BIOLOGIA DO SOLONO AMBIENTE DE ALTAS PRODUTIVIDADES
FERNANDO DINI ANDREOTE
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Universidade de São Paulo
Departamento de Ciência do Solo
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O QUE PRECISAMOS PARA
FAZER UMA PLANTA?
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O QUE PRECISAMOS PARA
FAZER UMA PLANTA?
NUTRIENTES
PROTEÇÃO
ÁGUA
CLIMA MANEJO
GENÉTICA
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O QUE PRECISAMOS PARA
FAZER UMA PLANTA?
NUTRIENTES
PROTEÇÃO
ÁGUA
CLIMA MANEJO
GENÉTICA
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O QUE PRECISAMOS PARA
FAZER UMA PLANTA?
NUTRIENTES PROTEÇÃO ÁGUA
CLIMA MANEJO
Interações – é a associação entre plantas e micro-
organismos que tampona o sistema produtivo, tornando este
menos suscetível aos estresses e menos dependente do
suprimento artificial das demais variáveis.
CONHECIMENTO SOBRE CIÊNCIA DO SOLO
EXPLORAÇÃO DE COMPONENTES DO SISTEMA SOLO
EXPLORAÇÃO DO DESCONHECIDO
desenvolvimento
voltado a agricultura
química
do solo
física
do solo
biologia
do solo
CIÊNCIA DO SOLO
COMPOSIÇÃO DO SOLO
50% mineral
25% atmosfera
20% água
5% matéria orgânica – 0,1 A 0,5% biomassa (50 a 200kg/ha – 0-10cm)
A VIDA NO SOLO – BIODIVERSIDADE E ABUNDÂNCIA
Bactérias
Fungos
Arquéias
Vírus
Nematóides
Insetos
Minhocas
Etc...
Bactérias Fungos
Bactérias
Fungos
Arquéias
Vírus
Nematóides
Insetos
Minhocas
Etc...
Nematóides
A VIDA NO SOLO – BIODIVERSIDADE E ABUNDÂNCIA
107-109 células/g de solo
10.000 a 30.000 espécies/g
50 a 200 kg/ha 0 -10cm
1012-1015 células
A VIDA NO SOLO – BIODIVERSIDADE E ABUNDÂNCIA
POR QUE O SOLO PRESERVA A BIODIVERSIDADE?
Heterogeneidade
Macro-escala
Micro-escala
Dinamicidade – temperatura, umidade, etc...
POR QUE O SOLO PRESERVA A BIODIVERSIDADE?
Heterogeneidade
Macro-escala
Micro-escala
Dinamicidade – temperatura, umidade, etc...
EFEITO DA AGRICULTURA SOBRE A BIODIVERSIDADE DO SOLO
Alteração na regra básica do sistema solo – HETEROGENEIDADE!
Diminuição na diversidade taxonômica e metabólica do solo - grupos e/ou funções
Importância das práticas conservacionistas – promotoras de diversificação ambiental
Natural Ecosystem Agricultural Field
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O
MICROBIOMA
DO SOLO
A CONEXÃO ENTRE AS PLANTA E OS ORGANISMOS DO SOLO
Seleção das plantas por organismos benéficos
Rizosfera
Dependência da biodiversidade
A SUPRESSIVIDADE NA RIZSOFERA
Mendes et al. 2011 – Science
A SUPRESSIVIDADE NA RIZSOFERA
Mendes et al. 2011 – Science
Possivelmente verdade para nematóides
e outros problemas de raízes!!!
Rotação de culturas
Cultivo de entrelinhas
Resíduos orgânicosProdutos
Sistemas de integração
Organominerais
MANEJO DA VIDA NO SOLO NA PRÁTICA
A IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
A IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
⇪ Fixadores de nitrogênio
⇪ Solubilizadores de fósforo
⇪ Oxidantes de enxofre
Etc...
Incremento na nutrição vegetal
A IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
A IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
INDICADORES DE MELHORIA DA BIOLOGIA DO SOLO
- MENOR INCIDÊNCIA DE DOENÇAS/PRAGAS EM SOLOS
- MELHOR ENRAIZAMENTO DA PLANTA
- MELHOR EFICIÊNCIA NA ABSORÇÃO DE NUTRIENTES - CICLAGEM
- MELHOR ESTRUTURAÇÃO FÍSICA DO SOLO
- MAIOR RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO / PERMEABILIDADE
- MAIOR FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGÊNIO
- MAIOR CICLAGEM DOS NUTRIENTES
- MELHOR MICORRIZAÇÃO DAS PLANTAS
- MAIOR DEGRADABILIDADE DE AGROQUÍMICOS
- ETC.... MUITA COISA ESTÁ PARA SER DESCRITA!
