POPULAÇÃO MICROBIANA DO SOLO E DA SERAPILHEIRA SOB FLORESTA DE CAATINGA MANEJADA

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1 POPULAÇÃO MICROBIANA DO SOLO E DA SERAPILHEIRA SOB FLORESTA DE CAATINGA MANEJADA Flávia Ferreira de Carvalho (1) ; Emanuela Forestieri Gama-Rodrigues (2) ; Patrícia Anjos Bittencourt Barreto-Garcia (3) ; Rafael Nogueira Scoriza (4) (1) Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, UESB/Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, carvalho.f.flavia@gmail.com (2), Professora, UENF/Universidade Estadual do Norte Fluminense, emanuela@uenf.br (3) Professora, UESB/Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, patriciabarreto@uesb.edu.br (4) Pós-doutorando, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, rafaelscoriza@gmail.com. RESUMO Os microrganismos como fungos e bactérias tem papel fundamental na dinâmica dos ecossistemas e podem atuar como indicadores da qualidade do solo em relação ao tipo de manejo adotado no bioma Caatinga. Este estudo teve como objetivo a caracterização do solo em relação a população de microrganismos edáficos. O presente trabalho foi realizado em área de caatinga na FLONA da Contendas do Sincorá, Bahia. Foram coletadas amostras de solo e de serapilheira em decomposição, com auxílio de litterbags, em três sistemas de manejo diferentes: corte raso, corte seletivo por diâmetro e por espécie, além de uma área sem interferência, tida como testemunha. Foram realizadas contagem de colônias de fungos e bactérias por diluição em série e, posteriormente, calculadas as Unidades Formadoras de Colônia (UFC). Não houve diferença estatística nas amostras de solo para ambos os organismos. Nas amostras de serapilheira, as bactérias foram encontradas em maior número no período de 45 dias, caracterizando o início da decomposição, havendo pouca diferença entre os tratamentos. A comunidade fúngica apresentou pouca ou nenhuma diferença entre os meses e os tratamentos, respectivamente. Palavras-chave: bactérias, fungos, decomposição INTRODUÇÃO O sistema solo-serapilheira é o habitat natural para uma ampla variedade de organismos, microrganismos e animais invertebrados (MOÇO et al., 2005). Estes microrganismos, tais como fungos e bactérias, desempenham importante papel no crescimento vegetal, por atuarem na decomposição e acúmulo de matéria orgânica, bem como em transformações envolvendo os nutrientes minerais. Além disso, atuam também como sensíveis bioindicadores da qualidade do solo (ARAÚJO & MONTEIRO, 2007). Os microrganismos e invertebrados que vivem na serapilheira acumulada e nas camadas superiores do solo são responsáveis por 95% da decomposição e ciclagem de nutrientes. Esta relação é altamente dependente da vegetação, quanto mais conservada for esta vegetação, maior será a abundância e diversidade de espécies desses grupos. No entanto, qualquer alteração no ambiente resultará em mudanças nessas comunidades, promovendo alterações nos ciclos dos elementos (SOUTO, 2006). Acosta-Martinez et al. (2008) afirmam que, devido seu papel na

2 decomposição dos compostos orgânicos, ciclagem de nutrientes e fluxo de energia do solo, a microbiota se comporta de maneira sensível às alterações na qualidade do solo, causadas por mudanças de uso e práticas de manejo. A camada de serapilheira compõe um ambiente altamente favorável para as atividades decompositoras, constituindo uma fonte de carbono orgânico e de nutrientes, além de possuir menor variação em relação à temperatura e umidade, mantendo, assim, um ambiente mais equilibrado. Embora existam diversos estudos acerca da diversidade dos microrganismos e microfauna em solos sob vegetação nativa (COBA, 2012; MELZ & TIAGO, 2011; SOUZA, 2010; CARVALHO, 2008; OSAKI, 2008), ainda é restrito o número menor de trabalhos realizados no bioma caatinga (CAVALCANTE et al., 2008; SOUTO, 2006), principalmente no que se refere ao estado da Bahia. Diante do exposto e tomando como verdadeira a hipótese de que a população de microrganismos é fundamental para diversos processos em um ecossistema e, além disso, que o manejo adotado interfere diretamente nestas comunidades, o objetivo deste trabalho foi a caracterização do solo em relação a esta população. Tendo