiabá-MT, Agosto 2010.
ANEXO 3
XXIX Reunião Brasileira de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas
XIII Reunião Brasileira sobre Micorrizas
XI Simpósio Brasileiro de Microbiologia do Solo
VIII Reunião Brasileira de Biologia do Solo
Guarapari – ES, Brasil, 13 a 17 de setembro de 2010.
Centro de Convenções do SESC
Carbono da Biomassa Microbiana e Respiração Basal em Solo sob Integração Lavoura
Pecuária Floresta
Ana Carla Stieven(1); Daniela Tiago da Silva Campos(2); Flávio Jesus Wruck(3); Juliana
Borges Madureira de Macedo(4) & Walcylene Lacerda Scaramuzza(5)
(1)
Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical, Universidade Federal de
Mato Grosso, Campus de Cuiabá, MT, CEP: 78060-900, [email protected] (apresentador
do trabalho); (2)Professora Dra. Laboratório de Microbiologia do Solo, Universidade Federal de
Mato Grosso, Campus de Cuiabá, MT, CEP: 78060-900, [email protected]; (3) Pesquisador
EMBRAPA Arroz e Feijão, Sinop, MT, CEP 78550-000, [email protected]; (4)Aluna de
graduação em Agronomia, Universidade Federal de Mato Grosso, Campus de Cuiabá, MT, CEP:
78060-900, [email protected]; (5) Professora Dra. Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas,
Universidade Federal de Mato Grosso, Campus de Cuiabá, MT, CEP: 78060-900,
[email protected]
RESUMO – Este trabalho objetivou avaliar a
atividade da comunidade microbiana total de
solos sob o sistema de integração lavoura
pecuária floresta, por meio dos teores de
Carbono da Biomassa Microbiana (CBM) e
Respiração Basal (RB). A coleta foi realizada
em Nova Canaã do Norte-MT, na profundidade
de 0-5 cm. Os solos foram coletados em
Outubro de 2009. Os tratamentos avaliados
foram T1: com apenas uma linha de eucalipto
(E. urograndis); T2: apenas uma linha de pinho
cuibano (S. amazonicum), intercalada a cada 20
m por plantas de mógno (S. macrophylla); e T3:
linhas duplas de pinho cuibano (S.amazonicum).
Nos tratamentos vem sendo feita rotação de
culturas entre arroz, soja e B. ruziziensis.
As análises para determinação do CBM
seguiram metodologia descrita por Jenkinson &
Powlson (1976), a atividade respiratória foi
calculada a partir das amostras não fumigadas, e
as análises químicas foram realizadas pelo
laboratório da EMBRAPA.
Para a RB não foram observadas diferenças
estatísticas significativas. Para o CBM observou
diferenças, com destaque para o tratamento
contendo o pinho cuiabano, o qual também
apresentou os melhores teores de matéria
orgânica, seguido de T1 e T2.
Mas, autores destacam que as quantificações
da comunidade microbiana podem ser alteradas
durante o ano. Sugerimos estudos em diferentes
épocas do ano, buscando obter resultados
consistentes em relação à qualidade do solo
nesse sistema.
PALAVRAS-CHAVE: microrganismos do
solo, eucalipto, pinho cuiabano.
INTRODUÇÃO – A adoção de sistemas
conservacionistas de manejo do solo como
plantio direto tem se apresentado como uma
alternativa
para
contribuir
com
a
sustentabilidade econômica e ambiental do
agroecossistema (Carneiro et al, 2008).
Outro sistema conservacionista que vêm
ganhando espaço é o sistema agrossilvopastoril
(SASPs), o qual representa prática agroflorestal
de uso do solo concomitante à produção
agrícola, florestal e pecuária. Em comparação
com sistemas convencionais de uso do solo, as
técnicas agroflorestais têm como principal
objetivo permitir maior diversidade do sistema,
visando proporcionar produção florestal
sustentável (Vergutz et al, 2010).
