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1. INTRODUÇÃOO uso intensivo e inadequado das diversas áreas exploradas tem contribuído parao declínio considerável da fer...
trazido significativo aumento na compreensão da diversidade de fungos em raízes deplantas e/ou solo (SIQUEIRA & MOREIRA, 1...
2. MATERIAL E MÉTODOSO trabalho foi conduzido nos dias 26 de março e no dia 2 de abril, no InstitutoFederal de Educação, C...
Foram realizadas as diluições para as concentrações 10-3, 10-4e 10-5, seguindo omesmo procedimento realizado anteriormente...
o número de ufc/mL através de regra de três simples, este valor foi multiplicado peloíndice de diluição da amostra.O valor...
Média do Número de Unidades Formadoras de Colônias por mL de solução dosolo (ufc/mL) em relação às diluições e as áreas.Ta...
A diversidade biológica foi avaliada através da aplicação dos índices deShannon, Simpson e de Fisher, que mostram o domíni...
Figura 3. Médias dos valores do índice de Shannon nos diferentes usos do solo (valoresseguidos de mesma letra não diferem ...
O Índice de Simpson (Figura 4) também leva em consideração a riqueza e aigualdade como nos demais gráficos. Neste índice, ...
já que houve interferência nas propriedades físicas, químicas e na diversidade vegetaldo ambiente, cujas estão interligada...
ANDERSON, I.C.; CAIRNEY, W.G. Diversity and ecology of soil fungalcommunities: increased understand though the apllication...
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Relatório de Campo: DIVERSIDADE MICROBIANA E DE MACRORGANISMOS EM DIFERENTES USOS DO SOLO NA FAZENDA PEDRA BRANCA E PALMITAL, URUTAÍ, GO.

  1. 1. Ministério da EducaçãoSecretaria de Educação Profissional e TecnológicaInstituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia GoianoCurso Tecnólogo em Gestão Ambiental e AgronomiaNome dos membros da Equipe:ANA FLÁVIA DE JESUS PINTODÉBORA PIVA LIMADIEGO DE ALMEIDAFERNANDA CORRÊAJADH TAINÃ COSTA AQUINOLAYANE YASMIM BERNARDES DINIZRAÍSSA RODRIGUES CANEDOTONY DE LIMARelatório de Aula Prática:DIVERSIDADE MICROBIANA E DE MACRORGANISMOS EMDIFERENTES USOS DO SOLO NA FAZENDA PEDRA BRANCA EPALMITAL, URUTAÍ, GO.Urutaí, 30 de ABRIL de 2013.
  2. 2. 1. INTRODUÇÃOO uso intensivo e inadequado das diversas áreas exploradas tem contribuído parao declínio considerável da fertilidade natural dos solos. Esse manejo inadequado temcontribuído para o processo de degradação da matéria orgânica, causando perdas dealgumas propriedades físicas, químicas e biológicas, acelerando a erosão e diminuindo opotencial produtivo das culturas (CALEGARI, 2000).A diversidade de microrganismos como indicador da qualidade do solo tem sidobastante debatido, especialmente na última década, com o advento de técnicas debiologia molecular que têm favorecido a avaliação dos microrganismos em amostrasambientais (COUTINHO et al., 1999; ROSADO, 2000; TIEDJE et al., 2001). Oprincipal argumento a favor dessa característica ambiental é o fato da diversidademicrobiana manter-se naturalmente inalterada ao longo do ano (SMIT et al., 2001;JOHNSON et al., 2003).Vê-se, dessa forma, que a diversidade de microrganismos é crítica para ofuncionamento do ecossistema, porque há a necessidade da manutenção de processosecológicos como a decomposição da matéria