Artigo bioterra v14_n1_04

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  1. 1. REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228 50 Volume 14 - Número 1 - 1º Semestre 2014 QUANTIFICAÇÃO DA MICROBIOTA DO SOLO EM DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO COM USO DE VINHAÇA E QUEIMA EM CANA-DE-AÇÚCAR, NA REGIÃO DE JACIARA-MT. Andréa Aquino de Assis Palú1; Selma Baia Batista2; Ricardo Santos Silva Amorim3 RESUMO O objetivo do trabalho foi analisar a comunidade microbiana e caracterizá-la fenotipicamente nos tratamentos: arenosa (com e sem vinhaça), argilosa (com e sem vinhaça), arenosa e argilosa (com queima) e cerrado stricto sensu. Nestes foram coletados amostras de solo nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20 cm em tréplicas. Para cultivo de bactérias heterotróficas totais (BHT) foram utilizados meio TSA (Tripytic Soil Agar) e PDA (Potato Dextrose Agar) para cultivo de fungos. As contagens foram feitas até 144 horas. Foi observado que, a quantificação de bactérias e fungos não se diferenciou estatisticamente, entretanto verificou-se que as bactérias predominaram na área arenosa com vinhaça e cerrado na profundidade de 0-5 cm. Enquanto os fungos foi maior na área arenosa sem vinhaça na profundidade de 0-5 cm. A análise morfotintorial de Gram permitiu verificar que a maioria são Bacilos Gram positivos (80%), Bacilos Gram negativo (8%) seguido de Cocos Gram positivos (10%) e Cocos Gram negativo (2%). Em relação às características fenotípicas foi possível identificar 57 gêneros conhecidos, sendo o gênero Bacillus sp o mais representativo. Conclui-se que o crescimento de bactérias e fungos foi predominante na profundidade superficial e grande incidência do grupo bastonetes positivos, pertencente a família Bacillaceae. Palavras-chave: microrganismos, cerrado, monocultura. QUANTIFICATION OF SOIL MICROBIOTA IN DIFFERENT MANAGEMENT SYSTEMS WITH THE USE OF VINASSE AND BURN CANE SUGAR, IN THE REGION OF JACIARA-MT. ABSTRACT The aim of this study was to analyze the microbial community and to characterize it in phenotypically treatments : sandy ( with and without stillage ) , clay ( with and without stillage ) , sandy and clavey(with burning ) and cerrado sensu stricto . These soil samples were collected at depths 0-5 , 5-10 , 10-20 cm in reply) . For cultivation of total heterotrophic bacteria ( BHT ) were used through TSA ( Tripytic Soil Agar ) and PDA (Potato Dextrose Agar ) for cultivation of fungus. Counts were made up to 144 hours. It was observed that the quantification of bacteria and fungus are not statistically differentiated, however it was found that the predominant bacteria in the sandy stillage and cerrado in the f 0-5 cm depth. While the fungi was higher in sandy area without stillage in the 0-5 cm depth . Morfotintorial analysis has shown us to verify that the majority are Gram positives bacilli ( 80%), Gram Negative bacilli (8% ) followed by gram-positive cocci ( 10%) and Gram negative ( 2%). In relation to phenotypic characteristics were possible identify 57 known genera , being the genus Bacillus sp the most representative . It is concluded that the growth of bacteria and fungi was predominant in depth superficial and high incidence of positive rods group 256.0 , belonging to the family Bacillaceae. Keywords: microorganisms, cerrado, monoculture.
