RAFAELA RUY INDICADORES MICROBIOLÓGICOS E BIOQUÍMICOS DE QUALIDADE EM SOLO DE BAIXA FERTILIDADE NATURAL QUE RECEBEU CALAGEM E ADUBAÇÃO FOSFATADA

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1 CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MICROBIOLOGIA RAFAELA RUY INDICADORES MICROBIOLÓGICOS E BIOQUÍMICOS DE QUALIDADE EM SOLO DE BAIXA FERTILIDADE NATURAL QUE RECEBEU CALAGEM E ADUBAÇÃO FOSFATADA Londrin Prná 2014

2 RAFAELA RUY INDICADORES MICROBIOLÓGICOS E BIOQUÍMICOS DE QUALIDADE EM SOLO DE BAIXA FERTILIDADE NATURAL QUE RECEBEU CALAGEM E ADUBAÇÃO FOSFATADA Dissertção presentd o Progrm de Pós-Grdução em Microiologi, d Universidde Estdul de Londrin, como requisito prcil à otenção do título de Mestre em Microiologi. Áre de concentrção: Microiologi Linh de Pesquis: Ecologi Microin Orientdor: Dr. Mrco Antonio Nogueir Londrin Prná 2014

3 Ctlogção elord pel Divisão de Processos Técnicos d Biliotec Centrl d Universidde Estdul de Londrin. Ddos Interncionis de Ctlogção-n-Pulicção (CIP) R985i Ruy, Rfel. Indicdores microiológicos e ioquímicos de qulidde em solo de ix fertilidde nturl que receeu clgem e dução fosftd / Rfel Ruy. Londrin, f. : il. Orientdor: Mrco Antonio Nogueir. Dissertção (Mestrdo em Microiologi) Universidde Estdul de Londrin, Centro de Ciêncis Biológics, Progrm de Pós-Grdução em Microiologi, Inclui iliogrfi. 1. Solos Qulidde Teses. 2. Indicdores (Biologi) Teses. 3. Solos Teor de fósforo Teses. 4. Clgem dos solos Teses. 5. Solos ácidos Teses. I. Nogueir, Mrco Antonio. II. Universidde Estdul de Londrin. Centro de Ciêncis Biológics. Progrm de Pós- Grdução em Microiologi. III. Título.

4 RAFAELA RUY INDICADORES MICROBIOLÓGICOS E BIOQUÍMICOS DE QUALIDADE EM SOLO DE BAIXA FERTILIDADE NATURAL QUE RECEBEU CALAGEM E ADUBAÇÃO FOSFATADA Dissertção presentd o Progrm de Pós-Grdução em Microiologi, d Universidde Estdul de Londrin, como requisito prcil à otenção do título de Mestre em Microiologi. BANCA EXAMINADORA Dr. Mrco Antonio Nogueir Emrp Soj - Orientdor Dr. Wldemr Zngro Filho Universidde Estdul de Londrin Dr. André Shigueyoshi Nktni Emrp Soj/CNPq Ph.D. Mringel Hungri Emrp Soj 1ª suplente André Luíz Mrtinez de Oliveir Universidde Estdul de Londrin 2º suplente Londrin, 26 de Fevereiro de 2014

5 Aos meus pis dedico este trlho.

6 Agrdecimentos Deixo qui minh etern grtidão o meu orientdor Dr. Mrco Antonio Nogueir, por ser este exemplo de pesso, pelo seu trlho e pel mneir com que ele interge com cd orientndo seu, humnizndo sempre pesquis científic. Agrdeço tmém Drª Mringel Hungri, pesso d qul eu sempre tinh ouvido mrvilhs e que descori que relmente er tudo isso e mis um pouco. Agrdeço todo o pessol do lortório de iotecnologi do solo, em especil, equipe do ioindicdores que colorou mis diretmente com o meu trlho, ms tmém àqueles que contriuírm com seu om di motivdor, com s longs converss durnte os lmoços e nos cfés (tomdos com um pontulidde ingles). A todos os funcionários d Emrp-Soj, pois sempre form muito presttivos comigo. Ao Dr. Wldemr Zngro e o Dr. André Shigueyoshi Nktni pels contriuições feits este trlho. Ao prof. Dr. Edurdo Fávero Cires, d Universidde Estdul de Pont Gross, por disponiilizr áre experimentl pr mostrgem de solo. A minh fmíli, pois mesmo que creditssem que eu estv me precipitndo o optr por um curso de mestrdo (eles estvm certos), me derm todo o poio pr concluir o curso. Muito origd pi e mãe por cd vigem feit Londrin, por me judrem ns mudnçs, no finnceiro e principlmente no emocionl. A meu mrido por encrr metde d responsilidde comigo, por creditr o suficiente no meu sonho pr mudr de cidde e de vid, por mdurecer ntes do tempo pr me compnhr, por renuncir si mesmo muits vezes em prol do nosso relcionmento. A meus sorinhos, minhs desculps por ter pssdo com vocês menos tempo do que eu gostri. Desculps tmém todos os nimis que perdi nesses nos dedicdos o mestrdo. Tmém quero grdecer tods s escols onde eu trlhei, onde fui muito em receid pelos diretores, professores, equipe pedgógic, funcionários e lunos, desde qundo eu er pens lun especil do progrm. Origd todos vocês pelo poio, compreensão e compnhi.

7 É preciso trlhr todo di, tod mdrugd, pr mudr um pedço de hort, um pisgem, um homem. Ms mudm, ess é verdde. : Domingos Pellegrini

8 RESUMO RUY, Rfel. Indicdores microiológicos e ioquímicos de qulidde em solo de ix fertilidde nturl que receeu clgem e dução fosftd f. Dissertção (Mestrdo) Universidde Estdul de Londrin, Londrin, A sustentilidde dos sistems de produção grícol pode ser medid pelo seu impcto n qulidde do solo. Atriutos microiológicos e ioquímicos form utilizdos como ioindicdores de qulidde em solo de ix fertilidde nturl que receeu dus fontes de dução fosftd (superfosfto triplo e fosfto nturl retivo) e dois modos de clgem (clgem superficil e incorpord), lém dos respectivos controles, em rrnjo ftoril 3 x 3. Amostrrm-se qutro profundiddes de solo (0-5, 5-10, e cm), sendo que os efeitos mis pronuncidos ns proprieddes microiológics e ioquímics form oservdos ns cmds superficiis. A clgem superficil umentou tividde ds enzims do solo, respirção sl e diminuiu iomss microin, ms clgem incorpord resultou em efeitos negtivos ns cmds superficiis do solo, onde o ppel microino é mis pronuncido. Pr o ftor dução fosftd, o superfosfto triplo fvoreceu tividde microin em tods s profundiddes, exceto proprieddes envolvids n minerlizção e sorção de P pels plnts, como tividde d fosftse ácid e colonizção micorrízic, com pequen diminuição. A clgem superficil, pesr de seu efeito menos pronuncido ns cmds mis profunds do solo, presentou-se como um lterntiv menos impctnte os triutos microiológicos e ioquímicos que clgem incorpord; por su vez, dição de P solúvel fvoreceu miori dos triutos vlidos, indicndo que ix disponiilidde de P tmém é limitnte às comuniddes microins no solo de ix fertilidde nturl. Plvrs-chve: Bioindicdores, fósforo, clgem, solo ácido.

