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Alterações na biomassa microbiana do solo e em alguns de seus componentes, em função da adubação verde do cafeeiro
(2000) Colozzi, Arnaldo; Libório, Balota, Élcio; Chaves, Júlio César Dias; Andrade, Diva de Souza; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O manejo dos solos e das culturas resulta em modificações na diversidade, tamanho e atividade da comunidade microbiana. A adubação verde do cafeeiro, visando a cobertura do solo e adição de matéria orgânica e nutrientes para o agrossistema, pode provocar alterações no ambiente edáfico, com reflexos sobre a microbiota e conseqüentemente a nutrição e produtividade das culturas. Neste trabalho avaliou-se a dinâmica da biomassa microbiana do solo, fungos micorrízicos e rizóbio em função do cultivo de sete espécies de adubos verdes nas entrelinhas de cafeeiro. Amostras de solo rizosférico e raízes das leguminosas e do cafeeiro foram coletadas em um experimento de longa duração, conduzido a campo em latossolo vermelho escuro distrófico (LEd), no norte do Paraná. Observaram-se efeitos de magnitudes variadas na biomassa microbiana, na esporulação de fungos micorrízicos e na população de rizóbio capaz de nodular o feijoeiro, em função da espécie de adubo verde cultivada. O cultivo de leguminosas de verão nas entrelinhas estimulou a biomassa microbiana e as micorrizas na projeção da copa do cafeeiro. No solo cultivado com Leucena observou-se maior população de rizóbio capaz de nodular o feijoeiro.
Análise da diversidade microbiana do solo no agrossistema cafeeiro orgânico através do DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)
(2005) Scaramal, Andréa; Colozzi, Arnaldo; Andrade, Diva de Souza; Embrapa - Café
Os microrganismos do solo atuam nos processos de decomposição da matéria orgânica, participando diretamente no ciclo biogeoquímico dos nutrientes e, conseqüentemente, mediando a sua disponibilidade no solo. Os diferentes manejos do solo e das culturas podem alterar a comunidade microbiana do solo com efeitos imprevisíveis sobre o funcionamento dos agroecossistemas. O manejo orgânico do cafeeiro baseia-se na condução das lavouras através da aplicação de fertilizantes orgânicos, e pouco se sabe sobre seu efeito sobre a comunidade de organismos do solo. Embora a matéria orgânica seja o combustível natural para a atividade biológica no solo, alguns grupos de organismos podem ser estimulados ou inibidos em função da qualidade da matéria orgânica aplicada, o que pode alterar a diversidade microbiana no solo. O DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) é uma técnica desenvolvida para o estudo da biodiversidade de microrganismos que, a partir de uma amostra de DNA extraída de diferentes situações (ex: solo, tecidos, etc), possibilita a separação de fragmentos de DNA de mesmo comprimento, mas diferentes sequências nucleotídicas, sendo portanto capaz de detectar até mesmo organismos não cultiváveis. Neste trabalho avaliou-se a população de fungos de solo, de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e de organismos de solo do domínio Archaea, em cultivos comerciais de cafeeiros adensados conduzidos em manejo convencional, orgânico e orgânico arborizado, no município de Santa Mariana-Pr. Para as análises da diversidade microbiana, extraiu-se o DNA total em três amostras de solo coletadas na projeção da copa do cafeeiro nos tratamentos Convencional, Orgânico e Orgânico arborizado. O DNA total foi extraído com o Kit Soil DNA Isolation ® (Mo Bio, Laboratories, Inc). A amplificação foi realizada em termociclador, com os primers que flanqueiam as regiões 18S e 16S. Após a quantificação, os produtos foram analisados em géis de poliacrilamida com gradiente de desnaturação, em uma unidade DGGE da Biorad. O padrão de bandeamento foi diferente entre a comunidade de fungos de solo a população de FMA e a comunidade de Archaea. Em todos os grupos de organismos estudados observou-se padrão múltiplo de bandeamento, indicando diversidade genética e a riqueza de espécies. Para fungos de solo não teve uma variabilidade na riqueza das espécies nos diferentes tratamentos, tendo uma diversidade genética de 17% entre os manejos, convencional e orgânico.Para os FMA se observou diferenças na riqueza de espécies e na variabilidade genética entre as populações de FMAs nos tratamentos convencional e orgânico arborizado. Entretanto, observouse 27% de diferenças na variabilidade genética entre o tratamento orgânico com os demais. Para a população de Archaea a riqueza de espécies destes organismos foi maior no manejo convencional e menor no orgânico arborizado, tendo o mesmo padrão para a variabilidade genética.