orgânica, ciclagem de nutrientes,agregação do solo e controle de patógenos dentro do ecossistema (KENNEDY, 1999).Dessa forma, é extremamente importante a busca de métodos de avaliação dadiversidade de microrganismos no solo e também de formas de utilização desses dadoscomo indicadores do estado da qualidade do solo.Fungos e bactérias de solo são onipresentes no ambiente e cumprem uma gamade funções ecológicas importantes, em particular aqueles associados à mineralizaçãode nutrientes no solo ( ANDERSON & CAIRNEY, 2004 ). Apesar disto, acompreensão da dinâmica das populações de fungos de solo e bactérias é um desafio,em especial fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), devido à dificuldade de cultivoe identificação destes organismos. Estudos através de isolamentos em meios de cultivoartificiais são difíceis de serem executados e muitas vezes fornecem resultados nãoconclusivos. Entretanto este desafio está sendo vencido com o auxílio denovas técnicas baseadas no uso de marcadores moleculares. Recentesinvestigações sobre a ecologia de fungos do solo estão sendo realizadas através daextração do material genético diretamente do solo ou de raízes colonizadas, o que tem
  3. 3. trazido significativo aumento na compreensão da diversidade de fungos em raízes deplantas e/ou solo (SIQUEIRA & MOREIRA, 1999).A fauna do solo tem um importante papel na regulação dos sistemas agrícolas e,desde os anos 1980, vem sendo pesquisada no Brasil como indicador desustentabilidade do manejo dos solos tropicais. Tem importante atuação nos processosde decomposição, mineralização e humificação de resíduos orgânicos; imobilização emobilização de macro e micronutrientes; fixação de nitrogênio atmosférico;estruturação e agregação do solo e conseqüente conservação e regulação de pragas edoenças (auto-regulação), beneficiando os sistemas de produção como um todo(LAVELLE et al, 1997).Alguns organismos da macrofauna, principalmente os térmitas, as formigas, asminhocas e larvas de coleópteros, são denominados “engenheiros do ecossistema”, poissuas atividades levam à criação de estruturas biogênicas (galerias, ninhos, câmaras ebolotas fecais), que modificam as propriedades físicas dos solos onde vivem e adisponibilidade de recursos para outros organismos (WOLTERS, 2000). Por meio desuas ações mecânicas no solo, a macrofauna contribui na formação de agregadosestáveis, que podem proteger parte da matéria orgânica de uma mineralização rápida eque constituem, também, uma reserva de nutrientes potencialmente disponível para asplantas (LAVELLE & SPAIN, 2001; DECÄENS et al., 2003).A macrofauna é constituída por uma complexidade de organismos que diferemno tamanho, metabolismo, atividades e mobilidade (PASINI E BENTO, 2004), comcomprimento maior que 2 mm (SWIFT et al., 1979). Conforme Bayer e Mielniczuk(1999), a macrofauna tem papel fundamental na fragmentação e incorporação dosresíduos ao solo, criando assim, condições favoráveis à ação decompositora dosmicroorganismos. Entretanto os benefícios da fauna edáfica são poucos conhecidos emsolos brasileiros (ALVES et al., 2006) apud Montenegro et al. (2010).O objetivo deste trabalho é quantificar a diversidade microbiana e demacrorganismos em diferentes usos de solo na fazenda Pedra Branca e Palmital.