9 ABSTRACT RUY, Rfel. Microiologicl nd iochemicl indictors of qulity in low-nturl fertility soil tht received liming nd phosphte fertiliztion p. Disserttion (Mster) Stte University of Londrin, Londrin, The sustinility of griculturl systems cn e mesured y its impct on soil qulity. Microiologicl nd iochemicl ttriutes were used s ioindictors of soil qulity in low-nturl fertility soil tht received two sources of phosphorus (triple superphosphte nd nturl rective phosphte) nd different liming strtegy (superficil nd incorported), in ddition to their respective controls, in 3 x 3 fctoril rrngement. Smpling ws performed t four depths (0-5, 5-10, nd cm), nd stronger effects were oserved t the top lyers. The superficil liming incresed enzyme ctivities, sl respirtion, nd decresed the microin iomss, wheres the incorported liming resulted in negtive effects in the superficil lyers of soil, where the microil role in soil qulity is more pronounced. For the fctor phosphte fertiliztion, triple superphosphte stilumted microil ctivity in ll depths, except properties ssocited with P minerliztion nd uptke, like phosphtse ctivity nd mycorrhizl coloniztion, which decresed. The surfce liming, despite less pronounced effect t deeper soil lyers, showed less impct on microiologicl nd iochemicl ttriutes of soil thn the incorported liming; wheres solule P stimulted most of the ssessed ttriutes, showing tht low P vilility is lso limiting to the microil communities in the low-nturl fertility soil. Key words: ioindictors, phosphorus, liming, cid soil.

10 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVO JUSTIFICATIVA REVISÃO DE LITERATURA MANEJO DO SOLO FÓSFORO CALCÁRIO TRANSFORMAÇÕES BIOLÓGICAS DO P PLANTIO DIRETO ROTAÇÃO DE CULTURAS INDICADORES DE QUALIDADE DO SOLO MATÉRIA ORGÂNICA BIOMASSA MICROBIANA DO SOLO RESPIRAÇÃO DO SOLO QUOCIENTE METABÓLICO qco ATIVIDADE DE ENZIMAS Enzims relcionds à tividde metólic gerl Enzims Envolvids nos Ciclos Biogeoquímicos MICORRIZAS MATERIAL E MÉTODOS DESCRIÇÃO DA ÁREA E AMOSTRAGEM RESPIRAÇÃO BASAL BIOMASSA MICROBIANA DESIDROGENASE CELULASE FOSFATASE ÁCIDA ARILSULFATASE β-glucosidase GLUTAMINASE DIACETATO DE FLOURESCEÍNA COLONIZAÇÃO MICORRÍZICA ANÁLISE QUÍMICA ANÁLISE ESTATÍSTICA RESULTADOS... 50

11 7. DISCUSSÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APÊNDICES... 81

12 LISTA DE FIGURAS: Figur 1. Croqui d áre experimentl, em que o ftor clgem está representdo pels diferentes texturs. Pontilhdo: clcário n superfície. Listrs horizontis: clcário incorpordo. Listrs digonis: sem clcário. O ftor fósforo é representdo pel letr T seguid de número. T2: superfosfto triplo. T3: fosfto nturl retivo. T7: sem dução fosftd.) Figur 2. Respirção sl (RB), ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 3. Crono d iomss microin (CBM), ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f 51 Figur 4. Nitrogênio d iomss microin (NBM), ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f. 52 Figur 5. Atividde d desidrogense, ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 6. Atividde d L-glutminse, ns profundiddes de 0-5 e 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 7. Atividde d fosftse ácid, ns profundiddes de 0-5 e 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 8. Atividde d β-glucosidse, ns profundiddes de 0-5, 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 9. Atividde d enzim celulse, ns profundiddes de 0-5, 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f... 55

13 Figur 10. Atividde d rilsulftse, ns profundiddes de 0-5, 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 11. Atividde de hidrólise de dicetto de fluoresceín, ns profundiddes de 0-5, 5-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 12. Porcentgem de colonizção por fungos micorrízicos rusculres, em rízes otids n profundidde de 0-10 cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 13. Crono orgânico totl, ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 14. Teor de fósforo disponível, ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm do solo, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 15. ph do solo em CCl₂ 0,01 mol L -1, ns profundiddes de 0-5, 5-10, e cm, pr os efeitos isoldos dos ftores clgem (controle, superficil ou incorpord) () e dução fosftd (controle, fosfto nturl retivo FNR ou superfosfto triplo - SFT) () e os respectivos vlores de p>f Figur 16. Análise de componentes principis com vriáveis microiológics e ioquímics otids n profundidde de 0-5 cm do solo (Resp = respirção sl, BMC = crono d iomss microin, BMN = nitrogênio d iomss microin, Aril = rilsulftse, D-se = desidrogense, B-glu = β-glucosidse, Celu = celulse, F-se = fosftse ácid, FDA = dicetto de fluoresceín, Glut = glutminse), onde form plotds tmém s vriáveis suplementres reltivs triutos químicos do solo (CTC = cpcidde de troc de cátions, C = crono orgânico do solo, P = fósforo disponível e ph). C0 = sem clgem, CS = clgem superficil, CI = clgem incorpord, P0 = sem fosfto, SFT = superfosfto triplo, FNR = fosfto nturl retivo Figur 17. Análise de componentes principis com vriáveis microiológics e ioquímics otids n profundidde de 5-10 cm do solo (Resp = respirção sl, BMC = crono d iomss microin, BMN = nitrogênio d iomss microin, Aril = rilsulftse, D-se = desidrogense, B-glu = β-glucosidse, Celu = celulse, F-se = fosftse ácid, FDA = dicetto de fluoresceín, Glut = glutminse), onde form plotds tmém s vriáveis suplementres reltivs triutos químicos do solo (CTC = cpcidde de troc de cátions, C = crono orgânico do solo, P = fósforo disponível e ph). C0 = sem clgem, CS = clgem

14 superficil, CI = clgem incorpord, P0 = sem fosfto, SFT = superfosfto triplo, FNR = fosfto nturl retivo... 60