Biomassa microbiana e micorrizas em mudas de cafeeiro produzidas em substrato contendo lodo urbano e resíduos vegetais
(2001) Colozzi, Arnaldo; Colozio, Kaio Júlio Cézar; Chaves, Júlio César Dias; Ferreira, Tiago Lima; Andrade, Diva de Souza; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O lodo de esgoto urbano, por ser rico em compostos organominerais, tem sido sugerido como fertilizante em substratos para formação de mudas. Entretanto, devido à sua elevada carga orgânica e composição química variável, seus efeitos sobre a biota do solo são pouco conhecidos. Nesse contexto, avaliou-se o efeito do uso do lodo urbano higienizado no substrato para a produção de mudas de cafeeiro, sobre a biomassa microbiana do solo e a micorrização (esporulação no solo e colonização) do cafeeiro. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se um solo ácido (Led) incubado em vasos com capacidade para 3,5 dm 3 , com lodo, calcário dolomítico e resíduos vegetais. Os tratamentos basearam-se na quantidade de lodo para neutralizar 0,5, 1,0 e 2,0 vezes a acidez extraída (H+Al). O lodo (L) foi aplicado isoladamente e associado à palha de café (PC) e guandu (G), na relação de volume 14:1 (solo:resíduo). A testemunha constou de calcário, para neutralizar 1,0 vez (100%) a acidez extraída. Todos os tratamentos receberam P e K para elevar os teores em 150 mg.dm -3 e 4,0 mmolc.dm -3 . Uma semana depois da incubação, plantou-se uma muda de cafeeiro da variedade Catuaí em cada vaso, que foram conduzidas por seis meses. Ao final desse período, avaliaram-se o carbono e o nitrogênio da biomassa microbiana do solo, a diversidade de espécies de fungos micorrízicos arbusculares e sua esporulação no solo, e a colonização radicular do cafeeiro. A adição de palha de café e de resíduos de guandu aumentou o carbono e o nitrogênio microbianos, a colonização radicular do cafeeiro por fungos micorrízicos e sua esporulação no solo, sendo esse efeito dependente da quantidade de lodo adicionado.
Dinâmica populacional de fungos micorrízicos arbusculares no agrossistema cafeeiro e adubação verde com leguminosas
(Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1999) Colozzi, Arnaldo; Cardoso, Elke Jurandy Bran Nogueira; Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Avaliou-se o efeito do cultivo intercalar de leguminosas de verão para adubação verde do cafeeiro (Coffeea arabica L,), sobre a ocorrência e esporulação de fungos micorrizicos arbusculares (MA) no solo e a micorrização. Amostras de solo rizosférico e raizes foram coletadas no período entre junho de 1996 e julho de 1997, em três épocas, em um experimento de longa duração. conduzido a campo pelo Instituto Agronômico do Paraná- IAPAR. no município de Mirasselva PR. O experimento está instalado em uma área de Iatossolo vermelho escuro distrófico (LEd) onde. nas linhas principais. se cultiva o cafeeiro ‘Catuaí Amarelo’ e nas entrelinhas as leguminosas Leucena (Leucaena leucocephala). Crotalaria spectabilis. C. breviflor, Mucuna cinzenta (Stizolobium pruriens), Mucuna anã (Stizolobium deeringianum), Amendoim cavalo (Arachis hipogeae) e Caupi (Vigna unguiculata) para fins de adubação verde. O delineamento experimental é de blocos ao acaso. com três repetições. Determinou-se a diversidade de espécies através da identificação morfológica dos esporos. a freqüência de ocorrência através da contagem direta de esporos no solo e a colonização radicular pelo método da placa quadriculada usando raizes coradas. Também foram conduzidos bioensaios em casa de vegetação, para estudar a composição das populações de fungos MA que efetivamente colonizavam as raizes do cafeeiro a campo. Com o mesmo objetivo utilizaram-se técnicas moleculares baseadas na amplificação de fragmentos de DNA através da PCR (Polimerase chain reaction). extraídos de esporos coletados na rizosfera e de raizes colonizadas coletadas a campo. O cultivo de leguminosas na entrelinha de plantio do cafeeiro aumentou a diversidade de espécies e o número de esporos de fungos MA na rizosfera do cafeeiro. Cafeeiro cultivado com Crotalaria breviflora mostrou-se altamente micorrizado. Com maior diversidade de espécies e número de esporos de fungos MA no solo, em todas as épocas avaliadas. Entretanto. parte da diversidade de fungos presentes na rizosfera do cafeeiro não foi recuperada na rizosfera de milho (Zea mays L.) e sorgo (Sorghum bicolor L.) quando se utilizaram raízes colonizadas de cafeeiro como inóculo. Sugerindo que alguns dos fungos MA observados na rizosfera do cafeeiro podem ser provenientes das raízes das leguminosas que crescem próximas. mas não estão efetivamente em simbiose com o cafeeiro. Através da PCR e usando primers de ITS (Internal transcribed spacer) foi possível comparar bandas obtidas a partir de DNA extraído de esporos coletados na rizosfera com bandas obtidas a partir de DNA extraído de raizes colonizadas. Randas características de Scutellospora gilmorei não foram encontradas nas raízes de cafeeiro colonizadas, confirmando os resultados obtidos através de bioensaios em casa de vegetação. Estes resultados sugerem a ocorrência de relações preferenciais entre fungos e hospedeiros, que podem determinar o estabelecimento e a eficiência da simbiose micorrízica ou mesmo a exclusão de algumas espécies do sistema radicular da planta. Neste trabalho foi possível. também. desenvolver um método para isolamento de DNA genômico de diferentes gêneros de fungos MA. Com este método, a partir de um único esporo de fungos MA foi possível obter. de maneira simples e rápida. DNA de qualidade e em quantidade suficiente para a PCR.
Efeito de lodo urbano higienizado, calcário e resíduos vegetais no crescimento do cafeeiro e características químicas do solo
(2001) Chaves, Júlio César Dias; Miyazawa, Mário; Colozzi, Arnaldo; Ferreira, Tiago Lima; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O lodo de esgoto é um material que se acumula, principalmente nos grandes centros urbanos, constituindo-se em desafio para a humanidade, que necessita encontrar uma utilização adequada para esse material. Com o objetivo de avaliar o efeito do lodo urbano higienizado (tratado com cal) no desenvolvimento e na nutrição de mudas de cafeeiro e as modificações químicas no solo, foi conduzido experimento em casa de vegetação no Instituto Agronômico do Paraná, utilizando-se um solo ácido (LEd) incubado em vasos com capacidade para 3,5 dm 3 , com lodo, calcário dolomítico e resíduos vegetais. Os tratamentos basearam-se na quantidade de lodo para neutralizar 0,5; 1,0; e 2,0 vezes a acidez extraída (H+Al). O lodo (L) foi aplicado isoladamente e associado à palha de café (PC) e guandu (G) na relação de volume 14 : 1 (solo: resíduo). A testemunha constou de calcário (C) para neutralizar 1,0 vez (100%) a acidez extraída. Todos os tratamentos receberam P e K para elevar os teores em 150 mg dm -3 e 4,0 mmol c dm -3 . Uma semana depois da incubação foi plantada uma muda de cafeeiro da variedade Catuaí em cada vaso, e seis meses após foram realizadas as avaliações previstas. A matéria seca total, a área foliar e o volume radicular foram afetados pelas doses de lodo, obedecendo à seguinte ordem decrescente: L 0,5 > L 1,0 > L 2,0. A associação do lodo com o resíduo vegetal PC potencializou o efeito sobre o crescimento: PC > L > G > C. Em relação ao solo, ocorreu aumento do pH, neutralização do Al 3+ e diminuição da acidez total (H+Al), conforme o aumento das doses de lodo. Quanto aos metais pesados, o método Mehlich-1 mostrou maior eficiência de extração que o DTPA (extrator orgânico). Houve incremento no solo de alguns metais pesados, particularmente Cr e Ni, com o aumento das doses de lodo. Na nutrição das plantas, ocorreu redução no teor foliar de manganês com as doses de lodo, especialmente em associação com PC; a concentração foliar de fósforo diminuiu na presença do G. O teor foliar dos metais pesados mostrou correlação direta com as doses de lodo e foi elevada principalmente para Co e Pb. O lodo urbano higienizado, na menor dosagem, mostrou ser um produto com potencial para ser utilizado na agricultura, direcionando este material de modo ecologicamente correto, além de diminuir a necessidade dos fertilizantes inorgânicos.
