Este artigo avalia os impactos da substituição da cobertura florestal nativa (Cerrado) por plantações de eucalipto na diversidade microbiológica do solo na região de São José do Buriti, MG. Os resultados indicam que a diversidade microbiológica é diferente em solos de Cerrado preservado em comparação com solos de plantações de eucalipto, com maior número de morfotipos de fungos e bactérias encontrados em áreas de Cerrado.
1. CIÊNCIA EQUATORIAL ISSN 2179-9563
Artigo Original Volume 1 - Número 2 - 2º Semestre 2011
PESQUISA E CARACTERIZAÇÃO DA DIVERSIDADE MICROBIOLÓGICA DO SOLO,
NA REGIÃO DE SÃO JOSÉ DO BURITI – MG, EM DECORRÊNCIA DA SUBSTITUIÇÃO
DE COBERTURA FLORESTAL NATIVA (CERRADO) POR PLANTAÇÕES DE
EUCALIPTO
Samir Burgel Aburjaile1
; Moacir Pereira da Silva2
; Elisângela Aparecida Fidelis Silva Batista3
; Larissa Paula Jardim
de Lima Barbosa4
; Flávio Henrique Ferreira Barbosa5
RESUMO
No Brasil o eucalipto tem sido muito utilizado nos programas de reflorestamento, porém questiona-se sobre as
mudanças que ele pode promover ao solo, pois ele apresenta uma alta eficiência de uso de nutrientes, produzindo,
serrapilheira de baixa qualidade nutricional quando comparada àquelas da maioria das florestas tropicais naturais. Neste
sentido, este trabalho objetivou avaliar as alterações de atributos microbiológicos da serrapilheira e da camada
superficial do solo mineral em decorrência da substituição de cobertura florestal nativa por plantações de eucalipto, em
diferentes sítios florestais da região de São José do Buriti - MG. Além disso, buscou-se também, isolar e diferenciar em
grupos (bactérias e fungos) dos microrganismos em amostras de solo; verificar a influência do plantio de eucalipto
sobre a microbiota do solo (fungos e bactérias) e analisar os impactos negativos gerados por atividades de silvicultura
intensiva e ocupação humana na região. O isolamento e diferenciação microbiana nas coleções de solo de estudo foram
feitos utilizando o método de cultivo direto. As amostras foram processadas e inoculadas em meios sólidos visando à
observação direta quanto à contagem e caracterização das UFC’s. Os solos foram analisados para determinação da
microbiota (fungos e bactérias) em relação à localidade de coleta (área de Cerrado e de plantio de eucaliptos). Neste
trabalho verificou-se que a diversidade microbiológica em solos de cerrado preservado e em solos de plantio de
Eucalipto é aparentemente diferente. No que diz respeito aos níveis (contagem) de microrganismos, os resultados se
assemelham em ambas as áreas verificadas, porém, a quantidade de morfotipos de fungos e bactérias se apresenta em
maior número nas áreas de cerrado do que nas áreas de plantio de Eucalipto. Observa-se que o Cerrado apresenta
microhábitats mais satisfatórios, oferecendo condições favoráveis para o crescimento bacteriano, por causa da
disponibilidade de água e substrato (matéria orgânica variada), difusão de gases e proteção contra predadores.
Palavras-chave: Solo, Microbiota, Impacto, Cerrado.
SEARCH AND CHARACTERIZATION OF DIVERSITY MICROBIOLOGICAL SOIL IN THE
AREA OF SÃO JOSÉ DO BURITI - MG, AS A RESULT OF REPLACEMENT NATIVE FOREST
COVER (SAVANNA) IN EUCALYPTUS PLANTATIONS
ABSTRACT
In Brazil, eucalyptus has long been used in reforestation programs, but wonders about the changes he can promote to
the ground because it has high nutrient use efficiency, producing litter of low nutritional quality when compared to
those of most of natural tropical forests. Therefore, this study aimed to evaluate the changes of microbiological
attributes of litter and topsoil mineral due to the replacement of native forest with plantations of eucalyptus in different
forest sites in the region of São Jose do Buriti - MG. Furthermore, we sought to also isolate and differentiate into groups
(bacteria and fungi) microorganisms in soil samples; verify the influence of eucalyptus plantations on soil microbes
(fungi and bacteria) and analyze the negative impacts generated by activities forestry and intensive human occupation in
the region. Isolation and differentiation in the collections of soil microbial study were made using the method of tillage.
The samples were processed and inoculated on solid media in order to direct observation regarding the counting and
characterization of UFC's. Soils were analyzed for determination of microbial (bacteria and fungi) in relation to the
collection site (Savanna area and planting of eucalyptus). In this study it was found that microbial diversity in savanna
soils preserved in soils and planting Eucalyptus is apparently different. Regarding levels (count) of microorganisms, the
results are similar in both areas checked, however, the amount of morphotypes of fungi and bacteria is present in greater
numbers in grassland areas than in areas of planting Eucalyptus. It is observed that the savanna has microhabitats more
satisfactory, providing favorable conditions for bacterial growth, because of the availability of water and substrate
(organic matter varied), gas diffusion and protection from predators.
