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Universidade de So Paulo Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz

Indicadores microbiolgicos de qualidade do solo em Florestas de

Araucria no Estado de So Paulo

Simone Cristina Braga Bertini

Tese apresentada para obteno do ttulo de Doutor em Cincias. rea de concentrao: Microbiologia agrcola

Piracicaba 2010

2

Simone Cristina Braga Bertini Cincias Biolgicas

Indicadores microbiolgicos de qualidade do solo em Florestas de Araucria no

Estado de So Paulo

Orientador: Profa. Dra. ELKE JURANDY BRAN NOGUEIRA CARDOSO

Tese apresentada para obteno do ttulo de Doutor em Cincias. rea de concentrao: Microbiologia Agrcola

Piracicaba 2010

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao

DIVISO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAO - ESALQ/USP

Bertini, Simone Cristina Braga Indicadores microbiolgicos de qualidade do solo em Florestas de Araucria no Estado

de So Paulo / Simone Cristina Braga Bertini. - - Piracicaba, 2010. 108 p. : il.

Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2010.

1. Anlise multivariada 2. Ecologia do solo 3. Microbiologia do solo 4. Pinheiro-do-Paran 5. Solos - Qualidade I. Ttulo

CDD 634.9751 B543i

Permitida a cpia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte O autor

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Tudo tem seu apogeu e seu declnio... natural que seja assim, todavia, quando tudo parece convergir para o que supomos o

nada, eis que a vida ressurge triunfante e bela!... Novas folhas, novas flores, na infinita beno do recomeo!...

Chico Xavier

DEDICO

Aos meus pais, Solimar e Deolina, pelo amor incondicional.

Ao meu eterno companheiro Lucas.

Ao meu irmo Srgio pelo carinho e apoio.

4

5

AGRADECIMENTOS

Deus pela oportunidade de aprender, trabalhar e compartilhar.

Profa. Dra. Elke Jurandy Bran Nogueira Cardoso, pela orientao, confiana,

oportunidade, compreenso e valiosa ajuda no desenvolvimento desse trabalho.

Aos tcnicos do Laboratrio de Microbiologia do Solo (ESALQ/USP), Denise

Mescolotti e Luis Fernando Baldesin, pela amizade e pelos timos momentos de

convivncia.

Aos amigos do Laboratrio de Microbiologia do Solo (ESALQ/USP) Andr

Nakatani, Alexandre Martines, Aline Figueiredo, Alessandra Monteiro, Carlos Ribeiro,

Daniel Bini, Daniel Lammel, Dilmar Baretta, Fabio Shiraishi, Henrique, Jamil Pereira,

Joice Bonfim, Jlia Wayego, Jlia Lima, Marina Horta, Mylenne Silva, Paulo Roger, Pilar

Mariani, Patrcia Sanches, Priscila Azevedo, Rafael Valadares, Rafael Vasconcellos,

Rafaela Neroni, Sandra e Thiago Gumiere, pelo auxlio, companheirismo e diverso.

Ao Prof. Dr. Marcio Rodrigues Lambais e a todos os amigos do Laboratrio de

Microbiologia Molecular (ESALQ/USP), Adriano Lucheta, Alice Cacetari, Carolina

Baretta, Elisa Matos, der Santos, Gisele Nunes, Giselle Monteiro, Joze Correa, Kelly

Justin, Marcio Morais, Sandra Gomes, Rafael Armas, Vvian Carvalho, Winston Ruiz e

Wladimir Rosignolo.

Ao Programa de Ps-Graduao em Microbiologia Agrcola da Escola Superior de

Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de So Paulo pela oportunidade de

realizao do curso de doutorado.

Profa. Dra. Mary Stromberger (Colorado State University, Fort Collins, CO, USA)

pela orientao, pela receptividade e pelos bons momentos nos EUA.

Agradeo em especial aos amigos Dilmar Baretta, Marcio Morais, Adriano

Lucheta, Giselle Monteiro, Lucas Carvalho, Priscila Azevedo, Henrique, Dorival, Rafael

Valadares, Mylenne Silva e aos estagirios que me ajudaram durante as coletas de solo

e nas anlises laboratoriais.

minha antiga e nova famlia muito obrigada pelo incentivo, amor e pacincia.

Ao Lucas agradeo por tudo que fez e faz por mim, pelo seu amor, compreenso,

apoio e incentivo.

6

Fapesp (Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo) pela

concesso da bolsa de doutorado e pelo apoio atravs do projeto temtico Biota -

Fapesp Biodiversidade vegetal e de organismos edficos em ecossistemas de

Araucaria angustifolia naturais e impactados no Estado de So Paulo documento n

01/05146-6.

A todos os familiares, amigos e queles que contriburam para a realizao desse

trabalho, meu muito obrigada!

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SUMRIO

RESUMO..........................9

ABSTRACT........................11

1 INTRODUO................13

Referncias.................................................................................................................... 19

2 INDICADORES MICROBIANOS DA QUALIDADE DO SOLO EM FLORESTAS DE

ARAUCRIA....................................................................................................................27

Resumo...................27

Abstract...............28

2.1 Introduo.................................................................................................................29

2.2 Desenvolvimento....................31

2.2.1 Material e Mtodos.................................................................................................31

2.2.2 Resultados ............................................................................................................41

2.2.3 Discusso..............................................................................................................47

2.3 Concluso.................................................................................................................52

Referncias.....................................................................................................................53

3 PERFIL DE CIDOS GRAXOS MICROBIANO E BIOLOG COMO BIOINDICADORES

DO SOLO EM FLORESTAS DE ARAUCRIA................................................................ 61

Resumo...................61

Abstract...............62

3.1 Introduo..................................................................................................................63

3.2 Desenvolvimento....................65

3.2.1 Material e Mtodos.................................................................................................65

3.2.2 Resultados .............................................................................................................69

3.2.3 Discusso...............................................................................................................82

3.3 Concluso..................................................................................................................89

Referncias.....................................................................................................................90

APNDICES..................................................................................................................101

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9

RESUMO

Indicadores microbiolgicos de qualidade do solo em Florestas de Araucria no Estado de So Paulo

A Araucaria angustifolia, conhecida como Pinheiro-do-Paran uma espcie ameaada de extino no Brasil, est inserida num bioma rico em biodiversidade, a Mata Atlntica, e muito pouco se conhece sobre os atributos microbiolgicos dessas florestas. Este trabalho teve como objetivo avaliar potenciais atributos microbiolgicos do solo e algumas variveis ambientais (atributos qumicos, fsicos e efeito sazonal), a fim de estabelecer bioindicadores de qualidade do solo em Florestas de Araucria. Os estudos foram conduzidos em dois parques estaduais localizados em diferentes regies do Estado de So Paulo, no municpio de Campos do Jordo (Parque Estadual de Campos do Jordo - PECJ), nos municpios de Apia e Iporanga (Parque Estadual Turstico do Alto Ribeira - PETAR) e tambm no municpio de Barra do Chapu. Foram escolhidas trs reas no PETAR: FN floresta nativa de araucria, ND floresta de araucria com distrbio antropognico e PL plantio de araucria; e quatro reas foram selecionadas no PECJ: FN floresta nativa de araucria, ND floresta de araucria com distrbio antropognico, PL plantio de araucria e PF plantio de araucria com ocorrncia de fogo acidental. Ao acaso, foram selecionadas quinze rvores de araucria por rea e sob a copa de cada uma delas foram retiradas amostras na profundidade de 0 a 20 cm, nas pocas seca e de chuva. Foram avaliados os atributos microbiolgicos: arilsulfatase (ARIL), fosfatase cida (FOSF), -glicosidase (GLIC), desidrogenase (DESID), nitrognio (NBM) e carbono da biomassa microbiana (CBM), Nmero Mais Provvel (NMP) de amonificantes (AMO), nitritadores (NITRI), nitratadores (NITRA) e desnitrificantes (DESN), respirao basal (RESP), respirao induzida por substrato (RIS), quociente metablico (qCO2) e microbiano (qMIC). Alm disso, foram estabelecidos perfis de cidos graxos ligados a steres de fosfolipdios (EL-PLFAs) e o perfil de capacidade de utilizao de substratos de carbono (Biolog). Alguns parmetros qumicos foram avaliados (pH, H++Al3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, S, N, carbono orgnico total e a capacidade de troca catinica) e fsicos (teores de argila, silte e areia). Verificou-se que o PL do PETAR e PF do PECJ foram relacionados aos atributos microbiolgicos ARIL, DESN, CBM e qMIC nos dois perodos. A partio da variabilidade revelou que a atividade microbiana foi influenciada mais pelas variveis fsico-quimicas do solo do que pelas reas e pocas de coleta. Foram identificados perfis de cidos graxos semelhantes aos aqui obtidos, PETAR e PECJ, em um trabalho anterior no PECJ, o que pode ser indicao de um padro de EL-PLFA prprio do ecossistema de araucria. Os cidos graxos 10Me18:0 (actinobactria), a relao cido graxo saturado/insaturado (sat/insat), o consumo dos substratos -metil-D-glicosdeo e o cido 2-hidroxibenzico foram tambm relacionados s reas PL (PETAR) e PF (PECJ) nos perodos avaliados. J os cidos graxos 18:19c (fungo) e 16:17c (bactria Gram-), o consumo dos substratos glicose-1-fosfato, -D-lactose e cido -hidroxibutrico estavam relacionados s reas impactadas dos dois parques durante os perodos de seca e chuva. Portanto, esses atributos microbiolgicos so potenciais indicadores de qualidade do solo em Florestas de Araucria, no entanto, novas avaliaes so necessrias para as devidas validaes dos bioindicadores e monitoramento dessas reas.

