A constatação do crescente acúmulo de lixo, proveniente de plásticos sintéticos que agridem o ecossistema, principalmente o solo, devido ao longo tempo de permanência no ambiente, levou à idéia de desenvolvimento de plásticos biodegradáveis para substituição parcial dos plásticos de origem petroquímica. No presente trabalho, conduzido em laboratório, analisouse a biodegradação da blenda poli (?-caprolactona) e amido de milho adipatado (PCL/A) e do polietileno. Após a etapa de biodegradação foi avaliado o impacto da adição daqueles materiais na microbiota do solo e testada a toxicidade do plástico no solo sobre a emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.), cultivar 202 IAC. Foram usados dois solos: Nitossolo Vermelho eutroférrico com textura argilosa e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico com textura arenosa. Os plásticos utilizados no experimento foram incorporados em três diferentes granulometrias: 0,007, 0,196 e 19,5 cm2. Para cada granulometria foram incorporadas ás amostras de solo seis doses de plástico equivalentes a 0, 50, 100, 150, 200 e 250 mg C 100g-1 de solo. O delineamento experimental, para cada solo, foi inteiramente casualizado, com três repetições, em fatorial: na fase de biodegradação: 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plásticos e 3 granulometrias), para as análises microbiológicas e para a fase de toxicidade do plástico no solo 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plásticos e 1 granulometria). Cada dose de plástico foi incorporada em 200g de terra dentro de frasco respirométrico hermeticamente fechado a 28°C. A mineralização do plástico foi determinada pela captura de CO2 liberado durante um período de 120 dias. Confirmou-se mais uma vez que o polietileno é um material quase não biodegradável sendo que a dose e a granulometria não afetam sua mineralização. O PCL/A é um material biodegradável. No solo argiloso a maior porcentagem de mineralização foi de 72,47 % e para o arenoso de 60,46%, na granulometria 0,007 cm2 e dose 50 mg C 100g-1 de solo, em 120 dias foi observado que a textura do solo é fator que afeta a mineralização de compostos orgânicos, sendo esta maior em solo de textura argilosa. Nas maiores doses de PCL/A, independentemente do tipo de solo, a porcentagem de biodegradação diminuiu, provavelmente pelo aumento do conteúdo orgânico adicionado, que pode ter suplantado a capacidade de degradação dos microrganismos contidos nos solos. Não houve alterações no carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo pela adição de polietileno e PCL/A. Em teste de toxicidade do plástico no solo avaliada através da emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar 202 IAC, o polietileno e o PCL/A mostraram-se inertes, não alterando a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação das sementes, a massa seca da parte aérea e a massa seca da raiz das plântulas. / Evidences of the increasing amount of waste coming from synthetic plastics that damage the ecosystem, mainly the soil, due to their long permanence in the environment, suggested the idea of developing biodegradable plastics in order to partially replace plastic of petrochemical origin. The current trial, accomplished at laboratorial conditions, was firstly developed to analyse the biodegradation of poly (?-caprolactone) and adipate modified corn starch blend (PCL/A) and of polyethylene. After wards e the impact of the addition of these materials on the soil microbiota was evaluated and the toxicity of plastic in the soil during the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar was tested as well. Two types of soil were used: Red Dusky Podzol with clayey texture and Paleudult (Ultisol) soil with sandy texture. The plastics used in this experiment were added in three different granulometries: 0.007; 0.196 and 19.5 cm2. For each granulometry, six doses were added to the soil samples, 0; 50; 100; 150; 200 and 250 mg C 100g-1 of soil. For each soil, the experiment had a completely randomized factorial design, with three replications: for biodegradation, 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plastics and 3 granulometries); in the microbiological test and in the toxicity test in the soil 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plastics and 1 granulometry). Each plastic dose was added to 200g of soil and placed in a hermetically closed respirometric jar at 28°C. The plastic mineralization was determined by CO2 evolution during a 120 day period. Once again it was confirmed that polyethylene is an almost non biodegradable material considering that the dosage and the granulometry do not affect the mineralization. The PCL/A is a biodegradable material. For the clayey soil the mineralization percentage was 72.47 % and for the sandy one, it was 60.46%, in 120 days, for granulometry 0.007 cm2 and dosage 50 mg C 100g-1 of soil. Soil texture affects the kynetics mineralization of the plastic probes, being higher for clayey soil. In the highest dosages of PCL/A, regardless the type of soil, the biodegradation percentage decreased, probably because of the increase in the organic content added, that may have surmounted the degradation capacity of soil microorganisms. There were no changes in the carbon and nitrogen of soil microbiological biomass by adding polyethylene and PCL/A. During the tests of plastic toxicity in the soil, evaluated by the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar, the polyethylene and the PCL/A showed no effect, without changes on the germination percentage, speed of seed emergence index, shoot and root dry matter mass of seedlings.