15 LISTA DE ABREVIATURAS: Aril: rilsulftse ATP: Adenosin tri-fosfto CBM: Crono d Biomss Microin NBM: Nitrogênio d Biomss Microin BMS: Biomss Microin do Solo Celu: Celulse CMC: croximetilcelulose CTC: Cpcidde de troc de cátions Dhse: desidrogense EMBRAPA: Empres Brsileir de Pesquis Agropecuári F-se: Fosftse ácid FDA: dicetto de fluoresceín FMAs: fungos micorrízicos rusculres FNR: Fosfto nturl retivo Glut: glutminse IAPAR: Instituto Agronômico do Prná KC: ftor de correção pr o crono d iomss microin KN: ftor de correção pr o nitrogênio d iomss microin MO: Mtéri Orgânic MUB: Modified Universl Buffer (Tmpão universl modificdo) PNG: p-nitrofenil-β-d glicosídeo Po: orgânico qco2: Quociente metólico Resp: Respirção sl do solo SFT: Superfosfto triplo SPD: Sistem de Plntio Direto TTC: Cloreto de trifenil tetrzólio TTF: Trifenil tetrzólio formzn β-glu: β-glucosidse

16 15 1. INTRODUÇÃO A demnd mundil por limentos pression expnsão de áres de cultivo em píses produtores, como o Brsil, lém d intensificção do uso do solo, com impctos que podem levr à diminuição d iodiversidde nele contid e d su qulidde iológic. Entretnto, sustentilidde d produção grícol depende diretmente d qulidde dos solos; seu uso intensivo e indequdo tem levdo à degrdção, comprometendo sustentilidde dos sistems de produção, o que demnd estudos pr vlir que triutos são lterdos e qul seu potencil pr serem empregdos como indicdores pr tomds de decisão sore melhor o uso e mnejo do solo. A sustentilidde grícol requer o uso e gestão otimizd d fertilidde químic do solo, lém de sus proprieddes físics, s quis são influencids por processos iológicos e pel iodiversidde do solo. Isto implic em gestão de prátics que melhorem qulidde iológic do solo e, ssim, umentem produtividde em longo przo (SINGH; PANDEY, 2011). Recentemente mis tenção tem sido dd impctos de longo przo d gricultur n iologi e ioquímic do solo, s quis são fundmentis pr su função ecológic (DICK, 1992). Os microrgnismos têm sido cd vez mis ssocidos à qulidde mientl, tnto por seu ppel fundmentl n mnutenção dos ecossistems, como por su sensiilidde vrições imposts o miente (SILVEIRA; FREITAS, 2007), sejm ests de origem nturl, sejm de origem ntropogênic. Proprieddes microiológics e ioquímics podem então representr indicdores sensíveis e precoces de lterções d qulidde do solo induzid pelo mnejo, porque ests são lterds em menos tempo em comprção outros triutos, como o teor de mtéri orgânic ou triutos físicos do solo (GIACOMETTIA, 2013). Porém, é importnte destcr que qulidde do solo é complex, cujos pdrões vrim nos diversos mientes, o que dificult otenção de um vlor soluto pr interpretção. O fósforo (P) é um recurso limitnte pr produtividde grícol, devido su ix disponiilidde, principlmente nos solos de regiões tropicis e sutropicis. Por isso, dução fosftd é necessári pr umentr produtividde grícol, emor prte deste nutriente fique indisponível pr s

17 16 plnts devido su ix moilidde e fixção no solo. Os microrgnismos soluilizdores de fosftos desempenhm importnte ppel n disponiilizção de forms não láeis de fosftos (C-P, Al-P e Fe-P), umentndo o teor de fósforo solúvel n solução do solo, que propici melhor crescimento vegetl e mior rendimento ds culturs (RALSTON; MC BRIDE, 1976). Os microrgnismos tmém servem como imoilizdores temporários de nutrientes, sendo o P d iomss microin comprtimento stnte dinâmico, que sorve e imoiliz P d solução do solo, qundo do umento d su disponiilidde no sistem, ms o lier grdtivmente pelo justmento d comunidde microin o fornecimento de energi e P no sistem (CONTE et l., 2002). A gricultur sustentável envolve gestão dos recursos mientis pr produção grícol, de modo stisfzer s necessiddes humns, ms mntendo qulidde mientl e conservção dos recursos nturis pr o futuro (SINGH; PANDEY, 2011). Assim, se fz necessário o monitormento dos efeitos do uso do solo sore triutos que possm ser relciondos com sustentilidde do sistem de produção, como os envolvidos n ciclgem de crono e nutrientes. Em que pese importânci de triuos reltivos à químic e à físic do solo, os triutos microiológicos e ioquímicos são importntes ferrments que tmém devem ser considerds no monitormento, pr que se poss oter um visão mis mpl do termo sustentilidde.

18 17 2. OBJETIVOS O ojetivo desse trlho foi vlir triutos microiológicos e ioquímicos em um solo que receeu clgem em dus forms de plicção (superficil e incorpord), cominds com dus fontes de duo fosftdo (supefosfto triplo e fosfto nturl retivo) e seus respectivos controles, plicdos um solo de ix fertilidde nturl, n região dos Cmpos Geris, em Pont Gross PR, visndo verificr sensiilidde de ioindicdores relciondos à ciclgem do crono, nitrogênio e fósforo, pr serem usdos como ferrments de vlição d qulidde do solo.

19 18 3. JUSTIFICATIVA É fto que qundo vegetção nturl é sustituíd pel gricultur, o solo sofre lterções ns sus proprieddes químics, físics e iológics. A proporção do impcto está diretmente relciond com o mnejo do sistem de produção dotdo e, por isso, prátics grícols que pretendem minimizr degrdção do solo e proporcionr mior sustentilidde d gricultur têm receido cd vez mis tenção de pesquisdores e produtores. A gricultur modern tem demnddo um crescente necessidde de identificr prâmetros que estimem, de modo eficiente e rápido, s modificções que ocorrem no solo. A qulidde de um solo pode ser mensurd pelo uso de indicdores microiológicos e ioquímicos que englom os triutos que reproduzem o sttus mientl ou condição de sustentilidde que o solo se encontr, visto que estes triutos são muito sensíveis às lterções no uso e mnejo do solo.