Keywords: Soil, Microbiota, Impact, Savanna.
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INTRODUÇÃO
As atividades humanas estão
transformando o ambiente do globo e estas
mudanças têm muitas faces. As análises e os
dados sobre muitas destas transformações
problemáticas são fragmentários, o
conhecimento científico é incompleto e as
implicações em longo prazo são desconhecidas
(CUNHA, 2004).
De acordo com Balieiro et al., 2008, o
mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL)
proposto pelo Protocolo de Quioto (PQ)
permite que países desenvolvidos e poluidores
invistam em projetos que diminuam a emissão
de gases de efeito-estufa e, ao mesmo tempo,
promovam o desenvolvimento sustentável de
países em desenvolvimento. Na primeira fase
do PQ, com vigência até 2012, somente os
projetos de afflorestation (aflorestamento) e
reforestation (reflorestamento), no contexto de
uso do solo, poderão ser aprovados
(PEARSON et al., 2005). Desse fato, constata-
se a implantação de projetos dessa natureza no
território brasileiro a partir da década de 1990
(MAY et al., 2005).
Diante do exposto, foi realizado um
estudo sobre plantio de Eucalyptus urophylla
S.T. Blake (eucalipto) com 3,5 anos de idade,
com o objetivo de avaliar as mudanças na
fertilidade e nos estoques de C do solo em uma
toposseqüência e suas possíveis interações
com variáveis de crescimento do eucalipto.
Procurou-se explicar também as variações no
crescimento do eucalipto, por meio do seu
consumo de água. O solo contém uma grande
variedade de microrganismos, incluindo
bactérias, fungos, protozoários, algas e vírus.
Apesar desta diversidade, os microrganismos
cultiváveis predominantes entre a microbiota
do solo são fungos e bactérias heterotróficas
do domínio Bacteria. É, contudo, de ter em
consideração que a flora microbiana presente
numa amostra de solo depende de várias
características do solo particular em estudo
(p.ex. da umidade, do pH, da temperatura, do
conteúdo em oxigênio gasoso e da composição
em material orgânico e inorgânico); e que,
alguns destes parâmetros ambientais podem
variar, por exemplo, ao longo do ano ou em
função do tipo de utilização que é dada ao solo
(p.ex. tipo de cultura agrícola, pastoreio, etc.).
No Brasil o eucalipto tem sido muito
utilizado nos programas de reflorestamento,
porém questiona-se sobre as mudanças que ele
pode promover ao solo, pois ele apresenta uma
alta eficiência de uso de nutrientes,
produzindo, serrapilheira de baixa qualidade
nutricional quando comparada àquelas da
maioria das florestas tropicais naturais.
É sabido que os ecossistemas
funcionam de modo metabólico. Os
microrganismos atuam na ciclagem de
nutrientes essenciais à vida, como gases e
outros subprodutos. Os efeitos antrópicos
negativos decorrentes de diversas atividades
podem levar ao desequilíbrio microbiano local
desestabilizando funções importantes voltadas
à manutenção da saúde animal e vegetal
(CAVALLET; SELBACH, 2008).
Em função dos impactos ambientais
provocados pelo cultivo de eucalipto, dando
ênfase nas propriedades do solo, este pode, em
determinados casos, sofrer modificações de
acordo com a vegetação presente. Desta
maneira, estudos sobre a ecologia microbiana
e sua relação com a vegetação e o ambiente
em que vivem, podem fornecer subsídios sobre
técnicas de cultivo e conservação das
propriedades do solo e caracterização das
culturas microbiológicas presentes no solo.
A substituição da vegetação nativa por
eucalipto pode gera variações físicas, químicas
e microbiológicas no solo. Sendo assim, essas
variações estão diretamente relacionadas com
sua qualidade e produtividade.
É sabido que ao se conhecer as
mudanças nas populações microbiológicas do
solo, devido à substituição da cobertura
vegetal, é possível a elaboração de
interessantes modelos para estudos ecológicos
visando diminuir os impactos do plantio
intensivo de eucaliptos.
Neste sentido, este trabalho objetivou
avaliar as alterações de atributos
microbiológicos da serrapilheira e da camada
superficial do solo mineral em decorrência da
substituição de cobertura florestal nativa por
plantações de eucalipto, em diferentes sítios
florestais da região de São José do Buriti -
MG. Além disso, buscou-se também, isolar e
diferenciar em grupos (bactérias e fungos) dos
microrganismos em amostras de solo; verificar
a influência do plantio de eucalipto sobre a
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microbiota do solo (fungos e bactérias) e
analisar os impactos negativos gerados por
atividades de silvicultura intensiva e ocupação
humana na região.