A irrigação de áreas agrícolas com efluentes de esgoto tratado (EET) é interessante e atrativa, quando realizada de forma controlada, pois além de possibilitar a liberação de recursos hídricos de melhor qualidade para outras atividades humanas, serve como uma forma de polimento dos efluentes provenientes do tratamento de esgoto por meio do filtro biológico constituído pelo sistema solo-planta. Entretanto, o reuso agrícola de efluentes é recente no Brasil e são poucos os estudos relacionados aos possíveis impactos dessa prática na qualidade dos solos tropicais. O presente estudo foi elaborado com o objetivo de avaliar o efeito de lâminas excedentes de irrigação de pastagem com capim Tifton, com efluente de esgoto tratado por 18 meses, na atividade microbiana, densidade de grupos funcionais, no potencial metabólico dos microrganismos e na estrutura da comunidade de bactérias oxidantes de amônio do solo. O experimento foi conduzido numa área de pastagem com capim-Bermuda Tifton 85 (Cynodon dactylon Pers. X C. niemfuensis Vanderyst) no município de Lins (SP), ao lado da estação de tratamento de esgoto operada pela Sabesp. Os tratamentos foram definidos a partir da lâmina de irrigação considerada adequada para a demanda hídrica da cultura (controle) e mais três lâminas com excesso de irrigação, sendo elas: 0% de excesso (controle), 25%, 50% e 100% de excesso de irrigação com efluente. Para avaliação do efeito do efluente sobre os atributos químicos e microbiológicos do solo, também foi avaliada uma área de pastagem de capim Tifton 85, localizada próxima à área experimental e não irrigada com efluente. A aplicação de lâminas excedentes de efluente de esgoto tratado durante um ano e meio promoveu alterações nas propriedades químicas e microbiológicas do solo. Quando as lâminas de irrigação foram avaliadas em conjunto com o efeito promovido pela precipitação, constatou-se redução da acidez ativa, dos teores de magnésio e potássio trocáveis e, aumento nos teores de cálcio e sódio trocáveis do solo. A colonização radicular do capim Tifton 85 por fungos micorrízicos arbusculares não foi afetada pela irrigação com lâminas excedentes de efluente de esgoto tratado, pelo período de 18 meses. A análise de curva de resposta principal possibilitou constatar que dos grupos funcionais de microrganismos avaliados, os amonificantes e os desnitrificantes foram os mais influenciados pelo excesso de irrigação com efluente e, a lâmina com 25% de excesso foi a que promoveu a menor variação nos grupos funcionais de microrganismos, em relação à lâmina controle. O potencial metabólico dos microrganismos foi estimulado pela irrigação com efluente, sendo que a lâminas excedente em até 100% não modificou significativamente o potencial metabólico da comunidade microbiana em relação à lâmina controle. As áreas irrigadas com efluente de esgoto tratado apresentam dominância de bactérias oxidantes de amônio do gênero Nitrosospira sp. / Crop irrigation with treated sewage effluent (STE) is an interesting and attractive practice, when applied in a controlled manner, as well as it makes possible the release of water of better quality for other human activities and serves as a way to polish the STE through the \"biological filter\" comprising the soil-plant system. However, wastewater irrigation is a recent practice in Brazil and little is known about its effects on the quality of tropical soils. The aim of this work was to evaluate the effects of surplus irrigation with STE of a pasture area cultivated with BermudagrassTifton 85 for 18 months, on the microbial activity, functional groups of microorganisms, on the community-level physiological profile and on the community structure of ammonia oxidizing bacteria. The experiment was carried out at the municipal district of Lins, São Paulo State, close to the sewage treatment plant (STP), operated by Sabesp (Companhia de saneamento básico do Estado de São Paulo), cultivated with bermuda grass Tifton 85 (Cynodon dactylon Pers. X C. niemfuensis Vanderyst). The treatments were based on the amount of irrigation required for the adequate water amount necessity for this pasture grass, and other 3 surplus irrigation treatments, as follow: 0% of excess (control), 25%, 50% and 100% of excess of STE irrigation. Surplus STE pasture irrigation for 18 months changed soil chemical and microbiological parameters. The evaluation of surplus STE irrigation and also the precipitation effects decreased the soil pH and exchangeable magnesium and potassium, while it increased the exchangeable calcium and sodium. The root colonization of Bermudagrass by arbucular mycorrhizal fungi was not affected by surplus STE irrigation, after 18 months. The principal response curve analysis demonstrated that the functional groups of microorganisms: ammonifiers and denitrifiers, were the most affected by surplus STE irrigation. The treatment with 25% of surplus irrigation caused only minor variation on the functional groups of microorganisms, compared to the control irrigation. The soil microorganisms metabolic potential, evaluated by the kinetic of carbon substrates consumption, using Biolog Ecoplates, was stimulated by STE irrigation. Even 100% surplus STE irrigation did not cause a significant modification of the the microbial communities metabolic potential, when compared to the control STE irrigation. STE irrigated pasture areas presented dominance of the genus Nitrosospira, among ammonium oxidizing bacteria.