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Palavras-chave: Diversidade funcional; Diversidade estrutural; Bioindicadores; Atividade microbiana; Ao antrpica; Anlise de redundncia; Partio da variabilidade; Grupos funcionais; Ecologia do solo

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ABSTRACT

Microbilogical indicators of soil quality in Araucaria Forest in So Paulo State

Araucaria angustifolia, also called Brazil Pine, is an endangered species in Brazil. It is part of one of the richest ecosystems in biodiversity, the Atlantic Forest, and little is known about the soil microbiological attributes in this forest. The objective was to evaluate the potential of the soil microbiological attributes and some environmental variables (physical-chemical properties and seasonal effect) to act as bioindicators of soil quality in Araucaria Forests. This study was undertaken in two different state parks in the So Paulo State, in Campos do Jordo county (Campos do Jordo State Park - PECJ), and in Apia and Iporanga counties (Alto Ribeira Touristic State Park - PETAR) and also in Barra do Chapu county. Three areas were surveyed in PETAR: FN Native Araucaria forest, ND Native Araucaria forest with anthropogenic disturbance, and PL Reforested Araucaria; and four areas in PECJ: FN Native Araucaria forest, ND Native Araucaria forest with anthropogenic disturbance; PL Reforested Araucaria, and PF Araucaria reforestation submitted to an accidental fire. Fifteen Araucaria trees were selected at random in each area and the soil and roots were sampled at 0 20 cm depth, in two contrasting seasons (dry and wet). The microbiological attributes evaluated were: arylsulfatase (ARIL), acid phosphatase (FOSF), -glucosidase (GLIC), dehydrogenase (DESID), carbon (CBM) and nitrogen microbial biomass (NBM), most probable number (NMP) of bacterial ammonium oxidizers (AMO), nitrite oxidizers (NITRI), nitrate oxidizers (NITRA) and denitrifiers (DESN), basal microbial respiration (RESP), substrate induced respiration (RIS), and metabolic (qCO2) and microbial quotient (qMIC). Additionally we determined the phospholipid fatty acid profiles (EL-PLFA) and the community level physiological profile (Biolog). Some chemical attributes were evaluated (pH, H++Al3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, S, CEC, C/N ratio, total organic carbon (COT), total nitrogen (NT), as well as some physical ones (soil texture: clay, sand and silt contents). There was a high correlation between the PL of PETAR and the PF of PECJ and the microbiological attributes ARIL, DESN, CBM and qMIC in both periods. The partitioning of the variability evidenced that microbial activity was influenced in a higher degree by the physical-chemical properties of soil than by study areas or periods. We identified similar fatty acid profiles in PETAR and PECJ and they were also similar to the ones found in a previous work in PECJ, what could indicate a specific EL-PLFA pattern in the Araucaria ecosystem. The fatty acids 10Me18:0 (actinobacteria), the saturated/unsaturated fatty acid ratio (sat/insat), the substrate utilization of -methyl-D-glucoside and 2-hydroxybenzoic acid were also related to PL (PETAR) and PF (PECJ), in both periods. The 18:19c fatty acid (fungi) and 16:17c (Gram-), the glucose-1-phosphate, -D-lactose and -hydroxybutyric acid were C-source for microbial communities of the impacted areas in both parks during the wet and dry periods. Therefore, these attributes are potential microbial indicators of soil quality in Araucaria forests, however, new evaluations are required to confirm these biomarkers and to monitor these areas. Keywords: Functional diversity; Structural diversity; Bioindicator: Microbial activity;

Anthropogenic action; Redundancy analysis; Variance partitioning; Functional groups; Soil ecology; Enzymatic activities

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13

1 INTRODUO

A Araucaria angustiflia, conhecida popularmente como Pinheiro-do-Paran e

Pinheiro Brasileiro, a qual est inserida no Bioma Mata Atlntica, classificada como

Floresta Ombrfila Mista ou simplesmente Floresta de Araucria (SHIMIZU; OLIVEIRA,

1981). Esse tipo de floresta ocorre naturalmente entre as latitudes 19 15 S e 31 30 S e

longitudes 41 30 W e 54 30 E, abrangendo regies do sul e sudeste do Brasil, em

altitudes que variam entre 500 a 2.300 m, com precipitao mdia anual entre 1.200 mm a

3.000 mm e temperaturas mdias anuais inferiores a 21C (KLEIN, 1960; GOLFARI,

1967; GUERRA et al., 2003; SANQUETA; TETTO, 2000).

O pinheiro brasileiro possui uma grande importncia ambiental, econmica e social.

ambientalmente importante porque abriga uma rica diversidade de animais e vegetais,

muitos dos quais esto ameaados de extino (MATTOS, 1994; IBGE, 1992;

CARDOSO, 2004; BRDE, 2005; CALDEIRA, 2006; METZGER et al., 2009). Em termos

econmicos da araucria se extraem produtos madeireiros e no madeireiros dos quais

destacam-se: madeira em tora, sementes (pinho), n de pinho e a casca. A madeira pode

ser utilizada para a produo de mveis e papel (MAINIERI; CHIMELO, 1989;

CARVALHO, 1994). O n de pinho e casca queimam facilmente e possuem um poderoso

efeito calorfico, podendo ser utilizados com fonte de energia (BOITEUX, 1947) e, alm

disso, o n de pinho pode ser usado na composio de peas artesanais (EMBRAPA,

2003). O pinho possui um relevante aspecto social ligado s famlias de baixa renda e

pequenos agricultores, instalados prximos ou dentro de remanescentes de floresta nativa

ou reflorestadas, que utilizam o pinho como fonte de alimento e para incremento da renda

familiar (BALBINOT et al., 2008; SILVA; REIS, 2009). A resina extrada principalmente da

casca e aps ser destilada fornece substncias como: o alcatro, leos, acetona, vernizes,

entre outros (BRDE, 2005).

No final do sculo XIX e incio do sculo XX a Floresta de Araucria aos poucos

foi sendo substituda por plantaes, em alguns casos a floresta era queimada, e em

outros a madeira era utilizada na construo de casas e para fins domsticos (GUERRA

et al., 2003; CABRAL; CESCO, 2008). A explorao da araucria foi intensificada partir

de 1934 at a dcada de 70, a madeira considerada de alta qualidade foi destinada as

fbricas de celulose e mveis da regio Sul do Brasil e tambm para a exportao

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(LADEIRA, 2002; CORRA, 2010). No Estado de So Paulo a intensa explorao da

araucria, entre as dcadas de 1930 e 1940, fez com que as reservas de araucria

fossem esgotadas (GUERRA et al., 2003). Consequentemente a rea que cobria cerca

de 185.000 km2 foi reduzida a cerca de 3 % da rea original, composto por

remanescentes florestais fragmentados, isolados e na sua maior parte situados em

propriedades particulares (CASTELLA; BRITEZ, 2004, METZGER et al., 2009). Assim,

como forma de proteo, a espcie Araucaria foi colocada na lista da flora ameaada

de extino na categoria de vulnervel (IBAMA, 1992), sendo tambm considerada

espcie ameaada extino no Estado de So Paulo (SMA, 2004) e como

criticamente ameaada pela International Union for Conservation of Nature (IUCN)

(FARJON, 2006)

Desse modo, a intensa interferncia humana nos sistemas naturais est

ocasionando processos de degradao do solo que tem comprometido uma

considervel parte do solo utilizado no mundo (DORAN et al., 1996; DORAN, 2000).

Nos ltimos 25 anos aproximadamente 24 % do solo mundial foram degradados (BAI,

2008). Durante o perodo de 1981 a 2003, por volta de 22 % do solo brasileiro foram

degradados, considerando em mbito global, isso representa aproximadamente 5 % de

todo o solo degradado (BAI, 2008). Em vista disso, tornou-se crescente o interesse em

estudar parmetros que indiquem, de forma precoce e eficaz, as alteraes que

ocorrem no solo, mostrando manejos adequados para preservar ou melhorar sua

qualidade e garantir a sustentabilidade dos agroecossistemas (DICK, 1992; CHAER et

al., 2009, MENDES et al., 2009). Assim, o termo qualidade do solo tem sido definido

como: A capacidade de um tipo especfico de solo funcionar, dentro dos limites do

ecossistema manejado ou natural, como sustento para a produtividade de plantas e de

animais, de manter ou aumentar a qualidade da gua e do ar e de promover a sade

humana (DORAN; PARKIN, 1994). Portanto, qualidade do solo est relacionada com

as funes que capacitem o solo em estocar e reciclar gua, nutrientes e energia

(CARTER, 2002).

Identificar indicadores que atendam ao conceito de qualidade do solo difcil

devido s vrias caractersticas qumicas, fsicas e biolgicas que controlam os

processos biogeoqumicos e suas variaes em decorrncia do tempo e espao

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(MENDES et al., 2009). Dessa forma, um conjunto de indicadores envolvendo atributos

fsicos, qumicos e biolgicos devem ser selecionados para melhor e seguramente

quantificar sua qualidade (TOTLA; CHAER, 2002; BASTIDA et al., 2008; VEZZANI;

MIELNICZUK, 2009; PAGE-DUMROESE, 2010).

