ALVARENGA, R. C.

MARRIEL, I. E.

MONTEIRO, G. G.

NOVOTNY, E. H.

OLIVEIRA, A. C.

OLIVEIRA-PAIVA, C. A.

UTIDA, M. K.

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Composição de Comunidades Microbianas de SeisAgroecossistemas em um Solo de CerradoPrevious  Top Next GISELLE G. MONTEIRO1, MIRIAM K. UTIDA2, CHRISTIANE A. OLIVEIRA2,ETELVINO H. NOVOTNY3, RAMON C. ALVARENGA3, ANTÔNIO C. OLIVEIRA3e IVANILDO E. MARRIEL3.   1Izabela Hendrix, 30.360-012, Belo Horizonte, MG; 2UFMG, Belo Horizonte, MG,3Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil. E-mail: imarriel@cnpms.embrapa.br   Palavras-chave: contagem, microrganismos, diversidade, estrutura   INTRODUÇÃO  Atualmente, há interesse crescente na relação entre a biodiversidade do solo e a função deecossistemas (Nannipieri et al., 2003). Entretanto, conhece-se pouco sobre a importânciada diversidade da comunidade microbiana do solo para o funcionamento sustentado dosecossistemas (Zak et al., 2003), especialmente após a substituição de vegetação nativapor sistemas agrícolas ou agroflorestais. No Brasil, a vegetação do cerrado vem sendosistematicamente substituída por culturas, pastagens e espécies exóticas de crescimentorápido, como Eucaliptus spp e Pinus spp. As comunidades microbianas heterotróficasque habitam o solo mediam processos chaves que controlam ciclagem de nutrientes, e quepotencialmente representam o elo mecanístico entre diversidade de planta e função deecossistemas. Entretanto, poucos estudos têm investigado experimentalmente a influênciada diversidade de plantas sobre os microrganismos do solo (Bargett & Shine, 1999;Stephan et al., 2000).  A disponibilidade e a composição de substâncias orgânicas liberadas no ecossistemadependem da diversidade das plantas e interferem na composição das comunidadesbióticas (Odham et al., 1986; Schorth & Weinhold, 1986). Essas substâncias exercem umpapel seletivo sobre a comunidade de microrganismos e estes, por sua vez participamdireta ou indiretamente na ciclagem biogeoquímica e de crescimento das plantas,principalmente em sistemas estáveis (Keister & Gregan, 1990; Yoshitomi & Shann,2001).  Diversidade microbiana é um termo geral utilizado para incluir diversidade genética, ouseja a quantidade e distribuição de informações genéticas dentre espécies microbianas. Adiversidade microbiana pode ser medida de várias maneiras, tais como as técnicastradicionais enumeração de células viáveis, contagem em placas (Backken, 1997), bemcomo os métodos mais recentes baseado em ácidos nucléicos e análise de ácidos graxos(Johnsen et al., 2001).  A composição da microbiota, em termos de abundância relativa de grupos específicos demicrorganismos predominantes no solo de cerrado brasileiro, após sua conversão poratividades antrópicas, ainda é pouco estudada. Os resultados preliminares apresentadosfazem parte de um estudo mais amplo, com diferentes metodologias para caracterizar acomposição, estrutura e função de comunidade microbianas em solo de cerrado, sobcobertura de longo prazo.  O objetivo deste trabalho foi quantificar as populações e a abundância relativa de gruposfuncionais de microrganismos em seis agroecossistemas de longo prazo, em função daprofundidade e avaliar sua validade como indicadores de qualidade biológica do solo.   MATERIAL E MÉTODOS  O ensaio foi conduzido na Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG. O clima local équente úmido, com estação seca e chuvosa bem definida. A temperatura média eamplitude térmica anuais de 22,1 e 5 oC, respectivamente, sendo a temperatura média domês mais frio acima de 18 oC, e a precipitação anual em torno de 1350 mm. O soloutilizado é classificado como LATOSSOLO VERMELHO Distrófico, fase cerrado. Asamostras de solo foram coletadas em seis ecossistemas: cerrado natural, eucalipto, pinus,com mais de 30 anos, plantio direto1 (PD1), PD2 e plantio convencional; em quatroprofundidades (0-10, 10-20, 20-40 e 40-80 cm). Para a contagem, cinco gramas de soloforam suspendidas em 45 ml de solução salina esterilizada (0,85%) e agitadas por 60minutos. Após esse período, diluídas através de diluições seriadas decimais. Alíquotas de100 l de cada diluição, em duplicata, foram plaqueadas em meios específicos. O númerode células viáveis (UFC/ml), de bactérias, actinomicetos e fungos, foi determinado emmeio ágar-batata, L-asparagina e Martin, respectivamente. As amostras foramcomparadas estatisticamente, considerando-se um delineamento experimental de blocoscasualizados com parcelas subdivididas, com três repetições.   RESULTADOS E DISCUSSÃO  As análises de variâncias mostraram diferenças significativas (p<0,05) entre osecossistemas testados para avaliação quantitativa dos grupos funcionais fungos ebactérias. Não se observaram diferenças para actinomicetos entre sítios. Os resultados,para composição quantitativa de bactérias heterotróficas totais, independente dasprofundidades, estão        Figura 1. População de bactérias em solo de cerrado em função de seis sistemas de cobertura vegetal.  