  4. 4. 2. MATERIAL E MÉTODOSO trabalho foi conduzido nos dias 26 de março e no dia 2 de abril, no InstitutoFederal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, IF Goiano – campus Urutaí,localizado no sudoeste goiano. As armadilhas foram instaladas na área de mata, empastagem e na área de pivô (cultivada).Foram utilizadas armadilhas do tipo “Pitfall” compostas de garrafas PET comcapacidade de 600 mL cortadas na região do gargalo, de modo que o fundo da garrafafosse enterrado e o orifício ficasse ao nível da superfície do solo. Em cada ambiente, asarmadilhas foram marcadas com estacas posteriormente geo-referenciadas. Sobre asarmadilhas foi colocada uma proteção, essa proteção foi feita com bandejas de isopor epalitos de churrasco, em cada extremidade da bandeja foi colocado um palito e elesforam fincados no solo, formando uma casa para a garrafa pet. Em todas as áreas foramcolocados 5 pontos escolhidos aleatoriamente totalizando 20 amostras, 5 amostras decada grupo.Foram coletadas aproximadamente 300 gramas de solo, em uma profundidademáxima de 20 cm, utilizando enxadão para a retirada das amostras e colocadas em sacosplásticos e levadas ao Laboratório de Microbiologia. Onde foi realizada a diluição emsérie. Vale ressaltar que a coleta foi realizada logo após uma chuva.Cada armadilha continha uma mistura de 100 mL de solução etanol edetergente. Após sete dias a campo as armadilhas foram coletadas e encaminhadas parao laboratório de microbiologia para posterior identificação da macrofauna edáfica.Para a realização desse método, tomou-se 1 grama da amostra composta, pesadaem balança de precisão. Em seguida, essa amostra foi levada a câmara de fluxo laminar,onde se realizou o restante dos procedimentos. Esta amostra foi transferida para um tubode ensaio, com o auxílio de pinça, contendo 9 mL de solução salina esterilizada,tornando-se um solução diluída com concentração 10-1.Logo em seguida foi preparada a solução de 10-2, transferindo com uma pipetaestéril, 1 mL da concentração 10-1, que foi agitada por aproximadamente 30 segundo emagitador, para outro tubo de ensaio contendo 9 mL de solução salina.
  5. 5. Foram realizadas as diluições para as concentrações 10-3, 10-4e 10-5, seguindo omesmo procedimento realizado anteriormente, esse procedimento pode ser melhorcompreendido de acordo com a Figura 1. Para a determinação da densidade microbianaas concentrações de 10-1e 10-2foram descartadas.Figura 1: Sequência de atividades para realização da diluição em série.Logo após, de ser feitas as diluições foi feita a semeadura, com a ponteira, de1μL das mesmas em placas de Petri contendo meio de cultura BDA, com duasrepetições para cada concentração. As placas foram vedadas e etiquetas e levadas àestufa de crescimento biológico e deixadas por 48 horas à 35 oC.Posteriormente, foi realizada a contagem da Unidade Formadora de Colônias(ufc), de forma visual, dividindo a placa em quadrantes. Na contagem foi levado emconsideração o número total de unidades formadoras de colônias. Em seguida foirealizado o cálculo para determinação da densidade microbiana. O cálculo foi feito daseguinte maneira: como o volume na placa de Petri era de 1 μL, foi necessário encontrar
  6. 6. o número de ufc/mL através de regra de três simples, este valor foi multiplicado peloíndice de diluição da amostra.O valor de ufc encontrado nas placas de Petri foram submetidas à análiseestatística utilizando o software SAS. Foi realizado o teste paramétrico (ANOVA) e oteste de Tukey. E quando submetidas à análise de significância as médias necessitaramser transformadas para melhorar a confiabilidade da análise.O material coletado foi lavado em peneira e com o auxílio de pinças, foi feita acontagem e identificação da macrofauna, os organismos foram então, colocados em umvidro contendo álcool.Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância usando o softwareSAS e quando significativos (p<0,05), baseado nos valores do coeficiente de variaçãofoi realizado a comparação entre as médias por meio da aplicação do teste do Tukey. Adiversidade foi avaliada pela Riqueza de espécies e pelos índices de Shannon, Fisher eSimpson utilizando o software SPADE.3. RESULTADOS E DISCUSSÃOA comparação da diversidade dos indivíduos da macrofauna presente nos demaisambientes: área de mata, pastagens e área do pivô (cultivada) demonstrou uma grandevariação de grupos faunísticos, onde foram coletados 1613 indivíduos, pertencentes avários grupos taxonômicos. Observou-se um maior número de indivíduos da ordem dosColeoptera (besouros, vagalume), Hymenoptera (formiga, mariposas) e Orthoptera(grilo, gafanhoto), o grupo de menor representante foi Hylidae (Perereca) onde seencontrou 1 indivíduo.Por causa da grande área rizosférica e grande quantidade de matéria orgânicafornecida era de ser esperar que a floresta apresentasse um grande de microrganismos.Mas a área de culturas (pivô) apresentou se um maior número de ufc’s (Tabela 1).Deve-se A diversidade vegetal, umidade, aeração e presença de uma vasta rizosferaonde os microrganismos se desenvolvem e contribuem para um bom solo onde seproporciona um substrato ideal para um crescimento de árvores, gramíneas.
