Microbiota associada à emissão de N2O em solo sob plantio de cana energia

• Processo: 19/21817-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 06 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: João Luís Nunes Carvalho
• Beneficiário: Mara Regina Moitinho
• Supervisor: Laurent Philippot
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Agroécologie INRA, França
• Vinculado à bolsa: 18/04992-1 - Emissão de gases de efeito estufa associada à microbiologia do solo em áreas sob manejo da cana-energia, BP.PD
• Assunto(s): Bioenergia Cana-de-açúcar Óxido nitroso Gases do efeito estufa Microbiologia do solo Prevenção e mitigação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atividade microbiana | Mitigação de GEE | produção de bioenergia | Micrologia do solo

Resumo

O intuito da presente proposta é apresentar um plano para um estágio de pesquisa no exterior que é complementar ao projeto de pós-doutorado em andamento (FAPESP 2018/04992-1). Com este projeto objetiva-se mensurar as emissões de N2O e suas associações com os genes funcionais nirK, nirS, nosZI, nosZII, AOA e AOB em condições controladas e em campo. Para atender a esse objetivo o estudo relacionado ao projeto em andamento no Brasil foi desenvolvido sob duas condições experimentais distintas, conduzido em paralelo, em campo experimental (Paulínia, SP) e em casa de vegetação (Campinas, SP). Com o experimento de campo pretende-se avaliar o efeito de diferentes doses de nitrogênio (N) na cultura da cana energia e suas implicações nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) e na microbiologia do solo. Foram testado os seguintes tratamentos: i) controle sem adubação nitrogenada; ii) 60 kg ha-1 N; iii) 120 kg ha-1 N e iv) 180 kg ha-1 N. Com o experimento em casa de vegetação pretende-se também avaliar o efeito das diferentes doses de nitrogênio, porém, sobre o crescimento inicial da cana energia, bem como a eficiência de formas alternativas de adubação, com a adição ao solo da vinhaça "in natura" e do biochar produzido a partir da biomassa da cana, e também investigar seus possíveis efeitos na dinâmica da emissão de GEE e na estrutura da microbiota do solo. Desta forma, os tratamentos avaliados na casa de vegetação foram constituídos por: i) controle sem adubação nitrogenada; ii) 60 kg ha-1 N; iii) 120 kg ha-1 N; iv) 180 kg ha-1 N; v) 120 kg ha-1 N + vinhaça (300 m-3 ha-1); vi) 120 kg ha-1 N + biochar (5g/kg de solo); e vii) 120 kg ha-1 N + vinhaça (300 m-3 ha-1) + biochar (5g/kg de solo). Dentre as etapas concluídas foram determinadas a emissão dos gases CO2, N2O e CH4 (utilização de câmaras fixas), a temperatura e a umidade do solo, assim como os atributos químicos e alguns microbiológicos do solo com a utilização de técnicas baseadas em estudos metagenômicos. As etapas a serem desenvolvidas no exterior no laboratório do National Institute of Agricultural Research (INRA) constam da quantificação dos genes funcionais nirK, nirS, nozI, nozII, AOA e AOB do solo sob os tratamentos descritos acima tanto nas condições experimentais do campo quanto da casa de vegetação. Acredita-se que esta proposta adicionará uma nova dimensão ao projeto original em andamento e uma visão mais ampla das relações até então já observadas. Para o processamento adequado dos dados serão utilizadas técnicas em bioinformática integrando as propriedades químicas e físicas do solo com dados microbiológicos através de análise de rede, gerada pela análise de correlação de Spearman por meio do software R e Gephi, por exemplo. O desafio científico deste projeto será obter indicadores, principalmente microbiológicos, em função da resposta da cana energia às doses de fertilizante nitrogenado e a aplicação dos co-produtos da industria sucroenérgetica (vinhaça e biochar) para a mitigação da emissão de gases de efeito estufa de origem antropogênica, visando atenuar a contribuição da agricultura para o aquecimento global. (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)

MOITINHO, MARA REGINA; PHILIPPOT, LAURENT; GONZAGA, LEANDRO CAROLINO; BRU, DAVID; CARVALHO, JOAO LUIS NUNES. Biochar addition reduces N2O emissions in fertilized soils under energy cane cultivation. AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT, v. 359, p. 11-pg., 2024-01-01. (19/21817-1, 16/50403-2, 18/04992-1, 17/11523-5)