Quantificação de genes microbianos associados com desnitrificação atestam inferência para potenciais emissões de N2O em solos canavieiros por bioanálise enzimática

• Processo: 24/21461-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Acacio Aparecido Navarrete
• Beneficiário: Acacio Aparecido Navarrete
• Instituição Sede: Universidade Brasil. Campus Fernandópolis. Fernandópolis , SP, Brasil
• Assunto(s): Desnitrificação DNA ambiental Genes microbianos Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desnitrificação | DNA ambiental | Enzimas do solo | Genes microbianos | Tecnologia de bioanálise do solo | Microbiologia do Solo

Resumo

Este estudo avaliou as relações e a sensibilidade da abundância de genes microbianos desnitrificantes, bem como a atividade das enzimas do solo ¿-glicosidase (GLU) e arilsulfatase (ARYL), para avaliar a qualidade de solos de cana-de-açúcar manejados com vinhaça (V), torta de filtro (FC) e fertilizante mineral (MF). Amostras compostas de solo foram coletadas usando uma abordagem de amostragem sistemática que incluiu duas classes de solo (Latossolo e Argissolo), duas texturas (argilosa e arenosa), três sistemas de manejo (V, V+FC e MF), duas estações de amostragem (chuvosa e seca) e três repetições, totalizando 72 amostras. A análise do carbono orgânico do solo (SOC) e dos macro e micronutrientes diferenciou as amostras de Latossolo e Argissolo em grupos distintos com base no manejo agrícola (R global = 0,554) e mostrou alguma sobreposição com base na textura do solo (R global = 0,369). O número de cópias dos genes nirK, nirS e nosZ I por grama de solo, determinado por PCR quantitativo em tempo real (qPCR) com base no DNA genômico isolado das 72 amostras de solo, foi maior na estação chuvosa em comparação à estação seca (P>0,05). Nenhum dos genes avaliados revelou resposta consistente aos diferentes manejos do solo de cana-de-açúcar, apresentando padrões de resposta específicos para cada classe de solo e textura. No Latossolo, as atividades de GLU e ARYL aumentaram na seguinte ordem: V < MF < V+FC, independentemente da textura do solo (arenoso ou argiloso) e da estação de amostragem. A atividade média das duas enzimas nos tratamentos V+FC e MF foi 1,8 vezes maior no solo arenoso e 3,9 vezes maior no solo argiloso em comparação ao solo manejado com vinhaça. No Argissolo, não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos. As análises estatísticas revelaram correlações negativas (P<0,05) entre o número de cópias dos genes nirK e nosZ I e as atividades da ¿-glicosidase e da arilsulfatase no solo durante ambos os períodos sazonais analisados. O número de cópias desses dois genes microbianos também foi negativamente correlacionado com a matéria orgânica do solo na estação chuvosa. Assim, as indicações da qualidade do solo de cana-de-açúcar com base nas análises enzimáticas foram corroboradas pela menor abundância de genes associados ao processo de desnitrificação. Os achados deste estudo abrem possibilidades para inferir sobre o potencial de emissão de N2O desses solos de cana-de-açúcar com base na atividade da ¿-glicosidase e da arilsulfatase. (AU)