Manipulação do microbioma do solo e seu efeito na interface solo-planta

Autor(es)

Bruna Arruda

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-02-14

Membros da banca

Fernando Dini Andreote; Maurício Roberto Cherubin; David Jones; Rodrigo Mendes

• Orientador: Fernando Dini Andreote

Resumo

O objetivo deste projeto foi avaliar o efeito da manipulação do microbioma do solo nas relações entre os microrganismo com solo e planta. Dentre estas relações destacam-se as micorrizas. Muitos fatores são determinantes para sua ocorrência, dentre eles a comunidade microbiana do solo. Nossos resultados mostraram que o efeito da comunidade microbiana do solo na micorrização depende da espécie vegetal. A colonização micorrízica em plantas de braquiária foi prejudicada pela manipulação do microbioma, porém determinadas espécies de fungos micorrizicos arbusculares foram capazes de colonizar crotalária mesmo sob solo com comunidade microbiana reduzida. Para determinar as taxas de colonização micorrízica atualmente é utilizada a microscopia, porém trata-se de uma análise subjetiva. Para eliminar esse viés, técnicas moleculares, como a PCR em tempo real (qPCR), podem ser uma alternativa para padronizar essa avaliação. Nossos resultados mostraram que o conjunto de primers FLR3 e FLR4 apresentou correlação de 0,73 entre as análises microscópica e de qPCR, sendo portanto uma alternativa promissora para analises de micorriza. Além dos microganismos do solo que auxiliam as plantas na absorção de P, a aplicação de fertilizantes fosfatados é uma prática utilizada para fornecer este nutriente. Entretanto constatamos que a aplicação de P não compensou o efeito da alta competição entre planta e microorganimos do solo pelo P. Braquiária apresentou maior absorção de P e acúmulo de matéria seca da parte aérea quando cultivada sob solo com diversidade microbiana reduzida. Por outro lado, a crotalária mostrou um efeito neutro para a manipulação microbiana. Estudos que envolvem a manipulação microbiana do solo podem utilizar técnicas como a autoclavagem de solo. Esta técnica utiliza alta temperatura e pressão que em conjunto eliminam grande parte dos microrganismos, o que pode também afetar a química do solo. Nossos resultados mostraram que, em solo autoclavado a emissão de 14CO2 via respiração microbiana foi nula e não houve alterações no N total em relação ao solo natural, mas houve um aumento no N-NH4 em relação ao N-NO3. Além disso, o procedimento de autoclavagem não alterou a concentração de 31P do solo, mas reduziu a atividade do 33P lábil. Estudos sobre respostas de diferentes espécies de plantas cultivadas em solos com diferentes níveis de diversidade microbiana do solo são necessários para o entendimento da ciclagem de nutrientes como N e P. Nossos resultados mostraram que baquiaria aumentou a produção de massa seca, absorção de N e P quando cultivada sob solo que sofreu redução do microbioma durante o 1° ciclo da planta. Para o 2° ciclo, braquiaria aumentou a absorção de N, mas sem aumento na produção de massa seca da parte aérea quando cultivada em solo manipulado em comparação ao solo sem manipulação microbiana. Por outro lado, a crotalária não foi afetada pela manipulação do microbioma para a matéria seca da parte aérea, absorção de N e P. Assim, os resultados dessa tese podem auxiliar no manejo de áreas biologicamente degradadas, para garantir uma maior sustentabilidade nesses sistemas. (AU)

• Processo FAPESP: 16/21596-7 - Interação entre a fertilização fosfatada e a diversidade microbiana do solo na colonização de plantas por fungos micorrízicos arbusculares
• Beneficiário: Bruna Arruda
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado