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Estudo das rede microbianas (networks) que controlam a emissão de n2o, co2 e ch4 do solo com cana-de-açúcar.

Processo: 14/24141-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de maio de 2015
Data de Término da vigência: 30 de abril de 2016
Área de conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Heitor Cantarella
Beneficiário:Késia Silva Lourenço
Supervisor: Eiko Eurya Kuramae
Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Campinas , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Holanda  
Vinculado à bolsa:13/12716-0 - Fluxo dos gases do efeito estufa (co2, n2o e ch4) a partir de solos com cana-de-açúcar em função da adubação com vinhaça concentrada e vinhaça não concentrada em diferentes epocas de aplicação., BP.DR
Assunto(s):Microbiologia do solo
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Concentrate vinasse | microbial ecology | Nitrogen and carbon biological cycles | nutrient | recycling | Residue cycling | Microbiologia do Solo

Resumo

Os fertilizantes nitrogenados são apontados como um dos principais fatores para o aumento de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera durante o cultivo da cana-de-açúcar, principalmente o oxido nitroso (N2O). Porém outras práticas de manejo utilizadas na produção da cana no Brasil afetam as taxas de emissões desses gases, como a reciclagem integral dos resíduos gerados durante a produção do etanol nos canaviais (vinhaça). Estudos recentes indicam que a aplicação de vinhaça - especialmente com a adição do N fertilizante - resulta em aumentos significativos de emissões de N2O. Compreender as emissões de GEE e a comunidade microbiana responsável por tais processos sob diferentes manejos vinhaça é importante para garantir a sustentabilidade da produção do etanol. Nossa premissa é que um profundo conhecimento da composição e funcionamento das redes microbianas é fundamental para o entendimento das emissões dos GEE. Compreender tais interações complexas, bióticas e abióticas, é essencial para o desenvolvimento sustentável da produção de etanol. O objetivo deste estudo é determinar os microrganismos envolvidos na emissão dos GEE's com foco na ecologia microbiana - Networks - Composição e função dos microrganismos, estudo de diversidade taxonômica e/ou funcional e estrutura das comunidades microbianas e suas interações. Quantificar os grupos funcionais e abundancia de genes microbianos do ciclo do C e N e se possível determinar os genes microbianos que estão sendo expressos nos momentos de maiores emissões de N2O. Os experimentos de campo foram conduzidos no Brasil (Projeto de doutorado - FAPESP 2013/12716-0), constituídos de duas épocas de aplicação de vinhaça, T1: 30 dias antes da adubação nitrogenada e T2: juntamente com a adubação nitrogenada, e dois tipos de vinhaça, vinhaça não concentrada (VN) e vinhaça concentrada (CV), no total de 10 tratamentos e quatro repetições. A dose de nitrogênio foi de 100 kg ha-1 (nitrato de amônio) e de vinhaça 100 m3 ha-1 e 17 m3 ha-1 para VN e CV, respectivamente. Em paralelo, para cada amostragem dos GEEs, a temperatura do ar e do solo foram medidas e amostras de solo foram coletadas para determinação da umidade do solo, concentração de N-NO3- e N-NH4+, paralelamente, amostras de solo foram armazenadas a -80oC para a extração dos ácidos nucleicos (DNA e RNA) que será realizada em Netherlands Institute of Ecology (NIOO/KNAW). Com esta proposta vamos compreender o papel dos microrganismos do solo (bactérias e arqueas) na emissão dos GEE's e a influência das práticas de manejo na composição da comunidade microbiana. O grupo de pesquisa do IAC tem grande experiência em ciências do solo, nutrição nitrogenada, reciclagem de resíduos, fertilidade do solo, manejo de culturas para produção de bioenergia e emissão de gases de efeito estufa, enquanto os pesquisadores do NIOO têm forte experiência em ecologia do solo, ecologia microbiana, ecologia genômica, biologia molecular, metagenômica, metatranscriptomica e bioinformática. Portanto, é importante o intercâmbio de estudantes entre Brasil e Holanda porque ambas as equipes se complementam O projeto proposto estará vinculado aos projetos intitulados "Microbial Networks in control of greenhouse gases emissions in Bio-based agriculture - MiniBag" (FAPESP-NWO 2013 / 50365-5) e "Fluxo dos Gases de Efeito Estufa (CO2, N2O E CH4) a partir de solos com cana-de-açúcar em função da adubação com vinhaça concentrada e vinhaça não concentrada em diferentes épocas de aplicação" (FAPESP 2013/12716-0).

