Devido à grande extensão das áreas de várzea no estado Rio Grande do Sul, a implantação de leguminosas forrageiras de inverno que possuam a capacidade de fixação simbiótica de nitrogênio (FBN), como o trevo branco, constitui-se em uma ótima alternativa para aumentar os índices de produtividade destas áreas. Porém, esse benefício só pode ser obtido se a leguminosa estiver associada a estirpes de rizóbio que fixem nitrogênio nessas condições. O objetivo do trabalho foi isolar, caracterizar e selecionar, de solos do estado, rizóbios nativos eficientes na FBN em simbiose com trevo branco, bem como avaliar a tolerância dessa simbiose às condições de alagamento do solo. Foram isolados 126 rizóbios nativos de amostras de solos de 14 municípios do estado, e todos foram avaliados quanto a capacidade de solubilização de fosfato tricálcico, utilização de carboidratos e produção de melanina. A capacidade para fixar nitrogênio de 43 destes isolados foi avaliada em um experimento em casa de vegetação utilizando-se vasos Leonard. Os isolados de cada região considerados mais eficientes foram selecionados para a avaliação da capacidade de fixar nitrogênio em condições de alagamento do solo. Nesse experimento, cada tratamento foi mantido sob duas condições de umidade do solo, com alagamento e próximo à capacidade de campo (C.C.). Entre os isolados avaliados, apenas o N2 foi capaz de produzir melanina. Observou-se muita variação quanto a capacidade para utilizar carboidratos e solubilização de fosfato. O alagamento do solo reduziu significativamente o número e a massa de nódulos, assim como a produção de matéria seca e o acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas inoculadas com rizóbio. Observou-se a existência de variabilidade na sensibilidade da simbiose rizóbio/trevo branco ao alagamento do solo em função do rizóbio inoculado. Os isolados avaliados em condições de umidade do solo próxima à capacidade de campo, com exceção do EA20 e BG3, apresentaram eficiência semelhante a estirpe SEMIA 222 na fixação simbiótica de nitrogênio. Os isolados CVII, P34, T4 e VP16 foram os mais eficientes na fixação de nitrogênio em condições de alagamento do solo, superando o tratamento controle com adição de nitrogênio no acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas. Os resultados deste trabalho mostram que a fixação de nitrogênio pela simbiose rizóbio/trevo branco pode ocorrer em condições de alagamento do solo como as que ocorrem em áreas de várzeas. / Due to the great extension of lowland areas in Rio Grande do Sul state, the implantation of winter legume forages with capacity of biological nitrogen fixation (BNF), as white clover, consists in an excellent alternative to increase the productivity of these areas. However, this benefit can only be obtained if the legume was associated with rhizobia strains that fix nitrogen in these conditions. The objective of this work was to isolate, to characterize and to select, from soils of the state, efficient rhizobia on BNF in symbiosis with white clover, and also to evaluate the symbiosis tolerance to the soil waterlogging conditions. From soil samples of 14 municipalities of the state, 126 rhizobia isolates were obtained and evaluated on the capacity of phosphate solubilization, carbohydrate utilization and melanin production. The capacity of symbiotic nitrogen fixation of 43 isolates was evaluated in greenhouse experiment using Leonard jars. The rhizobia isolates of each region considered more efficient were selected for the evaluation of the nitrogen fixation capacity under soil waterlogging conditions. In this experiment, each treatment was kept under two soil humidity conditions, under flooding and around the field capacity. Among the evaluated isolates, only N2 was capable to produce melanin. Variation was observed on carbohydrate utilization and phosphate solubilization capacity. The soil waterlogging significantly reduced the number and the mass of nodules, the production of dry matter and the accumulation of nitrogen in the aerial part of plants inoculated with rhizobia. The existence of variability on the symbiosis rhizobia/white clover sensitivity to the waterlogging was observed depending of the rhizobia isolate inoculated. All rhizobia isolates, except the isolates EA20 and BG3, evaluated on field capacity soil moisture showed symbiotic nitrogen fixation efficiency similar to the strain SEMIA 222. Isolates CVII, P34, T4 and VP16 were the most efficient in the nitrogen fixation in soil waterlogging conditions, surpassing the control with nitrogen on the nitrogen accumulation in the aerial part of plants. The results from this work shows that the nitrogen fixation by the symbiosis rhizobia/white clover can occur in soil waterlogged conditions of lowland areas.

