Emissão de óxido nitroso (N2O) e abundância da comunidade de bactérias desnitrificantes no agrossistema cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Fracetto, Felipe José Cury
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bactérias desnitrificantes; Cana-de-açúcar; Denitrifying bacteria; Nitrous oxide; Óxido nitroso; PCR em tempo real; Real-time PCR; Sugarcane
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-30102013-143419/

Nos últimos anos, o Brasil tem liderado a produção e exportação mundial de cana-de-açúcar e seus derivados. Com isso, a produtividade agrícola aumenta necessitando-se ampliar as pesquisas de caráter sócio-ambiental, a fim de modelar um desenvolvimento tecnológico mais próximo do sustentável. Desta forma, torna-se necessário conhecer a contribuição do plantio da cana-de-açúcar com o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente no que se refere ao óxido nitroso (N2O), derivado do uso de fertilizantes nitrogenados. Sabe-se que na ausência de oxigênio, bactérias específicas passam a reduzir compostos nitrogenados, formando este poderoso gás de aquecimento global durante as etapas decorrentes de um processo conhecido como desnitrificação biológica. Através dos avanços nas áreas da biologia molecular, tornou-se possível conhecer os microorganismos não cultiváveis e suas respectivas funções em um determinado ambiente. Este trabalho teve como objetivo estimar as emissões de N-N2O nos solos de cana-de-açúcar derivadas da aplicação de fertilizantes nitrogenados durante um período de trinta dias, em duas situações de manejo da cultura: I- Sem queima: colheita mecanizada com a manutenção da palha da cana; II-Com queima: colheita manual precedida pela queima da palha da cana. Simultaneamente, os genes envolvidos na desnitrificação e produção de N2O no solo (norB, nirK, nirS e nosZ) foram quantificados por PCR quantitativo em tempo real em condições de laboratório e de campo. Sob condições de laboratório, pode-se observar que as emissões de NN2O atingiram 0,8 mg.m-2 h-1 em solos com a manutenção da palha, tanto com a aplicação de uréia quanto de nitrato de amônio. Os mesmos produtos, quando aplicados em solos sem a presença da palha emitiram 0,45 mg.m-2 h-1. No campo, os maiores fluxos de N-N2O foram encontrados no período de elevada precipitação pluviométrica, que ocorreu na primeira semana após a aplicação do fertilizante nitrato de amônio, chegando a 0,7 mg.m-2 h-1 nos solos com palha e 0,37 mg.m-2 h-1 nos solos sem a palha. Tanto no campo quanto no laboratório foram encontradas as maiores quantidades dos genes envolvidos na desnitrificação em solos com a permanência da palha, com valores próximos de 107 genes por grama de solo. A atual tendência a substituir a colheita manual da cana pela colheita mecanizada favorece a agregação do solo, diminui o grau de erosão e aumenta os estoques de carbono, mas também pode resultar em aumento das emissões de N-N2O e do fator de emissão dos fertilizantes nitrogenados, conforme encontrado para o nitrato de amônio aplicado no campo, onde o valor obtido foi de 0,3% para os solos sem a palha e 0,7% para solos com palha. Sendo assim, é fundamental estudar as melhores condições do uso da terra e o papel exercido pela microbiota que nela existe, proporcionando um tratamento mais adequado aos resíduos culturais, diminuindo assim as emissões de gases estufas.