Os micro-organismos so a parte viva e mais ativa da matria orgnica do solo, e

so muito importantes nos processos de decomposio de resduos de plantas e

animais, ciclagem biogeoqumica dos elementos, fixao biolgica do nitrognio,

decomposio de material mineral, solubilizao de nutrientes, formao da matria

orgnica e estrutura do solo (POWLSON; JENKINSON, 1981). Visto a participao dos

micro-organismos em todos esses processos, vlida a utilizao da frao microbiana

como indicadores sensveis e precoces (POWLSON; JENKINSON, 1981; XAVIER et al.,

2006). Alguns estudos mostram que indicadores biolgicos so mais sensveis que

indicadores qumicos e fsicos para revelar com maior antecedncia alteraes que

ocorrem no solo em funo do seu uso e manejo (DORAN, 1980; DICK, 1994;

TRASAR-CPEDA et al., 1998; MATSUOKA et al., 2003).

Dentre os atributos utilizados para caracterizar o componente biolgico dos

solos, destacam-se alguns, como as medidas de biomassa, a atividade e diversidade

microbiana (MENDES; JUNIOR, 2004). A biomassa microbiana do solo considerada a

parte viva da matria orgnica e inclui fungos, bactrias, arqueas, actinobactrias,

protozorios, algas e a microfauna. Assim, constitui parte da frao ativa da matria

orgnica do solo, a biomassa microbiana representa cerca de 2 % a 5 % do C orgnico

e cerca de 1 % a 5 % do N total do solo (JENKINSON; LADD, 1981; SMITH; PAUL,

1990). A quantificao da biomassa microbiana um bom indicador da qualidade do

solo, mas no capaz de fornecer indicaes sobre os nveis de atividade das

populaes microbianas (ANDERSON; DOMSCH, 2010). Em vista disso, necessrio

utilizar parmetros para medir a atividade microbiana a fim de avaliar o estado

metablico atual e potencial das comunidades de micro-organismos do solo, utilizando-

se para isso o quociente microbiano (qMIC), o quociente metablico (qCO2) e a atividade

enzimtica (ANDERSON; DOMSCH, 1993; POWLSON et al., 1987; BALDOCCHI et al.,

2006; ANDERSON; DOMSCH, 2010).

16

A quantificao do C-CO2 liberado pela respirao dos micro-organismos,

tambm conhecido como C prontamente mineralizvel ou respirao microbiana basal,

um dos mtodos mais utilizados para avaliar a atividade metablica da populao

microbiana do solo (ZIBILSKE, 1994; ALVAREZ et al., 1995). A respirao microbiana

um indicador sensvel da decomposio de resduos, da mineralizao do carbono

orgnico do solo e de distrbios no ecossistema e pode mostrar amplas variaes em

decorrncia da umidade, temperatura e disponibilidade de substratos (ANDERSON;

DOMSCH, 1985; SPARLING, 1997). No entanto, alta taxa de respirao pode indicar

tanto uma rpida decomposio de resduos orgnicos liberando nutrientes para os

organismos vivos, como tambm a decomposio de matria orgnica estvel

influenciando de forma negativa na agregao do solo, na capacidade de troca de

ctions e de reteno de gua (ANDERSON; DOMSCH, 1985; SPARLING, 1997).

A partir dos dados de carbono da biomassa, carbono orgnico e respirao basal

podem ser calculados o quociente metablico (qCO2) e microbiano (qMIC). O qCO2

calculado pela relao respirao basal/carbono da biomassa e pode indicar

comunidades microbianas em estdio inicial de desenvolvimento, alta atividade

microbiana, ou ainda, populaes microbianas sob algum tipo de estresse

(ANDERSON; DOMSCH, 2003; ANDERSON, DOMSCH, 2010). J o qMIC obtido

pela relao carbono da biomassa/carbono orgnico total e fornece indicaes sobre a

qualidade da matria orgnica. Alto qMIC pode significar a entrada de resduos de alta

qualidade, ou seja, resduos orgnicos com baixo contedo de lignina e alta capacidade

de decomposio que influenciam a quantidade de biomassa microbiana e a sua

atividade (POWLSON et al., 1987; BALDOCCHI et al., 2006; ANDERSON; DOMSCH,

2010). Assim, segundo Anderson e Domsch (2010), a diversidade da matria orgnica

proporciona o desenvolvimento de comunidades microbianas mais eficientes no

consumo de carbono do solo.

As enzimas do solo, como indicadores biolgicos, so sensveis na deteco de

diferenas entre solos por influncia antrpica, porque esto envolvidas com a atividade

biolgica e, alm disso, so de fcil determinao (TABATABAI, 1994; DICK, 1994;

TRASAR-CPEDA et al., 1998). Todos os organismos vivos do solo (micro-organismos,

plantas e fauna) contribuem com a sntese de enzimas, que podem ser excretadas de

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clulas vivas ou liberadas de clulas mortas (TABATABAI, 1994). Podem ser

encontradas de forma livre ou complexada em colides, minerais de argilas e

substncias hmicas (BURNS, 1982; NANNIPIERI et al., 2002). As enzimas livres so

rapidamente decompostas pelos micro-organismos do solo e aquelas ligadas a argila e

matria orgnica so resistentes a degradao (NANNIPIERI et al., 1996). As enzimas

catalisam reaes bioqumicas e so essenciais na ciclagem do C, N, P, e S no solo

(SKUJINS, 1978; NANNIPIERI et al., 2002; TABATABAI, 1994; WALLENSTEIN;

WEINTRAUB, 2008), contribuem na descontaminao de solos pela degradao de

poluentes orgnicos ou imobilizao de metais pesados (NANNIPIERI et al., 2002;

NANNIPIERI et al., 2003). Assim, sugere-se que a determinao da atividade

microbiana seja til para avaliar a diversidade funcional, investigar a ecologia

microbiana e viabilizar indicadores de qualidade do solo (NANNIPIERI et al., 2002;

NANNIPIERI et al., 2003).

Diferentes mtodos foram desenvolvidos para auxiliar no estudo das

comunidades microbiolgicas e de suas funes ecolgicas. Mtodos que avaliam a

diversidade estrutural por meio do perfil de cidos graxos (VESTAL; WHITE, 1989;

SAETRE; BTH, 2000; PUGLISI et al., 2006; STROMBERGER et al., 2007), ou da

heterogeneidade do DNA (TIEDJE et al., 1999; HONG et al., 2010), diversidade

funcional por meio perfil de consumo de substratos de carbono (GARLAND; MILLS,

1991), outros mtodos que visam detectar a diversidade funcional da comunidade do

solo tambm so valiosos, como a protemica, onde protenas especficas podem ser

identificadas e utilizadas como bioindicadores funcionais da qualidade do solo (MARON

et al., 2007).

As metodologias que envolvem o material gentico e os lipdios so importantes

para descrever a diversidade de espcies ou a diversidade gentica de uma

comunidade microbiana, mas pouco elucidam sobre os processos bioqumicos do solo,

pois no se pode correlacionar diretamente a alterao na comunidade e a mudana

das funes que estejam acontecendo no solo (VAN BRUGGEN; SEMENOV, 2000).

Por isso, so tcnicas que no devem ser utilizadas isoladamente para explicar a

complexidade existente no solo (BASTIDA et al., 2008).

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A anlise da diversidade funcional, por meio do perfil de consumo de substratos

de carbono, pode ser til na caracterizao da comunidade microbiana (GARLAND;

MILLS, 1991). Utilizando esse mtodo na comparao entre ambientes perturbados e

no perturbados tem-se a possibilidade de confirmar a presena de redundncia de

funes no ecossistema, ou seja, a existncia de populaes que desempenham um

mesmo papel funcional (ZILLI et al., 2003). Desse modo, um solo que apresenta uma

maior redundncia de funes e diversidade, provavelmente capaz de manter o

equilbrio dos processos ecolgicos ou voltar rapidamente ao estado anterior

perturbao, o que caracteriza uma sua capacidade de resilincia (ZILLI et al., 2003;

TTOLA; CHAER, 2002). No entanto, a perda de diversidade gentica no

necessariamente tem como consequncia inibio de funo de processos

bioqumicos do solo, uma vez que a perda de uma determinada espcie pode ser

compensada pela presena de outra, desempenhando a mesma funo no sistema

(GRIFFITHS et al., 2001; SETL; McLEAN, 2004; KENNEDY, 2003; ZILLI et al.,

2003).

Devido grande devastao que as florestas de araucria tm sofrido e ao

incipiente conhecimento referente aos processos biolgicos do solo, torna-se

imprescindvel conhecer a diversidade dos micro-organismos edficos e seus

processos. Esse trabalho est vinculado ao projeto BIOTA/FAPESP (N 01/05146-6)

Biodiversidade vegetal e de organismos edficos em ecossistemas de Araucaria

angustifolia naturais e impactadas no estado de So Paulo. Tendo como objetivo

avaliar a atividade, grupos funcionais de micro-organismos, diversidade estrutural e

funcional microbiana do solo, em conjunto com atributos qumicos e fsicos, como forma

de indicar o efeito causado pela ao antrpica em reas com florestas de araucria e

sugerir bioindicadores capazes de responder aos distrbios ocorridos nesse

ecossistema. Tal objetivo fundamenta-se na seguinte hiptese: os indicadores

microbiolgicos so capazes de responder prontamente s modificaes ocorridas nas

reas impactadas com araucria, possibilitando a deteco rpida e precisa de

alteraes no solo.