Devido à grande extensão das áreas de várzea no estado Rio Grande do Sul, a implantação de leguminosas forrageiras de inverno que possuam a capacidade de fixação simbiótica de nitrogênio (FBN), como o trevo branco, constitui-se em uma ótima alternativa para aumentar os índices de produtividade destas áreas. Porém, esse benefício só pode ser obtido se a leguminosa estiver associada a estirpes de rizóbio que fixem nitrogênio nessas condições. O objetivo do trabalho foi isolar, caracterizar e selecionar, de solos do estado, rizóbios nativos eficientes na FBN em simbiose com trevo branco, bem como avaliar a tolerância dessa simbiose às condições de alagamento do solo. Foram isolados 126 rizóbios nativos de amostras de solos de 14 municípios do estado, e todos foram avaliados quanto a capacidade de solubilização de fosfato tricálcico, utilização de carboidratos e produção de melanina. A capacidade para fixar nitrogênio de 43 destes isolados foi avaliada em um experimento em casa de vegetação utilizando-se vasos Leonard. Os isolados de cada região considerados mais eficientes foram selecionados para a avaliação da capacidade de fixar nitrogênio em condições de alagamento do solo. Nesse experimento, cada tratamento foi mantido sob duas condições de umidade do solo, com alagamento e próximo à capacidade de campo (C.C.). Entre os isolados avaliados, apenas o N2 foi capaz de produzir melanina. Observou-se muita variação quanto a capacidade para utilizar carboidratos e solubilização de fosfato. O alagamento do solo reduziu significativamente o número e a massa de nódulos, assim como a produção de matéria seca e o acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas inoculadas com rizóbio. Observou-se a existência de variabilidade na sensibilidade da simbiose rizóbio/trevo branco ao alagamento do solo em função do rizóbio inoculado. Os isolados avaliados em condições de umidade do solo próxima à capacidade de campo, com exceção do EA20 e BG3, apresentaram eficiência semelhante a estirpe SEMIA 222 na fixação simbiótica de nitrogênio. Os isolados CVII, P34, T4 e VP16 foram os mais eficientes na fixação de nitrogênio em condições de alagamento do solo, superando o tratamento controle com adição de nitrogênio no acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas. Os resultados deste trabalho mostram que a fixação de nitrogênio pela simbiose rizóbio/trevo branco pode ocorrer em condições de alagamento do solo como as que ocorrem em áreas de várzeas. / Due to the great extension of lowland areas in Rio Grande do Sul state, the implantation of winter legume forages with capacity of biological nitrogen fixation (BNF), as white clover, consists in an excellent alternative to increase the productivity of these areas. However, this benefit can only be obtained if the legume was associated with rhizobia strains that fix nitrogen in these conditions. The objective of this work was to isolate, to characterize and to select, from soils of the state, efficient rhizobia on BNF in symbiosis with white clover, and also to evaluate the symbiosis tolerance to the soil waterlogging conditions. From soil samples of 14 municipalities of the state, 126 rhizobia isolates were obtained and evaluated on the capacity of phosphate solubilization, carbohydrate utilization and melanin production. The capacity of symbiotic nitrogen fixation of 43 isolates was evaluated in greenhouse experiment using Leonard jars. The rhizobia isolates of each region considered more efficient were selected for the evaluation of the nitrogen fixation capacity under soil waterlogging conditions. In this experiment, each treatment was kept under two soil humidity conditions, under flooding and around the field capacity. Among the evaluated isolates, only N2 was capable to produce melanin. Variation was observed on carbohydrate utilization and phosphate solubilization capacity. The soil waterlogging significantly reduced the number and the mass of nodules, the production of dry matter and the accumulation of nitrogen in the aerial part of plants inoculated with rhizobia. The existence of variability on the symbiosis rhizobia/white clover sensitivity to the waterlogging was observed depending of the rhizobia isolate inoculated. All rhizobia isolates, except the isolates EA20 and BG3, evaluated on field capacity soil moisture showed symbiotic nitrogen fixation efficiency similar to the strain SEMIA 222. Isolates CVII, P34, T4 and VP16 were the most efficient in the nitrogen fixation in soil waterlogging conditions, surpassing the control with nitrogen on the nitrogen accumulation in the aerial part of plants. The results from this work shows that the nitrogen fixation by the symbiosis rhizobia/white clover can occur in soil waterlogged conditions of lowland areas.

O uso de herbicidas na agricultura para controle de plantas daninhas pode causar efeitos nocivos sobre processos biológicos do solo e organismos nãoalvo. O glifosato é um herbicida sistêmico, pós-emergente, não-seletivo do grupo dos organofosforados, sendo amplamente usado em diversas culturas agrícolas e em áreas não cultivadas, podendo causar consequências negativas para microrganismos benéficos do solo. O objetivo desse trabalho foi analizar o impacto causado à microbiota pela adição de glifosato aos solos cultivados com macieira e isolar, selecionar e identificar bactérias destes solos historicamente expostos ao glifosato, com capacidade de biodegradar o herbicida. A biodegradação do glifosato foi avaliada monitorando a liberação de CO2 pelos microrganismos durante 32 dias. Foram quantificados resíduos de glifosato e seu metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) no início e no final do período através de extração seguida de análise por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foram avaliadas a atividade microbiana e a quantidade de bactérias ao longo deste período. As bactérias isoladas foram selecionadas e submetidas à avaliação da biodegradação em biorreatores. Identificação das cepas selecionadas foi feita através da amplificação do gene 16S rDNA. Os resultados mostraram que o glifosato foi degradado pelos microrganismos do solo durante o período avaliado com formação do metabólito AMPA. O glifosato diminuiu o número de bactérias e aumentou a atividade microbiana. As bactérias selecionadas que apresentaram capacidade de degradar até 99,9% deste herbicida foram identificadas como Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. e Arthrobacter sp. / The use of herbicides in agriculture to control weeds can cause harmful effects on soil biological processes and non-target organisms. Glyphosate is a systemic herbicide, post-emergent, non-selective group of organophosphate, widely used in various agricultural crops and uncultivated areas, it may cause negative consequences for beneficial soil microorganisms. The aim of this study was to analyze the impact of the microbiota by the addition of glyphosate to soils planted with apple and isolate, select and identify bacteria of soils historically exposed to glyphosate, with the ability to biodegrade the herbicide. Glyphosate biodegradation was evaluated by monitoring the release of CO2 by microorganisms for 32 days. We quantified residues of glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) at the beginning and end of the period by extraction followed by analysis by high performance liquid chromatography (HPLC). We evaluated the microbial activity and the amount of bacteria over this period. Bacterial isolates were selected and subjected to assessment of biodegradation in bioreactors. Identification of selected strains was performed by amplification of 16S rDNA. The results showed that glyphosate was degraded by soil microorganisms during the study period with the formation of AMPA. Glyphosate reduced the number of bacteria and increased microbial activity. The bacteria selected that showed ability to degrade this herbicide to 99,9 % were identified as Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. and Arthrobacter sp.

