Metagenômica de um solo sob plantio direto e plantio convencional em rotação e sucessão de culturas no norte do Paraná
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Souza, Renata Carolini de
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Resumo
Resumo: Os sistemas de manejo de solos agrícolas são conhecidos como plantio direto (semeadura sobre os restos vegetais sem revolvimento do solo) e plantio convencional (preparo do solo com aração e gradagem antes da semeadura), em geral combinados com sucessão ou rotação de culturas Sabe-se que existe uma grande diversidade de microrganismos do solo, porém limitações nas técnicas de cultivo em laboratório restringem as avaliações a apenas uma porcentagem ínfima desses microrganismos No entanto, com a metagenômica tem-se revelado uma grande quantidade de microrganismos não cultiváveis do solo Neste estudo, amostras de solo foram coletadas na camada de -1 cm de profundidade em ensaios de longa duração conduzidos na área experimental da Embrapa Soja Os tratamentos consistiram de áreas sob plantio direto e plantio convencional estabelecidas há 14 anos, cada um sob sucessão (soja/trigo, verão/inverno) ou rotação (soja, tremoço, milho, trigo e aveia) de culturas, resultando em quatro tratamentos, cada um com quatro repetições Foram retiradas oito amostras simples de cada repetição que, após verificada a homogeneidade da diversidade microbiana pela análise do DNA pela técnica do DGGE, foram unidas em uma amostra composta para cada um dos tratamentos O DNA total do solo foi extraído e sequenciado na plataforma 454 (Life Sciences), resultando em cerca de 1 milhão de sequências por tratamento, que foram analisadas pelos programas MEGAN e STAMP O domínio Bactéria agrupou a maioria das sequências, sendo várias delas associadas a bactérias dos ciclos do nitrogênio e do carbono e à promoção do crescimento em plantas Menor quantidade de sequências foi observada para o domínio Archaea, sendo a maioria no tratamento em plantio direto com sucessão de culturas, considerado o manejo mais conservacionista Consequentemente, os representantes desse domínio poderiam ser utilizados como bioindicadores de qualidade do solo, visando o monitoramento do impacto de práticas agrícolas, pois foram sensíveis aos diferentes manejos de solo e das culturas O domínio Eucarya também apresentou menor número de sequências, a maioria associada ao plantio convencional sob rotação e sucessão de culturas A maior diversidade de fungos no solo sob plantio convencional pode estar relacionada à maior tolerância a estresses ambientais, pela formação de estruturas de resistência, como os esporos Grande parte das sequências não foi atribuída a nenhum domínio, não apresentando similaridade com nenhuma sequência depositada nos bancos de dados do NCBI Dessas, a maioria foi proveniente do solo sob plantio direto em rotação e sucessão de culturas, indicando que sistemas conservacionistas de solo guardam maior riqueza de microrganismos e genes desconhecidos A abordagem metagenômica confirmou que cada um dos sistemas diferiu em termos de biodiversidade microbiana, com várias ordens diferindo estatisticamente entre os tratamentos Os maiores efeitos foram associados ao manejo do solo e, em menor grau, ao manejo das culturas
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Palavras-chave
Microorganismos do solo, Genética microbiana, Solos, Diversidade microbiana, Solos, Soil microorganism, Microbial genetics, Soil management