Os manguezais compõem um bioma de transição entre o ambiente marinho e terrestre característico de regiões tropicais e subtropicais. Dentro deste ambiente, a diversidade microbiana desempenha um importante papel na ciclagem de nutrientes. No entanto, a diversidade de fungos em manguezais é pouco estudada, bem como o estabelecimento de relações ecológicas entre esses organismos e o ambiente. Neste intuito, o presente trabalho teve como objetivo comparar a diversidade fúngica no sedimento de dois manguezais localizados na cidade de Bertioga [um contaminado com petróleo (OilMgv), e um manguezal próximo (AntMgv)]. As análises se basearam em metodologias independentes de cultivo, como a técnica de PCR-DGGE baseada na região ITS (internal transcribed sequence), que mostrou padrões complexos e uma grande abundância de bandas, sendo que dentro dos perfis obtidos é possível observar grupos selecionados para cada manguezal e para cada região dentro de um mesmo manguezal. A construção e análise de bibliotecas de clones também desta região mostraram a dominância de fungos afiliados aos filos Basidiomycota e Ascomycota, com destaque para a ocorrência dos gêneros Epicoccum, Nigrospora e Cladosporium. Uma análise mais ampla, por meio de pirosequenciamento permitiu uma melhor visualização destas comunidades e corroborou os dados anteriores, comprovando a ocorrência de grupos fúngicos distintos nos manguezais estudados (sequenciamento baseado em amplicons da região ITS), e permitindo a observação de outros grupos eucarióticos nos manguezais avaliados (análise de metagenômica). Em resumo, os dados apresentados constituem a primeira descrição robusta destas comunidades que desempenham funções essenciais à manutenção e ao funcionamento do ambiente estudado. / Mangroves ecosystems make up a transition biome between land and marine environments, particular occurring in tropical and subtropical regions. Within this environment, the microbial diversity plays an important role in nutrient cycling. However, the diversity of fungi in mangrove is still poorly studied, as well as the establishment of ecological relationships between these organisms and the environment. In this sense, this study aimed to compare the fungal diversity in the sediment of two mangroves located in the city of Bertioga [an oil-spilled mangrove (OilMgv) and a nearby unaffected mangrove (AntMgv)]. Analyzes were based on culture-independent methods, such as PCR-DGGE based on the ITS region (internal transcribed sequence), which showed complex patterns and an abundance of bands, allowing the observations of groups selected for each mangrove and each region inside the same mangrove. The construction and analysis of clone libraries showed the dominance of fungi affiliated with the phyla Ascomycota and Basidiomycota, with a remark for the occurrence of the genera Epicoccum, Nigrospora e Cladosporium. A more robust approach, performed by pyrosequencing, allowed better visualization of these communities, corroborating the previous results, reinforcing the differential occurrence of fungi groups in assessed mangroves (based on sequencing of the ITS region amplicons), and allowing the observation of other eukaryotic groups in these areas (metagenômica analysis). In summary, the present data provide the first robust description of these communities that perform essential roles for the functioning and maintenance of the studied environment.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMaccariusCMoreira.pdf: 2771848 bytes, checksum: 12048a1e6cb70b03365efe6dd23ba0ac (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soil microbes quickly respond the changes that the management systems cause in the soil, therefore, are sensitive indicators of biological soil quality. In this context, this study aims to assess the impact of seven management systems (MI) Millet (glaucum Pennisetum), (AP) Oat (Avena strigosa), (MP) Black Mucuna (Stizolobium aterrimum), (EF) pea (pea subsp. arvense) + (AP) Oat (Avena strigosa), (PDG) Till plaster cast (PDE) Till scarified and (SPD) Planting Direct Traditionally, the soil quality bio-indicators, (TOC) Total organic carbon (MO) organic Matter soil, (CBMS) ground biomass carbon (RBS) basal soil respiration (qCO2) respiratory coefficient (qMIC), microbial coefficient (Ds) soil density and carbon and its effects on root growth and the yield of soybeans. It was used the completely randomized design, with seven treatments. Soil samples were carried out in three periods; (PP) pre-plant (PF) pre-flowering and (PP) after soybean harvest in the period from July 2014 to March 2015 in four replications for each analysis, and samples collected at Layer (0-10 ) from soil. Statistical analysis was performed using Assistat® 7.6 beta software, version 2012 (Smith, 2012). The analyzes were carried out analysis of variance (ANOVA) and treatment means were compared by TUKEY test at 5% significance; Black Mucuna, the pea forage and tillage system were the most suitable for the improvement of biological soil properties. The cover crops and management system does not affect the root growth and yield of soybean grain / A microbiota do solo responde rapidamente a alterações que os sistemas de manejo provocam no solo, por este motivo, são sensíveis indicadores da qualidade biológica do solo. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o impacto de sete sistemas de manejo, (MI) Milheto (Pennisetum glaucum), (AP) Aveia preta (Avena strigosa), (MP) Mucuna preta (Stizolobium aterrimum), (EF) Ervilha forrageira (Pisum sativum subesp. Arvense) + (AP) Aveia preta (Avena strigosa), (PDG) Plantio Direto Gessado, (PDE) Plantio Direto Escarificado e (SPD) Plantio Direto Tradicional, nos bioindicadores de qualidade do solo, (COT) Carbono orgânico total, (MO) Matéria Orgânica do solo, (CBMS) Carbono da biomassa do solo, (RBS) Respiração basal do solo, (qCO2) Coeficiente respiratório, (qMIC), Coeficiente microbiano, (Ds) Densidade do solo e Estoque de carbono e seus reflexos no crescimento radicular e no rendimento de grãos da soja. Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com sete tratamentos. As amostragens de solo foram realizadas em três períodos; (PP) pré-plantio, (PF) pré-floração e (PP) pós-colheita da soja, no período de julho de 2014 a março de 2015, em quatro repetições para cada análise, e amostras coletadas na camada (0-10) do solo. A análise estatística foi realizada usando software Assistat® 7.6 beta, versão 2012 (Silva, 2012). As análises realizadas foram análise de variância (ANOVA) e as médias de tratamentos comparadas pelo teste de TUKEY a 5 % de significância. A Mucuna Preta, a Ervilha Forrageira e o Sistema Plantio Direto foram os mais indicados para a melhoria dos atributos biológicos do solo. As espécies de cobertura e os sistemas de manejo não interferiram no crescimento radicular e no rendimento de grãos da soja