REFERENCIAL TEÓRICO
Segundo Gama-Rodrigues et. al., 2008,
a preocupação com a sustentabilidade de
plantações florestais na região tropical é
crescente, em virtude do aumento da
intensidade das técnicas de manejo utilizadas
(NAMBIAR, 1996; BARROS &
COMERFORD, 2002), visando ao ganho de
produtividade. Isso resulta em alterações no
estoque e no fluxo de nutrientes em magnitude
que variam com as condições iniciais do solo
com o material genético utilizado e com as
técnicas de manejo.
No Brasil, nos últimos anos, estudos de
abrangência local ou regional (GONÇALVES
ET AL., 2000; LAZARI, 2001; GATTO ET
AL., 2003) têm avaliado o impacto de técnicas
de manejo no solo e no crescimento das
árvores. Sítios de alta qualidade, mesmo que
submetidos a ciclos sucessivos de produção,
podem ter as propriedades químicas do solo
menos afetadas. Em outros sítios, a redução da
fertilidade do solo pode atingir níveis que
comprometem a produtividade, a não ser que
as necessidades de nutrientes sejam supridas
por fertilizantes (O'CONNELL &
SANKARAN, 1997).
No Brasil, o eucalipto tem sido a
principal essência utilizada nos programas de
reflorestamento e, quase sempre, questiona-se
sobre as mudanças que podem promover no
solo. Sabe-se, por exemplo, que ele apresenta
alta eficiência de uso de nutrientes,
produzindo, como conseqüência, serrapilheira
de baixa qualidade nutricional quando
comparada àquela da maioria das florestas
tropicais naturais (GAMA-RODRIGUES &
BARROS, 2002). Essa serrapilheira, com
baixa taxa de decomposição, poderia atuar
como uma barreira física contra processos
erosivos e funcionaria como uma reserva de
nutrientes para futuros plantios de eucalipto ou
outra cultura (GAMA-RODRIGUES, 1997).
Pela extensão da área cultivada com
eucalipto no País, há um crescente interesse
em avaliar seus possíveis efeitos nos atributos
do solo. Uma das estratégias utilizadas para
avaliar alterações do solo em decorrência do
tipo de uso e de técnicas de manejo é a
comparação de atributos do solo manejado
com os de solo não manejado sob vegetação
natural (BARROS & COMERFORD, 2002).
Nesse sentido, a biomassa microbiana
tem sido considerada um atributo sensível aos
impactos causados pelo manejo do solo
(GAMA-RODRIGUES, 1997). Ela representa
o compartimento no qual a ciclagem de C
orgânico é mais rápida, e tem sido usada em
estudos de fluxos de C e de nutrientes em
vários ecossistemas terrestres (VAN VEEN
ET AL., 1984; JENKINSON & PARRY,
1989; PAUL & CLARK, 1989; ROSS ET AL.,
1995; GAMA-RODRIGUES ET AL., 1997).
A biomassa e a atividade microbiana
têm sido propostas como bioindicadores dos
níveis de matéria orgânica e da qualidade do
solo, auxiliando na orientação de mudanças
das técnicas de manejo do solo (MELE &
CARTER, 1993).
Matéria Orgânica do Solo (MOS)
Segundo Lima et. al., 2008, a matéria
orgânica do solo (MOS) é o maior reservatório
de C terrestre se as reservas fósseis não forem
consideradas. Ela pode representar cerca de
duas vezes a quantidade de C da atmosfera e
da biomassa vegetal (SWIFT, 2001).
Sua constituição é bastante complexa,
sendo formada por diversas frações com
tempos de residência variando desde semanas
(como a biomassa microbiana) até milhares de
anos (como a fração humina). Na maioria dos
solos, as formas mais recalcitrantes são
dominantes em termos quantitativos e,
portanto, constituem um compartimento que
desempenha papel crucial no seqüestro do C
em formas estáveis, com prolongado tempo de
residência (STEVENSON, 1994;
TRUMBORE, 2000). Em cultivos de ciclo
mais longo, como é o caso florestal, a MOS
parece ser uma das características
estreitamente relacionada com a
sustentabilidade da produção em longo prazo
(MENDHAM ET AL., 2004).
A intervenção na vegetação existente
durante estabelecimento de culturas anuais,
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pastagens e florestas comerciais pode levar a
um decréscimo nos estoques de MOS graças
ao incremento no processo erosivo, aceleração
da decomposição, redução no aporte de
material vegetal ou diferenças na qualidade
dos resíduos. Vários fatores afetam a
magnitude e a rapidez com que essas
mudanças ocorrem, incluindo a natureza do
uso, tipo de solo, clima e vegetação original
(PAUL ET AL., 2002). Leite et al. (2003)
observaram diminuição no estoque de C
orgânico total e em todas as frações húmicas
do solo quando se substituiu a mata nativa
(Floresta Atlântica) por cultivos anuais (milho)
na Zona da Mata-MG.
