O metagenoma de florestas mistas de Eucalyptus urograndis: Diversidade taxonômica e funcional do microbioma do solo associada à ciclagem do nitrogênio

• Processo: 16/01636-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Elke Jurandy Bran Nogueira Cardoso
• Beneficiário: Arthur Prudêncio de Araujo Pereira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/16610-3 - Plantações intercaladas de Eucalyptus grandis e Acacia mangium: o microbioma do ciclo do nitrogênio na interface solo e serapilheira, BE.EP.DR
• Assunto(s): Serviços ambientais Microbiologia do solo Ecologia microbiana Metagenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ecologia microbiana | Intensificação ecológica | metagenômica | Microbiologia do solo | Plantios florestais mistos | serviços ecossistemicos | Microbiologia e Biotecnologia do Solo

Resumo

O Brasil apresenta destaque na produção mundial de eucalipto, sendo considerado o maior produtor desta essência florestal. Contudo, para manter elevados índices de produtividade, os plantios de eucalipto demandam uma elevada aplicação de fertilizantes nitrogenados no solo. Assim, plantios monoespecíficos podem empobrecer o solo em N com o decorrer do ciclo produtivo. Desta forma, plantios mistos entre eucaliptos e árvores de acácia têm sido implantados visando maximizar a produtividade dos povoamentos de eucalipto. O interesse pela acácia se dá, principalmente, pela associação de suas raízes com bactérias muito eficientes em fixar o N atmosférico, processo que pode atingir valores maiores que 300 kg ha-1 de N fixados por ano. Por se tratar de um sistema florestal relativamente novo implantado em condições de solos tropicais, são raros os estudos que avaliaram a dinâmica da comunidade microbiana nesses sistemas, principalmente como a composição de espécies pode influenciar o microbioma do solo e como se comporta a genômica da ciclagem do N nesse agroecossistema. Pelo fato da inserção de N no solo ser um dos fatores de maior benefício desta integração entre eucaliptos e acácias, o objetivo geral deste trabalho é entender a diversidade taxonômica e funcional do microbioma do solo associado à ciclagem do nitrogênio em uma primeira rotação de florestas puras e mistas de Eucalyptus urograndis e Acacia mangium. Nós acreditamos que plantas de A. mangium possam ser importantes no processo de modificação da comunidade microbiana do solo em plantios mistos com eucalipto, devido a transferência e a constante inserção de N no solo via fixação biológica de N. Aliado a isto, há uma carência sobre informações no que diz respeito ao papel de genes funcionais microbianos e sua principal interveniente no ciclo de N em solos de florestas tropicais. Estudos que avaliam genes funcionais in situ nos ajudarão a compreender os ciclos biogeoquímicos desempenhados pelo microbioma do solo de plantações mistas, dando bases para inferir acerca de como o manejo florestal pode influenciar possíveis vias metabólicas que estejam ocorrendo no solo, preenchendo lacunas do conhecimento científico e prático, como um melhor entendimento do ciclo do N. Desta forma, teremos fundamentação para incorporar o conhecimento da dinâmica das comunidades microbianas do solo em modelos biogeoquímicos, melhorar a gestão do solo, mitigar perdas e melhorar a eficiência de aplicação de N no solo das plantações florestais, mistas ou não.

Publicações científicas

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(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)

ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAUJO PEREIRA; ADEMIR SÉRGIO FERREIRA ARAUJO; MAIELE CINTRA SANTANA; ANTONIO YAN VIANA LIMA; VICTOR LUCAS VIEIRA PRUDÊNCIO DE ARAUJO; JAY PRAKASH VERMA; ELKE JURANDY BRAN NOGUEIRA CARDOSO. Enzymatic stoichiometry in tropical soil under pure and mixed plantations of eucalyptus with N2-fixing trees. Scientia Agricola, v. 80, 2022-04-13. (10/16623-9, 16/18944-3, 17/16610-3, 16/01636-4)

PEREIRA, ARTHUR P. A.; ZAGATTO, MAURICIO R. G.; BRANDANI, CAROLINA B.; MESCOLOTTI, DENISE DE LOURDES; COTTA, SIMONE R.; GONCALVES, JOSE L. M.; CARDOSO, ELKE J. B. N.. Acacia Changes Microbial Indicators and Increases C and N in Soil Organic Fractions in Intercropped Eucalyptus Plantations. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 9, APR 4 2018. (17/16610-3, 16/01636-4, 10/16623-9)

PEREIRA, ARTHUR PRUDENCIO DE A.; SANTANA, MAIELE C.; ZAGATTO, MAURICIO R. G.; BRANDANI, CAROLINA B.; WANG, JUN-TAO; VERMA, JAY P.; SINGH, BRAJESH K.; CARDOSO, ELKE J. B. N.. Nitrogen-fixing trees in mixed forest systems regulate the ecology of fungal community and phosphorus cycling. Science of The Total Environment, v. 758, MAR 1 2021. (16/01636-4, 10/16623-9, 16/18944-3, 17/16610-3)

PEREIRA, ARTHUR P. A.; DURRER, ADEMIR; GUMIERE, THIAGO; GONCALVES, JOSE L. M.; ROBIN, AGNES; BOUILLET, JEAN-PIERRE; WANG, JUNTAO; VERMA, JAY P.; SINGH, BRAJESH K.; CARDOSO, ELKE J. B. N.. Mixed Eucalyptus plantations induce changes in microbial communities and increase biological functions in the soil and litter layers. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 433, p. 332-342, FEB 15 2019. (16/01636-4, 10/16623-9, 16/18944-3, 17/16610-3)

DE ARAUJO PEREIRA, ARTHUR PRUDENCIO; FERREIRA ARAUJO, ADEMIR SERGIO; SANTANA, MAIELE CINTRA; VIANA LIMA, ANTONIO YAN; VIEIRA PRUDENCIO DE ARAUJO, VICTOR LUCAS; VERMA, JAY PRAKASH; BRAN NOGUEIRA CARDOSO, ELKE JURANDY. Enzymatic stoichiometry in tropical soil under pure and mixed plantations of eucalyptus with N-2-fixing trees. CIENTIA AGRICOL, v. 80, p. 7-pg., 2023-01-01. (17/16610-3, 10/16623-9, 16/01636-4, 16/18944-3)

PEREIRA, ARTHUR P. A.; DURRER, ADEMIR; GUMIERE, THIAGO; GONCALVES, JOSE L. M.; ROBIN, AGNES; BOUILLET, JEAN-PIERRE; WANG, JUNTAO; VERMA, JAY P.; SINGH, BRAJESH K.; CARDOSO, ELKE J. B. N.. Mixed Eucalyptus plantations induce changes in microbial communities and increase biological functions in the soil and litter layers. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 433, p. 11-pg., 2019-02-15. (16/18944-3, 17/16610-3, 10/16623-9, 16/01636-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

PEREIRA, Arthur Prudêncio de Araujo. O microbioma relacionado à ciclagem de carbono e nitrogênio em plantações puras e mistas de Eucalyptus grandis e Acacia mangium. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC) Piracicaba.