19

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26

27

2 INDICADORES MICROBIANOS DA QUALIDADE DO SOLO EM FLORESTAS DE ARAUCRIA

Resumo

A Floresta de Araucria uma das mais exuberantes formaes encontradas no

Bioma Mata Altntica que um dos 25 hotspots de biodiversidade do mundo. Esse ecossistema sofreu uma intensa explorao e por isso a Araucaria angustifolia considerada como uma espcie em extino. So poucos os remanescentes naturais dessa floresta e, dessa forma, so necessrios estudos e emprego de novas tecnologias que possam ajudar na sua recuperao. O desmatamento alm de causar prejuzos no solo, por meio da eroso, tambm pode ocasionar a perda da diversidade microbiana do solo, interferindo em todo o ecossistema e, por conseguinte na sua sustentabilidade. Assim, a hiptese do nosso estudo que indicadores microbianos da qualidade do solo podem responder ao antrpica ocorrida em reas de Floresta de Araucria com diferentes distrbios. O objetivo foi encontrar bioindicadores microbianos que respondam melhor s modificaes ocorridas em Floresta de Araucria. O estudo foi conduzido em dois parques, sendo escolhidas trs reas no Parque Estadual Turstico do Alto Ribeira (PETAR): FN floresta nativa de araucria, ND floresta de araucria com distrbio antropognico e PL plantio de araucria; e quatro reas foram selecionadas no Parque Estadual de Campos do Jordo: FN floresta nativa de araucria, ND floresta de araucria com distrbio antropognico, PL plantio de araucria e PF plantio de araucria com ocorrncia de fogo acidental. A coleta ocorreu em duas pocas distintas, perodo de chuva e seca. Foram avaliados os atributos microbiolgicos: arilsulfatase (ARIL), fosfatase cida (FOSF), -glicosidase (GLIC), desidrogenase (DESID), nitrognio (NBM) e carbono da biomassa (CBM), nmero mais provvel (NMP) de amonificantes (AMO), nitritadores (NITRI), nitratadores (NITRA) e desnitrificantes (DESN), respirao basal (RESP), respirao induzida por substrato (RIS), quociente metablico (qCO2) e microbiano (qMIC), e algumas propriedades fisicas e qumicas do solo. O PL do PETAR e PF do PECJ foram relacionados ARIL, DESN, CBM, qMIC nos dois parques e perodo seco e chuvoso. A partio da variabilidade revelou que os atributos microbiolgicos foram mais influenciados pelas variveis fsico-quimicas do solo do que pelas reas e pocas de coleta. No foram encontrados indicadores que fossem sensveis para o distrbio ocorrido nas reas ND dos dois parques e PL do PECJ. Os atributos microbiolgicos se mostraram potenciais indicadores de qualidade do solo, uma vez que se relacionaram as reas impactadas nos perodos e parques avaliados.

Palavras-chave: Bioindicadores; Atividade microbiana; Anlise de redundncia; Grupos

funcionais; Atividade enzimtica; Propriedades fsico-qumicas; Variabilidade particionada

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Abstract

The Araucaria Forest is one of the most spectacular formations found in the Atlantic Forest Biome. It is one of the 25 biodiversity hotspots in the world. This ecosystem has tolerated an intense exploration and, therefore, Araucaria angustifolia is considered a species in danger of extinction. There are few remaining natural forest, for that reason, studies and use of new technologies are required to help in their recovery. The deforestation can cause damage to the soil, such as erosion, and consequently the loss of soil microbial diversity, affecting the entire ecosystem and hence its sustainability. Thus, the hypothesis of our study is that microbial indicators of soil quality may respond to anthropogenic activities occurring in areas of Araucaria forest with different disorders. The objective was to find microbial bioindicators that are more sensitive to the anthropogenic interference in Araucaria Forest. The study was surveyed in two parks, three areas in Alto Ribeira Touristic State Park (PETAR): FN Native Araucaria forest, ND Native Araucaria forest with anthropogenic disturbance, and PL Reforested Araucaria; and four areas in PECJ: FN Native Araucaria forest, ND Native forest with anthropogenic disturbance; PL Reforested Araucaria, and PF Reforested Araucaria submitted to intense accidental fire. The samples were collected in dry and wet seasons. The microbiological attributes evaluated were: arilsulfatase (ARIL), acid phosphatase (FOSF), -glucosidase (GLIC), dehydrogenase (DESID), carbon (CBM) and nitrogen microbial biomass (NBM) most probable number (NMP) of bacterial ammonium oxidizers (AMO), nitrite oxidizers (NITRI), nitrate oxidizers (NITRA) and denitrifiers (DESN), basal microbial respiration (RESP), substrate induced respiration (RIS), and metabolic (qCO2) and microbial quotient (qMIC) and some physical-chemical properties of soil. There was a high correlation between the PL of PETAR and the PF of PECJ and the microbiological attributes ARIL, DESN, CBM and qMIC in both periods. The partitioning of the variability evidenced that microbial activity was influenced in a higher degree by the physical-chemical properties of soil than by the study areas or periods. None of these bioindicators was sensitive enough to discriminate the disturbed areas (ND areas in both parks and PL in PECJ) and the native areas. The microbiological attributes used together are sensitive to alterations occurring in the soil of Araucaria forests, since they show a high correlation with impacted areas and parks in both assessment periods. Keywords: Bioindicators; Microbial activities; Redundancy analysis; Functional groups;

Enzymatic activities; Physical-chemical properties; Variance partitioning

29

2.1 Introduo

A Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze um pinheiro nativo do Brasil inserido

no Bioma Mata Atlntica, classificada como Floresta Ombrfila Mista e popularmente

conhecida como mata de araucria, floresta de pinheiros ou simplesmente araucria

(SHIMIZU; OLIVEIRA, 1981). A floresta de araucria um ecossistema rico que abriga

uma variedade de espcies vegetais, animais e microbianas com interaes complexas

e dinmicas (MATTOS, 1994; IBGE, 1992; CARDOSO, 2004; BRDE, 2005; CALDEIRA,

2006).

A degradao dessa floresta, entre os sculos XIX e XX, ocorreu principalmente

pela retirada de madeira, considerada de alta qualidade que foi destinada as fbricas de

celulose e mveis da regio Sul do Brasil e tambm do exterior (LADEIRA, 2002).

Desse modo, a floresta de araucria que antes cobria cerca de 185.000 km2, resta

cerca de 3 % da rea original, sendo composta por florestas fragmentadas e na sua

maior parte dentro de propriedades particulares (CASTELLA; BRITEZ, 2004, METZGER

et al., 2009). Por esse motivo a Araucaria angustifolia foi includa na lista de espcies

ameaadas de extino do IBAMA (1992), e hoje protegida por lei, contudo, a retirada

dessa espcie ainda feita de forma ilegal (SANTOS, 2010; CORRA, 2010).

Com a retirada da vegetao nativa, o solo torna-se muito susceptvel

degradao. Nos ltimos 25 anos cerca de 24 % do solo mundial foi degradado, sendo

que 15 % dessa degradao j havia sido detectada em 1991 (BAI et. al., 2008).

Portanto, isso indica que novas reas esto sendo impactadas. Dessa forma, entender

os processos chaves relacionados decomposio da matria orgnica e ciclagem de

nutrientes so de suma importncia para se conseguir monitorar, manter e recuperar a

qualidade do solo. Diante disso, houve um crescente interesse em se medir a perda da

qualidade do solo resultante do uso da terra (DICK, 1992). E definiu-se a qualidade do

solo como A capacidade do solo de funcionar dentro dos limites do ecossistema para

sustentar a produtividade biolgica, manter a qualidade ambiental e promover a sade

de plantas e animais (DORAN; PARKIN, 1994).

Alguns autores consideram as propriedades qumicas e fsicas como bons

indicadores da sade do solo. Todavia, as propriedades bioqumicas so preferidas

30

pelo fato de serem mais sensveis e responderem mais rapidamente s modificaes

ocorridas no ambiente (DICK, 1992; NANNIPIERI et al. 2002; GIL-SOTRES et al.,

2005). No obstante, devido complexidade dos processos biticos e abiticos

existente no solo, os indicadores individualmente no so capazes de explicar e

quantificar todos os aspectos da qualidade do solo (MENDES et al., 2009). Por isso, a

avaliao da qualidade do solo pode ser feita utilizando um conjunto de indicadores

composto por atributos qumicos, fsicos e biolgicos do solo (DORAN, PARKIN, 1994).

Dessa maneira, alguns indicadores microbiolgicos, como o carbono da

biomassa microbiana (CBM), a respirao basal (RESP) e os quocientes microbiano

(qCO2) e metablico (qMIC), so frequentemente utilizados como indicadores de

qualidade do solo devido alta sensibilidade desses parmetros para mudanas no uso

da terra e prticas de manejo (JENKINSON; LAND, 1981; BARETTA et al., 2008,

JIANG et al., 2009; KASCHUK et al., 2010; ANDERSON, 2009; ANDERSON;

DOMSCH, 2010). As enzimas tm sido identificadas como possveis indicadores de

qualidade do solo, devido rpida resposta que tem mostrado para mudanas no

manejo (DICK, 1994; BANDICK; DICK, 1999, FLOCH et al., 2009).

Assim, em vista da degradao que a floresta de araucria tem sofrido, e a

consequente situao de extino dessa espcie, ainda se tem pouca informao sobre

microbiota desse ecossistema. Ento, estudos que envolvam a avaliao de atributos

microbiolgicos nos diferentes nveis de distrbio das reas de araucria, sero

importantes para se entender mais sobre a ecologia microbiana e avaliar quanto a

interferncia antrpica pode ter modificado a microbiota do solo desse ecossistema.