As atividades industrial e urbana podem levar à contaminação do ambiente com mercúrio e este causa inúmeros problemas relacionados à saúde do homem e de animais. Os ambientes contaminados com mercúrio e suas formas selecionam micro-organismos tolerantes a esse metal e desta forma podem ser utilizados como estratégia de remediação destes ambientes. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar bactérias resistentes ao metilmercúrio em amostras de solos e lodo de esgoto, e determinar a capacidade de remoção de metilmercúrio pelo isolado mais resistente a este composto sob diferentes condições de temperatura, pH, presença de sais, metais pesados, NaCl, e outros compostos de mercúrio como timerosal, acetato de fenilmercúrio e cloreto de mercúrio. Também foram estudados as transformações enzimáticas do metilmercúrio e a presença dos genes merA e merB. Foram isoladas dezesseis bactérias a partir das amostras coletadas, sendo que Pseudomonas putida V1 foi a bactéria mais resistente ao metilmercúrio (CIM = 11,5 μmol L-1, volatilizando aproximadamente 90% do metilmercúrio adicionado ao meio de cultura e foi tolerante ao cobre, chumbo, níquel, cromo, cobalto, manganês e bário (100 à 1000 μmol L-1). Este isolado removeu até 77% de metilmercúrio do caldo Luria Bertani (LB) em valores de pH entre 4,0-6,0 e temperatura entre 21-25°C. Obser vou-se um declínio significativo da capacidade de remoção de metilmercúrio do caldo LB na presença dos sais e metais pesados (57 e 79%, respectivamente), quando comparado aos controles (85 e 89 %, respectivamente). Os testes enzimáticos indicaram ausência da enzima organomercurio liase de P. putida V1, enquanto que as reações de polimerase em cadeia (PCR) indicaram que esta bactéria possui o gene merA, mas não o merB. Nos testes com marcadores radioativos foi observada uma incomum produção de 14CO2. Os resultados sugerem que P. putida V1 tem potencial para remoção do metilmercúrio de ambientes contaminados. Estudos adicionais devem ser realizados para se determinar o mecanismo de remoção de metilmercúrio por P. putida V1. / The industrial and urban activities can result in environmental contamination by mercury, which can cause several health problems to human beings and animals. The sites contaminated with mercury and its different forms select mercury-tolerant microorganisms that may potentially be used in a strategy for remediation of these environments. Thus, the aim of this work was to isolate and characterize methylmercury-resistant bacteria from soil and sewage sludge samples, to determine the methylmercury removal ability of the most resistant isolate under different conditions of temperature, pH, presence of salts, heavy metals, NaCl, and other mercury compounds such as thimerosal, phenylmercury acetate and mercury chloride. In addition, the methylmercury enzymatic transformations and the presence of merA and merB genes were studied. A total of sixteen bacteria were isolated from soil and sewage sludge samples, with Pseudomonas putida V1, the most methylmercury-resistant isolate (MIC = 11.5 μM), volatilizing approximately 90% of methylmercury added to culture medium and tolerating copper, lead, nickel, chromium, cobalt, manganese and barium (100 to 1000 μM). This bacterial isolate removed up to 77% of methylmercury from Luria Bertani broth (LB) in pH and temperature values between 4.0-6.0 and 21-25°C, respectively. A significant reduction in the ability to remove methylmercury from LB in the presence of salts and heavy metals (57 and 79%, respectively) in comparison to controls (85 and 89 %, respectively) was observed. The enzymatic assays indicated the absence of organomercurial lyase in P. putida V1, whereas the polymerase chain reactions (PCR) indicated that this bacterium possesses merA gen, but not merB gen. The tests with radioactive markers indicated an uncommon release of 14CO2. The results of the present work suggest that P. putida V1 has the potential to remove methylmercury from contaminated sites. More studies should be carried out to determine the mechanism of removal of methylmercury by P. putida V1.