A pesquisa sobre bactérias diazotróficas associadas à cultura do trigo tem demonstrado a necessidade de associar bactérias eficientes a genótipos responsivos ao nitrogênio, os quais mais se beneficiariam dessa associação. Em um experimento com parcelas subdivididas instalado em condições de campo, em Mococa (SP), empregando os tratamentos: 3 doses de N (0, 60 e 120 kg ha -1 ) x 3 genótipos de trigo (IAC-24, ITD-19 e IAC-355), foi avaliada a ocorrência de microrganismos diazotróficos endofíticos em raízes desinfestadas superficialmente, utilizando-se 3 meios de cultivo distintos, NFb, semi-específico para Azospirillum spp, JNFb, semi-específico para Herbaspirillum spp., e LGI-P, semi-específico Gluconacetobacter diazotrophicus. O genótipo IAC-355 apresentou a menor quantidade de bactérias diazotróficas endofíticas. Além disso, para este genótipo, houve um ajuste linear ascendente da quantidade de bactérias diazotróficas com o aumento na quantidade de N adicionada, o que comprova a influência do genótipo da planta na associação com essas bactérias. Nenhuma bactéria pertencente aos gêneros Azospirillum ou Herbaspirillum foi isolada do genótipo IAC-355. Nas condições estudadas, não foi identificado nenhum isolado de Gluconacetobacter diazotrophicus nas raízes do trigo. Foram obtidos 8 isolados do gênero Azospirillum e 12 do gênero Herbaspirillum. Esses isolados foram testados "in vitro", no genótipo do qual foram originalmente isolados. Todos os isolados testados no genótipo ITD-19 causaram maior crescimento radicular que a testemunha e apenas 1 isolado de Herbaspirillum sp. propiciou aumento significativo do teor de N na parte aérea. A colonização micorrízica no genótipo IAC-355 foi maior que nos demais genótipos independente da dose de N, comprovando a influência do genótipo na colonização. A colonização micorrízica se correlacionou com a massa da matéria seca, e com o teor e a quantidade acumulada de P e N na parte aérea, assim como com a produtividade. A atividade da biomassa microbiana foi alterada na ausência de N, obtendo-se correlação entre o qCO2 e a relação Cmic:Corg, indicando que na ausência de N, houve perdas de C no solo cultivado com o genótipo IAC-24, enquanto que na presença do IAC-355, houve maior eficiência na utilização do C do solo pelos microrganismos. Na contagem de bactérias nitrificadoras obteve-se um ajuste linear ascendente em relação à quantidade de N adicionada, provavelmente devido à maior disponibilidade de substrato. A quantidade de microrganismos nitrificadores se correlacionou com a massa da matéria seca, e com o teor e a quantidade acumulada de N na parte aérea, assim como com a produtividade. A interação FMA-bactéria diazotrófica não propiciou benefícios para cultura do trigo. A interação FMA-bactéria diazotrófica demonstrou ser bastante especifica. As plantas associadas a Glomus, quando em presença dos isolados bacterianos apresentaram maior crescimento, acúmulo e aproveitamento dos nutrientes. Confirmou-se que o fungo micorrízico realmente é um agente transmissor de bactérias diazotróficas endofíticas, sendo que Acaullospora causou maior colonização radicular. As plantas dos tratamentos em que somente a bactéria foi inoculada apresentaram o dobro da produção de matéria seca, da quantidade acumulada e do índice de eficiência de utilização de N e P na parte aérea em relação à testemunha. A especificidade da interação planta-bactéria diazotrófica associativa indica que é possível obter benefícios desta associação, explorando bactérias e cultivares locais. / The research on diazotrophic bacteria associated to wheat has demonstrated the need to associate efficient bacteria to N-responsive genotypes, which would be more benefited from this association. A field experiment was carried out in Mococa, state of São Paulo-Brazil, with 3 genotypes of wheat (IAC-24, ITD-19 and IAC-355) under 3 nitrogen doses (0, 60 e 120 kg ha -1 ). The occurrence of diazotrophic bacteria was evaluated in three media, namely, NFb semi-specific for Azospirillum spp., JNFb semi-specific for Herbaspirillum spp., and LGI-P semi-specific for Gluconacetobacter diazotrophicus, using surface-sterilized roots. Regardless the nitrogen dose, the population of diazotrophic bacteria established poorly in the genotype IAC-355, but the infection increased with the addition of nitrogen for the same genotype, proving the influence of the host genotype for its association with these bacteria. Azospirillum spp. or Herbaspirillum spp. could not be isolated from the surface-sterilized roots of IAC-355. In the field experiment G. diazotrophicus was not found in any of the wheat-genotype roots. It was obtained 12 Herbaspirillum spp. isolates and 8 Azospirillum spp isolates. These strains were tested under gnotobiotic conditions, using the genotype from which they had been originally isolated. Inoculated ITD-19 plants showed an increase in root length, even though, only one strain showed a significant increase on shoot N accumulation. In the genotype IAC-355 mycorrhizal colonization was higher, proving the influence of the plant genotype. Mycorrhizal colonization showed significant correlation to shoot dry matter, shoot N and shoot P concentration and accumulation, as well as to the grain yield. In the absence of added N, the activity of microbial biomass was affected. The correlation between the qCO2 and biomass C-to-N ratio, showed that in absence of N, soil-C loss under IAC-24 cultivation, but a greater efficiency in the use of the soil-C by the microorganisms under IAC-355 cultivation. The populations of nitrifying bacteria increased with N addition, probably due to the N-rich substrate availability. The nitrifying bacteria showed significant correlation to shoot dry matter, shoot N concentration and accumulation, as well as to grain yield. There was no benefit from the AMF-diazotrophic bacteria co-inoculation on wheat plants. The specificity of AMF-diazotrophic bacteria interaction was demonstrated, it was confirmed that AMF indeed is a transmitting agent of endophytic diazotrophic bacteria, Acaullospora caused higher endophytic-bacteria root colonization. Plants inoculated with single strain doubled shoot dry matter, shoot N and P concentration and accumulation as compared to the control. Plant-bacteria interaction specificity demonstrates the possibility of getting benefits from this association by exploring both bacterial strains and plant genotypes from the same location.