  2. 2. 51 INTRODUÇÃO A cana-de-açúcar é um dos principais produtos agrícolas do Brasil, onde o processo industrial sucroalcooleira é caracterizado pela produção de um grande volume de resíduos, tendo como principal subproduto a vinhaça (Barros, 2010). O resíduo sucroalcooleiro apresenta características favoráveis para o desenvolvimento de microrganismos destacando-se a concentração de matéria orgânica e açúcares totais (Shi; Zhu, 2007). O uso da vinhaça por meio da fertirrigação é uma tecnologia que tenta usar de forma racional os recursos naturais, pois, ao mesmo tempo em que impede que ela seja jogada nos rios, possibilita a fertilização dos solos agricultáveis e diminui a utilização de produtos industrializados, além de ser considerada uma excelente fonte de carbono para os microrganismos do solo, no processo de degradação da matéria orgânica presente na vinhaça (Pires, 2008; (Silva et al., 2007; Giachini et al., 2009). Os microrganismos presentes no solo são responsáveis pela decomposição dos resíduos orgânicos, pela ciclagem de nutrientes e pelo fluxo de energia dentro do solo, exercendo influência tanto na transformação da matéria orgânica, quanto na estocagem do carbono e nutrientes minerais (Moreira et al., 2006; Andreola et al., 2007). Os principais efeitos do uso do fogo estão relacionados a alterações biológicas e químicas, tais como redução ou alteração da população microbiana, aumento temporário da disponibilidade de nutrientes, alteração no pH, aumento da fonte de carbono e oxidação da matéria orgânica (Santos et al., 1992). A ação indiscriminada do fogo diminui a quantidade de material orgânico, fonte energética dos microrganismos, que, assim, culmina na diminuição da população da mesofauna e consequentemente na perda da capacidade produtiva do solo (Assad, 1996). Em vista disso esse estudo teve como objetivo analisar a comunidade microbiana e caracterizá-las fenotipicamente e quantitativamente, quanto aos diferentes sistemas de manejo, com a vinhaça e a queima da cana-de-açúcar. MATERIAIS E MÉTODOS Coleta e Preparo das Amostras As amostras do solo foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm com auxílio de cavadeira nas seguintes áreas de tratamento: arenosa (com e sem vinhaça), argilosa (com e sem vinhaça), arenosa e argilosa (com queima) e cerrado stricto sensu. Foram coletados de cada área três amostras composta por três sub amostras, assim foram obtidas um total de setenta e duas sub amostras, coletadas nos meses de setembro e novembro de 2011, março e abril de 2012, onde ocorre a queima, colheita da cana- de- açúcar e aplicação de vinhaça. O solo foi acondicionado em sacos esterilizados impermeáveis, armazenados em caixas plásticas e transportado sob-refrigeração para o laboratório e estocadas à 4ºC até o processamento em laboratório. Quantificação e Contagem de Microrganismos Para a quantificação de microrganismos totais, foi utilizada a metodologia descrita por Costa (2002) onde 5g do solo foram colocados em Elermmeyer estéril com pérolas de vidro e adicionados 45 ml de solução extratora estéril, composta por: Tween 80 à 0,1% e Pirofosfato de Sódio à 0,1%. Esta foi mantida em agitação em mesa orbital a 220 rpm por 20 min. Posteriormente, a amostra foi diluída em tubos de ensaio contendo 9 mL de solução salina (0,85% NaCl) estéril até 10-7, utilizando o método “Spreed Plate”, em meio de cultura de Tripytic Soy Agar (TSA) para bactérias heterotróficas totais (BHT), meio de cultura BDA (Batata Dextrose Agar) para fungos filamentosos. As placas foram colocadas em estufa 35 ºC e 20 ºC respectivamente, e feita à contagem de microrganismos em 24, 48, 72 e 144 horas. Isolamento de Bactérias A partir das colônias crescidas em meio TSA, foram feitas reisolamentos visando a obtenção de culturas puras das bactérias, que foram obtidas por técnica de esgotamento em estrias compostas, e cultivadas em meio de