O aumento da biodiversidade tem impacto
positivo sobre o C orgânico do solo, e
ecossistemas com maior biodiversidade
apresentam seqüestro de C mais elevado (Lal,
2004). É fato conhecido que solos sob pastagens
bem manejadas apresentam potencial elevado de
acúmulo e estabilização de C no solo (Cerri et
al., 2007). Com isso, espera-se que os SASPs,
por consorciarem espécies florestais e pastagem,
apresentem elevada taxa de seqüestro de C no
solo, mantendo os estoques de C encontrados na
área de referência (vegetação nativa), ou até
mesmo elevando-os. Para que os estoques de
COS sejam mantidos ou para que haja o
seqüestro efetivo de C na forma de MOS, é
preciso que o balanço para a razão
formação/decomposição do COS seja positivo
(Vergutz et al, 2010).
As propriedades biológicas e bioquímicas do
solo, tais como biomassa microbiana, a taxa
respiratória e a diversidade bacteriana e fúngica,
são indicadores sensíveis que podem ser
utilizados no monitoramento de alterações
ambientais decorrentes do uso agrícola, sendo
ferramentas para orientar o planejamento e a
avaliação das práticas de manejo utilizadas
(Wollum, 1982).
O solo é um sistema aberto e concentra
resíduos orgânicos de origem vegetal, animal,
principalmente
em
SASPs
(Sistemas
Agrosilvipastoril), o qual consiste em associar
árvores, campos de cultivo e animais, e os
produtos das transformações destes resíduos. O
tipo de vegetação e as condições ambientais são
fatores que determinam a quantidade e a
qualidade do material que se deposita no solo,
influenciando a heterogeneidade e a taxa de
decomposição do material depositado a
superfície (Moreira & Siqueira, 2002). A
decomposição destes materiais depende dos
processos de transformação da matéria orgânica
pelos microrganismos do solo, por meio dos
quais pode-se mensurar a qualidade do solo,
determinando-se os valores do carbono da
biomassa microbiana (CBM) (Sparling, 1992).
Dessa forma, o presente trabalho teve por
objetivo quantificar o CBM e a Respiração
Basal (RB) em um sistema de integração
lavoura pecuária floresta, no município de Nova
Canaã do Norte, MT.
MATERIAL E MÉTODOS – Os solos foram
coletados
na
Unidade
de
Referencia
Tecnológica da Embrapa Mato Grosso,
localizada na Fazenda Gamada, em Nova Canaã
do Norte, MT. A coleta dos solos foi realizada
nos tratamentos T1: faixa de 200 m de largura
com povoamento de eucalipto (Eucalyptus
urograndis), em linhas únicas de 250 m de
comprimento separadas entre si por 20 m e com
distância entre plantas de 2 m (20 m x 2 m) e
soja, rotacionando com Brachiaria ruziziensis;
T2: faixa de 200m de largura com povoamento
de pinho cuibano (Schizolobium amazonicum),
intercalada a cada 20 m por plantas de mógno
(Swietenia macrophylla), em linhas únicas de
250 m de comprimento separadas entre si por 20
m e com distância entre plantas de 2 m (20 m x
2 m) e T3: faixa de 200 m de largura com
povoamento de pinho cuibano (S. amazonicum)
distribuídos em sub-faixas composta por duas
linhas de 250 m de comprimento separadas
entre si por 3 m, com distância entre plantas de
2m e distância entre sub-faixas de 20 m.
A coleta foi realizada em Outubro de 2009, no
período seco, na profundidade de 0-5 cm. Os
solos coletados foram acondicionados em sacos
plásticos
previamente
identificados
e
armazenados em caixas de isopor contendo
gelo.
Após a coleta, as amostras foram
transportadas
para
o
Laboratório
de
Microbiologia do Solo, na UFMT/FAMEV,
campus de Cuiabá, MT, onde foram mantidas
sob refrigeração à 4 ºC até seu processamento.
Para avaliação do (CBM) e da atividade
Respiratória Basal (RB) utilizou-se o método da
fumigação-extração das amostras seguindo
metodologia descrita em Jenkinson & Powlson,
(1976). A atividade respiratória foi calculada a
partir das amostras controle, ou seja, não
fumigada.
