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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-18052020-121629
Document
Author
Full name
Henrique Petry Feiler
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Cardoso, Elke Jurandy Bran Nogueira (President)
Cotta, Simone Raposo
Favarin, José Laercio
Homma, Sergio Kenji
Title in Portuguese
Comunidade de fungos micorrízicos arbusculares em áreas de manejo de milho (Zea mays L.) orgânico, natural e convencional
Keywords in Portuguese
FMA
Sequenciamento
Solos tropicais
Taxa de colonização
Abstract in Portuguese
A produção agrícola brasileira vem se tornando cada vez mais importante no cenário mundial, entretanto é necessária uma adaptação neste modelo, que é baseado em sistemas convencionais, devido à demanda social e ambiental. Para atingir melhores produções com menor utilização de aporte externo, em sistemas menos intensivos, é necessário entender os processos do solo feito por microrganismos e, entre eles, principalmente os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) que favorecem as plantas na absorção de nutrientes pouco móveis como o fósforo. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo identificar as comunidades de FMA no solo e na planta nas áreas de cultivo orgânico (MO), natural (MN) e convencional (MC) de milho, nos estádios fenológicos V5 e R1 e no pós-colheita, buscando com esse entendimento aperfeiçoar a utilização de recursos naturais, principalmente a ciclagem de nutrientes, em sistemas de produção de milho. Para tanto, solos e raízes de milho foram amostrados em áreas com esses manejos e foram realizadas as análises químicas e de enzimas do solo, a colonização radicular por FMA e a estrutura da comunidade de fungos micorrízicos pela abordagem clássica (estrutura dos esporos) e molecular. A beta-glucosidase obteve um comportamento crescente em todos os manejos, contudo a maior expressão foi no MN. A fosfatase ácida demonstrou maior atividade no MC, revelando pouca influência frente a adubação fosfatada, diferentemente da fosfatase alcalina que foi anulada nesse manejo, porém essa fosfatase obteve uma atividade constante durante o ciclo no MN e MT, demonstrando uma atuação importante no suprimento de fósforo para a cultura. No estágio V4 a colonização radicular foi maior nos manejos MC, porém no estágio R1 ocorreu uma equiparação entre todos os manejos, todavia a colonização tardia não afetou negativamente o estado nutricional da planta. A comunidade de FMA se mostrou distinta, apesar da diversidade não ter diferença significativa entre os manejos, apenas no período pós-colheita, quando o MN foi o mais diversificado entre os manejos, indicando uma adaptação das espécies de FMA em cada manejo, levando a funcionalidades diferentes. Os atributos do solo que mais influenciaram a comunidade de FMA foram o alumínio, a fosfatase alcalina e o teor de nitrato do solo.
Title in English
Communities of arbuscular mycorrhizal fungi in maize (Zea mays L.) under organic, natural and conventional management
Keywords in English
AMF
Colonization rates
Sequencing
Tropical soil
Abstract in English
Brazilian agriculture has become increasingly important in the international scenario. However, an adaptation of its management model is necessary, since, so far, it has been based on conventional systems, according to social and environmental demands. To maintain or improve agricultural yields and, concurrently, to reduce external inputs, as synthetic fertilizers and pesticides, it is necessary to obtain a less intensive system, and to understand soil ecosystem services mediated by microorganisms, especially the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which favor nutrient absorption by plants. Therefore, the present study aims to identify the diversity and functionality of the AMF community structure in a maize crop under organic (MO), natural (MN) and conventional cultivation (MC), in the phenological stages V5 and R1, focusing especially on Phosphorus (P) cycling. Therefore, we sampled soils under different management systems for chemical and enzyme analyses, and maize roots from each system for the evaluation of root colonization percentages by AMF and the structure of the mycorrhizal fungal community, according to the classical technique based on spore structure, and to the molecular approach. Beta-glucosidase had an increasing activity in all systems, although the greatest expression was in MN. Acid phosphatase showed greater activity in MC, with the lowest pH, revealing little influence when correlated with phosphate fertilization, alkaline phosphatase showed a constant activity during the entire maize growth cycle in MN and MT, demonstrating an important role in the supply of phosphorus for the culture. In stage V4, root colonization was greater in the MC management, but in stage R1, there was an equalization between all systems, while late root colonization did not negatively affect the nutritional status of the plant. The AMF community proved to be distinct but, despite its diversity, showed no significant differences between the treatments, which only appeared in the post-harvest period, when the MN was the most diversified among the treatments, indicating an adaptation of the AMF species to all kinds of management, leading to different functionality. The soil attributes that most influenced the AMF community were aluminum, alkaline phosphatase and nitrate content of the soil.
 
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Publishing Date
2020-05-19
 
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