A constatação do crescente acúmulo de lixo, proveniente de plásticos sintéticos que agridem o ecossistema, principalmente o solo, devido ao longo tempo de permanência no ambiente, levou à idéia de desenvolvimento de plásticos biodegradáveis para substituição parcial dos plásticos de origem petroquímica. No presente trabalho, conduzido em laboratório, analisouse a biodegradação da blenda poli (?-caprolactona) e amido de milho adipatado (PCL/A) e do polietileno. Após a etapa de biodegradação foi avaliado o impacto da adição daqueles materiais na microbiota do solo e testada a toxicidade do plástico no solo sobre a emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.), cultivar 202 IAC. Foram usados dois solos: Nitossolo Vermelho eutroférrico com textura argilosa e Argissolo Vermelho Amarelo distrófico com textura arenosa. Os plásticos utilizados no experimento foram incorporados em três diferentes granulometrias: 0,007, 0,196 e 19,5 cm2. Para cada granulometria foram incorporadas ás amostras de solo seis doses de plástico equivalentes a 0, 50, 100, 150, 200 e 250 mg C 100g-1 de solo. O delineamento experimental, para cada solo, foi inteiramente casualizado, com três repetições, em fatorial: na fase de biodegradação: 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plásticos e 3 granulometrias), para as análises microbiológicas e para a fase de toxicidade do plástico no solo 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plásticos e 1 granulometria). Cada dose de plástico foi incorporada em 200g de terra dentro de frasco respirométrico hermeticamente fechado a 28°C. A mineralização do plástico foi determinada pela captura de CO2 liberado durante um período de 120 dias. Confirmou-se mais uma vez que o polietileno é um material quase não biodegradável sendo que a dose e a granulometria não afetam sua mineralização. O PCL/A é um material biodegradável. No solo argiloso a maior porcentagem de mineralização foi de 72,47 % e para o arenoso de 60,46%, na granulometria 0,007 cm2 e dose 50 mg C 100g-1 de solo, em 120 dias foi observado que a textura do solo é fator que afeta a mineralização de compostos orgânicos, sendo esta maior em solo de textura argilosa. Nas maiores doses de PCL/A, independentemente do tipo de solo, a porcentagem de biodegradação diminuiu, provavelmente pelo aumento do conteúdo orgânico adicionado, que pode ter suplantado a capacidade de degradação dos microrganismos contidos nos solos. Não houve alterações no carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo pela adição de polietileno e PCL/A. Em teste de toxicidade do plástico no solo avaliada através da emergência e desenvolvimento de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar 202 IAC, o polietileno e o PCL/A mostraram-se inertes, não alterando a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação das sementes, a massa seca da parte aérea e a massa seca da raiz das plântulas. / Evidences of the increasing amount of waste coming from synthetic plastics that damage the ecosystem, mainly the soil, due to their long permanence in the environment, suggested the idea of developing biodegradable plastics in order to partially replace plastic of petrochemical origin. The current trial, accomplished at laboratorial conditions, was firstly developed to analyse the biodegradation of poly (?-caprolactone) and adipate modified corn starch blend (PCL/A) and of polyethylene. After wards e the impact of the addition of these materials on the soil microbiota was evaluated and the toxicity of plastic in the soil during the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar was tested as well. Two types of soil were used: Red Dusky Podzol with clayey texture and Paleudult (Ultisol) soil with sandy texture. The plastics used in this experiment were added in three different granulometries: 0.007; 0.196 and 19.5 cm2. For each granulometry, six doses were added to the soil samples, 0; 50; 100; 150; 200 and 250 mg C 100g-1 of soil. For each soil, the experiment had a completely randomized factorial design, with three replications: for biodegradation, 6 x 2 x 3 (6 doses, 2 plastics and 3 granulometries); in the microbiological test and in the toxicity test in the soil 5 x 2 x 1(5 doses, 2 plastics and 1 granulometry). Each plastic dose was added to 200g of soil and placed in a hermetically closed respirometric jar at 28°C. The plastic mineralization was determined by CO2 evolution during a 120 day period. Once again it was confirmed that polyethylene is an almost non biodegradable material considering that the dosage and the granulometry do not affect the mineralization. The PCL/A is a biodegradable material. For the clayey soil the mineralization percentage was 72.47 % and for the sandy one, it was 60.46%, in 120 days, for granulometry 0.007 cm2 and dosage 50 mg C 100g-1 of soil. Soil texture affects the kynetics mineralization of the plastic probes, being higher for clayey soil. In the highest dosages of PCL/A, regardless the type of soil, the biodegradation percentage decreased, probably because of the increase in the organic content added, that may have surmounted the degradation capacity of soil microorganisms. There were no changes in the carbon and nitrogen of soil microbiological biomass by adding polyethylene and PCL/A. During the tests of plastic toxicity in the soil, evaluated by the emergence and development of rice seedlings (Oryza sativa L.) 202 IAC cultivar, the polyethylene and the PCL/A showed no effect, without changes on the germination percentage, speed of seed emergence index, shoot and root dry matter mass of seedlings.

O uso da associação entre glifosato e atrazina para a cultura do milho geneticamente modificado tolerante ao glifosato é uma das opções de controle de plantas daninhas nesta cultura. Portanto, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar a influência do uso desta associação em um Latossolo vermelho-escuro proveniente do bioma Cerrado do Brasil através dos ensaios de degradação e mineralização desses herbicidas, carbono da biomassa microbiana e carbono mineralizado pelo solo. Os tratamentos para os ensaios de mineralização e degradação constaram da combinação entre 14C-glifosato na dose de campo (2,88Kg ha-1) a 0, 1/2, 1 e 2 vezes a dose de campo de atrazina (3,00Kg ha-1) e 14C-atrazina na dose de campo a 0, 1/2, 1 e 2 vezes a dose de campo de glifosato. A mineralização dos herbicidas foi medida aos 0, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 e 63 dias e a degradação aos 0, 7, 28 e 63 dias após o início do experimento. A avaliação do carbono da biomassa microbiana foi realizada aos 21 e 63 dias após o início do ensaio e foram utilizados os mesmos tratamentos com a inclusão de uma prova em branco (solo sem herbicida). O ensaio de mineralização de carbono pelo solo foi feito através da quantificação do CO2 desprendido aos 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 e 63 dias após o início do ensaio, e também teve a inclusão de uma prova em branco. Os resultados demonstraram influência na degradação e mineralização da atrazina devido a presença do glifosato. A meia-vida de mineralização de atrazina teve uma variação de aproximadamente 100 dias quando foi comparada a aplicação individual de atrazina a associação com o dobro da dose de glifosato. A influência da atrazina na degradação e mineralização de glifosato não foi nítida. A presença de atrazina provocou queda no carbono da biomassa microbiana do solo e ocorreu um aumento na velocidade e quantidade de carbono mineralizado pelo solo. Não houve alteração no carbono da biomassa microbiana do solo e mineralização de carbono pelo solo devido a adição de glifosato. Nos tratamentos em associação, a presença do glifosato no sistema impediu a redução da biomassa microbiana devido ao efeito da atrazina. A associação entre glifosato e atrazina favoreceu a mineralização de carbono pelo solo comparada a aplicação individual de glifosato. Esses resultados demonstram a necessidade por parte da pesquisa em considerar a possibilidade de interação entre os diversos xenobióticos, o que pode alterar seus comportamentos individuais no solo. / The use of glyphosate and atrazine in association for transgenic corn tolerant to glyphosate is an option to weed control in this case. Therefore, the aim of this work was to assess the influence of this association in an Oxisoil from Brazil through the degradation, mineralization, microbial biomass and carbon mineralization of soil tests. The treatments of mineralization and degradation tests consisted of the combination between 14C-glyphosate in the field rate (2,88Kg ha-1) and 0, ½, 1 and 2 times the field rate of atrazine (3,00Kg ha-1). The mineralization of herbicides was measured at 0, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, and 63 days and the degradation was measured at 0, 7, 28 and 63 days after the beginning of the tests. The evaluation of microbial biomass was performed at 21 and 63 days after the beginning of the test and was used the same treatments of the degradation and mineralization tests, but it was included a control (soil without application of herbicides). The test of carbon mineralization of soil was done by measuring the CO2 evolved at 0,7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 and 63 days after the beginning of the test and had the same control of the microbial biomass test. The results showed an influence on degradation and mineralization of atrazine due to the presence of glyphosate. The half-life of atrazine mineralization had a variation of about 100 days when it was compared the atrazine application alone to its association with glyphosate at double rate. The influence of atrazine in degradation and mineralization of glyphosate wasnt clear. The presence of atrazine caused decrease in the microbial biomass of soil and occurred an increase in speedy and amount of carbon mineralized by soil. No change was observed in microbial biomass and carbon mineralized by soil due to glyphosate application. In the treatments that was used the association, the presence of glyphosate in the system prevented decrease of microbial biomass due to the effect of atrazine. The association between glyphosate and atrazine favored the carbon mineralization by soil when compared to glyphosate applied alone. These results demonstrate a need to consider the possibility of interactions between several xenobiotics, wich can modify their behaviors in the soil.