Valores médios de quatro profundidades   apresentado na Figura 1. Observou-se que a população de bactérias foi superior nosecossistemas (tratamentos) PD1 e PD2 e cerrado natural, não diferindo entre si, quandocomparada com a do ecossistema eucalipto. Os ecossistemas pinus e plantio convencionalocuparam posição intermediárias. Esses dados mostram alteração na população bacterianaem função de atividades antrópicas no cerrado, em função da conversão de sua vegetaçãonatural em outros tipos de cobertura vegetal. Entretanto, como o estabelecimento do PDfoi efetuado em áreas anteriormente ocupada com sistema de plantio convencional, osdados indicam uma recuperação do nível da população bacteriana observada no sistemanatural com o plantio direto. Nesse caso, a composição quantitativa de bactéria mostrou-se adequada para se monitorar as alterações das comunidades microbianas do solo emfunção do distúrbio do ecossistema de cerrado.  As populações de fungos e de actinomicetos foram menos sensíveis para se detectardiferenças entre os tipos de cobertura, ecossistemas, quando se efetuam as comparações,independente das profundidades. Entretanto, a comunidade fúngica foi mais abundante noecossistema pinus que no cerrado natural. Esse fato indica a importância dessesmicrorganismos como decompositores primários neste ecossistema com liter de lentadecomposição.  Independente da cobertura vegetal, houve influência significativa (p<0,05) daprofundidades sobre os três grupos de microrganismos analisados, sendo encontradamaiores populações na camada superficial, camada 0-10 cm, e menor na camada 40-80cm. A Figura 2       mostra uma redução da população de fungos (UFC g-1solo) com o aumento daprofundidade, à semelhança do encontrado para as populações de bactérias e deactinomicetos.  Em relação a composição qualitativa, analisada através das relações entre os três gruposde microrganismos avaliados, os resultados não foram muito diferentes dos observadospara a composição quantitativa.    Observaram-se diferenças significativas (p<0,05) paraas relações entre os grupos de microrganismos. A abundância relativa de bactérias foisuperior no ecossistema PD2, em relação a população de fungos (pop de bactéria/ popfungos)        e não diferiu entre os demais ecossistemas (Figura 3) diferente do observado em relação apopulação de fungos. Neste caso, a abundância relativa de bactérias foi superior nocerrado natural e menor no pinus (Figura 4), indicando alteração na estrutura dascomunidades microbianas em função da cobertura vegetal. A relação actinomiceto/fungofoi mais elevada no ecossistema cerrado e menor no ecossistema PD2 (Figura 5).  Em relação aos efeitos da profundidade, observou-se que a abundância relativa debactéria aumenta com a profundidade, independente dos ecossistemas. O estímulodiferenciado dos seis ecossistemas sobre a composição quantitativa dos microrganismosreflete diferenças na quantidade ou qualidade de compostos orgânicos liberados narizosfera dessas plantas. Modificações do tamanho e da composição de populaçõesmicrobianas, como uma conseqüência de alterações        dos substratos disponibilizados, tem sido relatadas (Benizri et al., 2002; Grayston et al.,1998; Schorth & Weinhold, 1986).  Zinn et al. (2002) avaliaram liter e teor de carbono orgânico do solo sob vegetação decerrado natural e reflorestamento de eucalipto e pinus, sobre um solo argiloso no cerradobrasileiro, e verificaram maior acúmulo de liter na floresta de pinus e maior teor decarbono orgânico no solo sob cerrado natural em relação aos demais ecossistemas. Asbactérias presentes no solo são em sua maioria heterotróficas e em um ambiente rico emcarbono orgânico esta população desenvolve-se com maior rapidez, explicando a maiordensidade de bactérias encontradas sob o cerrado natural e nos dois sistemas de plantiodireto. Em floresta de pinus o grande acúmulo de liter no solo é devido a difícildecomposição dos acúleos dessa espécie de planta, o que favorece mais populações queatuem na decomposição primária, sendo esta relacionada, principalmente, com apopulação de fungos (Zinn et al, 2002), como observado neste trabalho.   CONCLUSÃO  Pode-se concluir que: (i) a composição quantitativa e qualitativa de bactérias, fungos eactinomicetos variou em função dos diferentes ecossistemas no cerrado; (ii) houve maiorpopulação de bactérias no ecossistema cerrado natural e de fungos no pinus, em relaçãoaos demais sítios; (iii) Observou-se redução da microbiota do solo com o aumento daprofundidade, independente dos ecossistemas e, (iv) a população de bactérias comportou-se como melhor indicador para monitorar qualidade biológica do solo.   LITERATURA CITADA  BAKKEN, L.R. Culturable and monoculturable bacteria in soil. In: Modern SoilMicrobiology (eds J.D. van Elsas, J.T. Trevors & E.M.H. Welington), pp.47-61. Marceldekker, Ney York.  BARGETT, R.D.; SHINE, A. Linkage between plant litter diversity, soil microbialbiomass and ecosystem function in temperate grasslands. Soil Biolog and Biochemistry,31: 317-321. 1999.  BENIZRI, E.; DESOURGE, O.; DIBATTISTA-LEBOEUF, C.; PIUTTI S.; NGUYEN,C.; GUCKERT. 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Composição de comunidades microbianas de seis agroecossistemas em um solo de cerrado.

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Composição de comunidades microbianas de seis agroecossistemas em um solo de cerrado.

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