Ligando micróbios e metabólitos entre a interface entre a serapilheira e o solo: carbono orgânico e saúde do solo em uma cronosequência da agrossilvicultura amazônica

• Processo: 24/06334-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Tsai Siu Mui
• Beneficiário: Guilherme Lucio Martins
• Supervisor: Gerd Gleixner
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max-Planck-Institut Für Biogeochemie, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/05561-0 - Biodiversidade do solo como o papel central dos feedbacks planta-solo em sistemas agroflorestais amazônicos, BP.DR
• Assunto(s): Amazônia Ecologia microbiana Metabolômica Qualidade do solo Serrapilheira Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazonia | Ecologia microbiana | Metabolomica | qualidade do solo | serrapilheira | Microbiologia do Solo

Resumo

A 'detritosfera', a zona do solo sob influência direta da serapilheira em decomposição, é uma zona dinâmica rica em matéria orgânica, atividade e biomassa microbiana, com altas taxas de fluxo de matéria orgânica. Essa interface é crucial na região amazônica, onde a maioria dos solos são altamente intemperizados e com baixo teor de nutrientes, tornando a movimentação de matéria orgânica da superfície para o subsolo essencial para o fluxo de energia e nutrientes para os microrganismos e plantas. Os sistemas agroflorestais (SAF) amazônicos são cruciais tanto para a conservação das florestas como para a subsistência das pequenas explorações agrícolas, mas dependem fortemente da ciclagem de nutrientes pelos microrganismos do solo devido ao baixo uso de insumos externos. Assim, esta proposta visa avaliar como a matéria orgânica dissolvida (DOM) da serapilheira e do solo afeta a comunidade microbiana do solo e suas funções relacionadas à ciclagem de carbono e fósforo nesta zona de detritosfera. Esses efeitos serão avaliados em 60 amostras de uma cronosequência de SAF de 10 a 30 anos, e serão comparados com florestas primárias, pastagens e áreas de monocultura de citros. Para isso, empregaremos uma combinação de técnicas, incluindo metabolômica para DOM, metagenômica microbiana do solo e análise isotópica do solo. Estas técnicas podem revelar as vias microbianas para a decomposição da serapilheira e a transformação desta matéria orgânica em várias moléculas do solo. Esta informação pode ajudar a identificar práticas de manejo para promover uma ciclagem mais rápida da matéria orgânica para melhorar o fluxo de nutrientes ou uma ciclagem mais lenta para aumentar o armazenamento de carbono orgânico no solo. A colaboração com o grupo do Prof. Gerd Gleixner no Instituto Max Planck de Biogeoquímica será vital para o projeto. Sua experiência e equipamentos de última geração serão valiosas para a compreensão dos processos ecológicos e mecanísticos dos DOM nos solos amazônicos. A combinação de espectrometria de massa de alta resolução e metagenômica 'shotgun' nos ajudará a desvendar as complexas interações dentro desta interface crucial entre processos acima e abaixo do solo.