Diversidade e colonização micorrízica em diferentes usos do solo no Cerrado

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2015.Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) atuam como uma extensão do sistema radicular, auxiliando na absorção de água e nutrientes minerais para a planta, especialmente, aqueles elementos pouco móveis no solo como fósforo, zinco e cobre. Esta associação resulta em uma maior sanidade do vegetal e maior resistência a situações de estresse nutricional e hídrico. O objetivo do presente trabalho foi estudar o impacto de diferentes usos do solo de Cerrado na densidade, diversidade e ecologia dos fungos micorrízicos arbusculares. A ocorrência de fungos micorrízicos e os teores de glomalina foram determinados em solo sob; em cinco genótipos de trigo sob os sistemas de plantio direto e convencional; em diferentes variedades de cana-de-açúcar sob dois sistemas de produção (orgânico e convencional) e em diferentes plantas de cobertura, após a cultura do milho com e sem adubação de cobertura. Para a determinação da porcentagem de colonização, as raízes foram clarificadas e coradas com 0,05% de Azul-de- Trypan em lactoglicerol e a avaliação da colonização foi feita em microscópio estereoscópico, seguindo a técnica de interseção dos quadrantes. Os esporos de FMAs foram extraídos pelo método do peneiramento úmido seguida por centrifugação em sacarose 50 %. Para a determinação da glomalina facilmente extraível foi utilizado o método de Bradford. A identificação das espécies de FMAs foi realizada a partir das características morfológicas de esporos em lâminas com polivinil-lacto-glicerol puro e misturados com Melzer e classificados segundo as definições do International Culture Collection of Arbuscular and Vesicular-Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Todos os genótipos de trigo se mostraram sensíveis ao impacto do revolvimento do solo no plantio convencional e o número de esporos foi maior no sistema de plantio direto, que também apresentou maiores valores de glomalina facilmente extraível quando comparados com o sistema convencional. Em ambos os sistemas o genótipo PF0220062 apresentou maior número de esporos no solo; a composição da comunidade de FMAs foi diferente para as variedades de trigo e para os sistemas de manejo agrícola. Quanto à riqueza de espécies, o plantio direto apresentou riqueza semelhante ao convencional, ambos com 12 espécies das 15 encontradas na área. Não houve efeito das variedades de cana-de-açúcar no número de esporos e teores de glomalina no solo, mas em plantio orgânico houve maior colonização micorrízica. As variedades cultivadas sob sistema de plantio convencional apresentaram uma população de fungos micorrízicos arbusculares mais rica, com ocorrência de 12 das 13 espécies diferentes de fungos micorrízicos encontradas em ambos os sistemas de cultivo. Não houve diferença significativa ou efeito dos tratamentos de cobertura vegetal, da adição de nitrogênio em cobertura na cultura do milho, nem da interação de ambos na colonização micorrízica e glomalina. Para o número de esporos na rizosfera observou-se efeito apenas da cobertura vegetal, com ou sem adição de N, sendo encontrada maior esporulação na rizosfera de guandu e crotalária e menor esporulação em milheto. Todas as espécies de plantas de cobertura estudas apresentam comportamento semelhante em relação à frequência de espécies de fungos micorrízicos arbusculares que colonizam a rizosfera e não houve diferenciação de grupos de fungos micorrízicos com a adição ou não de N em cobertura no milho, cultivado anteriormente às plantas de cobertura. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe mycorrhizal fungi (AMF) act as an extension of the root system, aiding in the absorption of water and mineral nutrients to the plant, especially those little moving parts in the soil such as phosphorus, zinc and copper. This combination results in greater health of the plant and greater resistance to situations of nutrition and water stress. The aim of this work was to study the impact of different land use in the Cerrado in density, diversity and ecology of mycorrhizal fungi. The occurrence of mycorrhizal fungi and glomalin levels were found in soil; in five wheat genotypes under the tillage and conventional tillage systems; in different varieties of sugar cane under two production systems (organic and conventional) and under different plant cover after the corn with and without topdressing. To determine the percentage of colonization, the roots were cleared and stained with 0.05% Trypan Blue-of in lactoglycerol and evaluation of colonization was made in stereoscopic microscope, following the technique of intersection of the quadrants. The AMF spores were extracted by wet sieving method followed by centrifugation in 50% sucrose. For the determination of easily removable glomalin was used Bradford method. The identification of AMF species was performed on the morphological characteristics of spores on slides with pure polyvinyl lacto-glycerol and mixed with Melzer and classified according to the definitions of the International Culture Collection of arbuscular and vesicular-arbuscular Mycorrhizal Fungi. All wheat genotypes were sensitive to the impact of soil disturbance in conventional tillage and in all genotypes, the number of spores was higher in the no-till system, which also showed higher easily removed Glomalin values when compared with the conventional system. In both systems the PF0220062 showed higher number of spores in the soil; species diversity was found that the composition of the AMF community was different for the wheat varieties and the agricultural management systems. The species richness, no-till presented wealth similar to conventional, both with 12 species of 15 found in the area. There was no effect of the varieties of cane sugar in the number of spores and Glomalin content in the soil, but in organic planting was higher mycorrhizal colonization. The varieties grown under conventional tillage system had a population of richer mycorrhizal fungi, with the occurrence of 12 to 13 different species of mycorrhizal fungi found in both cropping systems. There was no significant difference or effect of vegetation treatments, the addition of nitrogen, or the interaction of both mycorrhizal colonization and glomalin. For the number of spores in the rhizosphere it was observed only the effect of cover plants, with or without addition of N topdressing applied in the previous crop, found greater sporulation in rhizosphere of guandu and crotalaria and lower sporulation in soil under millet. All cover crops studied present similar behavior in the frequency of arbuscular mycorrhizal fungi that colonize the rhizosphere and no differentiation of mycorrhizal fungi groups with or without addition of N topdressing applied to maize, cultivated before the cover plants

