bitstream/item/188237/1/COMUNICADO-TECNICO-361.pd

GIACOMINI, G. X.

LIMA, D. L. de

LOURENÇO, Y. S.

NACHTIGAL, G. de F.

RODRIGUEZ, D. P.

SCHIEDECK, G.

SCHWENGBER, J. E.

SILVEIRA, C. A. P.

Portuguese

Infoteca-e

COMUNICADO TÉCNICO361Pelotas, RSNovembro, 2018Daniela Pimentel RodriguezGabriela Xavier GiacominiYasmin Santos Lourenço Glaucia de Figueiredo NachtigalJosé Ernani SchwengberGustavo SchiedeckCarlos Augusto Posser SilveiraDaniel Lopes de LimaEfeito da Estratégia de Compostagem Laminar e da Associação de Cultivos sobre a Microbiota Geral Residente no SoloFoto: José Ernani SchwengberISSN 1516-86542Efeito da Estratégia de Compostagem Laminar e da Associação de Cultivos sobre a Microbiota Geral Residente no Solo11 Daniela Pimentel Rodriguez, bióloga, mestre em Fitossanidade, doutoranda em Sistemas de Produção Agrícola Familiar, Universidade Federal de Pelotas, RS; Gabriela Xavier Giacomini, gestora ambiental, mestre em Química, doutoranda em Química, Universidade Federal de Pelotas, RS; Yasmin Santos Lourenço, gestora ambiental, mestre em Ciências, doutoranda em Manejo e Conservação do Solo e da Água, Universidade Federal de Pelotas, RS; Glaucia de Figueiredo Nachtigal, engenheira-agronôma, doutora em Agronomia, pesquisadora da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS; José Ernani Schwengber, engenheiro-agronômo, doutor em Agronomia, pesquisador da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS; Gustavo Schiedeck, engenheiro-agronômo, doutor em Agronomia, pesquisador da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS; Carlos Augusto Posser Silveira, engenheiro-agronômo, doutor em Agronomia, pesquisador da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS; Daniel Lopes de Lima, biólogo, mestre em Fitossanidade, assistente da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS. Considerações Iniciais sobre a Prática de Compostagem Laminar Dentre as diversas práticas de ma-nejo desenvolvidas para a produção de base ecológica, a compostagem laminar destaca-se por promover dinamismo e complexidade à produção agrícola. Consiste em processo dirigido de de-composição de resíduos orgânicos na superfície do solo, à semelhança do que ocorre com a degradação da serrapilhei-ra nas matas (Schwengber; Schiedeck, 2011). A decomposição do material orgânico ocorre na superfície do solo, onde os processos fermentativos são aeróbios, de modo a gerar ambiente propício para o desenvolvimento da microbiota presente no solo, com ga-nhos na biodiversidade funcional local. A prática tem sido utilizada tanto em canteiros para a produção de hortaliças quanto em pomares de frutas, nos quais é efetuada na área de projeção da copa das plantas, mantendo-se um distancia-mento do tronco de aproximadamente 0,5 m de raio (Schwengber et al., 2007).Microbiota Benéfica e as Interações com as Espécies VegetaisA biomassa microbiana correspon-de à fração viva da matéria orgânica presente no solo e se configura como o 3principal fator responsável por todos os processos biológicos e bioquímicos, que estão em constante alteração devido às condições do meio ambiente. A bio-massa microbiana do solo é constituída, principalmente, por bactérias, fungos, actinobactérias e microfauna, formando uma extensa comunidade no solo. Estima-se que a comunidade micro-biana perfaça um volume de menos de 5% do espaço poroso do solo (Siqueira et al., 1994). Nesse ambiente, diferentes relações são estabelecidas entre os microrganismos, de fundamental impor-tância para a manutenção da vida e do equilíbrio do ecossistema. Vários são os fatores desencadeantes dessas inter-re-lações, com destaque para a exsudação radicular (Rudrappa et al., 2008). A qui-miotaxia é um fenômeno que resulta de um sinal bioquímico pelo qual as plantas recrutam os microrganismos na rizos-fera, por meio da