  7. 7. Média do Número de Unidades Formadoras de Colônias por mL de solução dosolo (ufc/mL) em relação às diluições e as áreas.Tabela 1. Média do número de Unidades Formadoras de Colônias por mL de soluçãode solo (ufc/mL) em relação às diluições.ÁREA/DILUIÇÃO 10-310-410-5Pastagem 1 1,78x1052,95x1061,2x107Floresta 9,1x1052,1x1065x106Pastagem 2 1,23x1062,2x1061x106Culturas 3,6x1066,75x1061,2x107Analisando as médias de ufc por cada mL de solução do solo a densidademicrobiana nos solos de culturas é superior. A pequena diferença entre as médias em solode cultivo e pastagem pode ser explicada pelo uso contínuo de fertilizantes para o plantio ecobertura. Estes fertilizantes possibilitam um maior número de nutrientes disponível asplantas, melhorando, então, a rizosfera. Além disso, estes fertilizantes não deixam de liberarnutrientes diretamente para o desenvolvimento de microrganismos.Estatisticamente, pelo teste F (ANOVA) a análise de variância é umprocedimento utilizado para comparar três ou mais tratamentos. Existem muitasvariações da ANOVA devido aos diferentes tipos de experimentos que podem serrealizados. A hipótese da nulidade H0 foi rejeitada tanto a 1% quando a 5 % sendo ovalor F calculado maior que o valor F tabelado (Tabela 2), as médias se diferem entreelas, portanto os tratamentos são diferentes.Tabela2. Teste paramétrico ANOVA das médias do número de ufctransformadas encontradas nas diluições.FATORES DE VARIAÇÃO VALOR FRiqueza de Espécies 14,77**< O, OOO1Índice de Shanon 11,73**<O, OOO1Índice de Simpson 9,97** <O, OOO1Índice de Fisher 12,05** <O, OOO1
  8. 8. A diversidade biológica foi avaliada através da aplicação dos índices deShannon, Simpson e de Fisher, que mostram o domínio dos grupos faunísticos nas áreasestudadas. O índice de Shannon mede o grau de incerteza em prever a que espéciepertencerá um indivíduo escolhido ao acaso. Quanto menor o valor do índice deShannon, menor o grau de incerteza e, portanto a diversidade da amostra é baixa. Adiversidade tende a ser mais alta quanto maior o valor do índice.Um parâmetro utilizado é a riqueza de espécies, que diz pouco a respeito daorganização da comunidade, mas serve com indicativo de diversidade de organismosonde houve maior número na área da mata quando comparada com a área de pivô queapresentou menor número de riqueza sendo o ambiente mais desequilibrado das áreaspesquisadas.Figura 2. Médias dos valores de riqueza de espécies nos diferentes usos do solo(valores seguidos de mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a P~0,05).O teste de Riqueza de Espécies (Figura 2), a área de Floresta apresentou maioríndice de 25.3, enquanto a pastagem 2 (Fazenda Palmital), culturas e pastagem 1 (PedraBranca) apresentaram os seguintes valores 22.5; 10.2 e 4.1 respectivamente. Floresta ePastagem 2 foi classificado “a” por apresentar um grande número de organismosnaquele espaço, onde pode ser considerados estatisticamente iguais, já Culturas ePastagem 1 foi classificado “b” por ressaltar diferença de organismos no ambienteassim sendo diferentes da Floresta e Pastagem 2 .
