XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
ATIVIDADE ENZIMÁTICA EM DIFERENTES ÁREAS SOB
DIFERENTES ESTÁGIOS DE REGENERAÇÃO FLORESTAL
Andrezza Emanuella Oliveira Silva1, Alisson dos Santos Paiva2, Jéssica Morais da Silva3, Jamilly Alves de Barros4
Euzelina Borges dos Santos Inácio5, Érika Valente de Medeiros6
Introdução
As Florestas Tropicais Secas (FTS) são globalmente extensa, mas pouco estudado, especialmente do ponto de vista
biogeoquímico (Becknell, 2012). Esses ecossistemas estão entre os mais ameaçados das Américas, onde foram
historicamente preferidos para assentamentos humanos e atividades agrícolas (Calvo-Alvarado et al., 2009).
A remoção da cobertura vegetal pode afetar as propriedades do solo da floresta, especialmente os biológicos e
bioquímicos, modificando as condições microclimáticas, a quantidade e qualidade dos insumos orgânicos para o solo
(Wic Baena, 2013), como também causar mudanças na comunidade microbiana do solo e influenciar a produção e a
atividade das enzimas (Rietl & Jackson, 2012).
Dentre as propriedades bioquímicas as enzimas são importantes para catalisar inúmeras reações necessárias para os
processos de vida dos microrganismos no solos, a decomposição de resíduos orgânicos, ciclagem de nutrientes, e
formação da matéria orgânica e a estrutura do solo (Mendes & Vivaldi, 2001). Devido à sensibilidade às variações
bióticas e abióticas, atributos bioquímicos tais como atividade enzimática tem sido utilizados como indicadores de
qualidade do solo. As enzimas são fundamentais na manutenção da disponibilidade de nutrientes, dentre elas a fosfatase
ácida e alcalina estão envolvidas na transformação de compostos de fósforo orgânico e disponibilizando fontes
inorgânicas de P para as plantas (Amador et al., 1997). O objetivo do trabalho é avaliar a atividade enzimática da
fosfatase ácida e alcalina em três camadas de solo de seis áreas distintas sob efeito de regeneração florestal da vegetação
da floresta tropical seca, no município de Floresta-PE.
Material e métodos
As áreas utilizadas neste estudo pertence ao município de Floresta-PE localizado na Mesorregião do São Francisco
Pernambucano, na Microrregião de Itaparica. As áreas de amostragem foram definidas de acordo com o levantamento
de campo realizado. As áreas foram separadas em unidade ambientais homogêneas, diferenciadas pelo tipo de solo e
épocas de corte da vegetação de caatinga de acordo com o plano de manejo florestal estabelecido para cada área.
O histórico do uso e manejo de cada área são apresentados na Tabela 1. Assim, foram selecionadas seis áreas e
coletadas amostras de solo para análise da atividade enzimática. Em cada unidade ambiental foram coletadas amostras
de solos nas profundidades de 0-5, 5-15 e 15-30 cm, com auxílio de um trado cilíndrico, com três repetições sendo cada
amostra simples composta de cinco sub-amostras retiradas em um raio de cerca de 0,50 m. Em seguida, as amostras
coletadas foram mantidas sob refrigeração para determinação dos atributos bioquímicos.
A atividade da fosfatase ácida e alcalina foram determinadas segundo as metodologias proposta por Evazi &
Tabatabai, (1977). As atividades das fosfatases ácida e alcalina foram determinadas por espectrofotometria,
quantificando o p-nitrofenol liberado após incubação de 1,0 g de solo em 0,2 mL de tolueno, 4 mL de tampão universal
modificado (MUB) pH 6,5 para realização da atividade fosfatase ácida e pH 11 para realização da atividade fosfatase
alcalina e 1 mL de solução de p-nitrofenil fosfato (0,025 M), a 37ºC, por 1 h, em seguida as amostras foram filtradas, e
leitura realizada em espectofotometro (400 nm). Os valores de atividade foram expressos em mg p-nitrofenol g-1 solo h1
. Os dados das atividades enzimáticas foram submetidos à análise de variância (ANOVA). Analisaram-se as diferenças
das médias dos atributos bioquímicos entre as áreas em cada profundidade, separadamanete. Quando as variáveis foram
diferentes estatisticamente, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, sendo
esses procedimentos realizados com o auxílio do programa estatístico ASSISTAT 7.6.