em vista que tal descrição é de grande importância para o conhecimento da dinâmica dos solos do bioma Caatinga em relação ao tipo de manejo adotado. MATERIAL E MÉTODOS Área de estudo O estudo foi realizado na Floresta Nacional de Contendas do Sincorá, localizada no município de Contendas do Sincorá, estado da Bahia. A Floresta Nacional se enquadra na categoria de uso sustentável do Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC Lei 9.985/2000), sendo assim, permitido o uso de forma sustentável de parcela dos seus recursos. A pesquisa científica nessas áreas é permitida e incentivada. De acordo com o seu Plano de Manejo (MMA, 2006), a FLONA possui uma área de aproximadamente ha. O clima, de acordo a classificação de Koppen, é semiárido e caracteriza-se por altas temperaturas e chuvas escassas e irregulares, concentradas no verão. O solo da área de estudo é classificado como Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico. Em sua maior parte, a FLONA apresenta cobertura vegetacional de Caatinga arbustiva e arbórea, predominantemente xerófila, perdendo quase a totalidade das folhas durante a estiagem, e com indivíduos que podem alcançar mais de 6 metros de altura. A área de estudo é constituída por Caatinga arbórea manejada, que foi submetida a três tipos de corte em maio de 2015, e por Caatinga arbórea não manejada, utilizada como referência. O detalhamento dos tratamentos adotados é apresentado a seguir: a) Corte Raso: consistiu na supressão completa da vegetação, onde 100% dos indivíduos arbóreos foram abatidos. Corte característico do uso alternativo do solo; b) Corte seletivo de árvores com DAP > 5 cm: consistiu na seleção de indivíduos com DAP (Diâmetro à Altura do Peito) igual ou superior à 5 cm. Comumente utilizado para produção de carvão; c) Corte seletivo por espécie: consistiu na seleção e corte de indivíduos de espécies que apresentam potencial de uso comercial, de forma diferenciada das demais. A seleção de espécies para este corte foi realizada a partir da utilização de dados de composição florística e fitossociológicos. As espécies selecionadas foram Commiphora leptophloeos, Pseudobombax simplicifolium e Jatropha molissima; d) Testemunha: área não manejada, sem interferência antrópica. As interferências na floresta foram autorizadas pelo órgão responsável pela gestão da FLONA, Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBIO). Para cada um dos tratamentos, foram utilizadas quatro parcelas de 20 x 20 m (400 m 2 ), que foram lançadas de forma aleatória na área experimental.

3 Amostras de Solo e Serapilheira As amostras de solo para análise de fungos e bactérias foram coletadas nos quatro tratamentos, no mês de março de A profundidade adotada foi de 0 0,05 m de profundidade, sendo uma amostra de solo composta (obtida através de cinco amostras simples) de forma aleatória em cada um dos tratamentos (sistemas de manejo). Após a coleta o material foi acondicionado em sacos plásticos e mantido em caixas de isopor com gelo, sob refrigeração até o momento das análises. As amostras de serapilheira foram obtidas a partir de porções de 10g de folhas secas previamente acondicionadas em sacos de náilon, litterbags, deixadas para decomposição no solo de cada tratamento. Foram coletados quatro litterbags em cada tratamento com intervalos de 45 dias, sendo as datas das coletas: 15 de julho e 29 de agosto de Contagem de Microrganismos Para contagem dos microrganismos foi utilizada a técnica de diluição e série, proposta por Wollum (1982). Foram utilizados para a contagem de bactérias o meio Bunt e Rovira (1955), a ph 7, e meio de Martin (1950), a ph 6, na contagem dos fungos. Foram tomadas amostras de 10 g de solo e 5 g de serapilheira e suspensas em 90 ml e 45 ml, respectivamente, de solução NaCl (0,85%) estéril. Sob as placas de Petri contendo o meio de cultura adequado, foram adicionados 0,1 ml da solução de solo ou serapilheira e NaCl, em diferentes diluições, de acordo com o microrganismo: de 10-4 a 10-6 para bactérias e de 10-3 a 10-5 para fungos. Após a distribuição as placas foram incubadas à temperatura de 28 C. A contagem for realizada 2 e 5 dias após a inoculação para bactérias e fungos respectivamente. O número