Uso de enzimas como bioindicadores em solos com diferentes culturas no Cerrado goiano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zago, Leciana de Menezes Sousa
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG
Texto Completo: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/315
Resumo: O Cerrado brasileiro abrange cerca de dois milhões de quilômetros quadrados com área de baixa declividade e solos bem drenados, representando um grande atrativo para a agricultura mecanizada. A produção de cana-de-açúcar, soja e milho no estado de Goiás tem demandado a substituição de áreas de Cerrado em ecossistemas agrícolas. Apesar das vantagens financeiras, o uso e manejo do solo acarretam modificações em atributos físicos, químicos, biológicos e bioquímicos do solo e consequentemente na sua dinâmica de funcionamento que é dependente de processos de transformação da matéria orgânica mediados por microrganismos e enzimas extracelulares. No presente estudo buscou-se compreender a influência de culturas agrícolas anuais e perenes sobre a atividade de enzimas que participam do ciclo do carbono, nitrogênio e fósforo e propor a utilização de enzimas hidrolases como bioindicadores de qualidade do solo. Amostras de solo de Cerrado nativo e sob cultivo de soja, milho e cana-de-açúcar foram coletadas na profundidade de 0-10 cm, durante os períodos de chuva e seca, em seis pontos no estado de Goiás. Foram avaliados os teores de macronutrientes, matéria orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total e carbono da biomassa microbiana, assim como a atividade de α e β-glicosidases, fosfatase ácida, glicina aminopeptidase e protease. Os dados foram analisados por ANOVA Two-way e MANOVA One-way e as médias comparadas pelo teste de Teste de Tukey e T2 de Hotteling, respectivamente, considerando p<0,05. As relações entre as propriedades químicas e bioquímicas foram determinadas pela análise de Correlação de Pearson. O teor de nutrientes não se diferiu entre os diferentes tipos de uso do solo. Entretanto, os teores de matéria orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total e carbono da biomassa microbiana encontraram-se em menor proporção em ecossistemas agrícolas de monoculturas, evidenciando o efeito negativo do uso do solo para a qualidade desse ecossistema. A atividade de α e β-glicosidade foi menor apenas em solos com cultivo de cana-de-açúcar em relação às culturas anuais e Cerrado nativo, o que demonstra um efeito positivo das técnicas de plantio direto e rotação de culturas nas espécies de ciclo anual. A atividade de fosfatase ácida foi menor nas áreas de cultivo onde houve adição de adubo fosfatado. Aminopeptidase e protease foram influenciadas pela qualidade dos resíduos proteicos presentes no solo, sendo que a atividade de aminopeptidase foi maior em solos de cerrado nativo, enquanto protease foi menor nesse ecossistema. Embora a substituição de vegetação nativa ocasione perda de biodiversidade e redução da atividade bioquímica no solo, a implantação de culturas anuais provocou menor impacto ao ecossistema, já que as práticas de manejo estimulam a atividade microbiana no solo, o que não foi observado em relação às monoculturas. Mesmo assim, quando os dados foram analisados em conjunto foi possível observar que as alterações na cobertura vegetal e nos sistemas de manejo afetaram a atividade biológica no solo. Desse modo, as variações encontradas na atividade de hidrolases confirmaram que essas enzimas são sensíveis a variações decorrentes de práticas de gestão e uso do solo e portanto podem ser usadas como bioindicadores de qualidade do solo.
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No presente estudo buscou-se compreender a influência de culturas agrícolas anuais e perenes sobre a atividade de enzimas que participam do ciclo do carbono, nitrogênio e fósforo e propor a utilização de enzimas hidrolases como bioindicadores de qualidade do solo. Amostras de solo de Cerrado nativo e sob cultivo de soja, milho e cana-de-açúcar foram coletadas na profundidade de 0-10 cm, durante os períodos de chuva e seca, em seis pontos no estado de Goiás. Foram avaliados os teores de macronutrientes, matéria orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total e carbono da biomassa microbiana, assim como a atividade de α e β-glicosidases, fosfatase ácida, glicina aminopeptidase e protease. Os dados foram analisados por ANOVA Two-way e MANOVA One-way e as médias comparadas pelo teste de Teste de Tukey e T2 de Hotteling, respectivamente, considerando p<0,05. As relações entre as propriedades químicas e bioquímicas foram determinadas pela análise de Correlação de Pearson. O teor de nutrientes não se diferiu entre os diferentes tipos de uso do solo. Entretanto, os teores de matéria orgânica, carbono orgânico total, nitrogênio total e carbono da biomassa microbiana encontraram-se em menor proporção em ecossistemas agrícolas de monoculturas, evidenciando o efeito negativo do uso do solo para a qualidade desse ecossistema. A atividade de α e β-glicosidade foi menor apenas em solos com cultivo de cana-de-açúcar em relação às culturas anuais e Cerrado nativo, o que demonstra um efeito positivo das técnicas de plantio direto e rotação de culturas nas espécies de ciclo anual. A atividade de fosfatase ácida foi menor nas áreas de cultivo onde