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Tipo: Tese
Título: Qualidade do solo e diversidade de fungos em resposta ao cultivo de forrageiras e à interação planta-fungo
Soil quality and fungal diversity in response to forage cultivate and plant-fungal interaction
Autor(es): Moreira, Guilherme Musse
Abstract: As forrageiras são plantas de grande importância para o Brasil. Além de proporcionar o desenvolvimento da pecuária no país, essas plantas também são condicionadoras de várias propriedades do solo. Adicionalmente, os microorganismos associados a elas também podem desempenhar um papel preponderante sobre a estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes espécies de forrageiras sobre a alteração dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos do solo e identificar as características e grupos de fungos mais relevantes. Para alcançar esta proposta, foram conduzidos dois experimentos em campo e em casa de vegetação. Em condições de campo, avaliou-se solo cultivado com 17 espécies forrageiras, incluindo gramíneas e leguminosas. As plantas foram cultivadas por mais de dez anos na área experimental do Departamento de Agrostologia da Universidade Federal de Viçosa. As características avaliadas foram submetidas a análises multivariadas, univariadas, de bioinformática e de inteligência artificial. Os resultados indicam que o carbono da matéria orgânica particulada, o carbono da matéria orgânica associado aos minerais, a proteína do solo relacionada à glomalina, total e facilmente extraível, os teores de Ca e Mg, a densidade do solo e a microporosidade foram os mais importantes entre os parâmetros avaliados. Os resultados da análise de agrupamento indicam que as características orgânicas do solo são mais influenciadas pelas espécies Mombaça, Colonião, Camarões, Marandu, Xaraés, Massai, Tanzânia, Puerária e Andropogon, enquanto as características físicas do solo foram mais alteradas pelas forrageiras Amendoim, Decumbens e Humidícola. Por sua vez, as características químicas são alteradas pela leguminosa Estilosantes. Em relação à diversidade de fungos do solo associados às forrageiras estudadas, observou-se homogeneidade nos índices de diversidade entre as espécies forragens, indicando que o manejo e não a espécie forrageira deve ter maior influência sobre essa característica. No entanto, houve variações nos perfis de microbiota do solo. A rede neural permitiu identificar os grupos mais importantes de fungos entre todas as forrageiras e em cada espécie. Os grupos de fungos mais importantes pertencentes à ordem Mortierellales e à família Nectriaceae. Além disso, foi proposto um índice para expressar o nível de importância de cada grupo de fungos encontrado. Em condições de casa de vegetação, avaliamos o efeito das plantas (amendoim forrageiro, Arachis pintoi e braquiária, Brachiaria brizantha) e inóculos (fungo Piroformospora indica e um mix com três espécies de fungos micorrízicos arbusculares, Rizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum e Gigaspora albida,) sobre a alteração da estrutura de diferentes solos, neste caso, considerados substratos. Foram avaliados o desenvolvimento da planta e características físicas e microbiológicas do solo. Os resultados indicaram que as mudanças na meso e macroestructura dos substratos ocorreram predominantemente pela ação das raízes das plantas, especialmente a braquiária. Os inoculados utilizados influenciaram a qualidade microbiológica do solo, principalmente na presença de amendoim forrageiro. Os dados sugerem que o processo de alteração da estrutura do solo/substratos depende da ação das raízes das plantas e é potencializado com plantas agressivas, como as gramíneas. Por outro lado, na ausência de plantas, a presença de microorganismos, principalmente grupos autotróficos, alterou a micro e nanoestrutura do solo.
Forages plants have great importance for Brazil. Besides to promote the livestock in the country, these plants are also condition various soil properties. In addition, microorganisms associated with them may also play a preponderant role in on soil structure. The aim of this work was evaluating the effect of different forage species on the alteration of physical, chemical and microbiological soil parameters and identify the most relevant characteristics and groups of fungi. To achieve this proposal, we conducted two experiments under field and green house conditions. On field conditions we explored the soil cultivate with 17 forage species, including grasses and legumes. The plants were cultivated for more than ten years in the experimental area of Agrostology Departament of Universidade Federal de Viçosa. The evaluated characteristics were submitted to multivariate, univariate, bioinformatics and artificial intelligence analyzes. The results indicate that carbon of particulate organic matter, organic matter carbon associated with minerals, soil protein related to glomalin, total and easy extractable, Ca and Mg contents, soil bulk density and microporosity were the most important among the parameters evaluated. The results of the clustering analysis indicate that the soil organic characteristics are more influenced by the species Mombaça, Colonião, Cameroon, Marandu, Xaraés, Massai, Tanzânia, Puerária and Andropogon, whereas the soil physical characteristics are more altered by the forages Amendoim, Decumbens and Humidícola. In turn, the chemical characteristics are altered by the leguminous Estilosantes. In relation to the soil fungal diversity associated with the studied forage, it was observed homogeneity in the indexes of diversity among the species, indicating that the management and not the forage species, should have a greater influence on this characteristic. Nevertheless, there were variations in the soil microbiota profiles. The neural network allowed to identify the most important groups of fungi among all forage and in each forage. The most important fungi groups belonging to the order Mortierellales and the family Nectriaceae. In addition, an index was proposed to express the level of importance of each fungus group founded. On greenhouse conditions, we evaluated the effect of plants (brachiaria, Brachiaria brizantha and forage peanuts, Arachis pintoi) and inocula (fungus Piroformospora indica and mix with three species of arbuscular mycorrhizal fungi, Rizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum and Gigaspora albida,) on structure alteration of different soils, in this case, considered substrates. We evaluated the plant development and soil physical and microbiological characteristics. The results indicated that the changes in the meso and macroestructure of the substrates occurred predominantly by the action of the plants roots, with emphasis for the brachiaria. The inoculums used influenced the soil microbiological quality, especially in the presence of forage peanut. The data suggest that the process of substrates/soil structure alteration is dependent on the action of the roots of plants, and is potentialized with aggressive plants such as grasses. On the other hand, in the absence of plants, the presence of microorganisms, mainly autotrophic groups, altered the micro and nano soil structure.
Palavras-chave: Física do solo
Solo - Manejo
Química do solo
Microbiologia do solo
Análise multivariada
Redes neurais
CNPq: Ciência do Solo
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Doutor em Solos e Nutrição de Plantas
Citação: MOREIRA, Guilherme Musse. Qualidade do solo e diversidade de fungos em resposta ao cultivo de forrageiras e à interação planta-fungo. 2017. 82 f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29302
Data do documento: 21-Dez-2017
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