  3. 3. 52 cultura agar nutriente (A.N), e incubadas por 24/48 horas a 35 ºC. Análise morfo-tintorial de Gram Após o crescimento das estirpes selecionadas na metodologia descrita acima, foram confeccionadas lâminas de microscopia utilizando a Técnica de Coloração Diferencial de Gram, para análise das suas características morfotintoriais. Testes Bioquímicos e Fisiológico Após as análises morfo tintorial de Gram das cepas bacterianas isoladas, foram feitos testes bioquímicos e fisiológico, sendo eles: urease, catalase, citrato, nitrato, gelatinase e motilidade (fisiológico), oxidação e fermentação de glicose, maltose, xilose, lactose, sacarose e manitol, seguindo protocolo Macfaddin (1976) e Vermelho (2006). Assim sendo, para os testes de Urease e Carboidratos as cepas foram cultivadas em manitol salgado e para os demais testes em Agar Nutriente. RESULTADOS E DISCUSSÃO Quantificação de bactérias isoladas do solo com diferentes sistemas de manejo Na figura 1 - observa-se que a área argilosa com vinhaça na profundidade de 0-5 cm, foi a que obteve a maior quantificação de bactérias ocorrida no mês de Setembro de 2011. Esses dados corroboram com Camargo et al. (1983) que, também observaram um aumento na atividade microbiana nas camadas do solo devido aplicação da vinhaça. Essa densidade pode ser devido a correção da acidez do solo, após a aplicação da vinhaça, uma vez que, as bactérias, são mais tolerantes a pH entre 6 e 8. Outro fator que influenciou a presença desses microrganismos nas primeiras camadas foi provavelmente a classe textural do solo, argilosa, característica essa que fazem com que as bactérias se agregam nos poros menores. Nas demais áreas estudadas estatisticamente não houve diferença na quantificação bacteriana. Todas as áreas seguiram o mesmo padrão no crescimento microbiano. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm ARECV ARESV ARG CV Cerrado 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 Contagem de bactérias (UFC/g solo) Figura 1. Média (média ± I.C. 95%) da contagem de bactérias (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada.
  4. 4. 53 As coletas do mês de Novembro de 2011, figura 2, a área arenosa sem vinhaça e argilosa com vinhaça foram as que apresentaram maior quantidade de bactérias, ambas nas respectivas profundidades 5-10, seguida de um pequeno aumento na área argilosa com vinhaça. A sazonalidade colabora para o crescimento das bactérias, que segundo relatos de Moreira e Siqueira (2002), as variações sazonais de temperatura e umidade afetam as comunidades biológicas do solo e suas atividades devido as condições adversas para o seu desenvolvimento. Fato este que pode ser explicado porque nesse período iniciaram-se as chuvas, um fator de contribuição para que estes microrganismos se encontrassem nesta profundidade. Durante o período de chuva, os nutrientes que estão depositados na superfície do solo são lixiviados para o interior do solo. Outro fator que pode ter favorecido as condições de proliferação das bactérias foi a aplicação da vinhaça e a textura do solo (argiloso), a vinhaça deve ser vista, também, como agente do aumento da população e atividade microbiana no solo e em solos argilosos são encontrados maior número de bactérias. Souto (2002), estudando a população de fungos e bactérias em solo degradado no semi-árido do Estado da Paraíba após a aplicação de diferentes estercos, encontrou maior população de fungos no período de menor índice pluviométrico e maior população de bactérias no período de maior índice pluviométrico. A avaliação microbiana estudada nesta área corrobora com a afirmação do autor citado acima. Nas outras áreas estudas arenosa com vinhaça e cerrado não se diferem estatisticamente, acompanhando o mesmo perfil de crescimento bacteriano. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 Figura 2. Média (média ± I.C. 95%) da contagem de bactérias (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. A quantificação bacteriana na área de cerrado (área nativa) na profundidade de 0-5 cm na amostragem do mês de Março de 2012, foi a que obteve um valor mais expressivo de bactérias em relação as outras áreas de tratamento (figura 3). Segundo Gonçalves et al. (1999) e Vargas e Scholles (2000) áreas com presença de espécies vegetais (cerrado) exercem grande influencia sobre os microrganismos devido ao acumulo de matéria orgânica favorecendo o crescimento e atividade microbiana na camada superficial do solo. Este resultado está de acordo com os ARECV ARESV ARG CV Cerrado -4 Contagem de bactérias (UFC/g solo)