Guggenberger & Zech (1999)
observaram, na Costa Rica, que a substituição
de floresta natural por agricultura resultou
numa diminuição no conteúdo da MO
particulada, sendo a matéria orgânica
associada às frações silte e argila menos
alterada em relação à matéria orgânica
associada à fração areia e à matéria orgânica
leve.
Esses autores observaram redução na
concentração de C orgânico do solo quando a
floresta natural foi substituída por pastagem.
Entretanto, resultado oposto foi verificado no
Brasil, em solo com 20 anos com pastagem em
área anteriormente ocupada por mata nativa
(MORAES ET AL., 1996). Isto se deve,
provavelmente, ao bom manejo da pastagem,
dando condições para aumento no estoque de
C orgânico do solo.
Em trabalho de revisão, em que foram
envolvidos solos de diversas partes do mundo,
Guo & Gifford (2002) não observaram, de
maneira geral, mudanças no estoque de C
orgânico do solo quando foi substituída a mata
nativa por eucalipto. Mendham et al. (2004)
também não observaram diferença na
concentração de C orgânico do solo ao
comparar plantios de Eucalyptus globulus com
idade de 11–14 anos com pastagem na
Austrália.
No entanto, esses autores observaram
que a concentração de C da matéria orgânica
particulada foi maior no solo sob eucalipto, em
virtude da maior deposição de resíduo
orgânico por essa cultura, podendo ser usada
como indicadora mais sensível à mudança de
uso do solo (WU ET AL., 2004). Leite (2001)
encontrou menores teores de C orgânico total
(COT) no solo sob eucalipto (após três ciclos
de cultivo) em relação ao solo sob mata nativa
na região do Vale do Rio Doce-MG.
Os motivos que levaram a resultados
distintos entre esses estudos não são evidentes,
mas podem incluir diferenças na idade da
floresta por ocasião da coleta das amostras,
tipo de manejo de solo, clima, dentre outros
fatores. Também, não se sabe quais as frações
da MOS foram mais alteradas com o cultivo
do eucalipto.
Nitrogênio, Carbono e Atividade da
Biomassa Microbiana do Solo em
Plantações de Eucalipto.
Para Gama-Rodrigues et. al. (2005), o
eucalipto é a essência florestal mais plantada
nos programas de reflorestamento no Brasil,
normalmente em solos de baixa fertilidade e
onde a quantidade e a distribuição das chuvas
limitam a sobrevivência e o crescimento das
árvores. A técnica de fertilização e o processo
de ciclagem de nutrientes são fundamentais
para elevar e manter a produção florestal
desses plantios. Os ganhos de produtividade
dessas plantações em resposta à aplicação de
N têm sido relativamente baixos, o que indica
que o solo tem sido capaz de suprir boa parte
da demanda deste nutriente para as plantas. O
N da biomassa microbiana é tido como uma
fração facilmente disponível, mas pouco se
sabe sobre como fatores bióticos e abióticos
afetam a sua dinâmica em plantações de
eucalipto no Brasil.
A biomassa microbiana é um
compartimento da matéria orgânica do solo
diretamente influenciado por fatores bióticos e
abióticos, sendo, portanto, sensível às
mudanças ocorridas no sistema. Parton et al.
(1989), em estudos sobre a dinâmica da
matéria orgânica do solo, consideraram três
frações principais, com diferentes tempos de
ciclagem: a ativa (0 a 14 anos), a lenta (cinco
anos) e a passiva (150 anos). Em razão dessas
diferenças temporais, a variação no teor de
matéria orgânica do solo, baseada apenas no
teor de C orgânico do solo, decorrente de
mudanças do uso da terra e de técnicas de
manejo, pode não ser detectável, enquanto a
resposta da fração ativa, que contém a
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biomassa microbiana e seus metabólitos,
ocorre muito mais rapidamente.
Gama-Rodrigues (1997), trabalhando
no Sul da Bahia, não encontrou diferença
significativa nos teores de C orgânico e N total
de solos sob diferentes coberturas florestais.
Entretanto, o C e o N da biomassa microbiana
variaram significativamente entre as
coberturas estudadas. Além destes resultados,
por meio de análise estatística multivariada, o
autor observou, dentre os atributos do solo
analisados, que o C da biomassa microbiana
foi o que mais contribuiu (27,73%) para a
distinção entre as coberturas florestais,
enquanto o C orgânico contribuiu com apenas
6,06%.