  9. 9. Figura 3. Médias dos valores do índice de Shannon nos diferentes usos do solo (valoresseguidos de mesma letra não diferem entre si ao Teste Tukey a P~0,05).No índice de Shannon (Figura 3) é observada a diversidade de espécies, onde seleva a riqueza e a equabilidade em consideração. A floresta, pastagem 2 e cultura (pivô)apresentaram os valores respectivamente maiores do que a Pastagem1 que se diferenciapor ter um menor índice.Figura 4. Médias dos valores do índice de Simpson nos diferentes usos do solo (valoresseguidos de mesma letra não diferem entre si ao Teste Tukey a P~0,05).
  10. 10. O Índice de Simpson (Figura 4) também leva em consideração a riqueza e aigualdade como nos demais gráficos. Neste índice, a pastagem 1 obteve maior índice ,pois possui um número maior de indivíduos, pois neste ambiente pode ser de um soloestável de bom desenvolvimento aos organismos. Diferenciando dos demais índicespastagem 2, floresta e culturas que estão menor mais são equivalentes.Figura 5. Médias dos valores do índice de Fisher nos diferentes usos do solo (valoresseguidos de mesma letra não diferem entre si ao Teste Tukey a P~0,05).No Índice de Fisher (Figura 5) é analisada a relação do número de espéciesrepresentadas por apenas 1 indivíduo na comunidade. Novamente a área de florestaapresentou se uma maior média se diferenciando dos demais tratamentos queapresentaram médias como a pastagem 2, a área de cultura e a pastagem 1. Isso podeser explicado pela grande diversidade que a área de floresta apresenta, pois ela apresentauma vegetação mais diversificada, fornecendo maior matéria orgânica econseqüentemente um maior número de organismos interagindo no ambiente.4. CONCLUSÃOA preservação de áreas florestais contribui para a existência de uma elevadadensidade microbiana no solo, devido a fatores favoráveis ao desenvolvimento dessetipo de organismos. Em áreas que sofreram ações antrópicas essa densidade é inferior,
  11. 11. já que houve interferência nas propriedades físicas, químicas e na diversidade vegetaldo ambiente, cujas estão interligadas ao crescimento de microrganismos no solo.As áreas em que foi feito a análise de ambientes diferentes como floresta,pastagem 1, pastagem 2 e culturas era de se esperar que a área de floresta apresentassemédia superior de ufc e organismos comparadas as demais. Isso se deve a grandebiodiversidade das áreas preservadas, que pode ser explicado pela maior quantidade dematéria orgânica oriunda da diversidade vegetal, umidade, aeração e presença de umavasta rizosfera, proporcionando um substrato ideal para o desenvolvimento demicrorganismos.Mas isso não ocorreu, a área de culturas apresentou um maior número de ufc eorganismos, talvez haja um fator de desequilíbrio onde tal espécie possa estarpredominando no momento, por falta de competição ou agentes que a controla, acontagem do número de ufc também pode ter sido feita de maneira errônea em qualquerárea estudada. Outro fator que pode ter interferido no número de organismosencontrados na área de pivô foi o fato de terem utilizado sacolas plásticas de coramarela o que chama atenção dos organismos.Uma área nativa constitui um sistema em equilíbrio e sofre pouco influênciasantrópicas como os demais tratamentos e o não revolvimento do solo e a permanênciados resíduos possibilitam melhor desenvolvimento dos microrganismos, principalmentedevido ao aumento dos teores de matéria orgânica nas camadas mais superficiais. Nasáreas de cultura e pastagem há o uso de fertilizantes para plantio, o que permite ummaior número de nutrientes disponível para as plantas. Também se percebe que o tipode manejo, seja ele um plantio direto com milho ou uma pastagem não interfere nadensidade microbiana entre os solos desses ambientes.5. LITERATURA CITADAALVES, M. V.; BARETTA, D.; CARDOSO, E. J. B. N. Fauna edáfica em diferentessistemas de cultivo no estado de São Paulo. Revista de Ciências Agroveterinárias,Lages, v.5, n.1, p.34, 2006;