  5. 5. 54 autores. A deposição de resíduos orgânicos, a grande quantidade de raízes e a maior quantidade de água retida no solo, nas condições de mata nativa, estimulam a manutenção da microbiota do solo, enquanto que os solos submetidos a atividade agrícola costumam apresentar condições adversas que, normalmente, fazem a população microbiana decrescer (Perez et al., 2004). Isso também pode ser explicado pelo fato que nesse período ocorreu muita chuva, o que faz com que a presença de matéria orgânica no solo na camada superficial diminua a acidez, colaborando dessa forma para o crescimento bacteriano. O fato do Cerrado apresentar maior quantidade de matéria orgânica do que as áreas cultivadas, já era esperado, tendo sido observado por outros autores em diferentes trabalhos (Oliveira, 2000; Mendes, 2002; Matsuoka et al., 2003; Ferreira et al., 2007; Benito, 2008). Segundo Roscoe et al.(2006), em geral os maiores valores de matéria orgânica são encontrados nos sistemas naturais, destacando-se os ambientes onde há um maior fluxo de resíduos. As áreas, arenosa com vinhaça, arenosa sem vinhaça, argilosa sem vinhaça, argilosa com vinhaça, arenosa com queima e argilosa com queima apresentaram similaridades estatísticas na quantificação de bactérias nas profundidades estudadas. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 600 500 400 300 200 100 0 Arg Queima-200 Figura 3 -. Média (média ± I.C. 95%) da contagem de bactérias (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. Na figura 4, a quantificação de bactérias ocorrida no mês de Abril de 2012 foi maior na área argilosa com queima na profundidade de 10- 20 cm. De acordo com os estudos de (Siqueira e Franco, 1988) o aumento de colônias bacterianas em parcelas sob fogo pode ter sido ocasionado pelo aumento de disponibilidade e depósito de nutrientes no solo após o processo de queima, e posteriormente a intensificação da remineralização do solo. Isso pode ser justificado, porque na época da coleta houve incidência grande de chuva, contribuindo para que os nutrientes depositados na superfície do solo lixiviassem para camadas mais internas do solo, como de 10-20 cm. Este fato também pode ser explicado, porque a ação do fogo nas primeiras camadas colabora para os decréscimos dessa microbiota, condicionando assim a ARECV ARESV Cerrado ArgSV ArgCV Are Queima -100 Contagem de bactérias (UFC/g solo)
  6. 6. 55 permanência desses microrganismos na profundidade de 10-20 cm, onde o fogo é menos atuante. A queima em áreas para fins de plantio ou colheita tem efeitos negativos drásticos e diretos sobre as populações de organismos que vivem na superfície do solo, bem como a eliminação da serrapilheira, das fontes de nutrientes e a desestruturação de habitats. Sem nutrientes nem habitat, a recolonização quando ocorre é lenta e restrita a poucos grupos. Para as demais áreas estudadas não observou diferenças estatísticas quanto ao crescimento de bactérias nas profundidades analisadas. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 Figura 4 - Média (média ± I.C. 95%) da contagem de bactérias (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. Quantificação de fungos isolados do solo com diferente sistema de manejo. A quantificação de fungos ocorrida no mês de Setembro de 2011 foi maior na área arenosa sem vinhaça na profundidade 0-5 cm, como pode ser observado na figura 5. Isso pode ser devido o solo não receber a vinhaça que é um resíduo rico em matéria orgânica que com a sua aplicação no solo, aumenta o pH do solo, e o que ocorre nesta área é o contrário do que se diz a respeito da vinhaça. A não utilização da vinhaça no solo faz com que o pH seja favorável ao crescimento fúngico que preferem um pH mais ácido. E esses organismos