20 19 4. REVISÃO DE LITERATURA A gricultur lter grndes extensões territoriis, com influênci sore complexos nichos ecológicos e n cdei limentr de diversos orgnismos, em rzão d sustituição d vegetção nturl, e consequente quer do equilírio, pr o estelecimento, em muitos csos, de monoculturs. Pr uxilir no plnejmento dess tividde, é essencil que se dispunh de prâmetros que indiquem su sustentilidde, e que funcionem como termômetros de vlição, quntificndo e indicndo o gru de conservção ou de degrdção de um ddo sistem (DE-POLLI; PIMENTEL, 2005). N conversão de sistems nturis pr grícols, muitos triutos do solo são lterdos, lguns dos quis, por estrem relciondos com processos do ecossistem e serem sensíveis vrições no uso e mnejo do solo, indicm lterções n su qulidde (D'ANDRÉA et l., 2002). Indicdores iológicos de qulidde do solo descrevem importânci ecológic dos processos que nele ocorrem (DORAN; SAFLEY, 1997), portnto, um vriedde de triutos microiológicos e ioquímicos deve ser usd qundo se quer vlir o impcto do uso e mnejo n qulidde do solo (GIACOMETTIA, 2013). O solo, em seu estdo nturl, encontr-se coerto pel vegetção, que o protege d erosão e lhe fornece um porte contínuo de crono orgânico. O rompimento dess relção pr o estelecimento de áres grícols provoc lterções físics, químics e iológics, s quis, se não forem dequdmente monitords e controlds, levm à qued de produtividde e à degrdção do ecossistem (SILVA; SIQUEIRA; COSTA, 2004). A contínu remoção de nutrientes pels culturs, sem su reposição por meio de fontes orgânics ou fertilizntes mineris, lev à diminuição dos teores de nutrientes e, conseqüentemente, à degrdção do solo e redução d produtividde, o que é limitnte pr produção sustentável de limentos. Vários estudos têm mostrdo que depleção progressiv de nutrientes é um resultdo comum em solos grícols em todo o mundo (DÍAZA et l., 2011), os quis precism ser repostos. Esse prolem é ind mior em solos de ix fertilidde nturl, como os dos Cmpos Geris do Prná.

21 20 A clgem e dução fosftd são prátics de mnejo d fertilidde do solo que têm o ojetivo de melhorr s proprieddes químics do solo e elevm o rendimento ds culturs, especilmente em solos ácidos e deficientes em fósforo, como os que predominm no sul do Brsil (ERNANI et l., 2000). Os solos ds regiões tropicis e sutropicis, em gerl com lto gru de intemperismo, crcterizm-se por um minerlogi domind por óxidos e hidróxidos de Fe e Al, ix cpcidde de trocs ctiônics (CTC), ixo ph, ix sturção por ses e lto teor de Al trocável (LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006). O trtmento mis dequdo consiste n plicção de clcário pr tenur cidez e repor ses, o que tmém contriui, dependendo do mnejo, pr preservr ou umentr os teores de mtéri orgânic vi umento do porte de resíduos orgânicos o solo pels plnts que pssm se desenvolver com mior vigor. Isso c, em longo przo, resultndo no umento d CTC, principlmente pelos rdicis croxílicos e fenólicos ds frções humificds do crono orgânico do solo (BODZIAK JR; MAAK, 1946). Apesr ds chuvs undntes e em distriuíds n região dos Cmpos Geris do Prná, vegetção predominnte é de estepe, sendo clssificd como Formção Grmíneo-lenhos d Estepe Omrófil (LEITE, 1994). O termo Estepe plicdo os cmpos sulinos, tem como rgumento fundmentl o clim meno plnltino, com ixs temperturs de inverno, significtivmente influencids pels ltitudes, e vegetção compost em su miori por grmínes e rustos (LEITE, 1994). O termo Omrófil é relciondo à pluviosidde, e deve ser estendido indistintmente o cmpo (estepe) e à florest mist, porque ms fisionomis ocorrem tão indistintmente ssocids que se torn inconceível diferenciá-ls climticmente (OLIVEIRA, 2001). 4.1 MANEJO DO SOLO Considerndo que gricultur sustentável, ns condições rsileirs de solo e clim, depende considervelmente d ciclgem de nutrientes, inclusive ds fontes orgânics, é possível inferir que crição de condições fvoráveis à comunidde microin e su tividde sej de fundmentl importânci pr sustentilidde dos sistems de produção (ANDREOLA; FERNANDES, 2007).

22 21 As prátics de mnejo e conservção do solo e d águ devem ser plnejds e executds procurndo-se mnter ou mesmo melhorr seus triutos, de modo umentr cpcidde do solo em sustentr um produtividde iológic competitiv (SINGH; PANDEY, 2011; ARAÚJO; GOEDERT; LACERDA, 2007). A rotção de culturs, dução orgânic, cultivo de coerturs, ciclgem de resíduos de culturs, resturção d fertilidde, mnutenção d qulidde do solo e o controle iológico de doençs de plnts são prátics que vism otimizr o uso do solo e umentr sustentilidde do sistem de produção. Se o solo for mnejdo dequdmente, comuniddes microins podem se eneficir significtivmente ds prátics grícols, de modo tornr mis tiv ciclgem do crono e nutrientes. O mnejo dequdo do solo é ferrment fundmentl pr segurnç limentr e pr redução d porez, principlmente nos píses em desenvolvimento (SINGH; PANDEY, 2011). Desse modo, o uso de prátics grícols que permitm coertur vegetl do solo, mnutenção de restos vegetis n superfície, dução orgânic e rotção de culturs, incluindo nesse contexto o sistem de plntio direto, em relção plntio covencionl, pode resultr n melhori d produtividde ssocid melhor qulidde mientl e sustentilidde (ANDREOLA; FERNANDES, 2007). Pr que o sistem de produção grícol sej menos gressivo o miente é necessário que todos os seus ftores, sejm eles ióticos ou ióticos, em como s sus interções, sejm considerdos (ANDREOLA; FERNANDES, 2007). O entendimento ds interções, especilmente quels que envolvm microiot do solo e o desenvolvimento de tecnologis que possm vlir o seu funcionmento, constituem em um dos grndes desfios d pesquis n áre gronômic (SILVEIRA; FREITAS, 2007). 4.2 FÓSFORO O fósforo (P) é um mcronutriente essencil, necessário à miori dos processos metólicos, que não pode ser sustituído por nenhum outro nutriente nos sistems iológicos (FRANZ et l., 2011). A ciclgem do P no solo é menos eficiente que do N e do C, pois sofre reções de fixção com rgils e óxidos de ferro e lumínio que o torn indisponível (RHEINHEIMER; ANGHINONI, 2001). Assim, os fertilizntes mineris, especilmente fosftos, são essenciis pr

