Impacto do isotiocianato de alila sobre a comunidade microbiana e indicadores microbiológicos do solo

Abstract

O uso de produtos químicos sintéticos ou de origem vegetal no controle de fitonematóides é de fundamental importância para viabilizar o uso de áreas já infestadas com nematoides para a implantação de lavouras ou para a formação de mudas sadias. A recomendação é que a aplicação dos referidos produtos somente seja autorizada após se comprovar que eles não afetem a sustentabilidade do ecossistema. E isso requer estudos sobre o impacto do produto, fumigantes ou não, sobre a microbiota do solo. A hipótese de que a diversidade da microbiota do solo se restabelece e assegura a homeostase do solo anterior à aplicação do isotiocianato de alila (ITCA) foi testada no presente trabalho. As variáveis para o estudo foram definidas como: solo com três texturas, de argilosa a arenosa, doses e tempo de fumigação do solo com o ITCA. O impacto do fumigante ITCA sobre a microbiota, avaliado pela mensuração das atividades microbiana e enzimática e acompanhado por análises da diversidade genética de fungos, bactérias e nematoides no solo pelo período de um mês após a aplicação do isotiocianato de alila, demonstrou que nas três texturas estudadas ocorreu redução do carbono da biomassa (CBM) e da atividade da fosfatase ácida, e aumento na da fosfatase básica. A atividade de β-glicosidase após a aplicação do ITCA aumentou (p ≤ 0,05) em solos de textura arenosa e média e foi reduzida no solo de textura argilosa, enquanto a nitrificação potencial e a respiração foram reduzidas (p ≤ 0,05) no solo de textura arenoso e aumentado no solo de textura argilosa e média. A comunidade bacteriana do solo não foi alterada pela aplicação do ITCA, como evidenciado pelo fingerprint e índices de diversidade, equitabilidade e riqueza, porém a de fungos registrou a existência de pequeno distúrbio. A aplicação do ITCA reduziu a comunidade de nematoides do solo (p ≤ 0,05) e o efeito da dose e tempo de tratamento resultou em maior redução na atividade dos microrganismos (p ≤ 0,05) quando da fumigação por 10 dias. Com o tempo de fumigação por 10 dias causou redução na atividade das fosfatases, ácida e básica, da β-glicosidase e de carbono da biomassa (p ≤ 0,05), enquanto a respiração basal foi maior na dose de 120 μL de ITCA por quilo de solo, dose em que a taxa de nitrificação potencial aumentou. O fingerprint e os índices mostraram que as comunidades bacterianas e fúngicas do solo não foram afetadas. No período de um mês não ocorreu recuperação da atividade de todas as enzimas no solo de textura média e argilosa. A respiração basal dos microrganismos foi aumentada logo após a aplicação do ITCA e do nematicida, sendo que nos solos de textura média e argilosa ela voltou à sua condição natural aos 14 dias. Aos 28 dias, pequenas variações foram observadas no fingerprint de bactérias e fungos do solo. Não houve perda da diversidade de fungos e bactérias nos solos tratados com ITCA e Terbufós. De maneira geral, a utilização do ITCA para o controle de nematoide não afetou de forma expressiva a atividade de fungos e bactérias do solo, uma vez que o seu impacto foi inexpressivo sobre a comunidade microbiana.

The use of chemicals, synthetic or substance originated from natural plant, to control nematodes is essential for the infested crop management or for the production of healthy seedlings. The recommendation is that the application of these products is only authorized when it is demonstrated that they do not result in damage to the ecosystem sustainability. Studies about the impact of these products on the soil microbial community are required. The hypothesis that the soil microbial diversity is restored and ensures the natural homeostasis of the soil after allyl isothiocyanate (ITCA) application was tested in this study. The studied variables were defined as: three different soil textures, clayey to sandy, doses and timing of soil fumigation with ITCA. The impact of the fumigant ITCA on the soil microbial, evaluated by the measurement of microbial and enzymatic activities and through genetic diversity of fungi, bacteria and nematodes analysis in the soil for one month after the allyl isothiocyanate application, showed that in the three textures of soil there was a reduction of the microbial biomass carbon (MBC) and also in the activity of the acid phosphatase enzyme, and an increase in the basic phosphatase activity. The β-glucosidase activity after the ITCA (p ≤ 0.05) increased in sandy and medium textured soils, and was reduced in the clayey soil, while potential nitrification and respiration were reduced (p ≤ 0.05) in the sandy soil texture and increased in the clayey and medium soils. The soil bacterial community was not affected by ITCA application, as evidenced by the fingerprint and diversity, evenness and richness, but the fungi community exhibited a small disturbance. The ITCA application reduced the soil nematode community (p ≤ 0.05) and the effect of the dosage and treatment time resulted in greater reduction in the microrganisms activity (p ≤ 0.05) when considered the fumigation for 10 days. Fumigation for 10 days caused a reduction in the activity of phosphatases, acid and basic, of the β-glucosidase and carbon biomass (p ≤ 0.05), while the basal respiration was higher at a dosage of 120 mL of ITCA per kilogram of soil, dosage in which nitrification potential rate increased. The fingerprint and indexes of diversity and dominance show that the bacterial and fungus communities in soil were not affected. In one month after ITCA application there was no total activity recovery of the enzymes in the medium and clayey soil texture. The microrganisms respiration increased immediately after ITCA application. Considering that in medium and clayey soils it got back to the natural condition on the fourteenth day, but it did not occur in sandy soils. At 28 days, small changes were seen in bacteria and fungi fingerprint of the soil. There was no loss of fungi and bacteria diversity in the soils treated with ITCA. In general, the use of ITCA for controlling nematodes not affected significantly the activity of fungi and bacteria in the soil, because the impact on the microbial community was low.