também se encontram preferencialmente nas camadas superficiais dos solos, atuam como os primeiros decompositores, logo em seguida as bactérias. Esses resultados conferem com os encontrados em alguns trabalhos, nos quais, segundo Moreira e Siqueira (2002), em varias referencias é mencionado que os fungos são mais adaptados a pH menores que 5,0 e bactérias, a valores de pH entre 6 e 8. De acordo com Brandão (1992), os fungos são encontrados predominantemente em solos ácidos, onde sofrem menor competição; no entanto, esses organismos podem ser encontrados em solos com pH variando de 3,0- 9,0, o valor de pH ótimo é variável com a espécie. Moreira e Siqueira (2002) salientam a existência de exceções, que devem ser consideradas para evitar generalizações errôneas. Outro fato também é o baixo índice pluviométrico na época da coleta, pois, Souto (2002), descreve que o crescimento fúngico, em áreas com baixa umidade, favorece sua proliferação. Em outras áreas estudadas não houve diferença estatística entre as profundidades testadas. ARECV ARESV Cerrado ArgSV ArgCV Are Queima Arg Queima -60 Contagem de bactérias (UFC/g solo)
  7. 7. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm ARECV ARESV ARG CV Cerrado 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 Contagem de fungos (UFC/g solo) Figura 5 - Média (média ± I.C. 95%) da contagem de fungos (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro época de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar 56 com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. A quantificação fungica, da coleta de solo feita no mês de Novembro 2011, (figura 6) foi maior na área arenosa com vinhaça na profundidade 10-20 cm. Provavelmente, isso se deve as mudanças de pH do solo, após a adição da vinhaça. As camadas mais profundas do solo geralmente apresentam maior acidez em relação as camadas superficiais devido a aplicação de corretivo (calcário) e adubações que favorecem o aumento do pH do solo (Maia e Ribeiro, 2004). Brito et al. (2005) verificou aumento do pH em todos os solos estudados e com doses de vinhaça. Também foram constatadas por Miranda et al. (1997), ao caracterizarem as populações de fungos, bactérias e actinomicetos em solos com Argissolo Chernozênico na zona da Mata de Pernambuco, onde observaram que a época úmida favorecia o aumento na população e na diversidade de gêneros fúngicos. Este fato corrobora com este estudo, pois o aumento no teor de umidade do solo com o início do período chuvoso contribuiu para a lixiviação e isto, pode proporcionar um habitat favorável para esse grupo de microrganismo na profundidade 10-20 cm do solo. Já em outras áreas de estudo os resultados estatísticos quanto à quantificação fúngica não diferenciou de uma área para outra e nem em relação à profundidade. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm ARECV ARESV ARG CV Cerrado 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 Contagem de fungos (UFC/g solo) Figura 6 - Média (média ± I.C. 95%) da contagem de fungos (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura
  8. 8. argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar 57 com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. Nas análises das coletas ocorridas no mês de Março de 2012, verificou que a quantificação de fungos foi mais expressiva na área arenosa sem vinhaça na profundidade 5-10 cm (figura 7). Como nessa área não ocorre a aplicação da vinhaça, assim o solo mantém a acidez elevada e isso pode favorecer o desenvolvimento desses organismos na superfície do solo. A classe textural do solo, também pode condicionar os fungos a se adaptarem neste ambiente já que estes preferem o solo arenoso como habitat. Esse resultado contraria outros estudos, descrito na literatura para este tipo de solo, pois a classe textural dessa área é arenosa com textura média, e isso pode estar relacionado com a predominância das bactérias anaeróbicas nas primeiras camadas do solo, e não de fungos. Para Miranda et al. (1997), a umidade é, indiretamente muito importante, especialmente em solo de textura fina, porque, quanto maior a umidade, menor a disponibilidade de O2 para crescimento microbiano. Isso pode estar relacionado com a predominância das bactérias anaeróbicas nas primeiras camadas do solo, favorecendo ao crescimento fúngico na profundidade de 5-10 cm. Em relação às outras áreas estudadas não apresentaram diferença significativa estatisticamente nas áreas de diferente manejo e profundidades. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Arg Queima-40 Figura 7 - Média (média ± I.C. 95%) da contagem de fungos (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. Na Figura 8, a área arenosa sem vinhaça foi a que apresentou maior quantificação de fungos na profundidade de 0-5 cm ocorrida no mês de Abril de 2012. Há coerência neste resultado, pois, os fungos a princípio são encontrados nas primeiras camadas do solo, uma vez que, são primeiros a agir nos processos de decomposição. De acordo com Brandão (1992), os fungos são encontrados predominantemente em solos ácidos, onde sofrem menor competição. Segundo Souto (2002) o aumento do suprimento hídrico pode ter reduzido ou contribuído para redução no fornecimento de O2, refletindo na população desses organismos, o que justificaria o decréscimo da população de bactérias e aumento da população de fungos, tendo em vista que, a umidade pode afetar a atividade de microrganismos. Outro fator que pode ter ARECV ARESV Cerrado ArgSV ArgCV Are Queima -20 Contagem de fungos (UFC/g solo)
  9. 9. 58 contribuído para o crescimento fúngico é a disposição de nutrientes na superfície do solo, apesar de ser uma área que não há aplicação de vinhaça, os nutrientes da própria cana-de-açúcar favorecem a proliferação fúngica. De acordo com Miranda et al. (1997), a ocorrência de matéria orgânica e de material pouco alterado nas camadas superficiais favoreceria a maior aeração e disponibilidade de nutrientes, com consequente aumento na população de bactérias e fungos. Os atributos biológicos são influenciados por fatores como temperatura e umidade (Cattelan; Vidor, 1990). As outras áreas estudadas não apresentaram diferença em seus resultados estatísticos em relação à profundidade. 0 - 5 cm 5 - 10 cm 10 - 20 cm 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 Figura 8 - Média (média ± I.C. 95%) da contagem de fungos (UFC/g solo) no solo das áreas utilizadas neste estudo em quatro épocas de coletas na safra 2011/2012. ARECV – textura média cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ARESV – textura média cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; Cerrado – vegetação natural do tipo cerrado; ArgCV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com aplicação de vinhaça; ArgSV - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar sem aplicação de vinhaça; AreQueima - textura média cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada; ArgQueima - textura argilosa cultivado com cana-de-açúcar com queima da palhada. Análise morfo tintorial de gram Análise morfo tintotial de Gram foi feita afim de separar os dois grandes grupos bacterianos (Gram positivo e negativo), na figura 9 observa-se as percentagens das estirpes isoladas de todas as coletas e tratamento. A maior percentagem encontrada foi bastonete positivo. Este resultado corrobora com a literatura, que descreve os microrganismos do gênero Bacillus como sendo predominantes do solo, ou seja, encontra-se em maior quantidade (Moreira e Siqueira, 2006). Os mesmos apresentaram na sua grande maioria esporos. Os esporos são estruturas de defesa e resistencia que se formam nos microrganismo, isso ocorre quando o solo passa por algum tipo de estresse, como a incorporação da vinhaça e a ação da queima. ARECV ARESV Cerrado ArgSV ArgCV Are Queima Arg Queima -40 Contagem de fungos (UFC/g solo)
