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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20636
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Influência das Formigas Edáficas em Propriedades do Solo, Fixação Biológica de Nitrogênio e Fitólitos, em Áreas Cultivadas no Sistema Integrado de Produção Agroecológica |
Other Titles: | Influence of edaphic ant fauna on soil properties, biological nitrogen fixation and phytoliths, in cultivated areas in the Sistema Integrado de Produção Agroecológica |
Authors: | Moura, Carlos Alberto Ribeiro de |
Orientador(a): | Correia, Maria Elizabeth Fernandes |
Primeiro coorientador: | Zilli, Jerri Édson |
Primeiro membro da banca: | Almeida, Fábio Souto de |
Segundo membro da banca: | Anjos, Lúcia Helena Cunha dos |
Terceiro membro da banca: | Baccaro, Fabricio Beggiato |
Quarto membro da banca: | Uzêda, Mariella Camardelli |
Quinto membro da banca: | Jesus, Ederson da Conceição |
Keywords: | Silício;Análise de redução de acetileno;Metagenômica;Silicon;Acethylene reduction assay;Metagenomics |
Área(s) do CNPq: | Agronomia |
Idioma: | por |
Issue Date: | 25-Sep-2020 |
Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Instituto de Agronomia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo |
Citation: | MOURA, Carlos Alberto Ribeiro de. Influência das Formigas Edáficas em Propriedades do Solo, Fixação Biológica de Nitrogênio e Fitólitos, em Áreas Cultivadas no Sistema Integrado de Produção Agroecológica. 2020. 98 f. Tese (Doutorado em Agronomia, Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2020. |
Abstract: | Este estudo abordou os efeitos decorrentes da ação de Solenopsis invicta Buren sobre a bioturbação e estoques de nutrientes em solos sob manejo agroecológico, ocorrência de fixação biológica e atração da assembleia de formigas por cultivos de plantas atrativas. As formigas edáficas são um grupo importante de bioturbadores e são amplamente encontradas em agroecossistemas. S. invicta é classificada funcionalmente como predadora generalista, sendo hábil em explorar ambientes perturbados. No Capítulo I foi testada a hipótese de que S. invicta ao construir seus ninhos e agir como vetor biológico de nutrientes, altera os teores de nutrientes e parâmetros de fertilidade do solo (C, N, P, K, Ca, Mg, Si, H+Al, V%), assim como as frações granulométricas e a assembleia de fitólitos (Poaceae, Eudicotyledonae, Arecaceae, Cyperaceae). No Capítulo II foi testada a hipótese de que S. invicta estabelece associação com bactérias fixadoras de nitrogênio. E no Capítulo III foi verificada a capacidade de se empregar plantas atrativas (PAs) na atração da mirmecofauna. Nos ninhos de S. invicta se observou aumento nos teores de C, P, K e V% e uma redução na acidez total, assim como redução no teor de argila total e aumento no teor de areia grossa. A assembleia de fitólitos sofreu alterações em três dos quatro grupos analisados e os teores de silício PASi (Si disponível para plantas), ASi (sílica amorfa) e AIF (fração insolúvel em ácido) apresentaram forte aumento em relação ao solo testemunha sendo que ASi apresentou diferença média de 243,23 g.kg-1 de solo. Todas as amostras submetidas à análise de redução de acetileno apresentaram produção de etileno e a fixação média foi de 4,3 nmol de N fixado.g (peso úmido). h-1 (n=44). As bactérias associadas a S. invicta foram identificadas através de metagenômica. Os dados de atividade no experimento de PAs submetidos à análise multivariada de PERMANOVA não detectou diferença entre tratamentos, mas detectou entre coletas que se traduz como efeito do tempo decorrente desde a última aração. A recomendação para atração de formigas seria a de se manter a cobertura vegetal ainda que espontânea e que estes refúgios não sejam submetidos ao revolvimento do solo, promovendo assim a diversidade da mirmecofauna e os serviços que ela pode prover. Estes dados podem ter impacto nos estudos de carbono no solo, em especial sua componente inorgânica, no entendimento da dinâmica do silício e servir de base para estudos com bactérias solubilizadoras ao apontar os ninhos como possíveis centros de atividade destas bactérias. Supõe-se que a FBN em S. invicta seja um holofenótipo importante para o sucesso da espécie como holobionte invasor e hábil em explorar áreas perturbadas. Este é o primeiro estudo indicando a ocorrência de FBN em operárias de formigas e revela uma fonte não quantificada nos agroecossistemas. |
Abstract: | This study addressed the effects of the Solenopsis invicta Buren (SI) on bioturbation and nutrient stocks in soils under agroecological management, the occurrence of biological nitrogen fixation in SI and the attraction of ant assembly to attractive plant crops. Edaphic ants are an important group of bioturbators, and SI are widely found in agroecosystems. SI can be classified as generalist predators and are efficient at exploring disturbed environments. In Chapter I, the hypothesis that SI when building their nests and acting as biological vectors of nutrients alters nutrient levels and soil fertility parameters as C, N, P, K, Ca, Mg, Si, H + Al, V%, the granulometric fractions and the phytoliths assembly (Poaceae, Eudicotyledonae, Arecaceae, Cyperaceae) was verified. In Chapter II, the hypothesis that this SI in association with nitrogen- fixing bacteria would be able to perform biological nitrogen fixation was assessed. And in Chapter III, the ability to use attractive plants (PAs) to attract the myrmecofauna was tested. There was an increase in the concentration of C, P, K, in V% and coarse sand and a reduction in total acidity and in total clay in the nests. The phytolith assembly changed in three of the four groups analyzed and the silicon content PASi (Si available for plants), ASi (amorphous silica) and AIF (acid insoluble fraction) showed a strong increase in relation to the control soil, with ASi presenting mean difference of 243.23 g.kg of soil. All samples submitted to acetylene reduction analysis showed ethylene production and the average fixation was 4.3 nmol of fixed N. g (wet weight). h-1 (n = 44). The bacteria associated with SI were identified through metagenomics. The activity data obtained in the PAS experiment submitted to multivariate analysis of PERMANOVA did not detect any difference between treatments but detected between sampling events which translates as an effect of the time that has elapsed since the last plowing. These silicon data can have an impact on soil carbon studies, especially its inorganic component, on the understanding of silicon dynamics and serve as a basis for studies with solubilizing bacteria by pointing out nests as possible centers of activity for these bacteria. It is assumed that FBN in SI is an important holophenotype for the success of SI as an invading holobiont and skilled in exploring disturbed areas. This is the first study indicating the occurrence of FBN in ant workers and reveals a source not yet quantified in agroecosystems and natural ecosystems. As there was no effect of the treatments, it is recommended that a vegetation cover is maintained, even if spontaneous, and that these refuges are not submitted to plowing, thus maintaining the diversity of the myrmecofauna and the services that it can provide. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20636 |
Appears in Collections: | Doutorado em Agronomia - Ciência do Solo |
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