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Publicações científicas (12)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
LOURENCO, KESIA SILVA; ROSSETTO, RAFFAELLA; VITTI, ANDRE CESAR; MONTEZANO, ZAQUEU FERNANDO; SOARES, JOHNNY RODRIGUES; SOUSA, RAFAEL DE MELO; DO CARMO, JANAINA BRAGA; KURAMAE, EIKO EURYA; CANTARELLA, HEITOR. . Science of The Total Environment, v. 650, p. 11-pg., . (13/50365-5, 14/24141-5, 13/12716-0)
SULEIMAN, AFNAN KHALIL AHMAD; LOURENCO, KESIA SILVA; CLARK, CALLUM; LUZ, RONILDSON LIMA; RIBEIRO DA SILVA, GUSTAVO HENRIQUE; VET, LOUISE E. M.; CANTARELLA, HEITOR; FERNANDES, V, TANIA; KURAMAE, EIKO EURYA. . RESOURCES CONSERVATION AND RECYCLING, v. 161, . (13/50351-4, 18/20698-6, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA S.; CASSMAN, NORIKO A.; PIJL, AGATA S.; VAN VEEN, JOHANNES A.; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO E.. . FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 9, . (13/50365-5, 13/12716-0, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA S.; DIMITROV, MAURICIO R.; PIJL, AGATA; SOARES, JOHNNY R.; DO CARMO, JANAINA B.; VAN VEEN, JOHANNES A.; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO E.. . Global Change Biology Bioenergy, v. 10, n. 9, p. 645-660, . (13/50365-5, 13/12716-0, 14/24141-5)
CASSMAN, NORIKO A.; LOURENCO, KESIA S.; DO CARMO, JANAINA B.; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO E.. . BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 11, . (13/50365-5, 13/12716-0, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; DE ASSIS COSTA, OHANA YONARA; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO EURYA. . SOIL BIOLOGY & BIOCHEMISTRY, v. 166, p. 13-pg., . (18/20698-6, 13/50365-5, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; ROSSETTO, RAFFAELLA; VITTI, ANDRE CESAR; MONTEZANO, ZAQUEU FERNANDO; SOARES, JOHNNY RODRIGUES; SOUSA, RAFAEL DE MELO; DO CARMO, JANAINA BRAGA; KURAMAE, EIKO EURYA; CANTARELLA, HEITOR. Strategies to mitigate the nitrous oxide emissions from nitrogen fertilizer applied with organic fertilizers in sugarcane. Science of The Total Environment, v. 650, n. 1, p. 1476-1486, . (14/24141-5, 13/12716-0, 13/50365-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; SULEIMAN, AFNAN KHALIL AHMAD; PIJL, AGATA; DIMITROV, MAURICIO R.; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO EURYA. . METHODSX, v. 12, p. 20-pg., . (13/50365-5, 13/12716-0, 18/20698-6, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO EURYA. . MICROORGANISMS, v. 11, n. 12, p. 16-pg., . (20/15773-9, 13/50365-5, 14/24141-5)
SULEIMAN, AFNAN KHALIL AHMAD; LOURENCO, KESIA SILVA; PITOMBO, LEONARDO MACHADO; MENDES, LUCAS WILLIAM; WURDIG ROESCH, LUIZ FERNANDO; PIJL, AGATA; CARMO, JANAINA BRAGA; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO EURYA. . Science of The Total Environment, v. 631-632, p. 1089-1099, . (12/50694-6, 13/12716-0, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; SULEIMAN, AFNAN K. A.; PIJL, A.; VAN VEEN, J. A.; CANTARELLA, H.; KURAMAE, E. E.. . MICROBIOME, v. 6, . (13/50365-5, 13/12716-0, 14/24141-5)
LOURENCO, KESIA SILVA; SULEIMAN, AFNAN KHALIL AHMAD; PIJL, AGATA; CANTARELLA, HEITOR; KURAMAE, EIKO EURYA. . Science of The Total Environment, v. 733, . (13/50365-5, 14/24141-5, 18/20698-6)