Resultados e Discussão
A. Fosfatase ácida
A análise de variância mostrou que houve diferença significativa entre as áreas apenas para as camadas de solo nas
1
Primeiro Autor é aluna de Mestrado, Produção Agrícola, Universidade Federal Rural de Pernambuco Unidade Acadêmica de Garanhuns. Av.
Bom Pastor s/n°, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901. E-mail: [email protected]
2
Segundo Autor é aluno do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Garanhuns. Av. Bom
Pastor s/n°, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
3
Terceiro Autor é aluna do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Garanhuns. Av. Bom Pastor
s/n°, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
4
Quarto Autor é aluna do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Garanhuns. Av. Bom Pastor
s/n°, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
5
Quinto Autor é Professora Adjunta do Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco. Av. Prof. Moraes Rego,
s/n°, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50670-901.
6
Sexto Autor é Professora Adjunta do Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de
Garanhuns. Av. Bom Pastor s/n°, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55296-901.
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profundidades de 0-5 e 15-30 cm, ao nível de 5% de probabilidade (Fig. 1A). Na camada 0-5 cm a máxima atividade da
fosfatase ácida foi observada na área PR, quando comparada as demais áreas, apresentou uma atividade de 46,59 mg
PNP g-1 solo h-1 porém, não diferiu estatísticamente da PR9. A área CR foi a que apresentou menor atividade dessa
enzima, com 13,87 mg PNP g-1 solo h-1, exibindo 70% a menos com relação a atividade obtida com PR.
A atividade da fosfatase ácida é favorecida pela baixa disponibilidade de P às plantas e aos microrganismos e pode
ser inibida por altas concentrações de fosfato inorgânico no solo (Trannin et al., 2007). Este fato corresponde com o
observado no presente trabalho, já que, na área que apresentou a maior atividade da fosfatase ácida foi observada o
menor teor de fósforo.
A atividade da fosfatase ácida variou, na camada de 5-15 cm, de 19,29 a 7,97 mg PNP g-1 solo h-1, sendo o maior e
menor valor observado, respectivamente, nas áreas PR2 e A6. No entanto, ambas áreas não apresentaram diferenças
significativas quando comparadas as demais áreas na mesma camada. Esta grande variação da atividade enzimática do
solo encontradas no presente trabalho, em diferentes áreas, mostra que estas enzimas são sensíveis à perturbação do
solo. Resultados semelhantes a estes foram encontrados por Vinhal-Freitas et al. (2010), avaliando atividade da fosfatase
ácida em solos de Cerrado sob doses de adubo orgânico doméstico em um Latossolo Vermelho e obtiveram valores de
28 mg PNP g-1 solo h-1 na dose de 0 g kg-1 do composto e 108 mg PNP g-1 solo h-1 na dose de 10 g kg-1 do composto.
Em geral, as áreas com mais tempo de regeneração apresentaram maior atividade da fosfatase ácida em relação as áreas
com menor tempo de regeneração, o que sugere uma maior quantidade de substratos disponíveis nesses solos. Isto é
consistente com muitos estudos sobre o aumento da atividade da fosfatase resultante de alterações de matéria orgânica
(Kremer & Li, 2003, Vinhal-Freitas, 2010).
Na camada de solo de 15-30 cm na área PR foi a que obteve a maior atividade fosfatada, com 17,44 mg PNP g -1 solo
-1
h , porém o mesmo não diferiu estatísticamente do PR2, PT, CR e A6. A área PR9 foi a que atingiu o menor índice de
atividade de fosfatase ácida, diferindo estatísticamente apenas da área PR, exibindo uma média de 4,45 mg PNP g -1 solo
h-1. Assim como no presente trabalho, Balota et. al. (2011), observaram a diminuição da atividade da fosfatase ácida em
diferentes profundidades sob sistema de plantio direto. A diminuição de enzimas com a profundidade do solo pode ser
associada com o baixo conteúdo de C-lábil e O2, o que pode resultar em uma biomassa microbiana menor e uma menor
atividade do que na camada superficial.
B. Fosfatase alcalina
Na camada de 0-5 cm a área PT foi a que apresentou maiores valores da atividade fosfatase alcalina com média de
38,70 mg PNP g-1 solo h-1, não diferindo da PR, PR9 e PR2 (Fig. 1B). No entanto, nas camadas 5-15 e 15-30 cm a área
PR foi a que expressou maiores valores de fosfatase com 29,42 e 19,62 mg PNP g -1 solo h-1, respectivamente. Num
estudo sobre os processos bioquímicos de solo sob diferentes doses de composto orgânico doméstico num bioma do
Cerrado, Vinhal-Freitas et al. (2010) observaram em amostras coletadas num solo sem aplicação do composto e numa
outra com 10 g kg-1 do composto na profundidade de 0-10 cm, valores na faixa de atividade da fosfatase alcalina de 5 e
33 mg PNP g-1 solo h-1.