A biomassa microbiana é
proporcionalmente a menor fração do C
orgânico do solo e constitui uma parte
significativa e potencialmente mineralizável
do N disponível para as plantas. Apresenta
rápida ciclagem, responde intensamente a
flutuações sazonais de umidade e temperatura,
ao cultivo e ao manejo de resíduos. A variação
das condições macroclimáticas tem efeito na
atividade e biomassa microbiana do solo e,
subseqüentemente, no ciclo global do C e N.
Desta forma, é possível utilizar a estimativa da
biomassa microbiana como um indicador
biológico dos níveis da matéria orgânica do
solo, ou como índice de qualidade do solo
(MELE & CARTER, 1993; GAMA-
RODRIGUES, 1999).
A Conservação do Bioma Cerrado
A preocupação com a conservação e
restauração do Cerrado vem crescendo nos
últimos anos, em virtude da ameaça de
extinção das áreas desse ecossistema. Nos
ambientes tropicais e subtropicais de
ocorrência natural do Cerrado há
predominância de solos altamente
intemperizados, e a matéria orgânica do solo
(MOS) tem papel fundamental na sua
fertilidade. Por sua vez, as substâncias
húmicas (SHs) constituem a maior parcela do
compartimento de carbono (C) estável da
MOS.
A maior parte dos resíduos vegetais,
quando chegam ao solo, é rapidamente
transformada, podendo ainda sofrer seqüestro
pela fração mineral ou transformação
bioquímica por meio do processo
genericamente conhecido como humificação.
Tanto a mineralização como a humificação são
dependentes da atividade biológica. De acordo
com Cerri & Volkoff (1988), os principais
fatores que controlam a formação do húmus
são a temperatura, presença ou ausência de
cátions básicos no solo, nitrogênio e
drenagem. Esses são os fatores que mais
influenciam a atividade biológica, os quais
podem variar conforme o ambiente e a ação
antrópica.
As diferentes frações de carbono
orgânico humificado do solo apresentam
características químicas, físicas e morfológicas
distintas, e a distribuição dessas frações pode
indicar a qualidade da MOS (LIMA, 2004). Os
ácidos húmicos (AHs), constituintes das SHs,
são compostos estáveis, ou seja, de difícil
degradação (STEVENSON, 1994). Esses
compostos interagem com o meio circundante,
interferindo nas propriedades químicas, físicas
e biológicas do solo (CANELLAS, 1999). São,
portanto, um sinalizador natural do processo
de humificação e refletem tanto a condição de
gênese como a de manejo do solo (ZECH ET
AL., 1997).
A caracterização da qualidade dos AHs
pode auxiliar na compreensão da MOS,
funcionando como um indicador do ambiente
solo. Assim, um monitoramento mais eficiente
poderá aprimorar o uso das estratégias de
recuperação dos solos, conservação e
ampliação dos remanescentes de Cerrado.
MATERIAL E MÉTODOS
Isolamento e Diferenciação da
Diversidade Microbiana do Solo
O isolamento e diferenciação
microbiana nas coleções de solo de estudo
foram feitos utilizando o método de cultivo
direto. As amostras foram processadas e
inoculadas em meios sólidos visando à
observação direta quanto à contagem e
caracterização das UFC’s.
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Amostragem
Amostras de solo e de serrapilheira
foram coletadas em plantios comerciais de
eucalipto, com sete anos de idade e em áreas
contíguas de formação arbórea nativa, em
quatro sítios florestais da região do município
de São José do Buriti - MG em setembro de
2009. Em cada sítio, para cada cobertura
florestal, foram estabelecidas quatro parcelas
(20 x 20 m) para amostragem do solo e da
serrapilheira. Em cada parcela, foram
coletadas quatro amostras compostas (1
amostra composta/ 23 amostras simples) de
solo da camada de 0–10 cm. Para a coleta da
serrapilheira, considerada aqui como todo
material acumulado sobre o solo (folhas,
galhos, cascas etc.), em diferentes graus de
decomposição, foi utilizado um gabarito
quadrado de madeira de 0,25 m2
em quatro
repetições. As amostras de solo e de
serrapilheira foram armazenadas a 4 °C
(WARDLE, 1992) por um período de no
máximo 24 horas, antes das análises.
As amostras de solo foram
destorroadas e passadas em peneira de 1,68
mm de malha, homogeneizadas, retirando-se
as raízes e resíduos visíveis de plantas e
animais do solo. Os solos foram analisados
para determinação da microbiota (fungos e
bactérias) em relação à localidade de coleta
(área de Cerrado e de plantio de eucaliptos).
Determinação dos Parâmetros
Biológicos
Para a determinação de parâmetros
biológicos as amostras de solo foram coletadas
com instrumental esterilizado ou desinfetado.
A terra com umidade natural foi acondicionada
em sacos plásticos firmemente amarrados e
conservados em geladeira. Levo-se as
amostras para o laboratório, preferencialmente
dentro de 24 horas.