  12. 12. ANDERSON, I.C.; CAIRNEY, W.G. Diversity and ecology of soil fungalcommunities: increased understand though the apllication of molecular techniques.Applied and Environmental Microbiology, v. 6(8), p. 769-779, 2004.BAYER, C.; MIELNICZUK, J. Dinâmica e função da matéria orgânica. In: SANTOS,G. A.; CAMARGO, F. A. O. Fundamentos da matéria orgânica do solo: ecossistemastropicais e subtropicais. Porto Alegre: Gênesis, Cap.2, p.9-26. 1999;CALEGARI, A. Coberturas verdes em sistemas intensivos de produção. In: Anais doWorkshop Nitrogênio na sustentabilidade de sistemas intensivos de produçãoagropecuária. EMBRAPA Agropecuária Oeste/Agrobiologia. Dourados-MS, 2000. p.141-153.COUTINHO, H. L. da C.; OLIVEIRA., V. M. de; MANFIO, G. P.; ROSADO, A. S.Evaluating the microbial diversity of soil samples: methodological innovations. Anaisda Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, v. 71, n. 3, p. 491-503, 1999.DECÄENS, T.; LAVELLE, P.; JIMÉNEZ, J.J.; ESCOBAR, G.; RIPPSTEIN, G.;SCHNEIDMADL, J.; SANZ, J.I.; HOYOS, P.; THOMAS, R.J. Impacto del uso de latierra en la macrofauna del suelo de los Llanos Orientales de Colombia. In: JIMÉNEZ,J.J.; THOMAS, R.J. (Ed.). El arado natural: las comunidades de macroinvertebrados delsuelo en las savanas neotropicales de Colombia. Cali, Colombia: Centro Internacionalde Agricultura Tropical, 2003. p.21-45. (Publicación CIAT, 336).KENNEDY, A. C. Bacterial diversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems andEnvironment, Amsterdam, v. 74, n. 1, p. 65-76, 1999.LAVELLE, P ;et al Soil function in a changing world: the role of invertebrateecosystem engineers. European Journal of Soil Biology, v.33, p.159–193, 1997.LAVELLE, P. ; SPAIN, A.V. Soil ecology. Dordrecht: Kluwer Academic Pub., 2001.654p.MONTENEGRO, F. T. ; SOUZA; G. A. V. S. ; OLIVEIRA, J. C. Levantamento damacrofauna edáfica na cultura da mamoneira (Ricinus communis l.) no município delagoa seca-PB. CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, 4 & SIMPÓSIO
  13. 13. INTERNACIONAL DE OLEAGINOSAS ENERGÉTICAS, 1, 2010, João Pessoa.Inclusão Social e Energia: Anais... Campina grande: Embrapa Algodão, 2010. p. 1002-1007.PASINI, A.; BENTO, N. P. Macrofauna do Solo em Agroecossistemas. In:FERTBIO, Lages, Anais… Lages, SBCS, 2004.CD-ROM;SIQUEIRA, J. O.; et al. Inter.relação fertilidade, biologia do solo e nutrição de plantas,Lavras, MG. 1999.SMIT, E.; LEEFLANG, P.; GOMMANS, S.; VAN DEN BROEK, J.; VAN, M. S.;WERNARS, K. Diversity and seasonal fluctuations of the dominant members of thebacterial soil community in a wheat field as determined by cultivation and molecularmethods. Applied and Environmental Microbiology, Washington, v. 67, n. 5, p.2284-2291, 2001.SWIFT, M. J.; HEAL, O. W.; ANDERSON, J. M. Decomposition in terrestrialecosystems. Berkeley: University of California Press, p. 66-117. 1979.TIEDJE, J. M.; CHO, J. C.; MURRAY, A.; TREVES, D.; XIA, B.; AHOU, J. Soilteeming with life: new frontiers for soil science. In: REES, R. M.; BALL, B. C.;CAMPEBELL, C. D.; WATSON, C. A. (Org.). Sustainable management of soil organicmatter. Wallingford: CAB International, 2001. p. 393-412.WOLTERS, V. Invertebrate control of soil organic matter stability. Biology andFertility of Soils, v.31, p.1-19, 2000.

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