Nostoc é um gênero cianobacteriano com distribuição ubíqua que tem importância em diversos ecossistemas. Contudo, poucos genomas estão atualmente disponíveis para esse gênero. Enquanto Nostoc spp. são as cianobactérias mais comumente relatadas em relações simbióticas com fungos, animais, plantas e outros organismos, associações com outros micro organismos não receberam atenção similar. Como consequência das fortes interações entre cianobactérias e heterótrofos, culturas não axênicas são geralmente obtidas no isolamento dessas bactérias, o que proporciona uma oportunidade interessante para o desenvolvimento tanto de estudos genômicos quanto metagenômicos. Este trabalho teve como objetivo investigar as características genômicas e funcionais da linhagem Nostoc sp. CENA67, isolada de terra preta antropogênica, bem como estudar sua comunidade associada. Para esse fim, células de uma cultura não axênica de Nostoc sp. CENA67 foram sequenciadas com as plataformas MiSeq e Ion PGM e analisados com ferramentas genômicas e metagenômicas. A linhagem CENA67 de fato pertence à família Nostocaceae e possui algumas características em comum com cianobactérias do gênero Nostoc, porém diverge em certos aspectos morfológicos e filogenéticos do grupo típico de Nostoc, sugerindo que seja representante de um novo táxon. Além disso, seu genoma apresenta diferenças em relação aos genomas atualmente disponíveis para cianobactérias relacionadas ao gênero. A mineração desse genoma revelou 31 agrupamentos gênicos hipoteticamente relacionados à síntese de metabólitos secundários, a maioria dos quais não mostrou similaridade significativa com agrupamentos conhecidos. A análise de um agrupamento gênico de microviridina desvendou uma maior diversidade de genes para precursores dessa molécula do que se acreditava anteriormente, sugerindo que um número considerável de variantes ainda está a ser descoberta. A análise taxonômica da comunidade associada confirmou a dominância de cianobactérias na cultura, mas também revelou a presença de grande número de gêneros microbianos que normalmente são capazes de fixar nitrogênio atmosférico e estabelecer simbiose com plantas, incluindo Mesorhizobium, Sinorhizobium e Starkeya, entre outros. Rascunhos genômicos foram obtidos para Bradyrhizobium diazoefficiens, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia lata e Hyphomicrobium nitrativorans. Todavia, genes para fixação de nitrogênio não foram detectados nesses genomas, apesar de serem encontrados no genoma da cianobactéria e no metagenoma da comunidade, o que sugere que algumas populações podem estar sob pressão de seleção para a perda da capacidade de fixação de nitrogênio, provavelmente devido a este nutriente estar sendo fornecido pelo organismo mais abundante nesta comunidade, a cianobactéria. A análise funcional indicou vias exclusivas tanto à cianobactéria quanto à comunidade associada, e sugeriu a complementariedade de certos metabolismos. Os resultados possibilitam o aumento do conhecimento sobre a diversidade molecular e química do filo Cyanobacteria e levantam possíveis interações com micro organismos simbiontes / Nostoc is a cyanobacterial genus with ubiquitous distribution that is important in several ecosystems. However, few genomes are currently available for this genus. While Nostoc spp. are the most commonly reported cyanobacteria in symbiotic relationship with fungi, animals, plants, and other organisms, associations with other microorganisms have not received similar attention. As a consequence of tight interactions between cyanobacteria and heterotrophs, non-axenic cultures are usually achieved in the isolation of these bacteria, which provides an interesting opportunity for carrying out both genomic as metagenomic studies. This work aimed to investigate the genomic and functional characteristics of the strain Nostoc sp. CENA67, isolated from anthropogenic dark earth, and to study its associated community. For this purpose, cells from a non-axenic culture of Nostoc sp. CENA67 were sequenced with the platforms MiSeq and Ion PGM and analyzed with genomic and metagenomic tools. The strain CENA67 indeed belongs to the family Nostocaceae and presents some characteristics in common with cyanobacteria of the genus Nostoc, but diverges in certain morphological and phylogenetic aspects of the typical Nostoc group, suggesting that it is a representative of a new taxon. In addition, its genome presents differences in relation to the genomes currently available for cyanobacteria related to this genus. Genome mining revealed 31 gene clusters hypothetically related to the synthesis of secondary metabolites, most of which did not show significant similarity to known clusters. The analysis of a microviridin gene cluster unveiled a larger diversity of precursor genes for this molecule than was previously believed, suggesting that a considerable number of variants is still to be found. The taxonomic analysis of the associated community confirmed the dominance of cyanobacteria in the culture, but also revealed the presence of a great number of microbial genera that are usually capable of fixing atmospheric nitrogen and establishing symbiosis with plants, including Mesorhizobium, Sinorhizobium, and Starkeya, among others. Genomic drafts were obtained for Bradyrhizobium diazoefficiens, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia lata, and Hyphomicrobium nitrativorans. Nevertheless, genes for nitrogen fixation were not detected in these genomes, despite being found in the cyanobacterial genome and the community metagenome, suggesting that some populations might be under selection pressure for the loss of the ability to fix nitrogen, probably due to this nutrient being provided for the most abundant organism in this culture, the cyanobacterium. Functional analysis indicated pathways exclusive both to the cyanobacterium as to the associated community, and suggested the complementarity of certain metabolisms. The results allow the increase of the knowledge about the molecular and chemical diversity of the phylum Cyanobacteria and raise possible interactions with symbiotic microorganisms