23 22 o umento ou mnutenção d produtividde grícol (CORRÊA et l., 2005). As plnts sorvem somente o P encontrdo n solução do solo, necessitndo ssim de suprimento contínuo de P (SILVA; VAN RAIJ, 1999). Em solos ltmente intemperizdos, predominm s forms inorgânics de P, ligds à frção minerl com lt energi, e s forms orgânics estilizds físic e quimicmente (RHEINHEIMER; ANGHINONI, 2001). O umento do intemperismo provoc mudnçs em lgums proprieddes do solo, tornndo-o mis eletropositivo e com mior cpcidde de dsorver ânions como o fosfto (TIRLONI et l., 2009). Isto sugere que os teores de P totl e su distriuição ns diferentes frções dependem do gru de intemperizção, ds crcterístics químics e físics do solo, d tividde iológic e d vegetção predominnte, entre outrs, pois mos os processos, geoquímico e iológico, trnsformm os fosftos nturis do solo em forms orgânics e inorgânics estáveis (RHEINHEIMER; ANGHINONI, 2001). Os fertilizntes fosftdos, de modo gerl, presentm ix eficiênci de utilizção pels culturs (CORRÊA et l., 2005). Su fixção ou retenção tnto pel superfície de mineris, como pel su precipitção n form de compostos de ix soluilidde com outros elementos d solução do solo, levm à necessidde de duções com doses do nutriente miores do que é exportdo pel cultur. Cerc de 80% dos fertilizntes fosftdos diciondos os solos são consumidos pel fixção de P em constituintes minerlógicos, sendo os efeitos d fixção mis pronuncidos em solos mis ácidos. Entretnto, o recorimento dos colóides do solo pel mtéri orgânic tenu dsorção de P, pois os ácidos orgânicos competem com o ânion fosfto pelos sítios tivos dos colóides (TIRLONI et l., 2009; LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006). Mior disponiilidde de P pr s plnts pode ser otid medinte o mnejo d dução fosftd, com ênfse n fonte utilizd e no modo de plicção mis dequdo pr solos com diferentes cpciddes de dsorção do elemento (CORRÊA et l., 2005). No sistem plntio direto, como o solo não é revolvido, os fertilizntes fosftdos permnecem n cmd superfícil do solo, fcilitndo sturção dos sítios de dsorção e permitindo que o P diciondo permneç por mior período n form láil (LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006).

24 23 A ptit [C5(PO4)3(F,Cl,OH)] é form mis comum em que o P ocorre n crost d Terr. No entnto, cerc de 300 mineris contendo fosfto (PO4 3- ) form descritos (PAYATAN, MC LAUGHLIN, 2007), sendo flourptit o principl componente de fosftos nturis, como os de Jcupirng, Ctlão, Arxá e Tpir no Brsil, e do Tennessee, nos EUA (GOMES et l., 2010). O uso de rochs moíds n gricultur não cidific nem sliniz o solo, promove o umento do ph, proporcion lierção lent e grdul de nutrientes, presentndo mior efeito residul que os fertilizntes solúveis, diminuindo fixção e lixivição (ALVES, 2006). Apesr do potencil d rochgem, ix soluilidde do P requer o desenvolvimento de processos que proporcionem mior lierção e proveitmento dos nutrientes. Dentre esses processos, destc-se o uso de microrgnismos do solo cpzes de promover mior sorção de nutrientes qundo ssocidos às plnts, como os fungos micorrízicos (OLIVEIRA; ROSSI; TARGHETTA, 2008). 4.3 CALCÁRIO Com mplição d fronteir grícol, áres de cmpo nturl de ix fertilidde form incorpords o sistem produtivo (KAMINSKI, 2005). Os solos de regiões tropicis e sutropicis são normlmente ácidos e presentm ltos teores de Al trocável (CIOTTA et l., 2004). O P é um dos nutrientes mis influencidos pel cidez do solo, dd su ix moilidde no solo (ERNANI et l., 2000). A trnslocção de P ds rízes pr prte ére é prejudicd pelo Al e Fe pel formção de compostos insolúveis no sistem rdiculr (MC CORMICK; BORDEN, 1974), em mientes muito ácidos. A clgem tem sido intensivmente utilizd pelos produtores porque diminui disponiilidde de Al trocável e Mn pelo umento do ph do solo, o que result no umento do rendimento d miori ds culturs (ERNANI et l., 2000). A soluilidde do Al diminui com o umento ph do solo, e qundo o ph tinge vlores superiores 5,4-5,5, o Al 3+ precipit completmente e deix de prejudicr s plnts (ERNANI et l., 2000). A plicção de clcário promove melhoris no miente químico do solo não só pel elevção do ph, ms tmém pelo umento dos teores de C e Mg trocáveis, d sturção por ses (CIOTTA et

25 24 l., 2004). A clgem ument rpidmente os vlores de ph, C, Mg e CTC efetiv n cmd n qul o clcário é incorpordo, fvorecendo o crescimento de rízes, que por su vez, influenci nos estoques de mtéri orgânic do solo (CIOTTA et l., 2004). Com doção do sistem de plntio direto, várris áres grícols pssrm receer clgem superficil como form de correção d cidez do solo (KAMINSKI, 2005). A rção e grdgem relizdos no plntio convencionl ument erção, umentndo minerlizção d mtéri orgânic, lém de umentr tmém lixivição de nutrientes e desgregção do solo. Por outro ldo, no cultivo em plntio direto, os produtores normlmente evitm moilizção do solo com vists preservr s crcterístics físics desejáveis, como continuidde de mcroporos, gregção, proteção físic d mtéri orgânic, em dição à eliminção de custos dicionis com rções e grdgens (CIOTTA et l., 2004). Nesses csos, o clcário é plicdo sore superfície do solo, sem incorporção. A reção do clcário, entretnto, é gerlmente limitd o locl de su plicção no solo. A clgem não tem um efeito rápido n redução d cidez do susolo, que depende d lixivição de ses (CAIRES et l., 2003), tundo como um frente lcliniznte que vnç no perfil do solo (KAMINSKI, 2005). De todo modo, clgem superficil tem propicido melhoris no miente rdiculr e, resslvds s situções de impedimento físico por compctção ou selmento de poros, propici lterções de triutos químicos em profundidde, compráveis à clgem incorpord pelo revolvimento do solo, especilmente em solos menos rgilosos e com menor cidez potencil (CAIRES et l., 1998). A não incorporção do clcário diminui superfície de contto entre s prtículs de solo e s do clcário, retrdndo os efeitos d clgem e restringindo s reções os centímetros superficiis (CASSOL, 1995). Por outro ldo, em plntio direto, cidificção é mis intens n superfície do solo (CIOTTA et l., 2004), pois lém de lixivição de ses pr s cmds mis profunds ser mis intens (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006), s rízes ds plnts em plntio direto tendem se concentrr próxims à superfície do solo, levndo o mior esgotmento de ses trocáveis. Sendo ssim, plicção superficil de clcário, o promover formção de um frente de lclinizção descendente prtir d superfície, minimiz cidificção onde est é mis intens (AMARAL, 1998).

