O Brasil é líder mundial na produção do etanol de cana-de-açúcar e possui uma área de aproximadamente 9,8 milhões de hectares voltada para atividade sucroalcooleira. Preocupações crescentes com a expansão do cultivo de cana-de-açúcar dirigido ao etanol no Brasil levam à busca de conhecimento sobre os custos e benefícios do biocombustível para o ambiente e a sociedade. Para evitar o avanço da cana-de-açúcar sobre biomas brasileiros, a cultura poderia expandir em áreas de pastagens subutilizadas. Por meio da intensificação do manejo dos sistemas de pastagens, o mesmo número de animais seria alocado em uma área menor. Uma forma de realizar este processo de intensificação do sistema de pastagens é pelo uso de fertilizante mineral nitrogenado, visando aumentar a produtividade e qualidade da forragem. No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos da conversão pastagem-canavial e da intensificação do sistema de pastagem via fertilizante nitrogenado no ambiente do solo. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade e abundância das comunidades microbianas do solo associadas ao ciclo do nitrogênio na conversão pastagem-canavial e a intensificação do sistema de pastagem e cana-de-açúcar. Para tanto foi conduzido um experimento de campo no município de Salto de Pirapora-SP, em um Latossolo vermelho de textura argilosa. O delineamento experimental utilizado foi em blocos randomizados, com quatro tratamentos e quatro repetições, sendo pastagem extensiva subutilizada sem adições de fertilizantes orgânicos e minerais e correções de solo (P-); pastagem intensiva com adição de fertilizantes e correções de solo (P+); cana-de-açúcar sem aplicação de fertilizantes padrão (S-); e cana-de-açúcar com aplicação de fertilizantes padrão (S+). As coletas de solo foram realizadas na profundidade 0-10 cm da superfície em todos os tratamentos previamente à aplicação de fertilizantes (novembro de 2017) e posteriormente ao longo do tempo (entre novembro de 2017 e julho de 2018), no período que compreendeu a quarta soqueira da cana-de-açúcar. Para a análise das comunidades microbianas do solo, foram utilizadas as abordagens de PCR quantitativo em tempo real e sequenciamento de fragmentos de 16S rRNA e da região ITS de fungos. Análises físicas, de fertilidade e das formas inorgânicas de nitrogênio assim como das concentrações de C e N do solo foram realizadas. As abundâncias dos genes associados à nitrificação e desnitrificação foram sensíveis à conversão pastagem-cana-de-açúcar, porém não foram alteradas pela aplicação de fertilizantes. Os genes amoA, de arqueias e bactérias, foram mais abundantes no solo sob cana-de-açúcar do que sob pastagem. Enquanto os genes nirS e nosZ (clado I) foram mais abundantes na pastagem do que na cana-de-açúcar. A população de arqueias foi aumentada devido à mudança de uso de solo de pastagem para cana-de-açúcar ao passo que a abundância de fungos não teve resposta ao manejo com fertilização ou uso do solo. Dessa forma, conclui-se que as comunidades do solo associadas ao ciclo do nitrogênio foram mais sensíveis à mudança de cobertura e uso do solo do que à aplicação de fertilizantes

Brazil is worldwide leader in sugarcane ethanol production with an area of about 9.8 million hectares devoted to sugar-alcohol activities. Increasing concerns with sugarcane expansion for ethanol in Brazil have led to pursuit knowledge about the social and environmental costs and benefits associated with biofuel. To avoid the advancing of sugarcane production over Brazilian biomes, biofuel crop expansion could use underutilized pasturelands. Through the intensification of pastureland system management, the same number of animals should be accommodated in a smaller area. One way to promote the process of pasture intensification is the use of mineral nitrogen fertilizer, aiming the improvement of biomass productivity and quality. However, there is a lack of knowledge about the effects of pasture-sugarcane conversion and pasture intensification with nitrogen fertilizer over soil environment. The goal of this study was to evaluate the diversity and abundance of soil microbial communities associated to nitrogen cycle under pasture-sugarcane conversion and pasture and sugarcane intensification. Therefore, a field experiment was set at the Salto de Pirapora municipality of São Paulo State, on a loamy red Oxisol. The experiment design was a randomized block with four treatments and four repetitions. The treatments were underutilized pasture without fertilizers application and soil corrections (P-); intensified pasture with fertilizer application and soil corrections (P+); sugarcane without fertilizer application (S-); and sugarcane with fertilizer application (S+). Soil was sampled in the 0-10 cm surface layer in each treatment previously fertilizer application (November 2017) and later time (from November 2017 to July 2018), during the fourth ratoon of sugarcane. PCR real time and amplicon sequencing of 16S rRNA and fungal ITS were used to analyze soil microbial community. Soil physical, fertility, inorganic nitrogen as C and N concentration analyses were conducted. Genes abundance associated with nitrification and denitrification responded to pasture-sugarcane conversion, however those genes were not changed by fertilizer application. Bacteria and archaea amoA genes were more abundant under sugarcane soil than under pasture soil. On the other hand, nirS and nosZ (clade I) were more abundant under pasture soil than under sugarcane soil. Archaea population was raised due to land use change from pasture to sugarcane while fungi abundance had no response to fertilizer management or land use. Therefore, it is possible to conclude that soil microbiota associated with nitrogen cycling were more sensitive to land use change than to fertilizer application