As análises químicas do solo foram
realizadas pelo Laboratório de Química do Solo
e Planta (LASP), da EMBRAPA Arroz e Feijão.
As análises estatísticas foram realizadas pelo
programa ASSISTAT, versão 7.5, beta, 2008
(Silva e Azevedo, 2002).
RESULTADOS E DISCUSSÃO – Os
resultados da análise química do solo estão
apresentados na Tabela 1. Pode-se observar que
os teores de nutrientes avaliados se encontram
maiores no tratamento 1, seguido do tratamento
3 e depois do tratamento 2. Porém a maior
concentração de matéria orgânica esta no
tratamento 3, o qual apresentou também maior
CBM, sugerindo um aporte maior de biomassa
em relação aos demais.
As árvores e arbustos forrageiros, além
de promover múltiplos produtos, cumprem uma
função muito importante de proteção do solo.
Além disso, as folhagens são fonte de matéria
orgânica e entre as plantas nativas utilizadas
para esse fim, merece destaque o Schizolobium
amazonicum, conhecido vulgarmente por pinho
cuiabano ou paricá (EMBRAPA, 1999).
Os teores de CBM e da RB encontram-se na
Figura 1. Para a RB não foram observadas
diferenças estatísticas significativas e para o
CBM observou-se diferenças, com destaque
para o tratamento contendo o pinho cuiabano.
Embora, as análises estatísticas entre os
tratamentos não tenham apresentado diferenças
significativas para RB, o tratamento com pinho
cuiabano apresentou valores mais elevados de
RB em relação dos demais tratamentos,
corroborando com os resultados de CBM, onde
o tratamento 3, pinho cuiabano em linhas
duplas, apresentou 19,1 mg C g solo-1, enquanto
que T1 e T2 apresentaram 7,8 mg C g solo-1 e
T2 5,8 mg C g solo-1, respectivamente.
Os resultados encontrados no presente
trabalho corroboram com os resultados de Dias
(2008), onde a integração de capoeira e o paricá
(pinho cuiabano) x curauá x freijó tenderam
apresentar valores mais elevados de respiração
basal nas primeiras camadas de solo (0-10 cm).
Esses valores sugerem favorecimento de maior
quantidade de microrganismos presentes na
camada superficial do solo. A área onde os
valores de respiração tenderam ser mais baixos
corresponde ao tratamento de Paricá x mogno, o
que justifica os teores de carbono da biomassa
microbiana, encontrados neste trabalho, ser
menor no T2 em relação ao T3.
Entretanto, quantificações podem ser
alteradas durante o ano já que diversos estudos
realizados no Brasil constataram diferenças no
teor de CBM entre épocas de amostragem,
principalmente em função do ciclo das plantas,
da adição de resíduos vegetais, da pluviometria
e da temperatura (Brandão-Junior et al, 2008).
CONCLUSÕES – Nas presentes condições e
época do ano, a integração com eucalipto e
pinho cuiabano intercalada com mogno não
beneficiaram a população microbiana do solo.
Já o tratamento com pinho cuiabano em duas
linhas apresentou beneficio a comunidade
microbiana do solo comparado aos demais
tratamentos.
A adoção do sistema de integração com
linhas duplas de pinho cuiabano apresenta maior
aporte de matéria orgânica que os demais
tratamentos.
Entretanto, sugerimos estudos em
diferentes épocas do ano, buscando obter
resultados consistentes em relação à qualidade
do solo.
AGRADECIMENTOS
–
Os
autores
agradecem à Fundação Agrisus, pelo
financiamento do projeto número 660/10, aos
proprietários da Fazenda Gamada, Nova Canaã
do Norte, MT, onde o trabalho foi desenvolvido
e aos técnicos da Embrapa Arroz e Feijão pelo
auxílio nas coletas de campo.
REFERÊNCIAS –
BRANDÃO-JUNIOR, O.; HUNGRIA, M.;
FRANCHINI, J.C. & ESPINDOLA, C.R.