PRODUÇÃO DE BIOMASSA E CAPACIDADE DE SUPRESSÃO DE PLANTAS INVASORAS PELA CULTURA DO MILHETO EM ADUBAÇÃO DE SISTEMA

O presente trabalho objetivou avaliar a produção de massa fresca e seca da cultura do milheto em Mg ha-1 e sua capacidade de supressão de plantas invasoras, sob aplicação de adubação antecipada de fósforo e potássio, em adubação de sistema. O experimento foi instalado em campo, num Latossolo Vermelho. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos experimentais foram: 1) ausência de adubação; 2) 90 kg ha-1 de P2O5 e 0 kg de K2O; 3) 0 kg ha-1 de P2O5 e 60 kg ha-1 de K2O; 4) 45 kg ha-1 de P2O5 e 30 kg ha-1 de K2O; 5) 90 kg de P2O5 e 60 kg ha-1 de K2O. As variáveis analisadas foram: produção (Mg ha-1) de fitomassa fresca e seca da cultura do milheto e de plantas invasoras, aos 60 dias após a semeadura. Nas condições deste trabalho, o milheto adubado com fósforo e potássio produz mais massa, cobrindo rapidamente o solo e suprimindo as invasoras. Os tratamentos com adubação potássica responderam melhor do que os com adubação fosfatada, tanto na produção de fitomassa como na supressão de invasoras

Carbon sequestration in agroecological systems in the region of the São Patrício Valley, Goiás