Em todas as camadas a área A6 se destacou por apresentar menores valores da atividade, com redução de 38% na
camada 5-15cm e 89% na camada de 15-30 cm quando comparado com a atividade da camada 0-5 cm de média 15,67
mg PNP g-1 solo h-1. Os resultados observados quanto à maior atividade da fosfatase aos 0-5cm de profundidade quando
comparado aos 5-15 e 15-30 cm, pode estar relacionado a alta concentração de resíduo florestais na superfície do solo
que compõem a serapilheira (folhas, galhos e casca), que promove maiores modificações nessa camada e que
consequentemente pode afetar a atividade microbiana. A exploração seletiva de madeira aumenta o material orgânico
novo no solo (folhas e galhos), além do teor de carbono no solo. Além disso, possíveis diferenças quanto à temperatura
do solo, relacionadas a abertura de clareiras decorrentes da exploração florestal, entre as áreas exploradas podem ter
afetado o teor de MO no solo, já que o processo de decomposição da serapilheira do solo é acelerado com o aumento da
temperatura (Correia & Andrade, 2008).
Referências
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Soil Sci. Baltimore, v.16, p.808-825, 1997.
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Becknell, J. M..; Kucek, L. K.; Powers, J. S. Aboveground biomass in mature and secondary seasonally dry tropical forests: A
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Calvo-Alvarado, A.; McLennan, B.; Sanchez-Azofeifa, A.; Garvin, T. Deforestation and forest restoration in Guanacaste, Costa Rica:
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Kremer R.J. & LI, J. Developing weed-suppressive soils through improved soil quality management. Soil Till. Res., v.72, p.193-202,
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Tabela 1. Localização geográfica, último ano de corte da vegetação e classificação do solo nas seis áreas de estudo, no
município de Floresta – PE.
Ano de
corte
2006
Classificação
do Solo
Cambissolo Háplico
Símbolo
Histórico
CR
Foi realizado um corte raso da vegetação com fins de exploração madeireira
de acordo com o plano de manejo da caatinga estabelecido. Atualmente, a
área encontra-se em processo de regeneração da vegetação, onde as espécies
predominantes são o quipembe, juá e mandacaru.
1995
PR
A vegetação possui predomínio de quipembe, sendo também observados
mandacarus e macambiras.
Cambissolo Háplico
2004
PR2
A vegetação da área possui um predomínio das espécies de faveleiro e
umbuzeiro. A cerca de 15 anos a área foi utilizada para a agricultura com
cultivo de algodão. O último corte raso da vegetação foi realizado no ano de
2004 e atualmente a vegetação encontra-se em processo de regeneração,
conduzida sob pastejo de caprinos.
Cambissolo Háplico
2000
PR9
O último corte foi realizado no ano de 2000. A vegetação possui uma alta
densidade de plantas e de espécies, das quais observou-se a ocorrência das
seguintes: faveleira, umburana, pereiro, pião, canafistula, muleque duro,
malva, angico, baraúnas e abundância de caruá, juazeiros novos, e mororó.
Planossolo Háplico
2001
PT
Predomínio das espécies de caatingueira, pereiro e ocorrência de carrapicho
de boi e faveleira. Observou-se algumas clareiras na vegetação.
Latossolo Amarelo
2009
A6
Algumas das espécies vegetais encontradas foram o umbuzeiro, mandacaru,
caruá e abundância de carqueija, marmeleiro.
Latossolo Amarelo
Figura 1. Atividades da fosfatase ácida (Fig. 1A) e fosfatase alcalina (Fig 1B) sob diferentes áreas de regeneração florestal nas
camadas de solo de 0-5, 5-15 e 15-30 cm. (Área CR: vegetação em regeneração há 7 anos; área PR: vegetação em regeração há 18
anos; área PR2: vegetação em regeneração há 9 anos; área PR9: vegetação em regeneração há 13 anos; área PT: vegetação em
regeneração há 12 anos; área A6: vegetação em regeneração há 4 anos). Médias seguidas de letras iguais, na mesma camada, não
diferem entre si pelo teste Tukey a 5%.