Amostras de solo para quantificação de
esporos de fungos micorrízicos arbusculares
são mais bem preservadas se o solo estiver
bem seco.
Isolamento e Enumeração de
Microrganismos Cultiváveis Presentes em
Uma Amostra de Solo
Isolar e contar, a partir de uma amostra
de solo, colônias de microrganismos
pertencentes aos grupos das bactérias
heterotróficas e dos fungos miceliais.
Recorreu-se a diluições sucessivas de uma
suspensão da amostra de solo em solução
salina (contendo 0,9% (p/v) em NaCl) , e ao
espalhamento de um volume conhecido (0,1
ml) das suspensões diluídas, em meios de
cultura agarizados com composição apropriada
para a multiplicação celular de cada tipo de
microrganismo a isolar. Neste trabalho
utilizou-se, concretamente, o meio Sabouraud,
para o isolamento de fungos filamentosos, e o
meio BHI (“Brain Heart Infusion”), que é um
meio não-seletivo, para o isolamento de
bactérias heterotróficas diversas.
Para isolamento e diferenciação
microbiana foi utilizada a metodologia
sugerida por Moreira e Siqueira (2006) de
acordo com as seguintes etapas:
1. Pesar 1 grama da amostra de
solo (total 200 g);
2. Junto à chama do bico de
Bunsen, transferir 1 grama da amostra de solo
para o frasco contendo 100 ml de solução
salina esterilizada;
3. Agitar vigorosamente a
suspensão de solo preparada no passo anterior,
de modo a obter uma suspensão homogênea da
amostra de solo e a facilitar a suspensão na
água da maior parte das células dos
microrganismos adsorvidas nas partículas de
solo;
4. Junto à chama do bico de
Bunsen, transferir 1 mL da suspensão original
(preparada acima) para tubos de ensaio
contendo 9 ml de solução salina estéril, de
modo a diluir a suspensão de 10-1 (ou, 1:10).
Faça diluições sucessivas até 10-4 (1:10000);
5. Proceder ao espalhamento das
suspensões diluídas no passo anterior, sobre
meio sólido adequado contido em placas de
Petri. Para tal, junto à chama do bico de
Bunsen, transferir 0,1 ml da suspensão original
e de cada uma das suspensões diluídas no
passo 4, para a superfície de meio Sabouraud
(até à diluição 10-3) ou de meio BHI (até à
diluição 10-4), contidos em placas de Petri
convenientemente identificadas.
6. Espalhar as suspensões diluídas
sobre o meio sólido com uma alça de
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Drigalsky esterilizada por imersão em álcool
etílico e passada pela chama do bico de
Bunsen.
7. Incubar as placas à temperatura
ambiente, durante 3 a 5 dias;
8. Contar as colônias isoladas em
cada placa. Com base nessa contagem, fazer
estimativas do nº de Unidades Formadoras de
Colônias (UFC’s) de cada um dos dois grupos
de microrganismos presentes num grama de
solo. Fazer ainda uma descrição sumária das
características morfológicas das colônias
isoladas de cada um dos dois grupos de
microrganismos pesquisados.
9. Proceder à identificação por
métodos microscópicos (colorações) e
metabólicos.
Análise Estatística
Em cada sítio, os dados serão
submetidos à análise de variância utilizando-se
o delineamento inteiramente casualizado e
adotando-se o teste F, a 5 %, para comparação
entre coberturas vegetais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A agricultura moderna é caracterizada
pela busca constante do aumento da
produtividade das culturas agrícolas por meio
da utilização da mecanização, irrigação,
adubação química e aplicação de pesticidas,
aliadas ao melhoramento dos genótipos
vegetais. Os programas governamentais para o
setor agrícola nas décadas de 70 e 80
contribuíram grandemente para o
desenvolvimento de tecnologias que
possibilitaram a abertura de novas fronteiras
agrícolas, como o Cerrado, onde são
cultivados atualmente mais de 15 milhões de
hectares (dentre estas culturas temos a do
Eucalipto), e a tecnificação da agropecuária
brasileira, a qual tem apresentado profundos
reflexos nas safras agrícolas atuais.
Entretanto, apesar desse cenário
otimista, o impacto ambiental causado pela
intensificação da exploração agrícola nem
sempre recebeu a atenção necessária. A
ausência de conhecimento aprofundado sobre
o ecossistema e/ou planejamento inadequado
na utilização das terras levou a um quadro de
intensa degradação ambiental, com perda de
recursos não-renováveis e da biodiversidade
não só no Brasil como em outros países
(SHIKI, 1997).