de microrganismos será calculado a partir da formula a seguir: N UFC g -1 solo ou serapilheira = N de colônias x (1/fator de diluição) x (1/alíquota) Peso do solo ou serapilheira Onde: UFC = Unidade Formadora de Colônia Análises Estatísticas Os dados obtidos foram submetidos a teste de homogeneidade e normalidade, e, nos casos necessários, foram convertidos para Logaritmo. Foi adotado o teste F a 5% de significância para comparação entre os tratamentos, com auxílio do programa estatístico ASSISTAT Versão 7.7 pt (2017). RESULTADOS E DISCUSSÃO O número de unidades formadoras de colônia (UFC) colonizando o solo alcançou valores médios de 1,99 x 10 5 para bactérias (Tabela 1). Pereira e colaboradores (1999) encontraram valor máximo de 1,5 x10 6 UFC g -1 em solos de cerrado, município de Sete Lagoas, Minas Gerais. Para a comunidade fúngica foi obtida uma média de 7,20 x 10 3 UFC g -1 de solo (Tabela 1). O número de fungos foi semelhante ao encontrado por Cavalcanti e colaboradores (2006) em área de caatinga em Sergipe (1,2 x 10 3 UFC g -1 de solo) e superior ao encontrado por Carvalho (2008) em área de cerrado em Minas Gerais (9,1 x 10 2 ). O número de bactérias foi amplamente superior ao de fungos, apresentando uma proporção média de 28:1, nas amostras de solo. Uma alta proporção de bactérias/fungos indica disponibilidade de compostos facilmente degradáveis, caraterísticos do início da decomposição (JENSEN, 1974). Não houve diferenças estatisticamente significativas entre os tratamentos estudados para ambos os microrganismos. Este resultado pode estar relacionado à alta resiliência da caatinga, tendo em vista a recuperação da população de microrganismos dentro do curto período, de dois anos, após a implantação dos sistemas de manejo. Riegelhaupt e colaboradores (2010) realizaram um estudo nas

4 áreas que compunham a Rede de Manejo Florestal em 2010, e concluíram que o tipo de corte não é um fator determinante para o crescimento posterior da floresta. Tabela 1 - Número de unidades formadoras de colônias (UFC) de fungos e bactérias totais em solo sob diferentes manejos no bioma caatinga. Microrganismos/Tratamentos 1 CR CSD CSE TE UFC g -1 de solo Bactérias* 1,45 x ,92 x ,28 x ,32 x 10 5 Fungos 4,32 x ,13 x ,07 x ,27 x Tratamentos, onde: CR = Corte Raso; CRD = Corte Seletivo por Diâmetro; CSE = Corte Seletivo por Espécie; TE = Testemunha. Dados transformados: Logaritmo. Para a serapilheira, a comunidade bacteriana obteve média de 3,08 x 10 8 UFC g dias após o início da decomposição e 3,34 x 10 7 UFC g -1 com 90 dias, caracterizando uma redução de colônias de bactéria com o avanço da decomposição (Tabela 2). Não houve diferença estatística entre os tratamentos, dentro de cada mês, semelhante ao encontrado nas análises de solo. Os fungos apresentaram médias de 3,02 x 10 7 e 1,69 x 10 7 UFC g -1 de serapilheira aos 45 e 90 dias, respectivamente. Apenas os dados do tratamento Testemunha se diferiram entre os 45 e 90 dias, enquanto os demais dados foram semelhantes estatisticamente. Tabela 2 - Número de unidades formadoras de colônias (UFC) de fungos e bactérias totais em serapilheira em decomposição, sob diferentes manejos no bioma caatinga. Dias/Tratamento 1 CR CSD CSE TE UFC g -1 de solo Bactérias 45 dias 4,66 x 10 8 Aa 3,97 x 10 8 Aa 1,04 x 10 8 Aa 2,67 x 10 8 Aa 90 dias 2,48 x 10 7 Ba 2,76 x 10 7 Ba 2,74 x 10 7 Aa 1,83 x 10 7 Ba Fungos 45 dias* 1,92 x 10 7 Aa 2,43 x 10 7 Aa 2,29 x 10 7 Aa 5,44 x 10 7 Aa 90 dias* 2,02 x 10 7 Aa 1,16 x 10 7 Aa 2,60 x 10 7 Aa 9,70 x 10 6 Ba 1 Tratamentos, onde: CR = Corte Raso; CRD = Corte Seletivo por Diâmetro; CSE = Corte Seletivo por Espécie; TE = Testemunha. * Dados transformados: Logaritmo. Médias seguidas de mesma letra, minúscula na linha e maiúscula na coluna, letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (P<0,05). Aos 45 dias as bactérias apareciam em proporção média de 9:1 em relação aos fungos, nas amostras de serapilheira. Aos 90 dias as bactérias ainda predominavam, porém em proporção de 2:1 em relação aos fungos (Figura 1). Demonstrando, assim como nas amostras de solos, uma alta taxa de material facilmente decomponível. Fato este já esperado devido ao período inicial de degradação da serapilheira.