Nossa hiptese que indicadores microbiolgicos do solo so sensveis aos diferentes

nveis de distrbios ocorridos nas reas com araucria. Portanto, o objetivo foi

encontrar indicadores microbiolgicos que melhor respondem a essas modificaes e

saber em que grau esses atributos podem ser influenciados pelas diferentes pocas,

nveis de perturbao (reas) e propriedades fsico-quimicas do solo.

31

2.2 Desenvolvimento 2.2.1 Material e mtodos Descrio das reas de estudo

As reas envolvidas no presente estudo so pertencentes a dois Parques

Estaduais no Estado de So Paulo que ainda mantm florestas de araucria residuais e

posteriormente implantadas. Foram selecionados o Parque Estadual Turstico do Alto

Ribeira (PETAR), que se situa no sudeste do estado de So Paulo e o Parque Estadual

de Campos do Jordo (PECJ) que est localizado no nordeste do estado de So Paulo.

As reas escolhidas pertencentes ao PETAR (24 20 S e 4836 W) e ao

municpio de Barra do Chapu SP (2428 S e 4901 W) esto a uma altitude mdia

de 900 m, e possuem iguais condies quanto ao clima, mas possuem solos diferentes,

sendo caracterizados como Argissolo vermelho-amarelo no PETAR e Cambissolo

hplico no municpio de Barra do Chapu (EMBRAPA, 2006) (Figura 2.1).

32

Figura 2.1 - Localizao das reas de araucria dentro do PETAR (Parque Estadual Turstico do Alto

Ribeira) e no municpio de Barra do Chapu, SP. Floresta nativa de araucria (FN) (2428'48.01"S e 4901'32.32"W), plantio de araucria (PL) (2420'13.44"S e 4836'13.25"W) e floresta de araucria com distrbio antropognico (ND) (2428'31.29"S e 4901'17.76"W)

Essas reas apresentam clima subtropical de altitude, mesotrmico mido (Cfb),

segundo a classificao de Kppen, sendo caracterizado por estaes de vero e

inverno bem definidas e ocorrncia de precipitao em todos os meses do ano (Figura

2.2).

33

Figura 2.2 - Temperatura mdia mensal (C) e precipitao pluviomtrica mensal (mm), registradas no

municpio de Ribeira-SP, no perodo de fevereiro de 2007 a maro de 2008, com a 1 coleta de solo em setembro de 2007 e a 2 coleta em fevereiro de 2008. Dados fornecidos pela estao meteorolgica automtica de Ribeira-SP

No PETAR as reas estudadas so: 1) floresta nativa de araucria (FN) situada

em uma propriedade particular no municpio de Barra do Chapu que possui alta

densidade de araucrias, com presena de vrias espcies arbreas, arbustivas e

herbceas (Figura 2.3A); 2) floresta nativa de araucria com distrbio (ND) sofre

interferncia antrpica, devido proximidade da rea urbana do municpio de Barra do

Chapu, com a entrada de pessoas e o corte de madeira (Figura 2.3B); 3) plantio de

araucria (PL) que est dentro do PETAR no municpio de Iporanga e possui idade de

aproximadamente 25 anos (Figura 2.3C). Nesse ltimo, h predominncia de

araucrias, com a presena de espcies arbustivas, herbceas e principalmente de

gramneas. um ecossistema que apresenta em seu sub-bosque restos de pastagem

(Brachiaria sp.). Nesse local h influncia antrpica pela presena de pequenas

propriedades agrcolas e de alguns tipos de animais, como cavalos e gado.

34

Figura 2.3 - A) Floresta nativa de araucria (FN); B) floresta de araucria com distrbio antropognico

(ND) e C) plantio de araucrias no PETAR

As reas pertencentes ao PECJ (2240 S e 4527 W) esto a uma altitude

mdia de 1700 m e possuem condies de clima e solo iguais, que so caracterizados

como Latossolo vermelho-amarelo distrfico de textura argilosa (EMBRAPA, 2006)

(Figura 2.4).

35

Figura 2.4 - Localizao das reas de araucria dentro do PECJ (Parque Estadual de Campos do

Jordo). Floresta nativa de araucria (FN) (2241'24.28"S e 4528'39.81"W), plantio de araucria (PL) (2239'18.60"S e 4526'22.58"W), floresta de araucria com distrbio antropognico (ND) (2241'29.00"S e 4527'52.00"W) e plantio de araucria com fogo acidental (PF) (2239'38.25"S e 4526'34.66"W)

O municpio de Campos do Jordo apresenta clima tropical de altitude (Cwa)

segundo a classificao de Kppen, caracterizado como clima mesotrmico com

inverno seco, vero quente e chuvoso (Figura 2.5).

36

Figura 2.5 - Temperatura mdia mensal (C) e precipitao pluviomtrica mensal (mm), registradas no

municpio de Campos do Jordo, no perodo de fevereiro de 2007 a abril de 2008, com a 1 coleta em outubro de 2007 e a 2 coleta em maro de 2008. Dados fornecidos pela estao meteorolgica automtica de Campos do Jordo

No PECJ as reas estudadas so: 1) floresta nativa de araucria (FN) possui

maior diversidade dentro daqueles avaliados no Parque (Figura 2.6A). composta

basicamente por diversas espcies arbustivas, herbceas e arbreas pertencentes s

famlias Araucariaceae, Clethraceae, Cunnoniaceae, Lauraceae, Melastomataceae,

Podocarpaceae, Rosaceae, Symplocaceae, Myrsinaceae e Euphorbiaceae; 2) a floresta

de araucria com distrbio (ND) possui rvores mais espaadas e grande quantidade

de plantas herbceas, sofre interferncia antrpica, com intensa entrada de pessoas e

animais, como pasto para gado (Figura 2.6B). 3) plantio de araucria (PL) que foi

plantado em 1959 (Figura 2.6C). Encontra-se nesta rea a presena de Podocarpus

lambertii e poucas espcies herbceas e gramneas. 4) plantio de araucria submetido

a fogo (PF), o qual foi implantado em 1959, e um incndio acidental intenso ocorreu em

julho de 2001 (Figura 2.6D). Apresenta-se em estado de regenerao, com menor

densidade de araucrias e predomnio da gramnea Aristida longiseta, da composta

37

Braccharis trimera e do gnero Paspalum, com algumas espcies arbustivas e

herbceas. comum o pastejamento por bovinos nas reas ND, PL e PF; esses

animais so provenientes de pequenas propriedades rurais presentes dentro do parque.

Maiores informaes sobre a flora arbrea, arbustiva e herbcea do Parque Estadual de

Campos do Jordo podem ser obtidas em Robim et al. (1990).

Figura 2.6 - A) Floresta nativa de araucria (FN); B) floresta de araucria com distrbio antropognico

(ND); C) plantio de araucria (PL) e D) plantio de araucria submetido ao fogo acidental (PF) no PECJ

38

Dessa forma, foram estabelecidas 3 reas no PETAR e 4 reas no PECJ. Cada

rea, com aproximadamente 0,5 ha, foi dividida em 3 subreas aproximadamente iguais

para haver melhor representatividade. Posteriormente foi feito um transecto e, ao

acaso, foram georreferenciadas 5 rvores em cada subrea utilizando o GPS

MAGELAN 300, dando um total de 15 rvores por rea. Para cada rvore selecionada,

trs pontos na profundidade de 0-20 cm foram coletados sob a copa para compor uma

nica amostra de solo. A primeira amostragem foi feita no perodo seco

(setembro/2007-PETAR e outubro/2007-PECJ) e a segunda amostragem no perodo

chuvoso (fevereiro/2008-PETAR e maro/2008-PECJ) (Figuras 2.2 e 2.5). As amostras

de solo foram homogeneizadas, passadas por uma peneira de malha 2 mm e, aquelas

destinadas aos ensaios microbiolgicos foram armazenadas a uma temperatura de 7 C

3 C. As destinadas aos ensaios fsico-qumicos foram mantidas a temperatura

ambiente at a realizao dos ensaios.

Avaliao dos atributos fsicos e qumicos do solo

Para a anlise qumica e fsica do solo todas as amostras foram secas a 65 C

em estufa. As variveis analisadas foram: pH, H++Al3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, S total

(S), N total (NT), Carbono Orgnico Total (COT) e a Capacidade de Troca Catinica a

pH 7,0 (CTC) na camada de 0-20 cm. Os mtodos usados e as referncias so

apresentados na Tabela 2.1.

Tabela 2.1 - Mtodos utilizados para a anlise qumica do solo

Varivel do solo Mtodo ou extrator Referncia pH Medido em CaCl2 0,01 M Raij et al., 2001 H++Al3+ Acetato de Clcio pH 7,0 Raij et al., 2001 Al3+ KCl 1 M e titulao com NaOH 0,025 M Raij et al., 2001 P Resina trocadora de ons Raij et al., 2001

Ca2+ e Mg2+ Extrao em KCl e determinao em espectrofotometria de absoro atmica Raij et al., 2001

S Extrao com Ca(H2PO4)2 0,01 mol.L-1 Raij et al., 2001 COT Digesto com K2Cr2O7 Raij et al., 2001 NT Mtodo de Kjeldahl Raij et al., 2001 K+ Mehlich 1 Embrapa, 1999

39

A somatria de bases (SB) foi calculada pela soma de (Ca2+, Mg2+ e K+), a CTC a

pH 7,0 foi calculada somando-se os valores dos teores de (H++Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+) e,

por fim, calculou-se a porcentagem da saturao da CTC por bases (SB*100/CTC)

para a profundidade de 0-20 cm.

A composio granulomtrica do solo foi determinada pelo mtodo do hidrmetro

com uma leitura (GEE; OR, 2002).

As anlises qumicas foram realizadas com as amostras do perodo seco e

chuvoso. Porm, devido baixa sensibilidade dos parmetros fsicos (textura)

sazonalidade, a avaliao da composio granulomtrica foi realizada somente com as

amostras do perodo chuvoso.

Avaliao dos atributos microbiolgicos

O teor de carbono da biomassa microbiana (CBM) foi determinado pelo mtodo

da fumigao-extrao, aps incubao no escuro por 24 horas, extrao com K2SO4

(0,5 mol.L-1), oxidao com K2Cr2O7 (66,7 mM) e titulao com sulfato ferroso

amoniacal [(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O] (33,3 mM) (VANCE et al., 1987). O teor de

nitrognio da biomassa microbiana (NBM) foi determinado pelo mtodo de fumigao-

extrao (VANCE et al., 1987), sendo a medida do nitrognio reativo feita com

ninhidrina adapatado por Joergensen e Brookes (1990) e Joergensen (1996).

A respirao microbiana (RESP) foi estimada pelo CO2 liberado do solo que foi

incubado juntamente com frasco contendo NaOH (0,05 mol L-1) por 24 horas, durante

10 dias. Em cada amostra adicionou-se BaCl2 e o indicador fenolftalena, a titulao foi

feita com HCl (0,05 mol.L-1) (ALEF, 1995). A respirao induzida (IND) similar a

basal, no entanto, h o acrscimo de 0,5 g de glicose em 100 g de solo (0,5 %) sendo

incubados por 8 dias (ALEF, 1995).

Foi determinado o quociente metablico (qCO2) pela relao da respirao

microbiana/biomassa microbiana, segundo metodologia proposta por Anderson e

Domsch (1993). J o quociente microbiano (qMIC) foi calculado pela relao do

carbono da biomassa/carbono orgnico total, expresso em porcentagem (Anderson,

1994).

40

Foram quantificadas as atividades enzimticas do solo relacionadas aos ciclos do

carbono (-glucosidase) (GLIC), do fsforo (fosfatase cida) (FOSF) e do enxofre

(arilsulfatase) (ARIL) de acordo com os mtodos descritos por Tabatabai (1994), por

meio da determinao colorimtrica do p-nitrofenol liberado pela ao dessas enzimas,

quando o solo incubado com substratos especficos para cada uma delas. A atividade

da desidrogenase (DESID) foi realizada conforme Casida et al. (1964).

Foram feitos tambm o Nmero Mais Provvel (NMP) de amonificantes (AMO)

(SARATHCHANDRA, 1978), nitrificantes (nitritadores - NITRI, nitratadores - NITRA)

(SCHMIDT; BELSER, 1994) e desnitrificantes (DESN) (ULBRICH et al., 2004).

Utilizaram-se diluies de 10-4 a 10-8 para amonificantes, 10-2 a 10-5 para nitrificantes e

10-2 a 10-7 para desnitrificantes.

Anlise estatstica dos dados

Para analisar a resposta das variveis microbiolgicas em relao s

propriedades qumicas e fsicas do solo, a anlise de redundncia (RDA) foi realizada

por meio do programa Canoco verso 4.5 (TER BRAAK; SMILAUER, 2002). Antes de

ser feita a RDA, a relao entre as variveis microbiolgicos e ambientais foram

submetidos Anlise de Correspondncia Retificada ou Detrended Correspondence

Analysis (DCA). A DCA mostrou que o comprimento do gradiente sempre foi < 3

indicando que cada espcie assume uma resposta linear em relao ao gradiente (TER

BRAAK; SMILAUER, 2002). Alguns atributos qumicos e fsicos do solo, que so

variveis explicativas, foram retirados da RDA por meio da ferramenta forward

selection por apresentarem colinearidade. Realizou-se o teste de permutao de Monte

Carlo com 999 permutaes para verificar a significncia da variabilidade dos dados

explicados (p < 0,05) (TER BRAAK, 2002). A partir disso, a significncia das

correlaes sugeridas pela RDA foi tambm verificada por meio da correlao de

Spearman (p < 0,05) (ZAR, 1996).

A Anlise de Redundncia Parcial (pRDA) foi utilizada para se verificar a relativa

contribuio e significncia das variveis ambientais no total da variabilidade dos dados

microbiolgicos (ARIL, FOSF, GLIC, DESID, NBM, CBM, AMO, NITRI, NITRA, DESN,

41

RESP, RIS, qCO2 e qMIC). As variveis ambientais foram agrupadas dentro de trs

categorias, como se segue: 1) diferentes reas, 2) perodos de coleta e 3) atributos

fsico-qumicos do solo. Assim, a varincia total dos dados microbiolgicos obtida a

partir da corrida completa da RDA, com todas as variveis ambientais avaliadas. A

partir disso, a varincia explicada por cada varivel ambiental foi obtida pela corrida

parcial da RDA sendo um grupo de varivel usado como varivel explicativa e o outro

como covarivel. Mais detalhes sobre essa anlise podem ser obtidos em Liu (1997) e

Legendre (2008).

As variveis qumicas e fsicas do solo foram submetidos anlise de varincia

(ANOVA two-way) utilizando-se o programa estatstico SISVAR verso 5.0 (FERREIRA,

2007), seguido pelo teste de Tukey (p < 0,05) para comparar as mdias entre as reas

e pocas avaliadas.

2.2.2 Resultados

Os atributos microbiolgicos no PETAR foram submetidos anlise de redundncia

(RDA) e ao teste de Monte Carlo que se mostrou estatisticamente significativo (p < 0,01)

tanto no perodo seco (Figura 2.7A) como no perodo chuvoso (Figura 2.7B). As variveis

ambientais, no perodo seco, explicaram 42,5 % da variabilidade dos dados

microbiolgicos. O primeiro eixo explicou 37,4 % e o segundo eixo 22,7 % da variabilidade

(Figura 2.7A), e encontrou-se uma correlao de 0,836 dos atributos microbiolgicos com

as variveis ambientais. No perodo chuvoso, as variveis ambientais explicaram 40,6 %

da variabilidade dos dados microbiolgicos. Foi explicado no primeiro eixo 34,2 % da

variabilidade e no segundo eixo 19,1 % (Figura 2.7B). Tambm apresentaram uma alta

correlao (0,856) entre os atributos microbiolgicos e as variveis ambientais.

Na RDA, observa-se a ntida separao das reas FN e ND da rea PL, formando 2

agrupamentos distintos nos perodos analisados. Desse modo, sugere-se que FN e ND

possuem caractersticas microbiolgicas e ambientais que so muito mais prximas entre

si do que quando comparadas a PL (Figuras 2.7A e 2.7B).

Alguns atributos microbiolgicos e variveis ambientais se relacionaram s mesmas

reas tanto no perodo seco como no chuvoso. As reas FN e ND se relacionaram

42

positivamente a AMO, NITRI, NITRA, DESID, RESP e qCO2 e s variveis ambientais pH,

SB e P (Figuras 2.7A e 2.7B). A correlao de Spearman foi positiva entre NITRI e NITRA

com o pH (rs= 0,269, p < 0,05; rs= 0,289, p < 0,01, respectivamente). E, alm disso, NITRI e

NITRA foram correlacionados positivamente entre si (rs= 0,256, p < 0,05). O PL se

relacionou ao qMIC, CBM, ARIL e DESN e s variveis ambientais NT, COT e argila. O

qCO2 foi positivamente relacionado RESP (rs= 0,596, p < 0,0001) e negativamente

relacionado qMIC (rs= - 0,720, p < 0,0001) e CBM (rs= - 0,694, p < 0,0001), sendo os

DESN positivamente relacionados CBM (rs= 0,445, p < 0,0001).

A relao C/N apresentou correlao negativa com o qMIC (rs= - 0,785, p < 0,001),

enquanto que houve relao positiva com o qCO2 (rs= 0,413, p < 0,0001). O COT

apresentou correlao positiva com DESN (rs= 0,495, p < 0,0001), NBM (rs= 0,566, p <

0,0001) e RIS (rs= 0,428, p < 0,0001). O NT apresentou correlaes positivas com DESN

(rs= 0,514, p < 0,0001) e NBM (rs= 0,571, p < 0,0001), e tambm com CBM (rs= 0,365, p <

0,001) e RIS (rs= 0,382, p < 0,001). O P foi positivamente relacionado AMO (rs= 0,301, p

< 0,01).

43

Figura 2.7 - Anlise de redundncia (triplot) (RDA) dos atributos microbiolgicos e variveis ambientais

(poca, rea, atributos qumicos e fsicos do solo) no PETAR (Parque Estadual Turstico do Alto Ribeira). A) perodo seco (smbolos cheios) e B) perodo chuvoso (smbolos vazios); reas: floresta nativa de araucria (FN), floresta de araucria com distrbio antropognico (ND) e plantio de araucria (PL); variveis microbiolgicas: enzimas arilsulfatase (ARIL), fosfatase cida (FOSF), -glicosidase (GLIC) e desidrogenase (DESID), nitrognio (NBM) e carbono (CBM) da biomassa, NMP de amonificantes AMO), nitritadores (NITRI), nitratadores (NITRA) e desnitrificantes (DESN), respirao basal (RESP), respirao induzida (RIS), quociente metablico (qCO2) e microbiano (qMIC)e variveis ambientais: pH, fsforo (P), carbono orgnico total (COT), enxofre (S), soma de bases (SB), nitrognio total (NT), capacidade de troca catinica (CTC), acidez potencial (H+Al), teor de argila (Argila) e areia (Areia). Os smbolos maiores so os centrides de cada rea

44

Os atributos microbiolgicos no PECJ foram submetidos anlise de redundncia

(RDA) e ao teste de Monte Carlo que se mostrou estatisticamente significativo (p < 0,01)

nos perodos seco e chuvoso (Figuras 2.8A e 2.8B, respectivamente). As variveis

ambientais, no perodo seco, explicaram 42,8 % da variabilidade dos dados

microbiolgicos. O primeiro eixo explicou 57,6 % e o segundo eixo 19,5 % da variabilidade

(Figura 2.8A), e encontrou-se uma alta correlao entre atributos microbiolgicos e

variveis ambientais de 0,911. No perodo chuvoso as variveis ambientais explicaram

33,1 % da variabilidade dos dados microbiolgicos do solo. Foi explicado no primeiro eixo

45,9 % da variabilidade e no segundo eixo 23,7 % (Figura 2.8B). Tambm apresentaram

uma alta correlao entre atributos microbiolgicos e variveis ambientais de 0,822.

As reas se agruparam distintamente no perodo seco, exceto as reas ND e PL

que no se separaram, no entanto, as reas FN e PF se mostraram distintas em relao s

demais e entre si. No perodo chuvoso, apesar de formarem grupos distintos, as reas FN

e PL estiveram mais prximas entre si e ficaram separadas das reas ND e PF. Isso uma

indicao de que as variveis ambientais e microbiolgicas foram mais semelhantes entre

as reas ND e PL no perodo seco e depois entre FN e PL no perodo chuvoso.

Quando se levam em considerao os perodos seco e chuvoso, verifica-se que PF

se relacionou positivamente ao qMIC, CBM, AMO, NITRI, NITRA, DESN e ao pH,

enquanto que a FN se relacionou positivamente a FOSF e argila (Figuras 2.8A e 2.8B). O

pH foi positivamente relacionado a NITRI (rs= 0,280, p < 0,01) e NITRA (rs= 0,296, p <

0,01). E, alm disso, o NITRI e NITRA tambm foram correlacionados positivamente entre

si (rs= 0,277, p < 0,01). O qCO2 foi positivamente relacionado RESP (rs= 0,483, p <

0,0001), e foi negativamente relacionado ao qMIC (rs= -0,765, p < 0,0001) e CBM (rs= -

0,873, p < 0,0001). E os DESN foram positivamente relacionados CBM (rs= 0,359, p <

0,0001). O NBM e a ARIL se relacionaram a PF no perodo seco e a ND no perodo

chuvoso. RIS, COT e areia se relacionaram a ND e PL no perodo seco e a ND no perodo

chuvoso.

A relao C/N correlacionou-se positivamente ao qCO2 (rs= 0,484, p < 0,01) e

negativamente com qMIC (rs= -0,366, p < 0,01). O COT se mostrou relacionado

positivamente a DESN (rs= 0,311, p < 0,001), NBM (rs= 0,316, p < 0,001) e RIS (rs= 0,296,

45

p < 0,01), enquanto o NT se correlacionou positivamente a DESN (rs= 0,489, p < 0,0001),

CBM (rs= 0,428, p < 0,0001), NBM (rs= 0,534, p < 0,0001) e RIS (rs= 0,281, p < 0,01).

Figura 2.8 - Anlise de redundncia (triplot) (RDA) dos atributos microbiolgicos e variveis ambientais

(poca, rea, atributos qumicos e fsicos do solo) no PECJ (Parque Estadual de Campos do Jordo). A) perodo seco (smbolos cheios) e B) perodo chuvoso (smbolos vazios); reas: floresta nativa de araucria (FN), floresta de araucria com distrbio antropognico (ND) plantio de araucria (PL) plantio de araucria submetido ao fogo acidental (PF); variveis microbiolgicas: enzimas arilsulfatase (ARIL), fosfatase cida (FOSF), -glicosidase (GLIC) e desidrogenase (DESID), nitrognio (NBM) e carbono (CBM) da biomassa, NMP de amonificantes (AMO), nitritadores (NITRI), nitratadores (NITRA) e desnitrificantes (DESN), respirao basal (RESP), respirao induzida (RIS), quociente metablico (qCO2) e microbiano (qMIC) e variveis ambientais: pH, fsforo (P), carbono orgnico total (COT), enxofre (S), soma de bases (SB), nitrognio total (NT), teor de argila (Argila) e areia (Areia). Os smbolos maiores so os centrides de cada rea

46

A RDA parcial (pRDA) mostrou que as variveis ambientais foram capazes de

explicar 41,5 % no PETAR e 36,8 % no PECJ da variabilidade dos dados microbiolgicos,

sendo que a variabilidade no explicada foi de 58,2 % e 63,2 %, respectivamente (Tabela

2.2). No PETAR observou-se que os atributos fsicos e qumicos do solo foram os que mais

explicaram a variabilidade dos dados microbiolgicos, o que foi seguido pelo efeito

conjunto dos atributos fsico-qumicos do solo e pelas pocas, efeito conjunto dos atributos

fsico-qumicos do solo e reas, efeito de reas e efeito de pocas (Tabela 2.2). No PECJ

tambm constatou-se que os atributos fsicos e qumicos do solo foram os que mais

explicaram a variabilidade dos dados microbiolgicos, tendo sido seguido pelo efeito

simples de reas, efeito conjunto dos atributos fsico-qumicos do solo e reas, efeito

conjunto dos atributos fsico-qumicos do solo e pocas, efeito de pocas e efeito conjunto

de reas e pocas (Tabela 2.2). O teste de Monte Carlo revelou relaes significativas

para todas as combinaes (p < 0,01), exceto para o efeito de pocas no PETAR

(Tabela 2.2).

47

Tabela 2.2 - Partio da variabilidade dos atributos fsico e qumicos, reas e pocas na variao dos dados microbiolgicos no PETAR e PECJ por meio da Anlise de Redundncia Parcial (pRDA)

PETAR Porcentagem da variao (%) eixo1 eixo2 p

atributos fsico-qumicos do solo reas pocas 0 - - - atributos fsico-qumicos do solo reas 6,7 - - - atributos fsico-qumicos do solo pocas 14,5 - - - reas pocas 0 - - - atributos fsico-qumicos do solo 15,4 26,8 21,1 0,008 reas 3,5 68,3 31,7 0,005 pocas 1,4 100 0 *0,067 total da variabilidade explicada 41,5 42,8 20,6 0,001 total da variabilidade no explicada 58,2 - - PECJ atributos fsico-qumicos do solo reas pocas 0 - - - atributos fsico-qumicos do solo reas 7,9 - - - atributos fsico-qumicos do solo pocas 7,5 - - - reas pocas 0,6 - - - atributos fsico-qumicos do solo 10 35,3 25,5 0,002 reas 8,6 70,9 23,9 0,001 pocas 2,2 100 0 0,001 total da variabilidade explicada 36,8 45,8 23 0,001 total da variabilidade no explicada 63,2 - - -

* No foi significativo a 1 % pelo Teste de Monte Carlo.

2.2.3 Discusso

Nesse estudo, o efeito dos atributos qumicos e fsicos do solo foram os mais

importantes na variao dos dados microbiolgicos, tanto no PETAR como no PECJ

(Tabela 2.2). J foi observado em outros estudos que os diferentes tipos de manejo e a

disponibilidade de nutrientes influenciem fortemente a variabilidade dos atributos

biolgicos do solo. Resultados semelhantes foram encontrados para a atividade

enzimtica do solo em diferentes tipos de manejo em um pomar de ma, onde as

propriedades fsicas e qumicas do solo explicaram a maior parte do total da variao

da atividade enzimtica (FLOCH et al., 2009).

A biomassa microbiana, considerada a parte viva da matria orgnica do solo, est

envolvida em diversos processos, como decomposio, ciclagem de nutrientes, formao

48

da matria orgnica, dentre outros (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Visto a importante

participao da biomassa microbiana em todos esses processos, mudanas no ambiente

podem ser refletidas rapidamente por alteraes na quantidade do carbono da biomassa

microbiana (CBM) (CHOROMANSKA; DELUCA, 2001; FIALHO et al., 2006). Nesse

sentido, verificou-se que houve uma relao positiva entre CBM e as reas consideradas

impactadas do PETAR (PL) e do PECJ (PF) (Figuras 2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B). No entanto,

sabe-se que a biomassa unicamente no pode medir o estado metablico da comunidade

e, para essa finalidade, outros indicadores podem ser utilizados, como o quociente

microbiano (qMIC), quociente metablico (qCO2) e a atividade enzimtica (ANDERSON;

DOMSCH, 1993; POWLSON et al., 1987; BALDOCCHI et al., 2006; ANDERSON;

DOMSCH, 2010).

O quociente microbiano (qMIC), dado pela relao CBM/COT, possui como

caracterstica principal a rapidez em responder s mudanas ocorridas no ambiente e

possibilita um melhor entendimento sobre a dinmica da matria orgnica no solo. Por isso

considerado um indicador capaz de revelar variaes ambientais em diferentes tipos de

ecossistema (TTOLA; CHAER, 2002; ANDERSON, 2003; ANDERSON; DOMSCH,

2010). Mudanas nessa relao CBM/COT podem refletir a entrada e o quo diversa a

matria orgnica no solo, a eficincia de incorporao do C pelos micro-organismos e a

estabilizao do C orgnico pelas fraes minerais do solo (SPARLING, 1992;

ANDERSON; DOMSCH, 2010).