Comparação ente os métodos de fumigaçãoextração e fumigação-incubação para
determinação do carbono da biomassa
microbiana em um latossolo. R. Bras. Ci.
Solo, 32:1911-1919, 2008.
CARNEIRO, M.A.C.; ASSIS, P.C.R.; MELO,
L.B.C.; PEREIRA, H.S.; PAULINO, H.B.; &
SILVEIRA
NETO,
A.N.
Atributos
bioquímicos em dois solos de Cerrado sob
diferentes sistemas de manejo e uso. Pesq.
Agrop. Trop., v. 38, n. 4, p. 276-283, 2008.
CERRI, C.E.P.; EASTER, M.; PAUSTIAN, K.;
KILLIAN, K.; COLEMAN, K.; BERNOUX,
M.; FALLOON, P.; POWLSON, D.S.;
BATJES, N.; MILNE, E. & CERRI, C.C.
Simulating SOC changes in 11 land use
change chronosequences from the Brazilian
Amazon with RothC and Century models.
Agric. Ecosyst. Environ., 122:46-57, 2007.
DIAS, J.D. Dinâmica do amônio e nitrato em
solos consorciados com plantios de paricá
(Schizolobium amazonicum) em Aurora do
Para, Pará. Dissetação de mestrado,
Universidade Federal do Pará, 2008. 88p.
EMBRAPA, Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária. Comunicado Técnico. Acre,
1999, 6p.
JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The
effects of biocidal treatments on metabolism
in soil. I. Fumigation with chloroform. Soil
Biol. Biochem., 8:167-177, 1976.
LAL, R. Soil carbon sequestration to mitigate
climate change. Geoderma, 123:1-22, 2004.
MOREIRA, F.M.S. & SIQUEIRA, J.O.
Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras,
Universidade Federal de Lavras, 2002. 625p.
SPARLING, G.P. Ratio of microbial biomass
carbon to soil organic carbon as sensitive
indicator of changes in soil organic matter.
Australian J. S. Res., v.30, p.195-207, 1992.
SILVA, F. de A. S. E. e AZEVEDO, C. A. V.
Versão do programa computacional Assistat
para o sistema operacional Windows. Revista
Brasileira de Produtos Agroindustriais,
Campina Grande, v.4, n.1, 2002, p71-78.
VERGUTZ, L.; NOVAIS, R.F.; SILVA, I.R.;
BARROS, N.F.; NUNES, T.N. & PIAU,
A.A.M. Mudanças na matéria orgânica do
solo causadas pelo tempo de adoção de um
sistema agrossilvopastoril com eucalipto. R.
Bras. Ci. Solo, v.34, p.43-57, 2010.
WOLLUM, A.G. Cultural methods for soil
microorganisms. In: PAGE, A.L.; MILLER,
R.H.; KEENEY, D.R. (Ed.). Methods of soil
analysis. Madis Madison: Soil Science
Society of America, 1982, p.781-802.
Tabela 1. Análise química do solo sob integração lavoura pecuária floresta, no município de
Nova Canaã do Norte, MT.
AMOSTRA
IDENT.
Tratamento 1
Tratamento 2
Tratamento 3
pH
Ca
água
5,8
4,8
5,4
Mg
Al
H + Al
cmolc/dm³
0,82 0,1
0,37 0,5
0,55 0,1
2,07
0,54
1,80
5,29
6,36
6,17
P
10,6
4,2
6,1
20
mg C g solo
K
106
84
106
Cu
Zn
mg/dm³
2,2 5,5
1,3 3,4
0,7 2,9
Fe
110
100
90
Mn
M.O.
39
20
34
g/dm³
19
16
20
a
15
a
b
10
a
b
a
5
a
CBM
0
T1
RB
T2
T3
Figura 1. Respiração basal (RB) e carbono da biomassa microbiana (CBM) em solos sob o
sistema de integração lavoura pecuária floresta, no município de Nova Canaã do
Norte, MT.
* Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5% de
probabilidade pelo Teste de Tukey.
22
Certificado de apresentação de trabalho no FertBio 2010, Guarapari-ES.
23