5 Figura 1 Número de unidades formadoras de colônias (UFC) de fungos e bactérias totais em serapilheira em decomposição, em função de diferentes manejos. CR = Corte Raso; CRD = Corte Seletivo por Diâmetro; CSE = Corte Seletivo por Espécie; TE = Testemunha. CONCLUSÕES O solo da caatinga demonstrou alta resiliência no período estudado, recuperando seu potencial microbiológico após perturbação, devido a instalação dos sistemas de manejo. O número de colônias de bactérias decresce com o avanço da decomposição, em virtude das características do material a ser decomposto. Uma maior concentração de material facilmente decomponível é encontrada no início do período de decomposição da serapilheira. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACOSTA-MARTINEZ, V.; ACOSTA-MERCADO, D.; SOTOMAYOR-RAMIREZ, D.; CRUZ- RODRÍGUEZ, L. Microbial communities and enzymatic activities under different management in semiarid soils. Applied Soil Ecology, v. 38, n. 3, p ARAÚJO, A. S. F.; MONTEIRO, R. T. R. Indicadores biológicos de qualidade do solo. Bioscience Journal, v. 23, n. 3, p , BUNT J. S., ROVIRA A. D. Microbiological studies of some subantartic soils. Journal of Soil Science, v. 6, n. 1, p , CARVALHO, V. G. Comunidades de fungos em solo do cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo de soja e algodão. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola) Universidade Federal de Lavras, Lavras - MG. 73p CAVALCANTI, M. A. Q; OLIVEIRA, L. G.; FERNANDES, M. J.; LIMA, D. M. Fungos filamentosos isolados do solo em municípios na região Xingó, Brasil. Acta bot. bras, v. 20, n. 4, p , COBA, M. S. M. Diversidade de Bactérias Cultiváveis do Solo do Cerrado Brasileiro. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola). Universidade Federal de Lavras, Lavras MG, 87p

6 JENSEN, V. Decomposition of Angiosperm tree leaf litter, in: DICKINSON, C.H., PUGH, G.J. Biology of Plant Litter Decomposition. Academic Press, London, p MARTIN, J. P. Use of acid, rose bengal, and streptomycin in the plate method for estimating soil fungi. Soil science, v. 69, n. 3, p , MELZ, E. M.; TIAGO, P. V. Propriedades físico-químicas e microbiológicas do solo de um Parque em Tangará da Serra, MT, uma área de transição entre Amazônia e Cerrado. Acta Amazonica, v. 39, n. 4, p , MMA. Plano de Manejo Floresta Nacional Contendas do Sincorá. Ministério do Meio Ambiente. IBAMA. Bahia, 34p., MOÇO, M. K. S.; GAMA-RODRIGUES, E. F. D.; GAMA-RODRIGUES, A. C. D.; CORREIA, M. E. F. Caracterização da fauna edáfica em diferentes coberturas vegetais na região norte fluminense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 4, p , OSAKI, F. Distribuição Espacial de Microrganismos e Fertilidade em Solos de Dois Ecossistemas Florestais: Floresta Ombrófila Mista e Povoamento Florestal com Pinus Taeda L. em Tijucas do Sul PR. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal), Universidade Federal do Paraná, Curitiba PR PEREIRA, J. C.; NEVES, M. C. P.; DROZDOWICZ, A. Dinâmica das Populações Bacterianas em Solos de Cerrado. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, v. 34, n. 5, p , RIEGELHAUPT, E; PAREYN, F. G. C.; BACALINI, P. O Manejo Florestal na Caatinga: Resultados da Experimentação. In: Uso Sustentável e Conservação dos recursos Florestais da Caatinga. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, p , Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza SNUC: Lei nº 9.985, de 18 de julho de Brasília: MMA/SBF, 32p., SOUTO, P. C. Acumulação e decomposição da Serapilheira e Distribuição de Organismos Edáficos em Área de Caatinga na Paraíba, Brasil. Tese (Doutorado em Agronomia), Universidade Federal da Paraíba, Areia PB SOUZA, C. N. Diversidade de Fungos do Solo da Mata Atlântica. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola), Universidade Federal de Lavras, Lavras MG. 67p WOLLUM A. G. Cultural methods for soil microorganisms. In: PAGE A. L.; MILLER R. H.; KEENEY D. R. Methods of soil analysis. Madison: Soil Science Society of America. p , AGRADECIMENTOS Ao Laboratório de Solos da Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF) e ao Laboratório de Microbiologia do Solo da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB).