Comparação da comunidade microbiana de solos sob vegetação nativa e sob diferentes sistemas agrícolas em áreas de plantio comercial na região central do Cerrado

Abstract

O Cerrado vem sofrendo intensas mudanças no uso da terra em especial devido ao desenvolvimento agrário. O manejo inadequado dos solos tem resultado em sua degradação afetando propriedades físicas, químicas e biológicas. A diversidade da comunidade microbiana de solos e os processos que regulam esta comunidade são ainda pouco conhecidos. Com o objetivo de avaliar o impacto de diferentes usos do solo sobre a comunidade microbiana, amostras de Latossolo Vermelho (0-5 cm) foram coletadas na Fazenda Dom Bosco (Cristalina-GO) em áreas de cerrado sentido restrito e nas lavouras sob plantio direto de soja (Glicine max) e feijão (Phaseolus vulgaris) irrigado com pivô central, na linha e entrelinha de plantio. Determinou-se o teor gravimétrico de água do solo, pH e carbono da biomassa microbiana. A estrutura da comunidade microbiana foi avaliada através do uso de PCR-DGGE-Seqüenciamento de 16S e 18S rDNA. Em geral, o conteúdo gravimétrico de água, pH, carbono da biomassa microbiana e análises de PCR-DGGE 16S e 18S rDNA não diferiram nas amostras coletadas na linha e entrelinha de plantio nas áreas de cultivo de feijão e soja. Os valores médios de pH nas áreas agrícolas foram aproximadamente 14% maiores que na área nativa. Na área nativa e sob cultivo de soja foi possível observar um padrão sazonal nos valores de teor gravimétrico de água no solo e de biomassa microbiana. Entretanto, na área cultivada com soja, houve uma redução de 66% dos valores mínimos de biomassa em relação ao cerrado sentido restrito. Já na área de feijão irrigado, os valores de biomassa microbiana tenderam a não variar ao longo do ciclo de cultivo. Os dendrogramas das comunidades bacteriana e fúngica da área de soja e feijão irrigado obtidos a partir da análise do DGGE indicam primeiramente a influência do tipo de cobertura vegetal (áreas nativas x cultivadas), da presença ou ausência de cobertura (pré e pós-plantio e período de cultivo) e posteriormente do período de desenvolvimento da cultura e/ou da sazonalidade. A fertilização ocorrida na área de feijão irrigado parece ter influenciado mais a comunidade fúngica que bacteriana, pois os índices de similaridades entre as coletas foram menores. Com o seqüenciamento de bandas escolhidas nos géis de DGGE foi possível verificar a predominância das divisões actinobactéria, gammaproteobactéria, ascomicetos, basidiomicetos, chitridiomicetos e um membro do reino Protozoa.

The Cerrado is subjected to intense land use changes associated to agricultural development. The inadequate management of soils can lead to their degradation with impacts to physical, chemical and biological properties. The diversity of soil microbial community and the processes that regulate this community are still poorly understood. The objective of this study was to determine the effects of different land uses on the soil microbial structure. Soil samples (Red Latossol) (0-5 cm) were collected at the “Fazenda Dom Bosco” (Cristalina-GO) in a cerrado sentido restrito area, in an area cultivated with soybean (Glicine max) under no-tillage and another one cultivated with irrigated common bean (Phaseolus vulgaris) (central pivot), from row and inter-row. Soil gravimetric water content, pH, microbial biomass C were determined. The structure of soil microbial community were analysed by PCR-DGGE-Sequencing of 16S and 18S rDNA. In general, gravimetric water content, pH, microbial biomass C and PCR-DGGE 16S and 18S rDNA showed no difference between samples collected from row and inter-row in soybean and common bean areas. Mean soil pH values in soybean and common bean areas were approximately 14% higher than in the native area. In the native and soybean areas, a seasonal pattern was observed for gravimetric water content and microbial biomass C but in soybean area a reduction of 66% in microbial biomass was observed comparing minimum values in relation to cerrado sentido restrito. In the common bean area, microbial biomass tended to show no variation along the cultivation period. Cluster analysis from DGGE patterns of bacterial and fungal communities in soybean and common bean areas showed initially an influence of the type of vegetation (native areas x croplands), and then of the presence or absence of vegetation cover (fallow and growing period) and finally of plant development stage or seasonality. The soil fertilization on common bean area seems to produce more effect on fungal communities than on bacterial communities because similarity coefficients were lower when comparing different samples. Sequencing of selected bands showed a predominance of the following divisions: actinobacteria, gammaproteobacteria, ascomycetes, basidiomycetes, chitridiomycetes and a member of Protozoa Kingdom.