Produção de N2O em solos cultivados com cana-de-açúcar: influência da abundância e composição microbiana

• Processo: 15/21893-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 05 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Henrique Coutinho Junqueira Franco
• Beneficiário: Clovis Daniel Borges
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/23832-0 - Detectando a microbiota do solo associada com os fluxos de N2O em cultivo da cana-de-açúcar, BE.EP.PD
• Assunto(s): Ciclo do nitrogênio Ecologia microbiana Cana-de-açúcar Fertilizantes nitrogenados Gases do efeito estufa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciclo do nitrogênio | Ecologia microbiana | Gases efeito estufa | N15 | oxidação do amônio | Uso eficiente de N-fertilizante na agricultura | Biogeoquímica ambiental e Ecologia Molecular

Resumo

Os tipos de manejos agrícolas no cultivo de cana-de-açúcar podem influenciar o incremento do conteúdo de carbono orgânico e umidade do solo, favorecendo e melhorando as condições para o estabelecimento de microrganismos neste ambiente. Sabe-se que a microbiota tem papel chave nos processos que ocorrem no solo e podem atuar como fonte ou dreno de N2O. De forma semelhante, sabe-se que os manejos no cultivo da cana-de-açúcar podem afetar a capacidade do solo em reduzir as emissões de N2O. Apesar do conhecimento desses fatos, ainda é limitado o conhecimento dos processos microbianos associados às emissões de N2O para atmosfera no cultivo da cana-de-açúcar. O presente projeto propõe buscar algumas informações a este respeito, reunindo uma equipe multidisciplinar na condução de experimentos que integrarão conhecimentos na área de nutrição mineral, biogeoquímica ambiental e microbiologia do solo. O experimento será conduzido no município de Iracemápolis com diferentes formas de aplicação de N, onde será examinada a contribuição da população microbiana e o potencial dos solos atuarem como dreno de N2O. Adicionalmente, micro-parcelas contendo 15N serão instaladas para monitoramento e translocação de 15N solo-planta. Os tratamentos serão: 1) controle (sem aplicação de N); 2) aplicação superficial (sobre a palha); 3) aplicação abaixo da camada de palha e sobre o solo; 4) aplicação incorporada ao solo (a 10 cm de profundidade). As amostragens de ar serão feitas em câmaras estáticas e o N2O determinado por cromatografia gasosa. Concomitantemente será feita a amostragem de solo na profundidade de 0-10 cm para análises moleculares, proteômicas, químicas e físicas. A abordagem visa avaliar genes associados à redução de N2O no solo e entender a co-ocorrência de bactérias redutoras de N2O no solo que possam ser indicadoras do potencial de mitigação do N2O e medir a capacidade de redução das emissões de N2O devido aos diferentes manejos de N (formas de aplicação) no cultivo da cana-de-açúcar. Nos usaremos SparCC (Sparse Correlations for Compositional data) para elucidar networks entre diversidade microbiana, genes funcionais e gases do efeito estufa. Este tipo de estudo tem sido incipiente no Brasil, em particular na cultura da cana-de-açúcar, e apresenta grande relevância, baseada em experiências anteriores realizadas no âmbito do projeto FAPESP 08/58075-8. A atual proposta está diretamente relacionada ao Projeto Universal em Centro Emergente intitulado: "Emissão de N2O do solo e eficiência do uso de N pela planta em diferentes formas de aplicação de N-fertilizante em cana-de-açúcar", coordenado pelo supervisor dessa proposta. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ROSA PORTILHO, IRZO ISAAC; SAVIN, MARY CATHLEEN; BORGES, CLOVIS DANIEL; TSAI, SIU MUI; MERCANTE, FABIO MARTINS; ROSCOE, RENATO; DE CARVALHO, LAERCIO ALVES. Maintenance of N cycling gene communities with crop-livestock integration management in tropical agriculture systems. AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT, v. 267, p. 52-62, NOV 15 2018. (15/21893-9, 14/50320-4)

BORGES, CLOVIS D.; CARVALHO, JOAO LUIS N.; KOLLN, ORIEL T.; SANCHES, GUILHERME M.; SILVA, MARCELO J.; CASTRO, SERGIO G. Q.; CASTRO, SAULO A. Q.; SOUSA, LUARA L.; OLIVEIRA, JULIANA V. C.; CANTARELLA, HEITOR; et al. Can alternative N-fertilization methods influence GHG emissions and biomass production in sugarcane fields?. BIOMASS & BIOENERGY, v. 120, p. 21-27, JAN 2019. (15/23186-8, 15/21893-9)