26 25 A formção e migrção lent de C(HCO3)2 e Mg(HCO3)2 pr cmds mis profunds, percoldos pelo movimento descendente d águ, podem explicr o efeito enéfico d clgem superficil sore o desenvolvimento ds plnts (CAIRES et l., 2000). Em experimento relizdo por Ciott et l. (2004), plicção de clcário n superfície do solo e sem incorporção foi eficiente n elevção do ph, n cmd de 0-15 cm e n diminuição d sturção de Al trocável n cmd de 0-20 cm, não diferindo do trtmento com incorporção com rção e dus grdgens. Frente esses enefícios d clgem superficil, ess pode ser um estrtégi mis sustentável de correção d cidez de solos de ix fertilidde incorpordos os sistems de produção de grãos. 4.4 TRANSFORMAÇÕES BIOLÓGICAS DE P Os principis estoques de P estão n solução do solo, rios, lgos e ocenos, em como em rochs e sedimentos oceânicos. O ciclo do P pode ser descrito como sedimentr, devido à tendênci gerl de o minerl ser trnsportdo d terr pr os ocenos, onde por fim torn-se incorpordo os sedimentos (TOWNSEND; BEGON; HARPER, 2006). Prte dos fosftos nturis utilizdos comercilemente tem origem em sedimentos mrinhos, sendo provenientes dos Estdos Unidos, sudeste do México, Mrrocos e Noroeste do Sr e Oriente Médio (SOUZA; FONSECA, 2009). O ciclo de suprimento do P inici-se nos fosftos nturis, dos quis ptit é principl fonte, pss pr o solo por soluilizção, de onde é sorvido pels plnts, e entr n iomss niml pel limentção dos herívoros e onívoros (LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006). Um átomo de P, lierdo d roch por desgregção químic, pode entrr em um comunidde terrestre e nel ser cicldo por nos, décds ou séculos, ntes de ser trnsportdo, crredo juntmente com o solo e vi águ suterrâne, pr um curso d`gu (TOWNSEND; BEGON; HARPER, 2006). As plnts ssimilm o P n form de íons de fosfto (H2PO4 - e HPO4 2- ) do solo ou d águ, e o incorpor diretmente em seus vários compostos orgânicos. Os nimis eliminm o excesso de P em sus diets, excretndo íons de fosfto n urin; s ctéris minerlizdors tmém convertem o fósforo dos

27 26 detritos orgânicos em íons fosfto. O fósforo não entr n tmosfer so qulquer form que não sej poeir, por isso circul pouco entre tmosfer e os outros comprtimentos dos ecossistems (RICKLEFS, 2008). Normlmente só pequens quntiddes de P estão presentes n solução do solo, que é limentd continumente pel su lierção prtir dos mineris do solo e d mtéri orgânic, ms de form muito lent pr suprir demnd de um gricultur intensiv. A exportção de nutrientes que ocorre n gricultur cd colheit retir prte deste nutriente do sistem, por isso é necessário compensr perd de fósforo e outros nutrientes com duções (LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006). O melhor proveitmento deste nutriente pode ser relizdo pel diversificção de culturs, sej vi rotção, ou pelo plntio de culturs consorcids, como citdo por Gicomini et l. (2003), em que o consórcio de vei+ervilhc proporcionou mior cúmulo de P nos resíduos vegetis do que o cultivo isoldo dests culturs. No entnto, pr que produtividde sej mntid por longo przo em solos de ix fertilidde, o porte de fertilizntes é necessário. Além do specto econômico, tmém se fz necessário que o insumo grícol tend outros ojetivos como conservção d iodiversidde e d fertilidde do solo (STAMFORD et l., 2008). A complexidde do mnejo de P nos solos tropicis está relciond à fixção de P pelos óxidos e hidróxidos de Fe e Al, tornndo esse elemento indisponível pr s plnts (LAPIDO-LOUREIRO; MELAMED, 2006). Sendo-se que o P é sorvido pels rízes n form de ortofosfto, e que o fósforo d mtéri orgânic e dos mineris só se torn disponível qundo os microrgnismos do solo minerlizm ou soluilizm, respectivmente (POTAFOS, 1996), o mnejo d comunidde microin constitui em um lterntiv pr melhori do suprimento de fósforo pr s plnts (SILVA-FILHO; VIDOR, 2000). A produção de ácidos por microrgnismos é considerd o principl mecnismo de soluilizção de mineris. Ácidos inorgânicos, como o H2CO3, formdo prtir do CO2 lierdo pel respirção microin, são responsáveis pel soluilizção de compostos contendo P e K (OLIVEIRA; ROSSI; TARGHETTA, 2008). Entretnto, existem diferençs n cpcidde e no potencil de soluilizção

28 27 de P pelos microrgnismos. Enqunto lguns podem soluilizr pens C-P, outros ind soluilizm Al-P e Fe-P, devendo-se levr em considerção que os microrgnismos podem soluilizr esses fosftos em diferentes intensiddes (SILVA- FILHO; VIDOR, 2000). A cidificção tmém pode resultr do efluxo de íons H + pelos microrgnismos, como form de mnutenção do equilírio iônico devido o consumo de prótons, o que pode soluilizr P pel dissolução de compostos como ptits. Ácidos orgânicos, como o succínico, o fumárico, o oxálico e o cítrico são excretdos por microrgnismos do solo, como os fungos ectomicorrízicos e são responsáveis pel soluilizção de fontes insolúveis (OLIVEIRA; ROSSI; TARGHETTA, 2008). Bctéris, fungos e ctinoctéris envolvidos nos processos de soluilizção do P inorgânico excretm ácidos orgânicos que tum dissolvendo diretmente o mteril fosfático ou quelndo os cátions que compnhm o ânion fosfto (KUCEY, 1983). A comunidde de microrgnismos soluilizdores de fosfto e su cpcidde de soluilizção estão intimmente relcionds o tipo e o mnejo do solo (PAUL; CLARK, 1996). A inoculção destes microrgnismos cpzes de soluilizr fosftos do solo têm presentdo resultdos fvoráveis (YOUNG, 1990). No entnto, o uso extensivo d inoculção destes microrgnismos crece de mis pesquiss, principlmente em solos tropicis (BARROTI; NAHAS, 2000) Outros compostos responsáveis pel lierção de nutrientes são os sideróforos, sustâncis quelntes produzids por muits espécies de fungos micorrízicos. Os sideróforos são eficientes n dissolução de mineris (OLIVEIRA; ROSSI; TARGHETTA, 2008), podendo tur n complexção do Fe e lierção do fosfto que ele estej complexdo. Sendo ssim, os microrgnismos do solo desempenhm ppel fundmentl no ciclo iogeoquímico do P e n su disponiilidde pr s plnts, medinte o fluxo de P pel iomss microin, soluilizção do P inorgânico, minerlizção do P orgânico e ssocição entre plnts e fungos micorrízicos (CARNEIRO et l., 2006). O P imoilizdo n iomss microin pode ser lierdo pel ruptur ds céluls microins, funcionndo como um proteção desse nutriente, diminuindo su fixção os mineris do solo e umentndo eficiênci d dução fosftd pel imoilizção de prte do P do fertiliznte n iomss (CARNEIRO et l., 2004). Dess form, o conteúdo e o fluxo de P por meio d iomss microin

