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

Processo: 15/21893-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2019
Área do 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, Inovações e Comunicações (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

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)
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; VARGAS, VITOR P.; TSAI, SIU M.; FRANCO, HENRIQUE C. J. Can alternative N-fertilization methods influence GHG emissions and biomass production in sugarcane fields?. BIOMASS & BIOENERGY, v. 120, p. 21-27, JAN 2019. Citações Web of Science: 1.
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. Citações Web of Science: 0.

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