Microbiologia Florestal. Iane Barroncas Gomes Engenheira Florestal, M.Sc.

Transcrição

1 Microbiologia Florestal Iane Barroncas Gomes Engenheira Florestal, M.Sc.

2 Importância dos microrganismos nas atividades agrícolas e florestais

3 Importância Grande diversidade genética e metabólica Funções únicas no funcionamento dos ecossistemas São componentes da cadeia alimentar Participam de ciclos biogeoquímicos

4 O metabolismo de bactérias e fungos é estudado para obtenção de produtos biotecnológicos: Metabolismo dos microrganismos Antibióticos Alimentos Processamento de alimentos Bebidas alcoólicas Alimentos fermentados Tratamento e remediação de resíduos Fertilização de solos Controle biológico de pragas e doenças

5 Estudo biotecnológico de microrganismos no Brasil Empresa Brasileira de Agropecuária (EMBRAPA) Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) Universidade Federal de Viçosa Universidade Federal de Lavras Outras universidades Instituto Nacional de Pesquisas Amazônicas (INPA)

6 Linhas de pesquisa dessas instituições Qual o grau de ameaça à biodiversidade de solos e de microrganismos devido à ações antrópicas? Quais seriam os indicadores biológicos mais adequados para monitorar a qualidade dos solos tropicais submetidos a diferentes usos?

7 Linhas de pesquisa dessas instituições Quais são as relações e correlações entre a biodiversidade e os processos ecológicos do solo? Existe relação entre a diversidade de plantas e a diversidade de organismos do solo?

8 Microbiologia do solo

9 Microbiologia do solo É o ramo da microbiologia que trata do estudo dos microrganismos que vivem no solo, suas atividades e como eles afetam as propriedades do solo, tanto em ambientes naturais como agrícolas. Sociedade Brasileira de Microbiologia do Solo

10 A BIOTA DO SOLO BIOTA = Vida, organismos vivos, seres bióticos Seu estudo pode ser feito por: Grupo de organismos (fauna e microrganismos) Grandes ciclos (carbono, oxigênio, nitrogênio, etc.) Funções (nitrificação, quebra de celulose, etc.) Grandes tipos de ecossistemas ou biomas

11 A fauna do solo

12 Milhares de pequenos animais populam cada m² do solo; Alguns são visíveis a olho nu, outros apenas ao microscópio; Normalmente não damos importância aos animais do solo até que virem praga ou causarem algum incômodo, no entanto, estes seres possuem papel ecológico fundamental.

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14 Classificação da fauna do solo com base no tamanho e na mobilidade dos organismos (Lavelle et al., 1994)

15 Classificação da fauna do solo com base no tamanho e numa escala logarítmica (Bachelier, 1978; Berthelin et al., 1994)

16 A vida no solo No solo não existem espécies isoladas e sim uma sociedade intimamente relacionada; Os seres vivos do solo fazem parte dele, modificando-o e influenciando-se mutuamente; A mesofauna, por exemplo, mantém a população bacteriana sempre nova e ativa, comendo as adultas.

17 Quem são os animais do solo?

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19 Reinos dos seres vivos conhecidos

20 A biota do solo pode ser dividida em 3 grandes grupos funcionais

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22 O efeito da meso e macrofauna sobre a estrutura e fertilidade do solo Esses animais possuem a habilidade de mobilizar nutrientes no solo através de enzimas; Também melhoram a estrutura por conta de seus movimentos, revolvendo-o e escavando-o; A lavração, a queimada, a exposição do solo ao sol e o uso de adubos amoniacais fazem com que a maioria da mesofauna desapareça.

