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Atributos edáficos e potencial biotecnológico em ecossistemas naturais e agrícolas costeiros do Rio de Janeiro, Brasil

2025-09-30T00:00:00Z

Título: Atributos edáficos e potencial biotecnológico em ecossistemas naturais e agrícolas costeiros do Rio de Janeiro, Brasil Autor: Xavier, Julia Ferreira Resumo: Os ecossistemas costeiros possuem grande importância ecológica e econômica. No entanto, essas zonas estão sendo degradadas principalmente em decorrência das atividades humanas. A compreensão das propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos costeiros torna-se fundamentais para o desenvolvimento de estratégias integradas de uso e manejo sustentável. Neste contexto, a presente tese foi estruturada em três capítulos, com o objetivo de avaliar os atributos edáficos e o potencial biotecnológico de solos em ecossistemas naturais e agrícolas costeiros do Rio de Janeiro, Brasil. No Capítulo I, foram analisados os impactos do manejo convencional nas propriedades edáficas de Organossolos Tiomórficos no estado do Rio de Janeiro. O manejo promoveu alterações significativas nas propriedades químicas e biológicas, incluindo redução do pH, do teor e do estoque de carbono orgânico, do conteúdo de nutrientes, da densidade da macrofauna e da atividade enzimática. Além disso, observou-se diminuição da diversidade bacteriana, com predominância de Chloroflexota nos solos cultivados e de Bacteroidota nas áreas de referência (regeneração natural sem manejo). No Capítulo II, foram avaliadas as propriedades químicas e a diversidade bacteriana da rizosfera de cinco espécies halófitas em diferentes ambientes salinos costeiros. As comunidades microbianas rizosféricas mostraram-se complexas e distintas entre as espécies, sendo fortemente influenciadas pelos atributos químicos do solo. Os filos dominantes foram Proteobacteria, Actinobacteria e Acidobacteria, com variações de espécies-chave de acordo com a planta hospedeira e o ambiente. No Capítulo III, a atividade da enzima ACC deaminase foi investigada em 105 isolados bacterianos provenientes da rizosfera de plantas halófitas, pertencentes às classes Gammaproteobacteria, Bacilli e Alphaproteobacteria. Dentre eles, 8,25% apresentaram capacidade de crescimento utilizando ACC como única fonte de nitrogênio. Com base nos resultados obtidos, evidenciou-se que os solos orgânicos costeiros apresentam elevada sensibilidade às pressões antrópicas, especialmente sob manejo agrícola convencional, que promoveu alterações significativas nos seus atributos químicos e biológicos. Verificou-se, ainda, que a rizosfera de plantas halófitas abriga comunidades bacterianas altamente específicas, moldadas pela combinação entre espécie vegetal e condições edáficas; e que os ecossistemas costeiros naturais podem ser ambientes promissores para o isolamento de bactérias promotoras de crescimento vegetal, ressaltando seu potencial biotecnológico e a necessidade de conservação desses ambientes.

Efeito dos diferentes meios de cultura sobre o metabolismo de raízes transgênicas (RI T-DNA) de cenoura (Daucus carota L.) e de trevo (Trifolium repens L.) com ou sem micorriza