O objetivo deste trabalho foi quantificar a massa verde de cobertura, massa seca de serapilheira e o carbono do solo em cinco sistemas agroecológicos, Sistema Agrosilvopastoril, Sistema Agroflorestal, Programa Agroecológico Integrado e Sustentável, Isolamento de Nascente, e Isolamento de Mata Ciliar, em três idades de implantação. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizados com os tratamentos dispostos em um fatorial de 5x3 com três repetições, onde um fator é composto pelos sistemas de cultivo. Nos valores de fixação de carbono em biomassa verde fresca superficial sem considerar a idade de implantação dos sistemas, o tratamento SASP foi superior aos tratamentos SAF, PAIS, isolamento de nascente e mata ciliar; Nos valores de carbono fixado em massa seca de serapilheira, desconsiderando a idade de implantação do sistema, os tratamentos isolamento de Nascente e Mata ciliar apresentaram valores estatisticamente superiores que os tratamentos SASP, SAF e PAIS; Nos valores de massa verde de cobertura, considerando a idade de implantação dos sistemas, os tratamentos recém implantados apresentaram valores estatisticamente inferiores que as áreas com 2 anos de e 4 anos de implantação; Não houve diferença mínima significativa ao analisar os valores de massa seca de serapilheira em diferentes épocas de implantação dos sistemas; Levando em consideração a idade de implantação verificou-se que os sistemas agroecológicos implantados há dois anos se destacaram em relação aos demais; Quanto à fixação de carbono no solo desconsiderando a idade de implantação, os sistemas de isolamento de nascentes e de mata ciliares foram superiores aos demais; Ao analisar o comportamento dos estoques de carbono de biomassa verde de cobertura no SAF, não foi identificado diferença estatística entre as idades de implantação do sistema; Não houveram diferenças estatística para os valores de massa Verde e massa seca nas diferentes épocas de implantação no PAIS; Nos valores de fixação de carbono no solo no PAIS, o sistema com idade de implantação de dois anos foi superior ao sistema recém implantado, que por sua vez, foi superior ao sistema com idade de implantação de 4 anos; Ao avaliar o comportamento dos estoques de carbono com o passar do tempo no tratamento Isolamento de Nascentes, os valores de Massa Verde sofreram incremento com o passar do tempo, onde as áreas com 4 anos de implantação apresentaram valores estatisticamente superiores que os demais tratamentos; Não foi observado diferença mínima significativa estatística ao se investigar os valores de carbono fixados em isolamento de matas ciliaresThe objective of this study was to quantify the carbon fixed in green mass coverage, dry mass of litter and soil carbon in five agroecological systems, System Agrosilvopastoril, Agroforestry System, Integrated Agroecology and Sustainable Programme, Spring insulation, and insulation of Riparian Forest in three deployment ages. The experimental design was completely randomized with the treatments in a 5x3 factorial design with three replications, where one factor is composed of cropping systems. In carbon sequestration values in surface fresh green biomass of different ecological systems of production without considering the age of deployment of the systems, the SASP treatment was superior to SAF treatments, PAIS, insulation spring and riparian vegetation; In carbon values set in dry mass of litter, disregarding the age of system implementation, the insulating East and Riparian vegetation treatments were statistically superior values that the SASP treatments, SAF and PAIS; In the green mass values coverage, considering the age of deployment of the systems, the newly deployed treatments showed statistically lower values that areas with 2 years and 4 years of implementation; There was no significant minimum difference by analyzing the dry mass of litter values in different systems deployment times; Taking into account the age of deployment of agroecological systems, it turns out that the agroecological systems deployed two years ago stood out compared to the other; Fixing carbon in the soil disregarding the age of deployment, the insulation systems of springs and riparian forest were superior to others; By analyzing the behavior of carbon stocks of green biomass coverage in SAF, it was not identified statistical difference between the system deployment ages; There were no statistical differences for the green mass and dry weight values in different deployment times in PAIS; In carbon sequestration in the soil values in PAIS, the system aged deployment two years was higher than the newly implemented system, which in turn was higher than the system aged deployment of 4 years; In assessing the behavior of carbon stocks over time in the treatment Isolation springs, the Green Massa suffered values increase over time, where areas with 4 years of implantation showed statistically higher values than the other treatments; There was no statistically significant minimum difference to investigate carbon values established in isolation of riparian forest

Diazotrophic organisms and arbuscular mycorrhizal fungi in the establishment of cassava plants