29 28 podem tingir vlores equivlentes ou, às vezes, superiores à sorção desse nutriente pels plnts (BROOKES et l., 1984). Além disso, quntidde de fósforo estocdo n iomss microin do solo (BMS) pode ser umentd pel dição de fertilizntes (LUKITO et l., 1998). No entnto, o processo de imoilizção é temporário e o P microino, devido à lt lilidde, é fonte de P inorgânico às plnts ssim que s céluls sofrem minerlizção. Assim, os processos iológicos podem uxilir n sustentilidde dos sistems grícols, contriuindo pr nutrição vegetl em longo przo (MARTINAZZO et l., 2007). 4.5 PLANTIO DIRETO Com lterção d se econômic d região de Pont Gross de pecuári pr gricultur mecnizd, qul foi incrementd prtir de tecnologis introduzids pelos imigrntes europeus, centurm-se soremneir os impctos mientis n região (OLIVEIRA, 2001). Após o uso d mecnizção, surgirm prolems de erosão dos solos, concomitnte um incremento centudo n utilizção de corretivos e fertilizntes industriis empregdos pr viilizr utilizção dos solos originlmente ácidos e pores em nutrientes necessários pr o desenvolvimento dos cultivos (OLIVEIRA, 2001). A doção do sistem de semedur diret é indicd como um ds lterntivs pr o surgimento de sistems grícols sustentáveis, emsdo nos princípios de menor revolvimento do solo e no porte contínuo de mteril orgânico n su superfície por meio dos restos culturis (SOUSA NETO et l., 2008). No sistem de plntio direto (SPD), proliferção ds rízes n cmd superficil do solo é frequentemente mior do que ns culturs implntds em sistem convencionl, fvorecendo iomss microin (ANDREOLA; FERNANDES, 2007). O solo no sistem de plntio direto present iomss microin em níveis interrmediários entre encontrd em solo de mt ntiv e solo so cultivo convencionl (SILVA et l., 2007). A densidde glol do solo é o principl triuto físico lterdo qundo se migr do sistem convencionl pr o sistem de plntio direto (DORAN, 1980). Isso decorre principlmente do tráfego ds máquins n superfície do solo, que result em um umento d densidde como resultdo d diminuição de mcroporos e umento de microporos. Em virtude disso, pode umentr

30 29 comunidde de microrgnismos neróios, de form resultr em um mior cúmulo de mtéri orgânic, porque em condições neróis su decomposição é mis lent e incomplet (ANDREOLA; FERNANDES, 2007). Assim, mnutenção dos restos culturis n superfície, lid às prátics de conservção do solo, enriquecem-no com mtéri orgânic e reduzem os impctos negtivos que possm dvir do mnejo intensivo e sucessivo (SILVA; VAN RAIJ, 1999). 4.6 ROTAÇÃO DE CULTURAS Monoculturs cultivds repetids vezes n mesm áre, levm o esgotmento d vitlidde do solo, à deprecição d qulidde ds águs suterrânes e à perd de orgnismos enéficos, tornndo s plnts cultivds vulneráveis prsits e ptógenos (SINGH; PANDEY, 2011). A dução verde é um prátic de cultivo em que ocorre incorporção ou mnutenção de plnts produzids no locl ou dicionds, com finlidde de preservr e ou resturr os teores de mteri orgânic e nutrientes (BUZINARO, 2006). Os resíduos vegetis são se pr formção d mtéri orgânic (húmus) do solo, sendo compost por C, H, O, N, P, S, C, Mg, K, etc., que formm mcromoléculs como proteíns, ácidos nucleicos, celulose, hemicelulose, mido, pectin, lignin e lipídios (DE-POLLI; PIMENTEL, 2005). A coertur mort (plhd) gerlmente ument tividde microin e enzimátic no solo, pois supre sustrtos prontmente disponíveis pr os microrgnismos e sus enzims (BUZINARO, 2006). O uso comindo de fertilizntes mineris e dução verde é um prátic importnte de mnejo de entressfr, por meio d qul se procur imoilizr temporrimente os nutrientes n iomss do duo verde e preservr su mnutenção nos groecossistems, o que gerlmente result em mior eficiênci no uso de nutrientes e umento n produtividde grícol (ARF et l., 1999). Durnte muito tempo, dução verde foi empregd como sinônimo de incorporção de nitrogênio o sistem vi uso exclusivo de leguminoss. Atulmente tmém se recomend o uso de grmínes, principlmente qundo se lmejm melhoris no mnejo de nutrientes e formção

31 30 de plhd pr umentr eficiênci do sistem de plntio direto (BUZINARO, 2006). O prdigm centrl pr o mnejo iológico d fertilidde do solo é utilizr prátics de uso e mnejo que fvoreçm comuniddes microins e processos, de tl form que conduzm efeitos enéficos pr umentr cpcidde produtiv do solo (SINGH; PANDEY, 2011). 4.7 INDICADORES DE QUALIDADE DO SOLO Um indicdor é lgo que pont, indic, podendo ser um propriedde, processo ou crcterístic físic, químic ou iológic que pode ser medid pr monitorr mudnçs no solo. Um indicdor do tipo ecológico pode ser um espécie ou grupo de seres vivos que, pel su presenç ou usênci em determind áre, indicm existênci de um condição mientl (MELLONI, 2007). O uso de indicdores é importnte pr identificr prolems em áres de produção, monitorr mudnçs n qulidde do solo relcionds o mnejo, e dr ssistênci n formulção de polítics de uso d terr (ALEF, 1995). Indicdor microiológico pode ser definido como um espécie de microrgnismo, grupo de micro-orgnismos, ou processos por eles intermedidos que indicm, pel su presenç e tividde num determind áre, existênci de um condição mientl específic (MELLONI, 2007). Um conjunto mínimo de indicdores, englondo triutos físicos, químicos e iológicos deve ser utilizdo pr se vlir qulidde do solo, um vez que nenhum indicdor individulmente irá descrever e quntificr todos os spectos d qulidde do solo (DORAN; PARKIN, 1994), já que funcionlidde e sustentilidde dos diversos sistems são governds pel interção destes triutos (MELLONI, 2007). Um sistem de produção grícol é considerdo sustentável se tende dois requisitos: conserv os recursos nturis e stisfz s necessiddes do produtor (SANTANA; MATTOSO; CRUZ, 2002). A conservção dos recursos nturis implic em mnutenção d qulidde do solo, pois está relciond à tividde microin, representd por reções iológics e ioquímics ctlisds pelos microrgnismos (FORTES NETO; FERNANDES; JAHNEL, 2007).