Esse cenário “pós-revolução verde”
passou a exigir, em âmbito mundial, a busca
de parâmetros capazes de mostrar e atestar que
um agroecossistema está sendo perturbado ou
que não é sustentável do ponto de vista
ambiental e econômico. Nesse sentido, alguns
indicadores mais facilmente
mensuráveis/visíveis, como a análise da
fertilidade química do solo e, principalmente, a
presença de erosão nas lavouras, começaram a
ser utilizados para avaliar o efeito das práticas
agrícolas, então desenvolvidas, na degradação
das áreas cultivadas (DERPSCH, 2000).
A constatação do aumento de áreas
agrícolas degradadas pelo plantio do
Eucalipto, tem levado a uma mudança de
concepção do uso da terra, baseada em uma
visão holística do processo agrícola, onde os
recursos naturais (solo, água e biodiversidade)
são explorados de forma mais sustentável.
Percebe-se, desde a última década, que a
sociedade tem debatido de forma incisiva os
atuais sistemas de produção agrícola,
observando-se um aumento gradativo do
número de adeptos tanto na sociedade como
no meio científico de uma agricultura menos
impactante ao ambiente. Frutos dessa nova
concepção é o constante crescimento do
plantio direto, que hoje ocupa no Brasil uma
área superior a 15 milhões de hectares
(DERPSCH, 2000), e o surgimento dos
sistemas agrícolas chamados alternativos:
agricultura orgânica, agroecologia, agricultura
biodinâmica, etc.
Sendo assim, se por um lado existe
hoje uma enorme área no País dedicada à
monocultura, especialmente para o Eucalipto,
onde se vislumbra a máxima produtividade,
há, por outro, um apelo emergente ao
desenvolvimento de uma agricultura capaz de
utilizar os recursos naturais de forma racional
e que promova o desenvolvimento de práticas
de conservação do solo.
Apesar de não ser recente, a discussão
sobre o uso de indicadores vem ganhando
força e expõe a dificuldade de se chegar a um
consenso sobre quais parâmetros são capazes
de atestar o impacto do uso agrícola dos solos.
8. Ciência Equatorial, Volume 1 - Número 2 - 2º Semestre 2011 Página 76
Em termos práticos, os agricultores utilizam
indicadores “empíricos”, como a presença de
determinadas plantas, insetos, minhocas, entre
outros, além da análise da fertilidade química
do solo, presença de erosão na propriedade,
teor de matéria orgânica no solo e
compactação do solo (KARLEN et al., 2003).
No meio científico, além desses
parâmetros, figuram as avaliações de atividade
microbiana, como a respiração do solo e a
utilização de fontes de carbono e o tamanho e
biodiversidade de macro e microrganismos
(TURCO & BLUME, 1999).
A diversidade de microrganismos como
indicador da qualidade do solo tem sido
bastante debatida, especialmente na última
década, com o advento de técnicas de biologia
molecular que têm favorecido a avaliação dos
microrganismos em amostras ambientais
(Coutinho et al., 1999; Rosado, 2000; Tiedje et
al., 2001). O principal argumento a favor dessa
característica ambiental é o fato da diversidade
microbiana manter-se naturalmente inalterada
ao longo do ano (SMIT et al., 2001;
JOHNSON et al., 2003).
Neste trabalho verificou-se que a
diversidade microbiológica em solos de
cerrado preservado e em solos de plantio de
Eucalipto é aparentemente diferente. No que
diz respeito aos níveis (contagem) de
microrganismos, os resultados se assemelham
em ambas as áreas verificadas, porém, a
quantidade de morfotipos de fungos e bactérias
se apresentam em maior número nas áreas de
cerrado do que nas áreas de plantio de
Eucalipto (tabela 1). Observa-se que o Cerrado
apresenta microhábitats mais satisfatórios,
oferecendo condições favoráveis para o
crescimento bacteriano, por causa da
disponibilidade de água e substrato (matéria
orgânica variada), difusão de gases e proteção
contra predadores.
Tabela 1. Concentração microbiana e números de
morfotipos para bactérias e fungos nas áreas de
cerrado e plantio de eucalipto.
Amostras
Solo
[ ] UFC/g
de solo
Número de
Morfotipos
Bactérias
Número de
Morfotipos
Fungos
Cerrado
1 2,47 x 104
17 4
2 1,8 x 103
6 2
3 2,16 x 103
9 2
4 1,3 x 105
14 3
Eucalipto
1 1,78 x 103
3 2
2 1,54 x 103
4 3
3 2,38 x 103
5 1
4 2,75 x 104
5 2
A diversidade de microrganismos é tão
vasta quanto desconhecida. Um grama de solo
pode conter 10 bilhões de microrganismos,
representando milhares de espécies
(ROSSELÓ-MORA & AMANN, 2001). O
número de espécies microbianas identificadas
cresce a cada ano, sendo descritos mais de
47.000 fungos, 30.000 protozoários, 26.000
algas, 5.000 bactérias e 1.000 vírus (WILSON,
1988; ROSSELLÓ-MORA & AMMAN,
2001). Esses números são, no entanto,
pequenos diante do total de espécies, estimado
em cerca de dois milhões (ROSSELÓ-MORA
& AMANN, 2001). Isso significa que foram
descobertas e nomeadas até o presente
momento, talvez, menos de 0,1% e no máximo
10% das espécies microbianas, dependendo do
hábitat estudado (TRÜPER, 1992; ROSSELÓ-
MORA & AMMAN, 2001).