No presente trabalho, o qMIC e a CBM foram correlacionados positivamente s

reas de plantio, PL (PETAR) e PF (PECJ). O abandono das reas de plantio e o

agravamento pelo fogo no PECJ com abertura de clareiras pode ter favorecido o

aumento da irradiao solar, e consequentemente a elevao da temperatura solo,

propiciando a germinao e o desenvolvimento de espcies arbreas secundrias e a

disseminao de gramneas invasoras (FRANA; POGGIANI, 1996). Alm disso, a

presena de gramneas nessas reas pode ter proporcionado maiores quantidades de

substratos de fcil decomposio, proveniente da liberao de exsudatos das razes,

assim modificando a composio da comunidade microbiana (SPARLING, 1992; LI et

al., 2007). Essa hiptese pode ser corroborada pela relao negativa entre qMIC e

49

relao C/N, sugerindo que a biodisponibilidade de C foi melhorada nas reas que

possuem a cobertura por gramneas.

Por meio da correlao de Spearman confirmou-se que o qCO2 foi positivamente

correlacionado com a RESP e com a relao C/N e negativamente relacionado ao qMIC

e CBM, sendo que o qCO2 e a RESP foram negativamente relacionados ao PL

(PETAR) e ao PF (PECJ) (Figuras 2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B). O qCO2, sendo a

respirao especfica por parte da biomassa microbiana, pode indicar se uma biomassa

eficiente ou no na utilizao do C. Dessa maneira, de acordo com a teoria, da

bioenergtica do desenvolvimento dos ecossistemas, de ODUM (1969) adaptada por

ANDERSON; DOMSCH (1989; 1990) para o solo, diz que num ambiente em equilbrio a

biomassa mais eficiente perderia menos C na forma de CO2 durante a respirao e

imobilizaria mais C nas clulas microbianas. Portanto, seria obtido um baixo qCO2 e alto

qMIC. Assim, Anderson e Domsch (2010) comparando os ndices qCO2 e qMIC por um

longo perodo de tempo em sistemas agrcolas (monocultivo X rotao de culturas) e

sistemas naturais (florestais com faia X florestas com faia e carvalho), evidenciaram que

os sistemas mais complexos representados pela rotao de cultura e florestas com faia

e carvalho, sempre apresentaram menor qCO2 e maior qMIC. Nesse contexto, esses

autores acreditam ter confirmado a hiptese de que o aumento na diversidade da

matria orgnica desenvolve uma comunidade microbiana do solo mais eficiente no uso

do carbono disponvel.

De acordo com esses estudos, no presente trabalho sugere-se que a relao

negativa entre qCO2 e qMIC seja um indicativo de maior eficincia da comunidade

microbiana em utilizar o carbono do solo no PL (PETAR) e PF (PECJ) quando

comparadas s demais reas. Dessa maneira, no PL e PF a presena de gramneas

pode ter proporcionado comunidade microbiana, condies edficas benficas,

ocasionadas pelos substratos de boa qualidade para decomposio, liberados pelas

razes das gramneas e tambm pela presena de excrementos de animais que

pastoreiam nessas reas.

Por outro lado, a relao positiva de qCO2 com as demais reas pode ser devido

quantidade e qualidade da serapilheira (Figura 2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B). A

serapilheira na floresta de araucria composta na sua maior parte por acculas que

50

so de difcil decomposio devido alta concentrao de lignina (SHAW et al., 1991,

MERLIM, 2005). Assim, Backes et al. (2005) constataram, em uma floresta de

araucria, que o tempo necessrio para renovao e decomposio de 50 % do

material vegetal foi de 316 dias, e esse tempo foi muito maior do que os perodos

encontrados para outras fitocenoses tropicais. Ainda, de acordo com esses mesmos

autores, a produo de serapilheira ocorre durante todo o ano, apresentando picos de

deposio distintos para os pinheiros e latifoliadas (BACKES et al., 2005). Ento, a

baixa taxa de decomposio favorece o acmulo de material vegetal na superfcie do

solo e isso pode justificar as altas relaes C/N encontradas nas reas de araucria

estudadas (BACKES et al., 2005).

Alguns grupos funcionais so capazes de sofrer modificaes com a alterao do

ambiente e, dentre esses grupos, tem-se os micro-organismos nitrificantes que podem ter

sua funo no solo alterada pelo oxignio, temperatura, umidade, pH e fertilizao

nitrogenada (BERG; ROSSWALL, 1985; MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Por esse motivo,

esse grupo torna-se um potencial indicador de distrbios no ambiente, uma vez que as

bactrias nitrificantes possuem pouca redundncia com outros grupos fisiolgicos e so

dependentes da matria orgnica (PROSSER, 2005; STENBERG, 1999).

Os dados apresentados aqui mostram que os NMPs de NITRI e NITRA foram

positivamente relacionados s reas FN e ND (PETAR) e PF (PECJ) que apresentaram

um pH mais elevado (Figuras 2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B, Apndices E e F ), e tambm que

houve correlao positiva entre as variveis microbiolgicas NITRI e NITRA. As bactrias

nitritadoras, capazes de transformar amnia em nitrito, so em sua maior parte dos

gneros Nitrospira e Nitrosomonas (HEAD et al., 1993, PROSSER, 2005), enquanto que

as bactrias nitratadoras, que transformam o nitrito a nitrato, pertencem em sua maioria ao

gnero Nitrobacter (TESKE et al., 1994, PROSSER, 2005). Por meio do NMP foi visto que

em solos cidos sob vegetao nativa os nmeros de bactrias nitrificantes so menores

do que quando comparados aos de solos neutros ou alcalinos em ambientes agrcolas (DE

BOER et al., 1992; STAMS et al.,1990; CARNOL; INESON, 1999; HASTINGS et al., 2000).

Essa diferena deve ser ocasionada pelo pH e no pelo manejo, ou seja, ambientes

naturais com pH elevado possuem a quantidade de nitrificantes na mesma proporo de

solo agrcola com pH elevado (STIENSTRA et al. 1994, PROSSER, 2005). Desse modo,

51

essa trabalho tambm mostra que os NMPs de NITRI e NITRA foram mais influenciados

pela diferena de pH entre as reas do que pelos tipos de impactos sofridos pelas reas

avaliadas.

Outro grupo funcional ligado transformao do N no solo, os desnitrificantes

(DESN), foram positivamente relacionados CBM, s variveis ambientais NT e COT e s

reas PL (PETAR) e PF (PECJ) (Figuras 2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B). As bactrias

desnitrificantes compem acerca de 0.1 a 5 % do total de bactrias do solo, so anaerbias

facultativas e capazes de reduzir formas oxidadas de N a formas gasosas (N2 e N2O)

(MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Algumas condies do solo, tais como, elevados teores de

substratos orgnicos e a anaerobiose, podem aumentar as populaes e a atividade dos

desnitrificantes (PAGE-DUMROESE et al., 2010).

Assim, estudos realizados em reas de pastagem com diferentes graus de impacto

no solo provocado pela presena de gado mostraram que, nas reas impactadas, o CBM,

NT e COT foram maiores em relao rea controle e, alm disso, foi constatado o

aumento na abundncia e na atividade dos desnitrificadores (CHROKOV et al.,

2009). Segundo os autores as mudanas ocorridas na estrutura e no funcionamento

microbiano do solo foram em decorrncia dos distrbios causados pelo pisoteio dos

animais, que provocou a compactao e danos cobertura vegetal do solo, e pelo depsito

de excrementos, que aumentou a concentrao de substratos orgnicos no solo

(CHROKOV et al., 2009). Desse modo, tendo em vista que nas reas PL (PETAR) e

PF (PECJ) h o pastoreio e uma predominante presena de gramneas, sugere-se que o

pisoteio dos animais possa ter compactado o solo e, consequentemente, ter aumentado a

quantidade de microsstios anaerbios; tambm a liberao dos exsudatos pelas razes de

gramneas, com o aumento de substratos de fcil decomposio, assim como a presena

de excrementos que foram detectados visualmente, podem ser possveis causas para a

relao positiva entre DESN, COT, NT e CBM nessas reas.

importante salientar que a contagem microbiana dependente do cultivo dos

micro-organismos. Dessa forma, o valor de NMP obtido por mtodos culturais sempre

subestimado quando comparado com mtodos moleculares. No entanto, tendncias entre

os micro-organismos cultivveis podem ser observadas, o que pode fornecer informaes

teis sobre os efeitos de distrbios do solo nessas populaes microbianas e ser de

52

utilidade na comparao de diferentes usos do solo (DEGRANGE; BARDIN 1995,

PHILLIPS et al. 2000).

As enzimas desidrogenase, fosfatase cida e -glicosidase se relacionaram tanto

com as reas impactadas como com as no impactadas, exceto a arilsulfatase, que se

relacionou somente com as reas impactadas no PETAR (PL) e PECJ (PF e ND) (Figuras

2.7A, 2.7B, 2.8A e 2.8B). A arilsulfatase tem a funo de mineralizar o S-orgnico no solo

e pode ter sua atividade influenciada pela variao na profundidade, teor de carbono,

nitrognio e pela capacidade de troca catinica do solo (TABATABAI; BREMNER,1970;

COOPER