CRUZ, J. C.

MARRIEL, I. E.

MONTEIRO, G. G.

OLIVEIRA, A. C. de

UTIDA, M. K.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

- -----ATIVIDADE DA UREASE E ARGINASE EM SOLO SOB DIFERENTES COBERTURAVEGETAL EM UM SÍTIO AGROECOLÓGICOGiselle Gomes Monteiro (1), Miriam Kaori Utida (2" José Carlos Cruz (3), Antônio Carlos deOliveira", Christiane Acreu de Oliveira (3), Ivanildo Evódio MarrieI (3). (1)lzabela Hendrix,30.360-012, Belo Horizonte, MG; (2)UFMG, ICB, Dep. de Botânica, Belo Horizonte, MG, Brasil;(3)Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil; E-mail: imarriel@cnprns.embrapa.bro consumo crescente de produtos orgânicos implica no desenvolvimento elouaprimoramento de tecnologias com base científica apropriáveis pelos agricultores. A agriculturaorgânica é desejável não só do ponto de vista de qualidade alimentar, mas também do social e dasustentabilidade agrícola.A adoção de práticas de manejo como rotação de cultura, adubação verde, fertilizaçãoorgânica, plantio direto, sem uso de pesticidas e herbicidas, tende a incrementar a biodiversidadedo solo e, consequentemente, a qualidade e produtividade do solo. As comunidades microbianasdesempenham funções cruciais nos ecossistemas naturais e agrícolas, através da atividade deenzimas envolvidas na ciclagem biogeoquímica de nutrientes e de carbono, i~dispensáveis para asustentabilidade de agroecossistemas. A atividade de algumas enzimas correlacionam-sepositivamente com a biomassa microbiana do solo, constituindo-se em indicadores da qualidadebiológica do solo (Klose & Tabatabai, 1999; Roscoe et al., 2000; Dick, 1984).O monitoramento de alterações nos atributos biológicos do solo constitui parte de umprograma de pesquisa da Embrapa, em que se propõe desenvolver tecnologias para produçãoorgânica de grãos. Nesse trabalho, procurou-se avaliar a atividade de duas enzimas do ciclo denitrogênio, e sua correlação com o conteúdo de carbono, sob manejo de diferentes tipos decobertura vegetal, em um sítio agroecológico, em solo de cerrado.O estudo foi conduzido na Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, em umLATOSSOLO VERMELHO, Distrófico, fase cerrado. As amostras de solo foram coletadas emjunho de 2003, em pontos georeferenciados da área, em sítio agroecológico, sob quatro tipos deseqüência de cobertura: 1) milho - soja; 2) crotalária - arroz; 3) mucuna - arroz e 4) cerradonatural - cerrado natural, com três repetições e duas profundidades (0-5 e 5-10 em). A atividadeda urease foi avaliada pelo método proposto por Kandeler e Gerber (1988), que envolve adeterminação do N-NH.j + liberado durante a incubação de uma hora, com uréia, sem tolueno. Aatividade da arginase foi determinada de acordo com Alef e Kleiner (1986), após duas horas deincubação. Nos dois casos, o NH.j+ foi determinado por colorimetria. A determinação do carbonoextraído foi efetuada por meio da oxidação catalitica numa temperatura de 680 a 900"C em umanalisador de carbono total. Tekrnar-Dohrmann OC-190.Os resultados para a atividade da urease estão apresentados na Figura 1. Independente dosfatores considerados, detectaram-se diferenças significativas (p<0,05) para a atividade dessaenzima entre os tipos de seqüência de cobertura e entre as duas profundidade testadas, 0-5 e 5-10cm. Os valores encontrados foram mais elevados nas amostras coletadas na camada maissuperficial, sob cerrado natural-cerrado natural, com valores variando em tomo de 78 pM deNH4 -r- s:' solo h-I. Valores mais baixos foram observados sob a seqüência de cobertura milho-soja,com valores em tomo de 30 IlM de NH/ g-Isolo h-I, na mesma profundidade. A.urease é umaenzima extracelular, que catalisa a hidrólise da uréia, ocorre na maioria dos microrganismos ecorrelaciona-se positivamente com a biomassa microbiana do solo (Roscoe et aI., 2000; Dick,:.:: 70i'0 60-o(/)Cl 50JZ II 40JZCl 30!-3 .