A principal razão para isso é que, até
pouco tempo atrás, os microrganismos tinham
9. Ciência Equatorial, Volume 1 - Número 2 - 2º Semestre 2011 Página 77
que ser cultivados para serem identificados
(PACE, 1986) e, além disso, o tamanho
microscópico dos microrganismos, a
frequência de ocorrência das populações, a
sazonalidade, e em muitos casos, a
dependência de hospedeiros e/ou substratos
específicos para sua sobrevivência e
multiplicação também eram importantes
limitações (TORSVIK & ØVREÅS, 2002).
Em relação à diferença de valores
observados devido às variações de datas para a
coleta das amostras, sabe-se que em um
agroecossistema, a variação da diversidade
microbiana ao longo das estações do ano ainda
não é bem compreendida, já que em cada
estação parece ocorrer uma comunidade
microbiana dominante acompanhada de outras
pouco abundantes que, muitas vezes, estão
abaixo do nível de detecção dos métodos
atuais de avaliação (TORSVIK & ØVREÅS,
2002).
Tais variações estão diretamente
ligadas ao regime hídrico e ao clima da região,
à estrutura e ao manejo do solo, e ao teor e à
qualidade dos resíduos vegetais aportados
(ROGERS & TATE III, 2001; TIEDJE ET
AL., 2001). Um solo com teor elevado de
matéria orgânica tende a manter a população
microbiana mais estável ao longo do ano,
provavelmente, em decorrência da riqueza de
nichos ecológicos, pela heterogeneidade das
fontes de carbono (DE FEDE ET AL., 2001;
GRAYSTON ET AL., 2001).
Figura 1. Exemplo de colônias de bactérias
heterotróficas em meio BHI (diluição 10-2
)
Figura 2. Exemplo de colônias de fungos em meio
Sabouraud (diluição 10-2
)
CONCLUSÃO
Uma moderna concepção de qualidade
de solo deve ser coerente com as
particularidades inerentes a cada ecossistema.
Deve considerar, por exemplo, que o principal
problema nos solos tropicais é a degradação do
solo e a carência ou pobreza de nutrientes
conforme ocorre nas culturas de Eucaliptos.
Essa abordagem diferenciada é
essencial para que se encontrem soluções que
efetivamente contribuam para o
desenvolvimento de manejos sustentáveis do
solo. Além disso, a difusão do conceito de
qualidade do solo tanto entre pesquisadores
como entre agricultores é um fator importante
para o desenvolvimento de aspectos culturais
voltados à agricultura.
Diante dos conhecimentos atuais, o uso
da diversidade microbiana como indicador de
qualidade do solo vem tendo um avanço muito
importante. Isso porque tem se tornado
consenso que a diversidade microbiana possui
importantes vantagens como indicador de
qualidade do solo.
Porém, embora muitos esforços tenham
sido empregados e resultados obtidos,
especialmente nos últimos 10 anos, existem
ainda limitações que dificultam a correlação da
diversidade microbiana com o conceito de
qualidade do solo. Limitações essas que estão
associadas aos métodos de avaliação da
diversidade microbiana e à compreensão da
sua contribuição para os agroecossistemas.
De qualquer forma, espera-se que a
diversidade microbiológica é maior nos solos
preservados do bioma Cerrado e, que
monoculturas como a do Eucalipto podem
atuar diminuindo a diversidade de
microrganismos tanto pela redução das
10. Ciência Equatorial, Volume 1 - Número 2 - 2º Semestre 2011 Página 78
diversas fontes de matéria orgânica quanto
pelo acúmulo no solo de substâncias
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1 – Samir Burgel Aburjaile
Tecnólogo em Química Ambiental
Fabrai / Anhanguera.
2 – Moacir Pereira da Silva
Tecnólogo em Química Ambiental
Fabrai / Anhanguera.
3 – Elisângela Aparecida Fidelis Silva Batista, BSc,
Bióloga
Faculdade de Filosofia Ciências e Letras do Alto São
Francisco – FASF/UNISA.
4 – Larissa Paula Jardim de Lima Barbosa, BSc,
Bióloga / Especialista
Real Biológica Ltda.
5 – Prof. Flávio Henrique Ferreira Barbosa, PhD
Biólogo / Professor Adjunto I
Colegiado Ciências Farmacêuticas
Universidade Federal do Amapá – UNIFAP
flavio.barbosa@unifap.br