1998-12-22T00:00:00Z

Título: Efeito dos diferentes meios de cultura sobre o metabolismo de raízes transgênicas (RI T-DNA) de cenoura (Daucus carota L.) e de trevo (Trifolium repens L.) com ou sem micorriza Autor: Souza, Eidy Simoes de Resumo: Apesar dos benefícios dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA) para as plantas, a impossibilidade do cultivo desses fungos in vitro, limitou os estudos metabólicos e a produção de inóculos, pois o FMA só se propaga na presença de tecido vegetal metabolicamente ativo. Entretanto, com a manipulação genética é possível modificar raízes, introduzindo DNA de plasmídio bacteriano indutor de enraizamento (Ri T-DNA), de maneira que as raízes se propaguem em meio de cultura, e que podem ser usadas como substrato para a colonização por FMA. No entanto, pouco é conhecido sobre o metabolismo destas raízes e sua simbiose com o FMA. O objetivo deste trabalho foi avaliar o meio mais adequado para a propagação das raízes transgênicas (RT) de cenoura (Daucus carota L.) e trevo (Trifolium repens L.), e seu metabolismo em simbiose ou não com FMA (Glomus clarum). Para isto foram desenvolvidos três experimentos. No primeiro as raízes foram cultivadas em diferentes meios: mínimo, MS e mínimo modificado, com citrato de amônio ou uréia. Entre os quatro meios utilizados, os com nitrogênio na forma inorgânica, foram os que mais favoreceram o crescimento das duas espécies de RT. O meio MS foi o que apresentou maior acúmulo de N-amino livre, N- nitrato e N-amônio, em ambas raízes. As proteases nas RT de cenoura e de trevo desenvolvidas nos diferentes meios de cultura, de um modo geral, apresentaram atividade aos 60 minutos de incubação, em solução de albumina, estabilizando a atividade neste tempo, com exceção do meio MS, que apresentou maior atividade proteolítica aos 120 minutos. De acordo com estes resultados os meios mais propícios à propagação de RT de cenoura e de trevo foram o mínimo e o MS, constituídos com N na forma inorgânica de NO< ou associado ao NH& respectivamente. Com estas informações foram desenvolvidos os outros dois experimentos, utilizando apenas o meio mínimo e o MS, com ou sem fungo micorrízicos. O delineamento estatístico utilizado foi em um fatorial inteiramente ao acaso, sendo os tratamentos arranjados em fatorial 2X2X3 (dois meios, presença ou ausência de FMA e três coletas), tanto para as raízes de cenoura como de trevo. As RT de cenoura e de trevo, apresentaram maior teor de N-amino, e N- NH.& quando foram cultivadas em meio MS, com maior teor no início do crescimento vegetativo. Quanto aos teores de açúcares solúveis, também apresentaram maior acúmulo no estádio de máximo crescimento vegetal, porém, apresentaram comportamento diferenciado entre as espécies de RT. As raízes de cenoura apresentaram maior acúmulo no meio mínimo enquanto as raízes de trevo apresentaram maior acúmulo no meio MS. A atividade da GS foi detectada apenas na primeira coleta, tanto para as raízes de cenoura como para as de trevo, a maior atividade ocorreu em meio MS, que apresentava uma maior concentração de N. A atividade das enzimas GOGAT, GDHa e GDHd, aumentaram na coleta 2 (aos 84 dias de cultivo das RT), com o desenvolvimento do processo de senescência das raízes. O maior aumento da atividade das proteases foi observado quando as RT foram cultivadas em meio MS, sendo mais acentuado na coleta 3 (132 dias de cultivo das RT), quando as raízes encontravam-se em senescência. O G. clarum favoreceu o aumento da atividade das proteases nas raízes de cenoura e reduziu nas de trevo. A proteína do extrato enzimático das enzimas de assimilação do N e extrato das proteases, foram maiores para as RT cultivadas em meio MS, devido a concentração de N neste meio. O G. clarum em associação com as raízes de cenoura influenciou no maior teor de proteína nos dois extratos. Os resultados demostraram que quando as RT apresentaram a máxima produção de biomassa (aos 49 dias do cultivo das raízes), exauriram os nutrientes do meio de cultivo e principalmente o carbono, influenciando no desencadeamento do processo de senescência (84 dias). Com o aumento da senescência (132 dias) das raízes, ocorreu uma maior degradação dos tecidos radiculares, que foi caracterizado pelo aumento das enzimas catabólicas, proteases e GDHd, que atuaram na degradação das proteínas, liberando os aminoácidos, produzindo esqueletos de carbono e energia, que possivelmente foram utilizados para reincorporar o N- Reciclado, através da enzima GDHa e da GOGAT. Os resultados indicam que a via GS/GOGAT, característica dos tecidos vegetais deixa de atuar em sincronismo, sendo substituída por GDH/GOGAT em condições de estresse ou senescência, quando há excesso de amônio.

Fertilizante orgânico processado a partir de biomassa de folhas de gliricídia: Eficiência agronômica e ambiental

2025-03-31T00:00:00Z

Título: Fertilizante orgânico processado a partir de biomassa de folhas de gliricídia: Eficiência agronômica e ambiental Autor: Silva, Camilla Santos Reis de Andrade da Resumo: Os sistemas orgânicos de produção restringem o uso de fertilizantes sintéticos, o que limita a disponibilidade de insumos padronizados e de baixo custo para os produtores. Nesse cenário, o fertilizante N-verde, obtido pela peletização da biomassa moída de gliricídia (Gliricidia sepium), surge como uma alternativa promissora, por ser uma fonte renovável com teor adequado de nitrogênio (N). A tese foi estruturada em três capítulos para avaliar a viabilidade econômica e ambiental do N-verde. O Capítulo I teve como objetivo determinar o arranjo espacial que maximiza a produção de biomassa de gliricídia, testando três espaçamentos entre plantas (0,3 m, 0,5 m e 1,0 m) combinados com fileiras simples ou dupla. O Capítulo II investigou a eficiência agronômica de N verde, e o seu desempenho foi comparado com cama de aviário e torta de mamona em ciclos consecutivos de alface crespa, durante dois anos agrícolas. Por sua vez, o objetivo do Capítulo III foi quantificar as perdas de N por volatilização de amônia (NH₃) e emissão de óxido nitroso (N₂O) dos referidos fertilizantes do capítulo anterior. Os estudos de campo foram realizados aéreas experimentais localizadas no município de Seropédica (RJ). Os resultados demonstraram que o espaçamento de 0,3 m em fileiras duplas proporcionou maior acúmulo de biomassa, com maior proporção de folhas e caules finos, maximizando a eficiência de uso da área para produção do fertilizante. A dose de 250 kg N ha⁻¹ de N-verde foi a que resultou em maior produtividade de alface, sendo equivalente à adubação com cama de aviário e torta de mamona e superior às recomendações do manual de adubação do Estado do Rio de Janeiro. Além disso, o efeito residual do N-verde forneceu produtividade em níveis previstos pelo manual. O fator de emissão de N₂O do N-verde foi cinco vezes menor que o valor padrão do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, enquanto as emissões de N₂O e NH₃ pela torta de mamona foram, no mínimo, dez vezes superiores às do Nverde e da cama de aviário compostada. A aplicação superficial seguida de incorporação manual nos canteiros resultou em baixas perdas de NH₃ e N2O. Portanto, a pesquisa contribui com avanços no estudo dessa fonte de N, posicionando o N-verde como uma alternativa economicamente viável e ambientalmente vantajosa para a agricultura orgânica e agroecológica, por proporcionar alta produtividade com baixas emissões de gases de efeito estufa. A recomendação de arranjo de plantio eleva a produção de biomassa, alcançando cerca de 20 Mg ha⁻¹ ano⁻¹ de biomassa seca aérea, mesmo em solos de baixa fertilidade natural.