  10. 10. 59 Análise Morfo Tintorial de Gram 80% 8% 10% 2% Bastonete+ Bastonete- Cocos + Cocos - Figura 9 - Porcentagens de grupos bacterianos de todas as coletas e tratamento. Testes Bioquímicos Foram isoladas 100 estirpes bacterianas, estas foram submetidas a testes bioquímicos a fim de identificá-las. Os testes bioquímicos utilizados neste estudo permitiu a identificação de 57 estirpes em nível de família, ficando 43 sem identificação, a maioria dos testes e chaves de identificação, são indicados para análises clínicas, dificultando dessa forma uma identificação mais precisa dos isolados de amostras ambientais. Assim sendo, foi possível verificar que todas as estirpes em estudo, são do gênero Bacillus, família Bacillaceae. Estes testes corroboram com os resultados da analise morfotintorial de Gram onde 80% são bastonetes Gram positivo. A Tabela1 apresenta as áreas de tratamento, onde, a área arenosa sem vinhaça foi a que teve maior incidência do gênero Bacillus, família Bacillaceae, seguida da área argilosa com vinhaça, arenosa com vinhaça, arenosa com queima, argilosa com vinhaça e sem vinhaça e de menor quantidade na argilosa com queima. Este resultado contraria a literatura, que descreve que os gêneros Bacillus são encontrados em solos de classe textural argilosa, devido a porosidade que proporciona um micro habitat favorável para este grupo. Tabela 1 - Quantificação de gêneros encontrados nos tratamentos em estudo. Área de Tratamento Bacillus encontrados Não Definido Família Arenosa com vinhaça 9 2 Bacillaceae Arenosa sem vinhaça 21 8 Bacillaceae Argilosa com vinhaça 10 18 Bacillaceae Argilosa sem vinhaça 4 3 Bacillaceae Cerrado 2 4 Bacillaceae Arenosa com queima 8 4 Bacillaceae Argilosa com queima 3 4 Bacillaceae Total 57 43 100
  11. 11. 60 CONCLUSÕES 1. O crescimento bacteriano foi predominante na profundidade de 0- 5 cm em área arenosa com vinhaça e cerrado. 2. O crescimento de fungos foi significante na profundidade de 0-5 cm na área arenosa sem vinhaça. 3. Na análise morfo tintorial de Gram o grupo predominante nos solos estudados (arenoso e argiloso com e sem vinhaça, arenoso e argiloso com queima e cerrado), o grupo bastonetes positivos foram os que mais predominaram nestes solos. 4. Os gêneros encontrados nos tratamentos em estudo foram família Bacillaceae, características dominantes nessas áreas trabalhadas. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à FAPEMAT pelo apoio financeiro concedido ao PRONEX (148/2007), ao CNPq e CAPES pela concessão das bolsas, e à Usina Pantanal pelo apoio de infraestrutura e logístico. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDREOLA, F; FERNANDES, S. A. P. A microbiota do solo na agricultura orgânica e no manejo das culturas. Apostila: Microbiota do Solo e Qualidade Ambiental, Instituto Agronômico, 2007. ASSAD, M.L.R.C.L. Recursos biológicos: ocorrência e viabilidade. In: simpósio sobre o cerrado, 8., international symposium on tropical savannas, 1., 1996, Brasília. Anais / Proceedings. Planaltina, DF : Embrapa-CPAC, p.20-24, 1996. BARROS, R. P. Estudos dos efeitos da aplicação da vinhaça na qualidade de solos em cultivos de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L) e o uso de indicadores nosistemadeprodução.Disponívelem:<http://w ww.webartigos.com/articles.5211/1/estudo-dos-efeitos- da-aplicacao-davinhaca-na-qualidade-de- solos-em-cultivos-de-cana-de-acucar-saccharum- officinaruml-e-o-uso-de-indicadores- no-sistema-de-producao/ pagina1.html>. Acessado em: Setembro de 2010. BENITO, N. P.; GUIMARÃES, M. F.; PASINI, A. Caracterização de sistemas de manejo em Latossolo Vermelho utilizando parâmetros biológicos, físicos e químicos. Seminário: Ciências Agrárias, Londrina, v. 29, p. 473-484, 2008. BRANDÃO, E.M. Os componentes da comunidade microbiana do solo. In: Cardoso, E.J.B., Tsai, S.M.& Neves, M.C.P. (Eds.) Microbiologia do Solo. Campinas. Sociedade Brasileira de Ciência do solo, p.1-15, 1992. CAMARGO, O.A.; VALADARES, J.M.A.S. & GERARDI, R.N. Características químicas e físicas de um solo que recebeu vinhaça ao longo do tempo. Campinas: IAC, p 30, 1983. (Boletim Técnico, 76). CATTELAN, A.J.; VIDOR, C. Sistemas de culturas e a população microbiana do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.14, n.2, p.125-132, 1990. COSTA, R. Protocolos do Laboratório de Ecologia Microbiana e Taxonomia. Rio de Janeiro: UFRJ/IMPPG. 2002. FERREIRA, E. A. B.; RESCK, D. V. S.; GOMES, A. C.; RAMOS, M. L. G. Dinâmica do carbono da biomassa microbiana em cinco épocas do ano em diferentes sistemas de manejo do solo no Cerrado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 31, p. 1625-1635, 2007. GIACHINI,C.F et al. Benefícios da utilização de vinhaça em Terra de plantio de cana-de-açúcar. Revisão de Literatura. Revista Científica Eletrônica de Agronomia-ISSN: 1677-0293. Ano 7-número 15- Junho de 2009. Periódicos Semestral. GONÇALVES, A.S.; MONTEIRO, M.T.; BEZERRA, F.E.A.; GUERRA, J.G.M.; DE-