32 31 A qulidde do solo tem profund influênci n súde e n produtividde de um ecossistem. No entnto, diferentemente do r ou d águ, pr os quis existem pdrões de qulidde, definição e quntificção d qulidde do solo são de difícil cesso, principlmente pel forte dependênci de ftores externos como mnejo, interções com o ecossistem e miente, prioriddes sócio-econômics e polítics, etc. (MELLONI, 2007). A qulidde do solo é essencil não pens pr produção grícol, ms tmém pr qulidde d águ e do r, enftizndo o ppel do solo pr produção e qulidde mientl. Segundo Krlen et l. (1997), qulidde do solo reflete su cpcidde pr um função, dentro dos limites nturis ou de ecossistems mnejdos, pr sustentr produtividde de plnts e nimis, mnutenção ou melhori d qulidde d águ e do r. Utilizndo indicdores de qulidde do solo, é possível identificr se o mnejo tul está contriuindo pr melhor ou pr pior em termos de sustentilidde do sistem de produção (SANTANA; MATTOSO; CRUZ, 2002). Um om indicdor deve mensurr um ou mis funções do solo; ser suficientemente sensível pr refletir mudnçs devido distúrios, resturção ou mnejo; fornecer referênci, vlores críticos ou limires; ser fcilmente interpretáveis e ser fácil e pouco dispendioso de se oter (GIL-SOTRES et l., 2005), lém de funcionr igulmente em em diversos mientes (SCHLOTER; DILLY; MUNCH, 2003). Em um primeir considerção, qulidde máxim do solo seri encontrd em um miente em equilírio, ou sej, um solo so um vegetção clímx. Um segund opinião consider o solo com máxim qulidde quele cpz de mnter lt produtividde cusndo o mínimo de distorção mientl (GIL-SOTRES et l., 2005). Pr prticr um gricultur sustentável se requer um visão mis mpl do sistem de produção. O enfoque sistêmico permite ver mis clrmente s consequêncis que s prátics têm sore o miente e s comuniddes humns. O enfoque sistêmico dá s ferrments necessáris pr explorr s interções entre gricultur e o ecossistem nturl (SANTANA; MATTOSO; CRUZ, 2002). Utilizr microiologi como ferrment pr vlir qulidde do solo é fundmentl pr melhor compreender sustentilidde mientl e grícol (SILVEIRA; FREITAS, 2007), pois os microrgnismos têm íntim relção com s proprieddes químics e físics do solo e tmém porque são responsáveis por

33 32 vários processos iológicos e ioquímicos (FORTES NETO; FERNANDES; JAHNEL, 2007). Pr vlir qulidde do solo nos diversos sistems, podem ser utilizdos triutos físicos, químicos e iológicos. Até cerc de dez nos trás, os miores enfoques erm ddos os dois primeiros, suestimndo-se o ppel d iot do solo em váris funções do solo (DORAN; PARKIN, 1996; MELLONI, 2007). Entre os principis indicdores físicos de qulidde de solo so o ponto de vist grícol, estão textur, estrutur, resistênci à penetrção, profundidde de enrizmento, cpcidde de águ disponível, percolção de águ ou permeilidde (GOMES; FILIZOLA, 2006). Os ftores químicos incluem ph, excesso ou limitção de nutrientes, neroiose, slinidde e iocids como metis pesdos, poluentes rdiotivos, grotóxicos e hidrocronetos. Ftores reltivos estresse iológico incluem, entre outros, introdução de orgnismos exógenos com lt competitividde e crescimento descontroldo de ptógenos ou preddores. Rrmente um ftor oper de modo isoldo, ou sej, um estresse físico, por exemplo, pode lterr condições químics e iológics, e ests fetrem diret ou indiretmente microiot e qulidde do solo (MELLONI, 2007). O monitormento de ioindicdores pode orientr o plnejmento e uxilir n vlição ds prátics grícols pr sustentilidde mientl (MENDES; REIS JUNIOR, 2010). Entretnto, escolh de indicdores pr serem utilizdos em áres degrdds não é fácil e exige muito estudo, dedicção e pciênci (MELLONI, 2007). A contgem de microrgnismos do solo em meios de cultur definidos e posterior estudo de sus crcterístics é tlvez o método mis comum de se vlir diversidde microin do solo. Entretnto, diversidde dos isoldos depende muito do método utilizdo no isolmento e do meio de cultur, visto que um prcel muito pequen dos microrgnismos do solo pode se desenvolver em meios de cultur (SORHEIM; TORSVIK; GOKSOYR, 1989). Torsvik; Goksoyr; De (1990) demonstrrm que 99,5 99,9% ds ctéris do solo não são cultiváveis nos meios de cultivo trdicionis, mostrndo grnde limitção deste método. Dentre lguns dos indicdores microiológicos de qulidde do solo destcm-se: iomss microin, respirção sl e quociente metólico (DE- POLLI; PIMENTEL, 2005). Entretnto, vários outros métodos são tulmente

34 33 utilizdos pr se vlir qulidde do solo, como tividde enzimátic, diversidde genétic e diversidde funcionl. Mudnçs n tividde dos microrgnismos podem ser um indictivo de mudnçs n qulidde do solo. Deste modo, populções de microrgnismoschve como os fungos micorrízicos e, ou, processos ioquímicos medidos pel microiot são ioindicdores sensíveis de mudnçs n qulidde do solo (MELLONI, 2007). Nos ecossistems tropicis, onde o N e o P estão entre os principis ftores limitntes pr produtividde, tmém merecem destque os processos de fixção iológic do nitrogênio, s relções simiótics entre plnts e fungos micorrízicos, ção dos microrgnismos soluilizdores de P e produtores de fosftses (MENDES; REIS JUNIOR; 2004). O primeiro prolem é que limites rigorosmente individuis ds proprieddes ioquímics como indicdores d qulidde do solo, mesmo em solos com lt qulidde, como solos clímx, presentm lt vriilidde devido o clim, estção do no, loclizção geográfic e ftores pedológicos, o que tmém dificult comprção de vlores otidos em um experimento com outro (GIL- SOTRES et l., 2005). No entnto, com os vlores médios otidos por meio de vários indicdores, podem ser estelecidos limites inferiores e superiores d qulidde do solo ou ds condições físics, químics e iológics considerds dequds (MELLONI, 2007). 4.8 MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO Em termos glois, mtéri orgânic do solo contém três vezes mis crono do que tmosfer ou vegetção terrestre (SCHMIDT et l., 2011). A mtéri orgânic tem ppel fundmentl n fertilidde do solo, especilmente nos solos tropicis e sutropicis ltmente intemperizdos. El melhor químic, físic e iologicmente o solo, proporcionndo mior tividde iológic, fertilidde e consequentemente cpcidde de suportr os cultivos (KER, 1997). Nos trópicos, sustentilidde de um sistem grícol está sed no porte de mteril orgânico que nele permnece e é continumente recicldo. Portnto, contínu reposição de mteril orgânico o solo e su humificção são fundmentis pr