liberação de hidratos de carbono e aminoácidos específicos (Somers et al., 2004). Tal fato sugere que as plantas sejam capazes de mol-dar a composição da microbiota na sua rizosfera (Bais et al., 2006; Berg, 2009; Garbeva et al., 2011; Micallef et al., 2009), ou seja, a planta pode determinar a composição da microbiota da raiz por secreção ativa de compostos, os quais estimulam ou reprimem especificamente alguns membros da comunidade micro-biana (Doornbos et al., 2012). Alguns compostos exsudados de cultivos puros de plantas de tomate (Lycopersicon esculentum), pepino (Cucumis sativus) e pimentão (Capsicum annuum), tais como ácidos orgânicos, ácido cítrico, ácido succínico e ácido málico, são vistos como ativadores de grupos microbianos específicos no solo que, após recebe-rem esses compostos, passam a ocupar a rizosfera dessas plantas (Kamilova et al., 2006; Haichar et al., 2008). A atividade de grupos microbianos específicos na rizosfera ocorre de forma indireta, por meio da disponibilização de nutrientes via degradação de compostos orgânicos, a exemplo dos microrga-nismos com potencial para fixação de nitrogênio e solubilizadores de fósforo, ativação do sistema de defesa vegetal, produção de agentes quelantes e pro-dução de moléculas análogas a fitormô-nios. Diferentemente, a interação direta mediada entre plantas e certos micror-ganismos habitantes da rizosfera ocorre pela inibição do desenvolvimento de pragas e fitopatógenos, pela produção de compostos antibacterianos e antifún-gicos capazes de impedir a infecção por fitopatógenos (Vasconcellos; Cardoso, 2009). É assim que certos exsudatos possuem a capacidade de influenciar a motilidade flagelar em algumas bactérias e actinobactérias na rizosfera (De Weert et al., 2002), de modo que o patógeno originário do solo precisa crescer sapro-fiticamente na rizosfera e alcançar um número de propágulos suficiente para que possa infectar o tecido da planta e escapar da zona de atuação dos agen-tes antagônicos.Com base nas importantes funções que os microrganismos desempenham no solo, fica clara a necessidade de se compreender as relações ecológicas 4e seus mecanismos de sobrevivência nesse ambiente, a fim de otimizar a microbiota benéfica, com vistas à sus-tentabilidade e à produtividade nos agroecossistemas.Microbiota Benéfica Presente em Agroecossistema Manejado por Compostagem LaminarAvaliações das densidades popula-cionais na comunidade microbiana de agroecossistemas manejados por meio de compostagem laminar são impor-tantes, tanto na identificação de fatores que exercem influência no equilíbrio mi-crobiológico, quanto na caracterização das relações entre os diferentes grupos e espécies de microrganismos (Pereira et al., 1996). No entanto, tal diversidade microbiana é, ainda, pouco conhecida, constituindo foco de ações de pesqui-sa empreendidas na Embrapa Clima Temperado nos últimos anos. Foco tem sido direcionado em encontrar variáveis relacionadas à atividade de microrganis-mos do solo que indicam a influência da sequência de cultivos em solo manejado pela estratégia de compostagem laminar (Figura 1). Uma área experimental instalada na Estação Experimental Cascata, inicial-mente adubada com pó de rocha do tipo Migmatito (fonte de cálcio, magnésio e potássio), nas doses 2.000 kg.ha-1, 4.000 kg.ha-1 e 6.000 Kg.ha-1, dividida em can-teiros manejados com compostagem laminar e cultivo de hortaliças (Figura 1) e, sequencialmente, por meio de pousio (vegetação natural e feijão-miúdo) e, por fim, palhada oriunda dos resíduos do cultivo anterior, com acréscimo de 2 kg por m2 de esterco bovino curado, foi monitorada, ao longo de dois anos, quanto à população de actinobactérias e fungos, incluindo Trichoderma spp. Coletas de solo, à profundidade de até 20 cm, foram realizadas ao término do cultivo das hortaliças (02 de agosto de 2016), durante o período de pousio (21 de novembro de 2016) e, novamente, durante período de acréscimo de esterco e palhada ao solo (24 de julho de 2017). As avaliações foram efetuadas com base na técnica de diluições seriadas de suspensão de volume conhecido de solo, em solução salina a 8,5% (v/v) ou água destilada esterilizada, e posterior Figura 1. Canteiros manejados com pó de rocha Migmatito e compostagem laminar, submetidos ao plantio de hortaliças na Estação Experimental Cascata, Embrapa Clima Temperado.Foto: José Ernani Schwengber5plaqueamento em meios solo-ágar (Pramer; Schmidt, 1964) e meio Martin modificado (Martin; Lewis, 1997), com vistas à determinação da densidade populacional específica, expressa por unidades formadoras de colônias (UFC) por grama de solo (Figura 2). Os resultados permitiram inferir, ainda que com ressalvas, a participação exercida por espécies de plantas na me-diação da microbiota a elas associadas. de compostos de baixo peso molecular liberados na rizosfera (Bais et al., 2006). Os dados foram incipientes, contudo, para afirmar que as espécies vegetais foram responsáveis pela mediação de grupos específicos de microrganismos, a exemplo de Trichoderma spp. e de actinobactérias, conforme foco inicial do trabalho, uma vez que ambos desempe-nham a função de agentes de controle biológico de fitopatógenos e também estimulantes do crescimento de plantas (Harmann et al., 2004; Sharma et al., 2005). De acordo com Elad et al. (1981), quantificar Trichoderma spp. no solo é frequentemente difícil, devido ao cres-cimento relativamente rápido de outros microrganismos fúngicos do solo. Da mesma forma, actinobactérias envolvem contaminação com outros microrganis-mos do solo (Dhingra; Sinclair, 1985), quando plaqueados em meios de cultivo destinados à estimativa de propágulos.Aparentemente, o suplemento de es-terco bovino teve uma contribuição ex-pressiva para o incremento na densida-de de propágulos de actinobactérias na terceira coleta, independentemente da quantidade de pó de rocha utilizada, fato que tendeu a seguir as variações sazo-nais de umidade, típicas das condições de inverno e verão para o local amostral. De fato, a umidade, oriunda das chuvas que acometem a região amostral no in-verno, pode ter afetado diferencialmente a decomposição da matéria orgânica mediada pelas actinobactérias, com a consequente dissolução de nutrientes.Figura 2. Unidades formadoras de colônias (UFC) oriundas do plaqueamento em meio seletivo solo-ágar aos 15 dias de incubação sob temperatura de 25 ºC.Foto: Daniela RodriguezDe fato, a densidade populacional fún-gica presente no solo diminuiu entre a época relacionada ao pousio, com cultivo de feijão-miúdo e vegetação na-tural, e a nova introdução de palhada e esterco bovino nos canteiros destinados ao cultivo de hortaliças. Já a densidade populacional de actinobactérias sofreu incremento no período de deposição de esterco bovino e palhada aos canterios, em comparação àquela verificada com o cultivo de hortaliças (Tabela 1). As plantas investem uma considerá-vel fração de seu carbono fotossintético em exudatos radiculares, uma coleção 6Os dados, avaliados à luz da quan-tidade de pó de rocha, colocada an-teriormente à primeira data de coleta, permitiram inferir que o pó de rocha pouco afetou a densidade de propá-gulos fúngicos detectados em cada época de coleta, diferentemente do observado para actinobactérias. Maior densidade de propágulos obtidos para actinobactérias na primeira coleta foi encontrada quando utilizou-se 2 mil Kg, e os menores valores com o uso de 6 mil Kg de pó de rocha, diferentemente do encontrado para a densidade popu-lacional de actinobactérias na terceira coleta. Há de se considerar, no entanto, o distanciamento da terceira coleta em relação à deposição de pó de rocha na