COMO AVALIAR A QUALIDADE BIOLÓGICA DO SOLO?
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Análise biológica do solo
Cultivo de microrganismos
Respiração basal
Determinação da atividade de grupos funcionais
Análise de biomassa
Análise de enzimas
Análises moleculares - baseadas no DNA e RNA do solo
FORMAS DE ESTUDO DA BIOLOGIA DO SOLO
Métodos independentes de cultivo
Permitem acesso a diversidade microbiana de forma mais acurada
A grande maioria (>99%) dos organismos do solo não são cultivados
COMO AVALIAR A QUALIDADE BIOLÓGICA DO SOLO?
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Análise de enzimas
Desidrogenase
BETA-GLUCOSIDASE
Fosfatase ácida
Arilsulfatase
CARBONO
FÓSFORO
ENXOFRE
COMO AVALIAR A QUALIDADE BIOLÓGICA DO SOLO?
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Análise de enzimas – Resultados CESB
Fonte: Integrantes da Rede de Pesquisa 15/16: Ceres Consultoria, SNP Consultoria, Fundação Mato Grosso, Dantas Consultoria, UFMT, UFPR, ESALQ.Analise feita por CAMPOS, D; UFMT
COMO AVALIAR A QUALIDADE BIOLÓGICA DO SOLO?
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Análises moleculares - baseadas no DNA e RNA do solo
Quantificação de microrganismos
Comparação entre comunidades de amostras distintas
Identificação dos organismos presentes nas amostras - taxonomia
COMO AVALIAR A QUALIDADE BIOLÓGICA DO SOLO?
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EXTREMAMENTE IMPORTANTE A
INCORPORAÇÃO DAS PRÁTICAS DE AVALIAÇÃO
E MANEJO DA BIOLOGIA DO SOLO
SIMILAR AO POTENCIAL DO USO DA FÍSICA E DA QUÍMICA DO SOLO
AINDA POUCO DESENVOLVIDO
CAPAZ DE LEVAR AS CULTURAS A NOVOS PATAMARES DE PRODUTIVIDADE
desenvolvimento
voltado a agricultura
química
do solo
física
do solo
biologia
do solo
POTENCIAL DA EXPLORAÇÃO DA BIOLOGIA DO SOLO
SIMILAR AO POTENCIAL DO USO DA FÍSICA E DA QUÍMICA DO SOLO
AINDA POUCO DESENVOLVIDO
CAPAZ DE LEVAR AS CULTURAS A NOVOS PATAMARES DE PRODUTIVIDADE
desenvolvimento
voltado a agricultura
química
do solo
física
do solo
biologia
do solo
POTENCIAL DA EXPLORAÇÃO DA BIOLOGIA DO SOLO
SIMILAR AO POTENCIAL DO USO DA FÍSICA E DA QUÍMICA DO SOLO
AINDA POUCO DESENVOLVIDO
CAPAZ DE LEVAR AS CULTURAS A NOVOS PATAMARES DE PRODUTIVIDADE
desenvolvimento
voltado a agricultura
química
do solo
física
do solo
biologia
do solo
POTENCIAL DA EXPLORAÇÃO DA BIOLOGIA DO SOLO
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O QUE PRECISAMOS PARA
FAZER UMA PLANTA?
NUTRIENTES PROTEÇÃO ÁGUA
CLIMA MANEJO
Interações – é a associação entre plantas e micro-
organismos que tampona o sistema produtivo, tornando este
menos suscetível aos estresses e menos dependente do
suprimento artificial das demais variáveis.
DESAFIOS PARA UM MELHOR USO DA BIOLOGIA DO SOLO
- CONHECIMENTO TEÓRICO DO SETOR PRODUTIVO
- MUDANÇA DE PARADIGMA – CURTO PRAZO VS INVESTIMENTO (SEGURO)
- TREINAMENTO DE EQUIPES DE EMPRESAS
- CUSTOS (??)
ANALOGIA FINAL DA VIDA NO SOLO
AGRADECIMENTOS [email protected]
Colaboradores
Suporte financeiro
Pós-doutorandoArmando C. F. Dias
Dorotéia Alves Ferreira
Michele C Pereira e Silva
Simone R. Cotta
Victor Satler Pylro
DoutorandosBruna Arruda
Cátia Simon
Danielle G. dos Santos
Juliana E. Araújo
Lucas D. Lopes
Pedro A. M. Andrade
MestrandosAlessandra Rigotto
Kelly Alves
ICsLuana Bresciani
Julia C. Franke
Felipe Abelha
Suporte técnicoDenise L. C. Mescolotti
Luis Fernando Baldesin
Sonia Pires