Terra Preta Antropogênica (TPA) é um dos tipos de solos mais \"férteis\" do mundo. A TPA recebe esta denominação por ser encontrada em sítios arqueológicos onde viveram grupos pré-históricos. São pequenas faixas de solos que apresentam altas concentrações de nutrientes, matéria orgânica e encontram-se distribuídas aleatoriamente pela região Amazônica. A verdadeira origem destes solos ainda não está bem esclarecida. Devido à falta de informações sobre sua diversidade bacteriana, este trabalho estudou a diversidade bacteriana em amostras de solos TPA coletadas em duas regiões: Lagoa Balbina - sítio Terra preta (Amazônia Central- Amazonas) e Floresta Nacional de Caxiuanã - sítio arqueológico Mina I (Amazônia Oriental - Pará), através de técnicas moleculares independentes de cultivo. O DNA genômico total das amostras de solo foi extraído e usado como molde em uma reação de PCR utilizando oligonucleotídeos específicos do gene 16S rRNA para o Domínio Bactéria. O produto de PCR amplificado foi clonado no vetor pGEM-T e 980 clones foram selecionados e comparados com o banco de dados de 16S rRNA do RDP II e GenBank (NCBI-EUA). Os resultados apresentaram predominância com microrganismos não-conhecidos representando 41,6 % das seqüências de solo TPA- Balbina, 68,3 % das seqüências de ADJ-Balbina, 84,8% das seqüências de solo TPAMina e 47,7 % das seqüências de ADJ-Mina. O filo mais predominante nas amostras TPABalbina foi Firmicutes, representando 37,1% do total de seqüências analisadas. Os filos em destaque foram Proteobacteria (9,6%), seguidos de Verrucomicrobia (5,6%), Acidobacteria (2,5%), Gemmatimonadetes (2,5%), Actinobacteria (0,5%) e Nitrospira (0,5%). Por outro lado, em ADJ-Balbina destacaram-se os filos Proteobacteria 15,1%, Acidobacteria (12,5%), Firmicutes (2,3%), Nitrospira (1,1%) e Verrucomicrobia (0,8%). Em TPA-Mina, os filos apresentados foram Proteobacteria (6,5%), Acidobacteria (4,7%), Firmicutes (1,4%), Nitrospira (1,1%), Planctomycetes (1,1%) e Verrucomicrobia (0,4%). Contudo, na biblioteca ADJ-Mina verificou a presença dos filos Acidobacteria (27,2%), Proteobacteria (14,2%), Firmicutes (3,8%), Verrucomicrobia (3,8%), Nitrospira (1,3%), Planctomycetes (1,3%), Actinobacteria (0,4%) e Gemmatimonadetes (0,4%). O pH do solo pode ser um dos atributos do solo que pode ter influência direta na diversidade bacteriana dos solos estudados, assim como pode ter efeito uma floresta natural sobre as populações microbianas em seu solo, fato observado na adjacência do solo Terra Preta em Caxiuanã - PA. A estimativa da riqueza de UTOs pelo Bootstrap corroborou diretamente os valores de diversidade obtidos pelos índices de Simpson e Shannon. De um modo geral, uma maior probabilidade de ocorrência de UTOs únicas empregadas pelo estimador Jackknife se correlacionou com uma maior percentagem de baixas frequências de filotipos nas quatro bibliotecas. Os métodos não-paramétricos ACE e Chao1 para a estimativa da riqueza de UTOs também corroboraram com os valores obtidos com o estimador Jackknife. / Anthropogenic Dark Earth (ADE) is one of the most fertile soils in the world. ADE soils have received this nomination due to the pre-historical origin of these archaeological sites, established by pre-colombian populations. ADEs are small areas of soil which present high nutrient and organic matter contents and are randomly distributed throughout the Amazonian region. The true origin of these soils is not known yet. Due to the lack of information concerning the bacterial diversity, this work studied the bacterial diversity in ADE soils collected from two regions: Lagoa Balbina - site Terra Preta (Central Amazonia- Amazonas state) and National Forest of Caxiuanã - archaeological site Mina I (Oriental Amazonia - Pará state), using culture-independent molecular techniques. The total genomic DNAs extracted from the soil samples were used as templates in the PCR reactions using the universal primers for the 16S rRNA bacterial gene. The PCR-products were cloned into the pGEM-T vector and 980 clones were selected and searched using the GenBank (NCBI-USA) and the RDP II program. Data analyses indicated predominance of unknown microorganisms, representing 41.6 % among the sequences from ADE-Balbina, 68.3 % from Adjacent-Balbina, 84.8% from ADE-Mina and 47.7 % from Adjacent-Mina. The predominant phylum in ADEBalbina was Firmicutes, representing 37.1% of the total sequences from that site, followed by Proteobacteria (9.6%), Verrucomicrobia (5.6%) Acidobacteria (2,5%), Gemmatimonadetes (2,5%), Actinobacteria (0,5%) and Nitrospira (0.5%). On the other hand, in the adjacent soil ADJ-Balbina, the predominant phylla were Proteobacteria (15.1%), Acidobacteria (12.5%), Firmicutes (2.3%), Nitrospira (1.1%) and Verrucomicrobia (0.8%). In the Oriental Amazon, the prevalent phylla from the ADE-Mina soil were Proteobacteria (6.5%), Acidobacteria (4.7%), Firmicutes (1.4%), Nitrospira (1.1%), Planctomycetes (1.1%) and Verrucomicrobia (0.4%). In the ADJ-Mina verificou a presença dos filos Acidobacteria 27.2%, Proteobacteria 14.2%, Firmicutes 3.8%, Verrucomicrobia 3.8%, Nitrospira 1.3%, Planctomycetes 1.3%, Actinobacteria 0.4% e Gemmatimonadetes 0.4%. The soil pH may be of the soil attributes which may have directly influenced the bacterial diversity in those soils, as well as the above-ground vegetation from the natural forest in Caxiuanã-Pará. The estimates of the Operational Taxonomic Units (OTUs) richness using Bootstrap directly corroborated the diversity values obtained from the Simpson and Shannon indexes. Unique UTOs using Jackknife estimator were correlated with a higher percentage of the low frequencies of phylla in all the four clone libraries. The nonparametric ACE and Chao1 methods to estimate the OTUs richness also corroborated the Jackknife values.