23 OS ANIMAIS DA MESO E MACROFAUNA SÃO CONSIDERADOS OS ENGENHEIROS DO SOLO As galerias construídas por larvas de insetos, besouros e minhocas facilitam a penetração das raízes, a infiltração da água e a circulação do ar; Enzimas excretadas por minhocas e nematoides saprófagos podem estimular o crescimento de algumas plantas;

24 Serviços prestados pela biota do solo

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30 Os fatores do meio ambiente e sua ação seletiva sobre a fauna Principais fatores abióticos para a fauna do solo: Umidade excessiva ou seca Temperatura do solo muito elevada ou muito baixa Luz solar direta Distúrbios frequentes como aração e capinas Queimadas Adubação com sulfato de amônio

31 Umidade do solo SECA Em solos secos toda vida entra em declínio; Sobrevivem os que se desidratam ou encistam, como os nematoides; Outros sobrevivem na forma de ovos, como os ácaros. UMIDADE EXCESSIVA A maioria dos animais morre; Sobrevivem os que sobrevivem em condições de anaerobismo, como os nematoides; O encharcamento obriga a migração dos animais

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33 Os microrganismos do solo Quem são? Fungos Algas Bactérias Protozoários Funções Decomposição dos restos animais e vegetais Formação do húmus que se acumula nos horizontes mais superficiais (A) Formação dos agregados que compõem a estrutura do solo

34 Influência da biota do solo nos processos do ecossistema

35 São organismos microscópicos classificados de acordo com seus hábitos alimentares: Parasitas de plantas (fitófagos) Bacteriófagos Micófacos Onívoros Sua função é reciclar matéria orgânica e liberar minerais que as raízes possam absorver. Ácaros Participam da cadeia alimentar Fragmentador de MO Nematóides

36 Rotíferos Vivem normalmente em condições úmidas São importantes no ciclo de dissolução orgânica

37 Bioindicadores de degradação de ecossistemas A qualidade do solo é definida como a capacidade em funcionar dentro do ecossistema para sustentar a produtividade biológica, manter a qualidade ambiental e promover a saúde das plantas e animais. É mensurada através do uso de indicadores Atributos que medem ou refletem o status ambiental ou a condição de sustentabilidade do ecossistema ORGANISMOS DO SOLO

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39 Como coletar animais do solo Coleta-se uma parcela do ambiente de tamanho conhecido Retiram-se desta parcela todos os organismos vivos macroscópicos Amostragem No ecossistema estudado, traça-se uma linha onde se distribuem pontos de coleta, que devem ter no mínimo 5 m de distância entre si Cada ponto corresponde a uma amostra simples Para a coleta do material utiliza-se uma sonda metálica quadrada, medindo 25 x 25 cm, com altura entre 10 e 30 cm

40 Após a colocação da sonda no solo, retira-se primeiro a serapilheira depositada sobre o solo, colocando-a em um saco plástico devidamente etiquetado com o local, data, etc. Após a retirada da serapilheira, retira-se o solo até a profundidade de 5 cm, colocando-o em um saco plástico, devidamente etiquetado com as mesmas informações da serapilheira.

41 Extração e Análise da fauna em laboratório Métodos físicos: Centrifugação Lavagem Métodos seletivos ou dinâmicos Secagem sobre peneira Resposta à estímulos químicos

42 Densidade Ind.m-2 Diversidade (Nº Grupos) Chuvosa Seca N Grupos Chuvosa N Grupos Seca FP PFC PFS CAP 0 Densidade total e diversidade dos macro invertebrados da liteira Por estação (chuvosa e seca) Por tipo florestal: Floresta Primária (FP), Plantação Florestal de Cedrelinga (PFC), Plantação Florestal de Simarouba (PFS) Capoeira (CAP)

43 Os fungos

44 Fungos são responsáveis pela decomposição da MO Atuam nos ciclos biogeoquímicos Interagem com vegetais para o estabelecimento de interações ecológicas São bioindicadores

45 Exemplos do uso de microrganismos na agricultura Fixação de NITROGÊNIO na produção de leguminosas (soja, feijão e outros)

46 Exemplos do uso de microrganismos na agricultura Degradação de agrotóxicos

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