  12. 12. 61 POLLI, H. Estudo de Variáveis de Solo, Vegetação e Condicionamento de Amostras de Solo Sobre a Biomassa Microbiana do Solo no Estado do Rio de Janeiro. Embrapa Agrobiologia, Seropédica. 18p. 1999. (Embrapa- CNPAB. Documentos, 90). MACFADDIN, J.F. Biochemical tests for identification of medical bacteria. Baltimore: Williams & Wilkins, 312p, 1976. MAIA, J. L. T.; RIBEIRO, M. R. Cultivo contínuo da cana-de-açúcar e modificações químicas de um Argissolo Amarelo fragipânico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, n.11,p.1127-1132, 2004. MATSUOKA, M.; MENDES, I.C. & LOUREIRO, M.F. Biomassa microbiana e atividade enzimática em solos sobvegetação nativa e sistemas agrícolas anuais e perenes na região de Primavera do Leste (MT). Revista Brasileira Ciencia do Solo, 27:425–433, 2003. MENDES, I.C. Impactos de sistemas agropecuária na atividade enzimatica e biomassa microbiana dos solos de Cerrado. IN: II Congresso Brasileiro de Soja/ Mercosoja 2002, Foz de Iguaçu.Anais. Londrina, Embrapa soja,p. 246-257, 2002. MIRANDA, C.S.S.; FERREIRA, M.G.V.X. & MENEZES, M. Atividade biológica de solos com A Chernozêmico na Zonada Mata Norte de Pernambuco. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO, 26, Rio de Janeiro, 1997. Anais. Rio de Janeiro, Sociedade Brasileirade Ciência do Solo, p.1-4, 1997. MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA J.O. Microbiologia e bioquímicado solo. Lavras: UFLA, p. 729, 2006. MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e bioquímica do solo. UFLA/FAEPE,Lavras. p.626, 2002. OLIVEIRA, J. R. A. 2000. 115f. O impacto de sistemas integrados de lavouras e pastagens na biomassa-C e na atividade biológica de um Latossolo Vermelho-Escuro de Cerrado. Dissertação (Mestrado), Universidade de Brasília, Brasília – DF. 2000. PEREZ, K. S.; RAMOS, M. L. G.;McMANUS, C. Carbono da biomassa microbiana em solo cultivado com soja sobdiferentes sistemas de manejo nos Cerrados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 39, p.567-573, 2004. PIRES, R. A. P. Utilização da vinhaça na bio-fertirrigação da cultura de cana-de-açúçar. Monografia de conclusão de curso. Departamento de Engenharia Ambiental - Universidade Católica de Goiás, 2008. ROSCOE, RENATO; MERCANTE, FÁBIO M.; MENDES, IEDA; REIS JÚNIOR, FÁBIO B.;SANTOS, JÚLIO C. F. DOS; HUNGRIA, MARIÂNGELA. Biomassa microbiana do solo: Fração mais Ativa da Matéria Orgânica. In: ROSCOE, Renato; MERCANTE, Fábio Martins; SALTON, Júlio Cesar (Comp.). Dinâmica da matéria orgânica do solo em sistemas conservacionistas: modelagem matemática e métodos auxiliares. Dourados, Ms: Embrapa, p. 163-198, 2006. SANTOS, D.; BAHIA, V.G.; TEIXEIRA, W.G. Queimadas e erosão do solo. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v.16, n.176, p.62-68, 1992. SHI,F.; ZHU,Y. Application of statistically-based experimental de sings in medium optimization for spore production of Bacillus subtilis from distillery effluent. Biocontrol, v.52, p.845-853, 2007. SILVA, M. A. S; GRIEBELER, N. P; BORGES, L. C. Uso de vinhaça e impactos nas propriedades do solo e lençol freático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.11, n. 1, p. 108-114, 2007. SIQUEIRA, J. O.; FRANCO, A. A. Biotecnologia do solo: fundamentos e perspectivas. Brasília: MEC, p. 236, 1988. SOUTO, P.C. Estudo da dinâmica de decomposição de estercos na recuperação de solos degradados no semi-árido paraibano.
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