Cassava is an important food base and an excellent alternative source of carbohydrates, especially in developing countries. As it is an easy-to-manage crop, it can be grown in small areas and does not require high soil fertility. This culture has a symbiotic relationship with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which expand the extent of the roots by the projection of their hyphae, which favors the absorption of water and nutrients from the soil and with nitrogen-fixing bacteria. The objective of this work was to evaluate the interaction of nitrogen-fixing bacteria with arbuscular mycorrhizal fungi at the initial stage of cassava culture. The following parameters were evaluated: the day of sprouting, plant height, root length, plant volume, colonization rate of mycorrhizal fungi and the genera of arbuscular mycorrhizal fungi. Plants inoculated with AMF and diazotrophic bacteria presented the lowest day of sprouting, the highest plant height and longer root length. Mycorrhizal interactions with and without inoculation with nitrogen-fixing bacteria were classified, and mycorrhizal fungi of the genera Acaulospora, Diversispora, Glomus and Gigaspora were classified.A mandioca é um importante alimento na base alimentar, ótima fonte alternativa de carboidratos, especialmente em países em desenvolvimento. Por ser uma cultura de fácil manejo, pode ser cultivada em pequenas áreas e não exige alta fertilidade do solo. Esta cultura possui relação simbiótica com fungos micorrízicos arbusculares (FMA), que ampliam a extensão das raízes pela projeção de suas hifas, o que favorece a absorção de água e nutrientes do solo e com bactérias fixadoras de nitrogênio. O objetivo com este trabalho foi avaliar a interação das bactérias fixadoras de nitrogênio com os fungos micorrízicos arbusculares no estádio inicial da cultura da mandioca. Foram avaliados: o dia da brotação, altura da planta, comprimento das raízes, volume da planta, a taxa de colonização dos fungos micorrízicos e foram classificados os gêneros dos fungos micorrízicos arbusculares. As plantas inoculadas com FMA e bactérias diazotróficas apresentaram o menor dia da brotação, a maior altura da planta e maior comprimento de raízes. Houve interação micorrízica com e sem inoculação com bactérias fixadoras de nitrogênio e foram classificados fungos micorrízicos dos gêneros: Acaulospora, Diversispora, Glomus e Gigaspora

RESISTANCE TO PENETRATION IN SOIL CULTIVATED WITH SUGARCANE IN DIFFERENT MANAGEMENT SYSTEMS

Sugarcane has its productivity influenced by the availability of water and nutrients. Being the understanding of the influence of the irrigation system over time on soil compaction is important for the improvement of the management adopted in the production of this crop. The objective of this paper was to evaluate the influence of the three irrigation systems: pivot and reel, reainfed, and reel, on the resistance to root penetration of the sugarcane crop, in a period of six years. The work was carried out under field conditions, in the experimental design of a 3 x 6 factorial scheme in 24 replicates, in which the first factor consists of three irrigation systems: conventional (clean water) reel; pivot and reel (fertigation); and rainfed cultivation. And the second factor is related to different periods under irrigation: Cane-plant area, second cut area, third cut area, fourth cut area, fifth cut area, reaching the sixth cut. A penetrometer was used to determine the resistance to root penetration. At the end of this experiment, the results showed that the use of the pivot and reel irrigation system is the one that least affects the resistance to soil penetration, being the most suitable for us

Mycorrhizal fungi arbuscular in forage grasses cultivated in Cerrado soil

Funder: Instituto Federal GoianoFunder: Evangelical Educational AssociationAbstractThe Cerrado is one of the most important regions for agricultural development in the world and is the main productive breadbasket of the Americas. One of the main agricultural activities in the region is high-tech livestock. Cerrado soils are predominantly low in fertility, and arbuscular mycorrhizal fungi play a fundamental role in plant nutrition in this biome. Understanding the behavior of mycorrhizal fungi in the soil under pasture is essential for the development of more efficient and sustainable management practices. Thus, this work aims to verify the activity of arbuscular mycorrhizal fungi in different species of forage grasses cultivated in cerrado soil. To measure mycorrhizal activity, soil spore density factors and mycorrhizal colonization rates in roots of 14 forage grass genotypes were investigated. No significant differences were identified in spore density values between the investigated genotypes. Panicum maximum cv and Mombasa showed the lowest values of mycorrhizal colonization, and the highest values were found in the roots of Brachiaria decumbens. Among the identified genera associated with the rhizosphere of the genotypes studied, Gigaspora, Scutelospora and Sclerocysts are less frequent, which indicates that the association with these fungal genera is less recurrent than with the others.</jats:p