Bioindicadores de Qualidade do Solo. Simone Cristina Braga Bertini

Transcrição

1 Bioindicadores de Qualidade do Solo Simone Cristina Braga Bertini

2 Degradação do solo Degradação dos solos (40% das terras cultivadas) Uso intenso do solo (manejo intensivo, monocultura, pesticidas e fertilizantes) Perda da M.O., erosão e contaminação das águas, danos aos organismos e seus processos bioquímicos.

3 Definição de qualidade do solo (Doran & Parkin, 1994) A capacidade de funcionar dentro dos limites dos ecossistemas para: 1- sustentar a produtividade biológica; 2- manter a qualidade da água e do ar; 3- promover a saúde humana, de plantas e animais.

4 Funções do solo Biológicos Atributos Químicos Indicadores Físicos Seleção de indicadores Indicadores individuais não podem descrever e quantificar todas as funções do solo

5 Critérios para a seleção de indicadores Integrar as propriedades químicas, físicas e biológicas; Relevância ecológica e a variação natural conhecida; Sensíveis a variações a longo prazo e resistentes a flutuações em curto prazo; Válido mesmo mediante a variações de tipos e condições de solo; Determinação simples e baixo custo.

6 Indicadores microbiológicos Se adequa aos critérios de seleção Responde rapidamente a alterações Influência todos os fatores de degradação da M.O. e transformação dos nutrientes. Microrganismos são fontes e depósitos de nutrientes Estruturação do solo Fixação de nitrogênio Solubilização de nutrientes Redução de patógenos e pragas Degradação de compostos persistentes

7 Solo de alta qualidade (atividade biológica e pop. microbianas) Microrganismos e a ciclagem de nutrientes Avaliações: Quantificação da biomassa Atividade microbiana Enzimas (Ciclos do C, N, P e S) Pop. específicas ou grupos funcionais

8 Biomassa microbiana É a parte viva da M.O. do solo (1 a 5%) Controlam a decomposição e o acúmulo de M.O. Transformações envolvendo os nutrientes minerais. Avaliação: Diretos - Contagem de células Indiretos - Fumigação extração - Respirometria

9 Quociente microbiano (qmic=cbm/cot) CBM/COT diminui (estresse capacidade de utilizaçao do C é diminuida) CBM/COT aumenta (condição favorável) Determinação do valor de equilíbrio Qualidade da matéria orgânica e acréscimos Eficiência de assimilação de C pelo mic. Perdas de carbono do solo Estabilização de C no solo

10 Respiração basal do solo Medida da produção de CO 2 - da atividade metabólica dos organismos vivos do solo Quantifica a atividade biológica Indicador da decomposição de resíduos Giro metabólico do COS Distúrbios do ecossistema Respiração ativ. biológica (desejável) Decomposição de resíduos Decomposição da M.O. estável (agregação,ctc e CRA)

11 É avaliado pela liberação de CO 2 ou consumo de O 2 Liberação de CO 2 Técnica simples e muito utilizada Frasco hermeticamente fechado Incubação do solo solução de NaOH titulado HCl Padronização das condições (T e umidade)

12 Quociente metabólico (qco 2 =Resp/CBM) BM +eficiente -C é perdido CO 2 +C é assimilado qco 2 +eficiente econômico no uso de energia indicam ambientes + estáveis qco 2 ineficiente Fatores de estresse metais pesados, limitações de nutrientes, ph Desvia a energia do cresc. e reprod manutenção celular

13 Enzimas São catalizadoras das reações bioquímicas e parte integral da ciclagem de nutrientes Todos os organismos vivos contribuem com enzimas Excreção por células vivas ou estão na solução do solo Seleção das enzimas Atividade microbiana Sensibilidade ao manejo Importância na ciclagem de nutrientes Decomposiçao de M.O. Indicadoras do efeito de poluentes

14 As enzimas de análise comum são: Ciclo do C β-glicosidase (liberação de açúcares Ciclo do N ureases, amidases e proteases (liberação de N-inorg) Ciclo do S arilsulfatase (libera SO 4- ) Ciclo do P fosfatases ácidas e alcalinas (liberação de P-inorg) Desidrogenase indicar o estado metabólico

15 Determinação enzimática solução tamponada + substrato da enzima + solo Incubação nas condições ideais da enzima Produto formado é quantificado por colorometria Ex: β-glicosidase (substrato) p-nitrofenil-β-d-glicosídeo (detecção) determinação do p-nitrofenil liberado

16 Diversidade estrutural e funcional Análise da comunidade microbiana do solo Estrutural Análises moleculares (diversidade de espécie ou genética) DGGE (eletroforese em gel com gradiente desnaturante),tgge (eletroforese em gel com gradiente térmico), T- RFLP (Polimorfismo do comprimento de fragmentos de restrição terminal), sequenciamento. Funcional diversidade de funções Biolog (avalia a utilização das fontes de carbono) Grupos funcionais (proteolíticos, celulolíticos, fixadores de nitrogênio, amonificantes, nitrificantes)

17 Muito obrigada!