Simbiose micorrízica arbuscular e atividade microbiana do solo cultivado com soja nos sistemas lavoura-pecuária e rotação de culturas

Abstract

Compreender a dinâmica temporal e espacial dos micro-organismos do solo e suas relações com as plantas é essencial para a conservação do solo e a manutenção da produtividade. O objetivo deste trabalho foi verificar a atividade microbiana do solo a partir de variáveis relacionadas à simbiose micorrízica arbuscular (colonização radical, diversidade, equabilidade e riqueza de morfoespécies), e de organismos envolvidos com a decomposição da matéria orgânica, a partir da estimação do carbono (CBMS) e nitrogênio da biomassa microbiana (NBMS), respiração microbiana (RBS), quociente microbiano (qMIC), quocientemetabólico (qCO2), em sistema integração lavoura-pecuária comparado com lavoura-rotação, ambos sob plantio direto e relacioná-las com a produtividade. O estudo foi conduzido na Fazenda Experimental da COAMO, Campo Mourão, PR, em um solo latossolo vermelho distrófico. Foram realizadas cinco coletas (profundidade 0-20cm) ao longo da safra de soja 2012/2013, totalizando dez amostras compostas em cada área: integração lavoura-pecuária (ILP), rotação de culturas (ROT) e mata (M). A produtividade de grãos em ILP foi superior à da ROT (4.711 vs. 4.344,5 kg ha-1). Quanto aos fungos micorrízicos arbusculares (FMA), foram identificados 46 espécies em ILP e 45 espécies em ROT, totalizando 53 morfotipos, sendo Claroideoglomus claroideum a espécie dominante em ambos os sistemas. Houve maior número de esporos e porcentagem de arbúsculos durante a queda dos cotilédones em ambos os sistemas, sendo que as comunidades de FMA apresentaram comportamentos diferenciados nos sistemas avaliados. A diversidade e a riqueza de espécies, em ILP aumentaram durante a queda dos cotilédones e reduziram nas fases seguintes, enquanto aumentaram ao longo do ciclo em ROT. As comunidades de FMA, de um modo geral, se mostraram mais ricas, diversificadas e uniformes em ILP que as de ROT. O sistema ILP demonstrou variáveis microbiológicas mais constantes e positivas no quando comparado à ROT. Foram observados que os valores de CBMS foram superiores em ILP (108,10 mg C. Kg-1 solo) quando comparados à ROT (24,75 mg C. Kg-1 solo). A RBS não demonstrou variação entre os sistemas de cultivo, apresentando aumento em todas as áreas no final do ciclo (ILP: 0,88 mg de C-CO2 Kg-1. h-1; ROT: 0,90 mg de C-CO2 Kg-1. h-1 e mata: 1,08 mg de C-CO2 Kg-1. h-1), enquanto o NBMS apresentou aumento na fase de formação de vagens em todas as áreas. Os maiores valores de qCO2 (mg C-CO2 g-1.h-1/CBMS mg.kg-1) foram verificados em ROT (ILP=4,88; ROT=11,24) e de qMIC em ILP (ILP=0,51; ROT=0,45).Os teores médios de carbono orgânico total (COT) (g/kg-1) do solo da mata foram maiores que os das áreas cultivadas (M=29,56; ILP=23,14; ROT=21,43). O mesmo aconteceu com a matéria orgânica (MO) (g/kg-1), (M=50,96; ILP=39,88; ROT=36,93)

Understanding the spatial and temporal dynamics of soil micro-organisms and their relationships with plants is essential for the conservation and maintenance of soil productivity. The objective of this study was to investigate the soil microbial activity from related variables arbuscular mycorrhizal symbiosis (root colonization, diversity, evenness and richness of morphospecies), and organisms involved in the decomposition of organic matter, from the estimation carbon (CBMS) and microbial biomass nitrogen (NBMS), microbial respiration (RBS), microbial quotient (qMIC), metabolic quotient (qCO2) in integrated croplivestock systems compared to crop-rotation, both associated with no-tillage and relate them to productivity . The study was conducted at the Coamo Experimental Farm, Campo Mourão, PR, out in a Rhodic Hapludox (Oxisol).Five collections (depth 0-20cm) were along thesoybean season 2012/2013, totaling ten composite samples in each area: integrated croplivestock systems (ILP), crop-rotation (ROT) and forest area (M). Grain yield in ILP was higher than the ROT (4.711 vs. 4344.5 kg ha-1). As for mycorrhizal fungi (AMF), were identified 46 species in ILP and 45 species in ROT, totaling 53 morphotypes, Claroideoglomus claroideum being the dominant species in both systems. A greater number of spores and percentage of arbuscules during the fall of cotyledons in two systems, and AMF communities showed different behaviors in the evaluated systems. The diversity and richness species in ILP, increased during the fall of cotyledons and reduced in later stages, while increased over the cycle in ROT. AMF communities, in general, are more rich, diverse and uniform in ILP that of ROT. The ILP system showed the most constant and positive microbiological variables when compared to ROT. We observed that the values of CBMS were higher by ILP (108.10 mg kg-1 C soil) when compared to ROT (24.75 mg kg-1 C soil). RBS showed no variation between cropping systems, an increase in all areas at the end of the cycle (ILP: 0.88 mg C-CO2 kg- 1 h- 1; ROT: 0.90 mg C-CO2 kg-1 h-1 and in forest: 1.08 mg CO2-C kg-1 h-1), while the NBMS showed increased in phase pod formation in all areas. The higher values of qCO2 (mg C-CO2 g-1.h-1/CBMS mg.kg-1) were found in ROT (ILP=4.88; ROT=11.24) and qMIC in ILP (ILP=0.51, ROT=0.45). The mean levels of total organic carbon (TOC) (g/kg-1) from forest soil were higher than those of cultivated areas (M=29.56; ILP=23.14; ROT=21.43). The same happened with the organic matter (MO) (g/kg-1), (M=50.96; ILP=39.88, ROT =36.93)