Comparação das dinâmicas de mineralização de nitrogênio, biomassa e estrutura das comunidades microbianas do solo em áreas de cerrado nativo e pastagem / Laura Tillmann Viana.

Dissertação (mestre) - Universidade de Brasília, 2002

Capítulo 1: Nos últimos trinta anos, a Região do Cerrado vem sofrendo uma grande pressão de desmatamento, queimadas e conversão de áreas nativas em pastagens e esses processos têm alterado os ciclos biogeoquímicos, causando impactos negativos aos ecossistemas. O nitrogênio é um dos elementos de maior demanda pela vegetação e é absorvido na forma de nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) pela vegetação e microrganismos do solo. O presente trabalho objetivou comparar as taxas de mineralização de nitrogênio in situ e a biomassa microbiana pelo método de fumigação-incubação, em uma área de pastagem (Brachiaria brizantha) de 20 anos, e duas áreas de cerrado stricto sensu (uma protegida do fogo e outra submetida a queimadas prescritas). Amostras de solos foram coletadas na profundidade de 0 a 5 cm mensalmente, de junho/2000 a maio/2001. A umidade e a biomassa microbiana do solo foram maiores nas áreas nativas em relação à pastagem e seguiram os padrões de precipitação registrados nestes períodos, apresentando maiores valores durante a estação chuvosa. As áreas nativas mantiveram esses parâmetros relativamente constantes ao longo de toda estação chuvosa, enquanto a pastagem apresentou maiores flutuações devido a variações pluviométricas. As taxas de mineralização e nitrificação no Cerrado foram maiores que na pastagem. Nas áreas nativas, no início da estação seca e chuvosa houve imobilização de NO3- seguido de nitrificação. A dinâmica de mineralização também foi similar à de nitrificação durante a estação chuvosa. Na pastagem houve mineralização durante todo o período de estudo, havendo imobilização apenas no final da estação chuvosa. Quanto à nitrificação houve uma alternância entre nitrificação/imobilização, sendo que durante a estação chuvosa houve um maior período de nitrificação. O padrão de ciclagem de N e a dinâmica da biomassa microbiana na pastagem foram distintos, com uma menor quantidade de N inorgânico disponível no solo, menores valores de biomassa microbiana e menores taxas de nitrificação e mineralização, que não seguiram o mesmo padrão sazonal de ciclagem observado para as áreas nativas.

Capítulo 2: Apesar dos microrganismos terem um papel fundamental na ciclagem de nutrientes e no funcionamento dos ecossistemas, as conseqüências de impactos ambientais, como queimadas e a conversão de áreas nativas em agrícolas sob a estrutura e função das comunidades microbianas do solo têm sido pouco estudadas em áreas de Cerrado. O efeito do regime de queimadas e de alterações na vegetação causadas por mudanças no uso da terra na estrutura e dinâmica das comunidades microbianas do solo foram avaliados, através da análise de ácidos graxos de fosfolipídeos (PLFA). Amostras de solo (0-5 cm) foram coletadas de Junho/00 a Junho/01 em duas áreas nativas de Cerrado, sujeitas a diferentes regimes de queimadas (duas áreas protegidas do fogo desde 1992 e outras duas submetidas a queimadas prescritas) e uma pastagem (Brachiaria brizantha), de 20 anos. As áreas nativas representam dois tipos vegetacionais distintos em relação à densidade de espécies lenhosas: cerrado stricto sensu e campo sujo. A biomassa microbiana, representada pela concentração de PLFAs totais (em ?g/g peso seco de solo) foi maior nas áreas nativas em relação à pastagem e, em todas as áreas nativas, os maiores valores mensais foram encontrados durante a estação chuvosa. A Análise de Componentes Principais (PCA) separou as comunidades microbianas por tipo vegetacional (áreas nativas x pastagem) e sazonalidade (seca x chuva), explicando 45,8% e 25,6% da variabilidade dos dados, respectivamente. Nenhuma diferença significativa foi observada na comunidade microbiana extraída das áreas nativas com relação a diferenças na cobertura vegetal. Foi verificada diferença significativa de grupos de microrganismos entre os sítios queimados e não queimados, apesar deste efeito ser menos significativo que o observado entre estações e tipo de cobertura vegetal. Bactérias Gram-negativas (16:1w5, 16:1w7c e 18:1w7c) apresentaram maiores concentrações na pastagem do que nas áreas nativas, as quais apresentaram maiores concentrações de lipídeos característicos de microrganismos eucariotos e de bactérias Gram-positivas. Ao longo do segundo componente principal, lipídeos marcadores gerais de procariotos e os característicos de bactérias Gram-negativas (16:0, 16:1w7c, cy 17:0, 18:1w9 e cy19:0) apresentaram maior peso na separação dos grupos durante a estação seca, enquanto durante a estação chuvosa estes foram representados por lipídeos de bactérias Gram-positivas (15:0, i16:0 e br18:0). No terceiro componente principal, 10Me16:0 (bacterias Gram-positivas) explicou a maioria da variabilidade dos dados durante a estação seca e 20:0 (microeucariotos), durante a estação chuvosa. Os dados indicaram um forte efeito da conversão de terra e da sazonalidade na estrutura das comunidades microbianas do solo e essas alterações não parecem ter sido causados por modificações na composição de espécies de microrganismos, mas devido a diferenças na abundância de PLFA individuais.