Potencialidades de um ecossistema cubano contaminado com metais pesados para uma proposta estratégica de recuperação

2013-02-28T00:00:00Z

Título: Potencialidades de um ecossistema cubano contaminado com metais pesados para uma proposta estratégica de recuperação Autor: Sánchez Elias, Sael Resumo: Atualmente, observa-se cada vez mais o aumento pela procura de ferramentas que possam ser usadas na recuperação de áreas contaminadas. Uma dessas ferramentas é o monitoramento da estrutura da comunidade microbiana e a fauna do solo. Assim sendo, bactérias e fungos formadores de micorrizas (FMAs) podem contribuir no desenvolvimento de mecanismos em busca de soluções para minimizar os impactos em diversos em ecossistemas degradados, sempre procurando reduzir os custos envolvidos nessas atividades. O ecossistema estudado apresenta níveis elevados de contaminação por metais pesados. Por tal motivo, os objetivos da pesquisa visam a identificar as potencialidades biológicas e químicas que existem no ecossistema contaminado para que sirva como ponto de partida para a proposta de uma estratégia de recuperação. Estes foram: a eterminação dos teores pseudototais e da especiação dos metais; levantamento das espécies vegetais e dos teores acumulados nas estruturas; identificação da ocorrência de fungos micorrízicos e diversidade morfológica; isolamento de bactérias diazotróficas tolerantes aos metais pesados; caracterização do impacto dos metais na comunidade microbiana através de biondicadores de qualidade de solos, Cmic, respiração, qCO2 e qMic. Os metais pesados foram determinados mediante digestão nitroperclórica e a especiação mediante extração sequencial. Cada ponto foi georeferenciado e logo usou-se o inverso da distância ao quadrado (IQW) integrados em ArcGis para gerar mapas de distribuição geoespacial com os teores pseudotatais dos metais pesados. No levantamento de espécies usou-se o método do quadrado. A densidade de FMAs foi feita segundo a metodologia de Gederman e Nicholson e identificados fazendo o uso da taxonomia tradicional. Como resultados, foram gerados mapas de distribuição espacial dos principais metais pesados (Pb, Zn, Co), que servem para monitoramento do processo de acumulação e mobilidade destes no solo. As espécies de maior abundância na área continuam sendo Cynodon nlemfuensis e Cyperus gigantus,e são capazes de acumular elevados teores de metais pesados. Mediante o crescimento de Brachiaria decumbens num sistema de microcosmo foi possível isolar 66 colônias puras, das quais 78,78% formaram películas características para diazotróficas e destas, 25 estirpes resultaram promissoras para outros estudos por apresentar os maiores resultados de ARA, totalizando 37,87% do total. A partir do estudo da contaminação na comunidade microbiana, mediante a análise dos bioindicadores, foi determinado que os contaminantes exercem um impacto negativo na comunidade microbiana, havendo perdas do carbono orgânico no solo Além disso, a diversidade de FMAs mais abundantes foram: Paraglomus ocultum>Glomus sp>Glomus sp3>Glomus intrarradices>Diversispora spurca. A existência de vários gêneros de FMAs e de bactérias dizotróficas que constituem um componente funcional importante dos sistemas solo-planta neste ecossistema degradado; são fundamentais para uma produtividade sustentável, e um recurso com potencialidades para serem aprofundadas em próximos estudos, podendo usar-se conjuntamente com as gramíneas em estratégias de recuperação.