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-06-29T13:49:53Z No. of bitstreams: 1 Andresa Priscila Souza Ramos.pdf: 3687585 bytes, checksum: 03a2a3149474293923ca08c0db68bc60 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T13:49:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andresa Priscila Souza Ramos.pdf: 3687585 bytes, checksum: 03a2a3149474293923ca08c0db68bc60 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 / The association between bacteria and plants is considered extremely important because it may promote the plant development by providing nutrients, protection, and production of plant growth promoting substances like indole acetic acid (IAA). The sugarcane production is under a great economic and agricultural importance, and increasing its production still depending on several chemical inputs that are expensive and environmentally damaging. A sustainable alternative is the use of beneficial bacteria that may diminish or abolish the use of these inputs and increase agricultural production. Therefore, the objectives of this study were: i) selecting and evaluating IAA producing bacteria, dependent and independent pathway of tryptophan, sugarcane roots plant association in crop fields in Pernambuco, ii) evaluate the influence of niche isolation, the place of cultivation, the cultivation time and host plant genotype on frequency and IAA-producing bacteria; iii) Analyze the genetic variability of IAA-producing bacteria by BOX-PCR, and iv) assess the noncultivable bacterial community sugarcane ratoon-associated v) Evaluate the production of IAA, two endophytic bacteria according to the time. Isolates were studied at four and ten months sugarcane plant cultivation, collected in EECAC Carpina-PE and Petribú factory,Lagoa de Itaenga-PE and isolates from three months on sugarcane plant-ratoon regrowth, collected in EECAC. The results showed that plants from sugarcane crop fields in Pernambuco have a high frequency of bacteria producing IAA in vitro by a tryptophan-dependent and independent pathways, the crop place, cultivation time of the host plant and niche colonization. Bacterial influence on the distribution of IAA-producing bacteria. In addition, the location, time of cultivation of the host plant genotype and bacterial niche colonization influenced the production levels. The strains showed high genetic variability. In sugarcane plant-ratoon, the bacterial population density was higher than in the rizhosphericsoil and root-endophytic bacteria also showed a high frequency capacity to produce IAA in vitro. Analysis of variability and genetic diversity revealed high genetic variability among bacteria producing IAA and the predominance of dominant bacterial groups not grown in soil and inside the roots of sugarcane plant-ratoon grown in Pernambuco. Some strains of root endophytic sugarcane plant, with capacity to produce IAA, were identified as belonging to the genus Enterobacter and Burkholderia / A associação entre bactérias benéficas e plantas é considerada extremamente importante, pois pode promover o desenvolvimento do vegetal através da disponibilização de nutrientes, proteção e produção de substâncias promotoras de crescimento vegetal, como o ácido indol acético (AIA). A canade- açúcar é uma cultura de grande importância agrícola e econômica, e sua produção crescente ainda depende de diversos insumos químicos que são onerosos e prejudicam o ambiente. Uma alternativa sustentável seria a utilização de bactérias benéficas que possam diminuir ou anular o uso desses insumos e incrementar a produção agrícola. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram: i) selecionar e avaliar bactérias produtoras de AIA, via dependente e independente de triptofano, associadas a raízes de plantas de cana-de-açúcar cultivadas em Pernambuco; ii) avaliar a influência dos nichos de colonização, do local e tempo de cultivo e do genótipo da planta hospedeira sobre a frequência e produção de bactérias produtoras de AIA; iii) analisar a variabilidade genética de bactérias produtoras de AIA por BOX-PCR; iv) avaliar a comunidade bacteriana não cultivável associada a cana soca; v) e avaliar a produção de AIA, de duas bactérias endofíticas, em função do tempo. Foram estudadas bactérias isoladas aos quatro e dez meses de cultivo de cana planta, coletadas na EECAC- Carpina-PE e na Usina Petribú- Lagoa de Itaenga-PE e linhagens isoladas aos três meses de rebrota na cana soca, coletadas na EECAC. Os resultados demonstraram que as plantas de cana-deaçúcar cultivadas em Pernambuco apresentam alta frequência de bactérias com capacidade de produzir AIA in vitro, via dependente e independente de triptofano, e que o local, tempo de cultivo da planta hospedeira e o nicho de colonização bacteriana influenciaram na distribuição das bactérias produtoras de AIA. Além disso, o local, tempo de cultivo, genótipo da planta hospedeira e o nicho de colonização bacteriana influenciaram nos níveis de produção e as linhagens apresentaram alta variabilidade genética. Na cana soca, a densidade populacional bacteriana foi maior no solo rizosférico do que endofítica de raiz e também apresentaram alta frequência de bactérias com capacidade de produzir AIA in vitro. A análise da variabilidade e diversidade genética revelaram alta variabilidade genética entre as bactérias produtoras de AIA e a predominância de grupos bacterianos dominantes, não cultivados, no solo e no interior das raízes de cana soca, cultivadas em Pernambuco. Algumas linhagens endofíticas de raiz de cana planta, com capacidade de produzir AIA, foram identificadas como pertencentes aos gêneros Burkholderia e Enterobacter