área experimental. Pouco é conhecido sobre a variabi-lidade espacial e temporal de microrga-nismos no solo. Isso torna a estimativa do tamanho populacional pelo método aleatório de amostragem de solo gros-seiramente subestimada, e com reflexos na alta variabilidade entre repetições, além da baixa capacidade de análise estatística dos dados (Klironomos et al., 1999), conforme também comprovado pelos resultados obtidos neste trabalho. De fato, as comunidades microbianas podem ter nichos em vários níveis de organização, com dependência de dife-rentes propriedades do solo. As comuni-dades microbianas existem em escalas tão diminutas que, possivelmente, 10 g de solo amostrado, conforme ocorrido neste trabalho, podem resultar em da-dos não fidedignos, com favorecimento para a detecção de populações domi-nantes (Grundmann; Gourbiere, 1999). Esses autores sugerem que a amostra-gem de solo necessita ser realizada em microescala, com mais amostras para assegurar a diversidade microbiana em micro-habitats no solo. Soma-se a isso a imensa diversidade genética e fenotípica das comunidades microbia-nas do solo, possibilitando a obtenção de somente uma minoria da população de fungos e actinobactérias, fruto da impossibilidade de cultivo dos demais. Problemas relacionados à determinação Tabela 1. Determinação da população de fungos e actinobactérias em área de produ-ção de hortaliças com manejo por compostagem laminar, Estação Experimental Cas-cata, Embrapa Clima Temperado, 2016/2017. Fungos (x103) g-1 solo Actinomicetos (x106) g-1 soloTratamentos     21 nov. 2016  24 jul. 2017      2. ago. 2016    24. jul. 2017Média dp Média dp Média dp Média dpControle 2,0 0,4 0,0 0,0 6,0 3,2 9,5 1,62x10³ kg 1,8 0,5 0,3 0,3 3,3 1,9 6,3 3,64x10³ kg 1,3 0,5 0,3 0,3 1,5 0,9 5,8 0,86x10³ kg 2,5 0,9 0,0 0,0 1,5 0,9 10,3 1,47da diversidade e funcionalidade micro-biana estão relacionados à hiperdensi-dade e hiperdiversidade de microrga-nismos por grama de solo, o que indica inexistir método que possa abranger todos os microrganismos presentes no solo (GARCIA de SALAMONE, 2012). Além disso, dada a pequena porção cultivável de microrganismos do solo, qualquer estudo de biodiversidade fica limitado (Muller et al., 2002), impossibi-litando uma recomendação confiável a respeito da comunidade microbiana de Trichoderma spp. e de actinobactérias oriundas de cultivos sequenciais sob manejo por compostagem laminar. Para se obter um panorama mais completo e realístico de informações qualitativas e quantitativas, uma associação de técni-cas moleculares e de cultivo seria mais adequada. ReferênciasBAIS, H. P.; WEIR, T. L.; PERRY, L. G.; GILROY, S.; VIVANCO, J. The role of root exudates in rhi-zosphere interactions with plants and other orga-nisms. Annual Review of Plant Biology, v. 57, p. 233-266, 2006.BERG, G. Plant–microbe interactions promoting plant growth and health: perspectives for controlled use of microorganisms in agriculture. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 84, p. 11-18, 2009.DE WEERT, S.; VERMEIREN, H.; MULDERS, I. H. M.; KUIPER, I.; HENDRICKX, N.; BLOEMBERG, G. V.; VANDERLEYDEN, J.; MOT, R. de; LUGTENBERG, B. J. J. Flagella-driven chemotaxis towards exudate components is an important trait for tomato root colonization by Pseudomonas fluorescens. Molecular Plant-Microbe Interactions, v. 15, n. 11, p. 1173-1180, 2002.DHINGRA, O. D.; SINCLAIR, J. B. 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Efeito da estratégia de compostagem laminar e da associação de cultivos sobre a microbiota geral residente no solo.

http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1101282/1/COMUNICADOTECNICO361.pdf

Efeito da estratégia de compostagem laminar e da associação de cultivos sobre a microbiota geral residente no solo.

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