Efeito do uso do solo ao longo do tempo em comunidades microbianas do ciclo do nitrogênio em solos tropicais

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Merloti, Luis Fernando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ammonia oxidizers; Amplicon sequencing; Diversidade microbiana; Long-term land use; Microbial diversity; Nitrificação; Nitrification; Oxidantes de amônia; Sequenciamento de amplicon; Uso do solo
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-08102019-171053/

Os micro-organismos possuem funções essenciais para a manutenção da vida no planeta atuando em processos biogeoquímicos, como o ciclo do N. A fixação biológica de N, nitrificação e desnitrificação são processos responsáveis por controlar o fluxo de entrada e saída do N na biosfera e são mediados pela microbiota do solo. A Floresta Amazônica, considerada um dos maiores reservatórios de biodiversidade do planeta, vem sendo desmatada e convertida em áreas de exploração agropecuária. Essas mudanças são responsáveis por modificações nas propriedades químicas do solo e consequentemente alteram a microbiota presente nesses ambientes. No entanto, o impacto dessas alterações ao longo do tempo ainda permanece pouco esclarecida, principalmente em ambientes tropicais. Com base na hipótese de que micro-organismos relacionados ao ciclo do N em solos tropicais são influenciados pelo uso do solo ao longo do tempo, o presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros do solo, abundância de genes marcadores relacionados ao ciclo do N e composição taxonômica de Bacteria e Archaea em solos com diferentes idades de uso da terra, rizosfera e solo de floresta primária da região amazônica. Os solos foram coletados em três áreas de agricultura, com 2, 5 e 20 anos de uso do solo e uma floresta primária, localizados na Mesorregião do Baixo Amazonas, próximos ao município de Belterra-PA. Um experimento em mesoscomo também foi realizado, para avaliação da microbiota presente na rizosfera de plantas de soja. Os solos coletados foram caracterizados quimicamente e, à partir do DNA total extraído das amostras, foram realizadas análises de quantificação dos genes marcadores filogenéticos 16S rRNA de Bacteria e Archaea; dos genes funcionais nifH, AOA, AOB, nirK e nirS; e sequenciamento em larga escala de amplicons dos genes 16S rRNA de Archaea e Bacteria. A floresta primária apresentou solo com maior acidez e menor disponibilidade de nutrientes, quando comparada com os solos de agricultura e rizosfera. De modo geral, os filos bacterianos que apresentaram maior abundância relativa foram Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria e Chloroflexi (com 24, 22, 14 e 12% respectivamente). As bactérias do solo de floresta apresentaram uma menor diversidade (Índice de Shannon e Chao, P < 0,05) e diferente composição dos verificados em solos de agricultura e rizosfera. As comunidades de arqueias verificadas em solo de floresta apresentaram maior diversidade em relação aos demais ambientes (Índice de Shannon, P < 0,05), e foi observado uma maior abundância relativa do filo Thaumarchaeota em todos os solos avaliados (>98%). O solo sob uso agrícola de 2 anos apresentou maior número do cópias por grama de solo dos genes 16S rRNA de Bacteria (5,11x1010) e Archaea (1,53x108) (P < 0,05). O gene amoA de Bacteria apresentou maior abundância em solos de agricultura (bulk soil) (P < 0,01) e correlacionou-se positivamente com bases trocáveis do solo, enquanto que o gene amoA de Archaea apresentou maior abundância em solos rizosféricos (P < 0,01) e correlacionou-se negativamente com o N disponível no solo. Os resultados sugerem que em solos amazônicos a oxidação da amônia é conduzida predominantemente por Archaea. Conclui-se que o uso do solo ao longo do tempo influenciou a abundância de micro-organismos, enquanto que a mudança de uso do solo alterou a composição microbiana em solos amazônicos