(I) 20-1(/) Ieu ,~ 101::J ! /o~/------------------------------~--~----~Mlt-o-soja1984).Figura 1. Atividade da urease em LVd - fase cerrado em duas profundidades e quatro tiposde seqüência de cobertura.Em relação a arginase, observaram-se resultados similares (Figura 2), porém com valoresmais baixos em relação a atividade da urease, O valor máximo encontrado foi deaproximadamente 18 IlM de N~ + g-Isolo h-I, sob cerrado natural-cerrado natural e o mínimo de4 IlM de NH/ g-Isolo h-I ,na área cultivada com a seqüência de cobertura crotalária-arroz.Observou-se correlação positiva (r=0,85) e significativa (p<0,01) entre as atividades das duasenzimas analisadas, Figura 3.- --~-------------:------------20,18·.i:: 16·-b14 :(5'"01 12~zr' 10z3 8Ql 6'"'"c 4.~'"11II0-505-10 ===- _fIIIlho-soja Crotalãria-arroz MJcuna-arroz C. natural-C. naturalSequência de Cobertura'-----Figura 2. Atividade da arginase em LVd - fase cerrado em duas profundidades e quatrotipos de seqüência de cobertura._---'7..c20 -r=0,85**'70 I •• •oVI 15 JClz I ~I IZ 1O ~--·~f· •ICl I.s 5 -Q) I • ••VI I(\] •c O0ê>(\] O 20 40 60 80 100urease (mg NH4N 9 5010-1 h-I)Figura 3. Correlação entre atividade da urease e da arginase em LVd - fase cerrado sobduas profundidades e quatro tipos de seqüência de cobertura.Ao contrário da urease, que se toma complexada pelos colóides do solo, a atividade daarginase é dependente de células microbianas metabolicamente ativas (Alef & Kleiner, 1987),explicando em parte, a menor atividade encontrada nas amostras analisadas. No solo, parcelaconsiderável de nitrogênio orgânico está na foÍma de aminoácidos, sendo imobilizados pelacomunidade microbiana ou excretado na forma de NH/ na solução do solo (Owen & Jones,200 I). Esse processo de amonificação tem sido recomendado como índice do nitrogêniopotencialmente mineralizável do solo.Os resultados sugerem que dependendo da composição e da quantidade de resíduosorgânicos adicionados, há alterações de componentesda microbiotado solo que foram detectadas.~ V' •através das enzimas analisadas, podendo ser utilizadas como indicadoras de alterações naqualidade biológica do solo. Os teores de carbono não diferiram significativamente entre os tiposde cobertura do solo, sendo encontrado maior teor na camada de 0-5 em de profundidadePode-se enumerar as seguintes conclusões: (i) houve correlação entre atividade da urease eda arginase nas amostras analisadas (ii) a atividade da urease e da arginase podem ser utilizadascomo indicadoras da qualidade biológica do solo, em função da cobertura vegetal (iii) o valormáximo da atividade da urease foi quatro vezes a da arginase.Literatura citadaALEF, K and KLEINER, D.. Arginine ammonification, a simple method to estimate microbial activity potentials insoils. Soil Biology and Biochemistry v.18 n02: 233-235,1986.DASHAMAN, T.; STOTZKY, G. Microbial utilization of a amino-acids and a peptides bound on homoionic andkaolinite. Soil Biol Biochem, 18: 5-14. 1993.DICK, W.A. lnfluence of long-term. TilIage and crop rotation combinationson soi! enzyme activies. Soil Sei. Soe.Am. J, 48:569-574, 1984.KANDELER, E.; GERBER, H. Short tenn assay of soil urease activity using colorimetric determination ammonium,Biol. Fertil. Soils, 6:68-72, 1988.KLOSE, S.; TABATABAI, M.A. Urease activity of microbial biomass in soils. Soil Biology and Biochemistry,31:205-211,1999. !OWEN, A.G. and JONES, D.L.. Competition for amino acids between wheat roots and rhizosphere microorganismsand role of amino acids in plant N acquisition. Soil Biology and Biochemistry33: 651-657,2001.ROSCOE, R.; VASCONCELLOS, C.A.; FURTINI NETO, E.; GUEDES, G.A.A.; FERNANDES, L. A. Ureaseactivity and its relation to soil organic matter, microbial biomass nitrogen and urea-nitrogen assimi!ation by maize ina Brazilian Oxisol under no-tillage systems. Biol. Fertil. Soils, 32:52-59, 2000.STEVENSON, F.J.. Organic fonns of soil nitrogen. In: Nitrogen in Agricultural Soils. American Society ofAgronomy, Madison, 1982.

Atividade da urease e arginase em solo sob diferentes cobertura vegetal em um sítio agroecológico.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa