A cultura da soja no Brasil : definindo parâmetros para avaliação de risco ambiental à microbiologia do solo e à fixação biológica do nitrogênio

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dc.contributor.advisorZaia, Dimas Augusto Morozin [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSouza, Rosinei Aparecida dept_BR
dc.contributor.bancaSantos, Júlio Cézar Franchini dospt_BR
dc.contributor.bancaSantana, Henrique dept_BR
dc.contributor.coadvisorHungria, Mariângela [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:49:14Z
dc.date.available2024-05-01T12:49:14Z
dc.date.created2006.00pt_BR
dc.date.defesa17.03.2006pt_BR
dc.description.abstractResumo: O cultivo comercial de plantas transgênicas, concomitantemente com o manejo com herbicidas ou inseticidas específicos resultou em uma demanda crescente por estudos de análise de risco ambiental No caso da soja transgênica no Brasil, uma preocupação adicional é a de garantir que a transgenia não afete o processo de fixação biológica do N2 e outros benefícios relacionados à microbiota do solo O objetivo deste trabalho foi o de identificar e validar, em escala de plantio comercial (Ensaio 1) e de áreas experimentais (Ensaio 2), um conjunto de parâmetros para a avaliação, a campo, de riscos à microbiota do solo e à fixação biológica do N2 pelo uso de novas tecnologias com a cultura da soja As avaliações foram feitas em 11 municípios localizados em seis estados e no DF Foram avaliados parâmetros quantitativos da microbiota do solo (C e N da biomassa microbiana - CBM e NBM; respiração basal - RB; e quociente metabólico - qCO2) e da fixação biológica do N2 (número de células de rizóbios no solo; número - NN e massa de nódulos secos - MNS; identificação sorológica das estirpes ocupando os nódulos; massa da parte aérea seca - MPAS; N total - NTPA e N-ureídos - NTU na parte aérea) A análise qualitativa da comunidade bacteriana do solo foi estimada pela amplificação do DNA total do solo com "primers" específicos para o gene ribossomal 16S das bactérias, seguido pela eletroforese em géis desnaturantes com gradiente de uréia (PCR-DGGE) Os dados foram analisados em relação à variabilidade pontual e temporal, limites de coeficiente de variação (CV) e correlações entre os parâmetros O CBM e a RB foram positivamente correlacionados (r=,84, p=,1, Ensaio 1), bem como o CBM e o NBM (r=,75, p=,1, Ensaio 2) A obtenção dos parâmetros de CBM, RB e NBM é relativamente simples e apresentou boa confiabilidade e repetibilidade para a avaliação quantitativa da biomassa microbiana; o CV máximo aceitável entre repetições para esses parâmetros foi estabelecido em 35% Além disso, correlações positivas e significativas (p=,1) foram obtidas, no Ensaio 2, entre: a MPAS e o CBM (r=,61) e o NBM (r=,61), bem como entre o NTPA e o CBM (r=,65) e o NBM (r=,65), indicando a viabilidade de utilização desses parâmetros microbianos como bioindicadores do crescimento da soja Foi possível confirmar a homogeneidade de cada área, entre repetições, tratamentos e coletas, pelo método de PCR-DGGE A fixação biológica do N2 contribuiu com 72% a 88% do NTPA e o crescimento da soja foi diretamente relacionado ao processo biológico Os parâmetros de MNS, em adição à MPAS, com CV máximo de 2% foram adequados para avaliar a fixação biológica do N2, uma vez que correlações significativas (p=,1) foram constatadas entre os parâmetros de MPAS e NTPA (r=,88 e ,96), MPAS e NTU (r=,81 e ,97), bem como entre o NTPA e o NTU (r=,94 e 1,), nos Ensaios 1 e 2, respectivamente No caso de áreas com teores variáveis de N no solo, ou que receberam fertilizantes nitrogenados, torna-se necessária a avaliação adicional dos parâmetros de NTPA e NTU, também com CV máximo de 2% A aplicação desses parâmetros no Ensaio 2 indicou que, no primeiro ano, não houve efeito da transgenia para tolerância a um herbicida, ou da composição de dois herbicidas na microbiota do solo e na fixação biológica do N2 com a cultura da sojapt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The commercial cropping of transgenic plants together with the use of specific herbicides and insecticides has resulted in an increasing demand for studies of environmental risk assessment In Brazil, an additional concern over transgenic soybean crop has been to guarantee that the foreign material does not affect the biological N2 fixation process or other benefits related to associations with soil microbes other than rhizobia The objective of this work was to establish and to validate at a commercial cropping (Trial 1) and experimental scales (Trial 2) a set of parameters capable of assessing, under field conditions, any risks to soil microbes and/or to the biological N2-fixation process due to the adoption of new soybean technologies Evaluations were performed at eleven sites in six Brazilian states and in the Federal District Analyses included quantitative parameters for soil microbes (biomass C and N - MBC and MBN; microbial respiration - MR; and microbial metabolic quotient - qCO2) and for biological N2 fixation (number of rhizobial cells in soil; nodule number - NN and dry weight - NDW; serological identification of rhizobial strains occupying the nodules; shoot dry weight - SDW; total N in shoot - TNS and N as ureides in shoot (TNU) Qualitative analysis of the soil bacterial community was achieved by the amplification of total soil DNA with specific primers for the ribosomal 16S gene of bacteria followed by denaturating gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) Results were analyzed with reference to point and temporal variability, limits of coefficient of variation (CV) and correlation among the parameters The MBC and MR were positively related (r=84, p=1, Trial 1), as well as the MBC and the MBN (r=75, p=1, Trial 2) Analyses of MBC, MR and NBM were relatively easy and showed good replicability and confidence to quantitative estimation of soil microbes; the maximum acceptable CV was established as 35% Furthermore, positive and significant correlations (p=1) were obtained in Trial 2 between the following parameters: SDW and MBC (r=61) and MBN (r=61), as well as between the TNS and MBC (r=65) and MBN (r=65), indicating the viability of using the MBC and MBN parameters as bioindicators of soybean growth It was possible to verify the homogeneity of each area, between replicates, treatments and harvests by the PCR-DGGE method Biological N2 fixation contributed from 72 to 88% of the TNS and soybean growth was positively correlated with it The parameters of NDW and SDW, with a maximum CV of 2%, were adequate for evaluation of the contribution of the biological N2 fixation; positive correlations (p=1) were obtained between SDW and TNS (r=88 and 96), SDW and TNU (r=81 and 97), as well as between TNS and TNU (r=94 and 1,) in Trials 1 and 2, respectively In areas with variable soil-N content or those that had received N fertilizers, the additional analyses of the TNS and TNU parameters are necessary, also with a maximum CV of 2% The application of those parameters in Trial 2 indicated that, in the first year, there was no effect of a herbicide-transgenic soybean as well as of the composition of two herbicides in the soil microbiological parameters as well as in the biological N2 fixation processpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Química dos Recursos Naturais) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química dos Recursos Naturaispt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10781
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímica dos Recursos Naturaispt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química dos Recursos Naturaispt_BR
dc.subjectAnálise de risco ambientalpt_BR
dc.subjectFixação biológica do nitrogêniopt_BR
dc.subjectBiomassapt_BR
dc.subjectAnálise do solopt_BR
dc.subjectFixaçãopt_BR
dc.subjectFixationpt_BR
dc.subjectEnvironmental impactpt_BR
dc.subjectFolic acidpt_BR
dc.subjectVitamin Mpt_BR
dc.subjectCorn flourpt_BR
dc.subjectNitrogenpt_BR
dc.titleA cultura da soja no Brasil : definindo parâmetros para avaliação de risco ambiental à microbiologia do solo e à fixação biológica do nitrogêniopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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02 - Mestrado - Química