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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2021.tde-08102021-162058
Document
Author
Full name
Cátia Aparecida Simon
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2021
Supervisor
Committee
Andreote, Fernando Dini (President)
Lima, Sebastião Ferreira de
Nóbrega, Gabriel Nuto
Rigobelo, Everlon Cid
Title in Portuguese
Atributos microbiológicos de solos cultivados com café (Coffea arábica L.)
Keywords in Portuguese
Defensivos
Manejo do solo
Mapeamento biológico
Plantas de cobertura
Abstract in Portuguese
Práticas de manejo como a substituição de uma vegetação natural pelo cultivo agrícola e o plantio de plantas de cobertura nas entrelinhas de cultivos do cafeeiro podem ocasionar mudanças nos processos biológicos do solo, que ainda precisam de estudos. Desta maneira, esta pesquisa objetivou avaliar o comportamento das comunidades de bactérias e fungos, além da atividade enzimática de solos cultivados e manejados para cultivo de café arábica. O trabalho foi conduzido em duas áreas experimentais distintas em Patrocínio/MG e complementados por estudos em microcosmos, sob condições de laboratório. Na área experimental, os estudos foram separados em duas frentes: i) a descrição da resposta das comunidades microbianas do solo frente a implantação de uma nova área de cultivo de café em diferentes classes de solo; e, ii) o efeito do cultivo das entrelinhas com diferentes espécies de plantas de cobertura a estrutura e a atividade biológica do solo. Foram realizadas coletas de solos na profundidade de 0,00 a 0,10 m em diferentes tempos. Os parâmetros avaliados foram: atividade enzimática da β-glucosidase, fosfatase ácida e arilsulfatase, atributos químicos, granulometria e reação da cadeia da polimerase em tempo real (qPCR), análise de polimorfismo do comprimento do fragmento de restrição terminal (T-RFLP) e sequenciamento de DNA. O estudo de microcosmos teve foco no efeito dos defensivos mais utilizados no cultivo do café sobre a fração viva do solo. Nesta etapa, as análises realizadas foram a avaliação da atividade enzimática da arilsulfatase, da fosfatase ácida e da β-glucosidase em três aplicações de defensivos ao longo do tempo, qPCR e T-RFLP do gene bacteriano (rrs 16S rRNA). Os resultados indicam que a comunidade microbiana dos solos é modulada pelo seu manejo e suas propriedades. A atividade enzimática dos solos é influenciada por uma série de fatores como as classes de solos e os teores de matéria orgânica, instalação de cultivos e manejo do solo, sendo que os bioindicadores detectam com maior sensibilidade as mudanças de manejo. A ação dos defensivos químicos aplicados sobre o solo indicam que a atividade enzimática e a estrutura da comunidade bacteriana apresenta diferentes respostas ao longo do tempo. Estes dados podem dar base ao desenvolvimento de um manejo mais adequado das áreas cultivadas com café arábica, explorando melhor a biologia destes solos.
Title in English
Microbiological attributes of soil cultivated with coffee ((Coffea arábica L.)
Keywords in English
Biological mapping
Cover plants
Pesticides
Soil management
Abstract in English
Management practices such as the replacement of natural vegetation by agricultural cultivation and the planting of cover crops between the rows of coffee crops can lead to changes in the biological processes of the soil, which still need to be studied. Thus, this research aimed to evaluate the behavior of bacterial and fungal communities, in addition to the enzymatic activity of soils cultivated and managed for the cultivation of Arabica coffee. The work was carried out in two distinct experimental areas in Patrocínio/MG and complemented by studies in microcosms, under laboratory conditions. In the experimental area, the studies were separated into two fronts: i) the description of the response of microbial communities in the soil to the implantation of a new area for coffee cultivation in different classes of soil; and, ii) the effect of the cultivation between rows with different species of cover crops on the structure and biological activity of the soil. Soil samples were taken at a depth of 0.00 to 0.10 m at different times. The parameters evaluated were: enzymatic activity of β-glucosidase, acid phosphatase and arylsulfatase, chemical attributes, particle size and real-time polymerase chain reaction (qPCR), analysis of terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) and DNA sequencing. The microcosm study focused on the effect of pesticides most used in coffee cultivation on the living fraction of the soil. At this stage, the analyzes performed were the evaluation of the enzymatic activity of arylsulfatase, acid phosphatase and β-glucosidase in three pesticide applications over time, qPCR and T-RFLP of the bacterial gene (rrs 16S rRNA). The results indicate that the microbial community in soils is modulated by its management and properties. The enzymatic activity of soils is influenced by a series of factors such as soil classes and organic matter content, installation of crops and soil management, and bioindicators detect management changes with greater sensitivity. The action of chemical pesticides applied to the soil indicate that the enzymatic activity and the structure of the bacterial community present different responses over time. These data can support the development of a more adequate management of the areas cultivated with Arabica coffee, better exploring the biology of these soils.
 
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Publishing Date
2021-10-13
 
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