houve adição de adubo fosfatado. Aminopeptidase e protease foram influenciadas pela qualidade dos resíduos proteicos presentes no solo, sendo que a atividade de aminopeptidase foi maior em solos de cerrado nativo, enquanto protease foi menor nesse ecossistema. Embora a substituição de vegetação nativa ocasione perda de biodiversidade e redução da atividade bioquímica no solo, a implantação de culturas anuais provocou menor impacto ao ecossistema, já que as práticas de manejo estimulam a atividade microbiana no solo, o que não foi observado em relação às monoculturas. Mesmo assim, quando os dados foram analisados em conjunto foi possível observar que as alterações na cobertura vegetal e nos sistemas de manejo afetaram a atividade biológica no solo. Desse modo, as variações encontradas na atividade de hidrolases confirmaram que essas enzimas são sensíveis a variações decorrentes de práticas de gestão e uso do solo e portanto podem ser usadas como bioindicadores de qualidade do solo.The Brazilian Cerrado covers about two million square kilometers with an area of low slope and well-drained soils, representing an attractive place for mechanized agriculture. The production of sugarcane, soybeans and corn in the state of Goiás have demanded the replacement of Cerrado areas in agricultural ecosystems. Despite the financial benefits, the use and soil management input changes in physical, chemical, biological and biochemical soil properties and consequently in its functional dynamic. That is on dependence of the transformation of organic matter mediated by microorganisms and extracellular enzymes. In the present study, we tryed to understand the influence of annual and perennial crops on the activity of enzymes that participate in the carbon cycle, nitrogen and phosphorus and propose the use of hydrolases as soil quality bioindicators. Cerrado native soil samples and in soy, corn and sugarcane were collected at a depth of 0-10 cm during periods of rain and drought in six points in the state of Goiás. We evaluated the levels of macronutrients, organic matter, total organic carbon, total nitrogen and carbon of microbial biomass, as well as the activity of α and β-glycosidases, acid phosphatase, protease and glycine aminopeptidase. Data were analyzed by ANOVA Two-way and MANOVA One-way and the means were compared by Tukey test and test T2 Hotteling, respectively, considering p <0.05. The relationship between the chemical and biochemical properties was determined by Pearson correlation analysis. The nutrient content did not differ among the different types of land use. However, the organic matter content, total organic carbon, total nitrogen and microbial biomass carbon found in smaller proportion in agricultural ecosystems to monocultures, reflected the negative effect of land use on the quality of this ecosystem. The α and β-glucosidase activities were lower only in soils with sugarcane cultivation in relation to the annual crops and native Cerrado, which show a positive effect of tillage techniques and crop rotation on the species of the annual cycle. Acid phosphatase activity was lower in the cultivated areas where there were added phosphate fertilizers. Aminopeptidase and protease were influenced by the quality of the protein residues present in the soil, and the aminopeptidase activity was higher in native Cerrado native soils, while protease was less in this ecosystem. Although the replacement of vegetation causes a loss of biodiversity and reduction of biochemical activity in the soil, the establishment of annual crops caused less impact on the ecosystem, since management practices stimulate microbial activity in the soil, which was not observed in relation to monocultures. Still, when all data were analyzed together it was possible to observe that the changes in vegetation cover and the management systems affected the biological activity in the soil. Thus, the variations found in hydrolase activities confirmed that these enzymes are sensitive to changes arising from land management and use practices and therefore can be used as soil quality bioindicators.Fundação de Apoio à pesquisa do Estado de Goiás - FAPEGUniversidade Estadual de GoiásUEG ::Coordenação de Mestrado em Recursos NaturaisBrasilUEGPrograma de Pós-Graduação Stricto sensu em Recursos Naturais do Cerrado RENACCaramori, Samantha Salomãohttp://lattes.cnpq.br/1179478052817833Rosa, Joyce RoverLopes, Flávio MarquesZago, Leciana de Menezes Sousa2020-04-15T16:16:57Z2016-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfZAGO, Leciana de Menezes Sousa. Uso de enzimas como bioindicadores em solos com diferentes culturas no Cerrado goiano. 2016. 83 f. Dissertação (Mestrado Recursos Naturais do Cerrado RENAC) - Câmpus Central - sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis.http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/315porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEGinstname:Universidade Estadual de Goiás (UEG)instacron:UEG2020-12-03T13:51:50Zoai:tede2:tede/315Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://www.bdtd.ueg.br/PUBhttps://www.bdtd.ueg.br/oai/requestbibliotecaunucet@ueg.br||opendoar:2020-12-03T13:51:50Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG - Universidade Estadual de Goiás (UEG)false
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