Eficiência simbiótica de rizóbio nativo em solo cultivado com leguminosas na entrelinha do cafeeiro
(2001) Scherer, Alexandra; Andrade, Diva de Souza; Colozzi, Arnaldo; Matos, Maria A.; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência simbiótica de estirpes de rizóbio nodulando Phaseolus, isoladas de solo de lavouras de cafeeiro cultivado com leguminosas na entrelinha. As amostras de solo para os isolamentos e o experimento de eficiência simbiótica foram coletadas dos seguintes tratamentos: testemunha, Leucaena leucocephala, Crotalaria spectabilis, C. breviflora, Mucuna pruriens, Mucuna deeringiana, Arachis hypogaea e Vigna unguiculata. Avaliações utilizando feijoeiro cultivado em solução nutritiva completa sem N e estéril mostraram que a nodulação, a matéria seca e o N total da parte aérea foram superiores em plantas inoculadas com estirpes provenientes de solo cultivado com caupi (M281, M282). A eficiência simbiótica em feijoeiro das populações nativas de rizóbio foi avaliada utilizando-se amostras de solo do experimento de campo em vasos de 3 kg de capacidade e quatro repetições. O teor de carbono no solo foi significativamente maior no solo cultivado com leguminosas, e esse efeito foi mais evidente no caso do cultivo da L. leucocephala. A população de rizóbio nativo nodulando feijoeiro no solo utilizado para o ensaio de casa de vegetação variou de 10 a 100.000 células por g de solo, de acordo com o histórico da área de coleta do solo. Observou-se que a nodulação e a matéria seca da parte aérea foram alteradas. O cultivo de leguminosas na entrelinha do cafeeiro estimulou de forma diferenciada o tamanho e a eficiência da população nativa de rizóbio do solo e, portanto, o fornecimento de nitrogênio para o sistema.
Micorrização de cafeeiro em solo sob aplicação de resíduos orgânicos
(2005) Nakatani, André S.; Colozzi, Arnaldo; Embrapa - Café
O uso de resíduos orgânicos gerados por atividades antrópicas, sejam eles de origem urbana, agrícola ou industrial, como fertilizante agrícola, é uma alternativa viável, por diminuir os riscos de contaminação ambiental, à saúde pública, reduzir custos de produção e melhorar as condições físicas, químicas e biológicas do solo. Os resíduos orgânicos podem, assim, substituir em parte as necessidades de fertilizantes e corretivos industrializados na cultura cafeeira. A adição de resíduos orgânicos pode influenciar a atividade de vários microrganismos do solo, dentre eles os fungos micorrizicos arbusculares (FMAs), que se associam às raízes da maioria das plantas terrestres, auxiliando-as na absorção de nutrientes e água. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de resíduos orgânicos de várias origens (animal, vegetal, agroindustrial e urbano), aplicados em cobertura no cafeeiro, sobre a esporulação, produção de hifas externas e colonização radicular do cafeeiro pelos FMAs. A adição de resíduos orgânicos ao solo reduziu a colonização micorrízica e aumentou a esporulação dos FMAs no solo. O tratamento que promoveu menor redução da micorrização do cafeeiro foi o resíduo urbano lodo calado.
Micorrização de cafeeiros (Coffea arabica L.) sob cultivo orgânico avaliada por métodos fenotípicos e por PCR
(2005) Azevedo, Lucas Carvalho Basilio de; Colozzi, Arnaldo; Siqueira, José Oswaldo; Gomes-da-Costa, Sandra M.; Embrapa - Café
A micorrização tem efeito no crescimento e nutrição mineral do cafeeiro favorecendo seu desenvolvimento. Por isso é importante conhecer a comunidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) neste agrossistema, especialmente aqueles que estão colonizando as raízes do cafeeiro, visando conhecer o comportamento de fungos inoculados e autóctones em condições de campo. Técnicas moleculares, tais como a PCR, em conjunto com metodologias tradicionais baseadas em características fenotípicas dos fungos podem auxiliar no estudo da micorrização do cafeeiro. Assim, avaliou-se a ocorrência e a colonização de FMAs em cafeeiros a campo sob cultivo orgânico e inoculados com espécies selecionadas, através da caracterização morfológica e molecular dos esporos de FMAs, da avaliação dos fungos colonizantes por PCR e por cultura armadilha inoculada com raízes de cafeeiro provenientes do campo, e da determinação da taxa de colonização radicular. No solo rizosférico do cafeeiro a campo predominaram espécies da família Glomaceae e Acaulosporaceae. A maioria das espécies recuperadas do milho, inoculado com raízes do cafeeiro, pertencia às famílias Gigasporaceae e Glomaceae. Os iniciadores de amplificação de DNA específicos ACAU1660, GETU1, GETU2, GiITS1, GiITS2, VAACAU, VAGIGA e VANS1 não foram eficientes em detectar esses fungos nas raízes do cafeeiro. A inoculação aumentou a riqueza de espécies e densidade de esporos no cafeeiro. As espécies inoculadas, G. margarita e Gl. clarum, foram recuperadas na rizosfera do milho, comprovando sua colonização no cafeeiro, porém, não foram observados na rizosfera. Gigasporaceae foi detectada por PCR nas raízes. Apesar de ter detectado FMA pertencente à família Gigasporaceae, a técnica PCR não foi eficiente para estudar a ocorrência destes simbiontes nas raízes dos cafeeiros.
Micorrização do cafeeiro em solo fertilizado com composto de lodo urbano e resíduos vegetais
(2003) Colozzi, Arnaldo; Machineski, Oswaldo; Chaves, Júlio César Dias; Ferreira, Tiago Lima; Andrade, Diva de Souza; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
A utilização do lodo de esgoto como fertilizante orgânico na agricultura depende da existência de condições restritivas neste, tais como a presença de patógenos, sais solúveis, metais pesados e compostos orgânicos persistentes, que podem alcançar níveis tóxicos no solo e atingir a cadeia trófica. Para reduzir este problema são feitas aplicações de calcáreo, ainda na estação de tratamento de esgoto. A campo, a mistura de resíduos orgânicos de origem vegetal ou animal ao lodo pode reduzir a solubilidade de metais pesados presentes neste reduzindo, conseqüentemente, sua disponibilidade. Entretanto, a grande carga orgânica deste material pode ter efeitos ainda pouco conhecidos sobre os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), simbiontes de ocorrência freqüente no cafeeiro e altamente eficientes em promover seu desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação ao solo de lodo urbano higienizado e/ou resíduos de origem vegetal ou animal, sobre a micorrização (colonização e esporulação no solo) do cafeeiro. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em vasos com capacidade para 3,5 dm 3 . Utilizou-se um Latossolo Vermelho Escuro distrófico (Led) que foi incubado com lodo urbano, isoladamente ou em mistura com palha de café, casca de mandioca, leucena, palha de milho e esterco de curral. Os tratamentos compostos por uma mistura de lodo e resíduos orgânicos tiveram as concentrações destes variadas. Todos os tratamentos receberam calagem mais fertilização com P e K. Uma semana depois da incubação plantou-se uma muda de cafeeiro da variedade ‘Catuaí’ em cada vaso, que foram conduzidas por seis meses. Ao final deste período avaliou-se a colonização radicular do cafeeiro e a esporulação dos FMAs no solo. A adição de lodo urbano e/ou resíduos vegetais, na maioria das misturas e concentrações testadas, não teve efeito significativo sobre a colonização radicular do cafeeiro por fungos micorrízicos e sobre sua esporulação no solo. Entretanto, observou-se efeito estimulatório sobre a colonização radicular, quando o lodo urbano foi misturado com casca de café, na proporção de 8 partes de lodo para duas partes de casca de café. A mesma mistura, em maior concentração de lodo (9 partes de lodo para 1 parte de casca de café), reduziu a colonização. Observou-se uma correlação negativa entre colonização radicular e esporulação no solo.