Com o objetivo de avaliar o impacto da aplicação dos biossólidos nas atividades microbianas de um solo arenoso e um argiloso, e também determinar seus efeitos no crescimento de milho, foram realizados experimentos em microcosmos e em vasos. Foi utilizado um delineamento experimental totalmente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial constituído de seis doses dos biossólidos da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) - Franca (SP) ou ETE-Barueri (SP), dois solos (NEOSSOLO QUARTZARÊNICO Órtico típico e NITOSSOLO VERMELHO Eutroférico típico), seis épocas de amostragem (0, 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação), totalizando 432 parcelas. O biossólido da ETE-Franca (SP) foi utilizado nas doses 0,0; 6,0; 12,0; 24,0; 48,0; 96,0 t ha-1 (base seca) e o biossólido da ETE-Barueri nas doses 0,0; 15,5; 31,0; 62,0; 124,0; 248,0 t ha-1 (base seca). Os microcosmos constituídos de um copo plástico com capacidade de 500 mL, contendo 200 g de solo com diferentes quantidades de biossólido in natura, foram incubados a 28ºC. A primeira amostragem foi realizada imediatamente após a adição dos biossólidos. As demais amostragens foram realizadas após 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação. A umidade foi ajustada diariamente para 70% da capacidade e retenção de água dos solos. Foram avaliadas as seguintes variáveis para todas as doses e épocas de amostragem: respiração basal (RB), carbono na biomassa microbiana (C-biomassa), nitrogênio na biomassa microbiana (N-biomassa), quociente metabólico (qCO2), C-orgânico no solo, N-aminiacal no solo, N-nítrico no solo, pH e condutividade elétrica. Além disso, foi realizado um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de plantas de milho (Zea mays L.). De modo geral, a adição dos biossólidos aos solos estimulou a atividade respiratória total dos microrganismos, onde o maior incremento pode ser observado logo após a adição dos biossólidos, podendo ser atribuído principalmente a matéria orgânica adicionada. O carbono orgânico do solo não foi alterado após 64 dias de incubação. O carbono na biomassa microbiana do solo foi maior nos primeiros 8 dias de incubação, tanto nos tratamento com biossólidos, quanto no controle sem biossólidos. O N na biomassa microbiana foi maior apenas nos primeiros dias de incubação, estabilizando-se aos 16 dias após a incorporação de biossólidos. A adição de biossólidos causou um aumento da condutividade elétrica para todas as doses e solos ao longo do tempo. Nos solos com biossólido da ETE-Barueri, os valores de pH foram mais elevados, devido ao fato de esse material receber CaO no seu processamento. Os resultados obtidos para os valores de pH indicam que após 32 dias, e principalmente ao final dos 64 dias de incubação, esses valores tenderam a se igualar aos valores de pH do solo que não recebeu aplicação de biossólido. Já, nos solos que receberam o biossólido da ETE-Franca, uma acidificação do meio foi observada. A quantidade de nitrogênio orgânico mineralizado aumentou com o tempo de incubação e dose de biossólidos, independente do tipo de solo. No experimento para avaliar o crescimento de milho em solos com biossólidos, pode-se observar que não houve efeito significativo em algumas doses, na produção de biomassa vegetal, o que pode ter sido causado pela indisponibilização e, até mesmo, ausência de elementos essenciais às plantas pelas oscilações dos valores de pH e aumento crescente nos valores da condutividade elétrica do solo. / not available

Com o objetivo de avaliar o impacto da aplicação dos biossólidos nas atividades microbianas de um solo arenoso e um argiloso, e também determinar seus efeitos no crescimento de milho, foram realizados experimentos em microcosmos e em vasos. Foi utilizado um delineamento experimental totalmente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial constituído de seis doses dos biossólidos da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) - Franca (SP) ou ETE-Barueri (SP), dois solos (NEOSSOLO QUARTZARÊNICO Órtico típico e NITOSSOLO VERMELHO Eutroférico típico), seis épocas de amostragem (0, 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação), totalizando 432 parcelas. O biossólido da ETE-Franca (SP) foi utilizado nas doses 0,0; 6,0; 12,0; 24,0; 48,0; 96,0 t ha-1 (base seca) e o biossólido da ETE-Barueri nas doses 0,0; 15,5; 31,0; 62,0; 124,0; 248,0 t ha-1 (base seca). Os microcosmos constituídos de um copo plástico com capacidade de 500 mL, contendo 200 g de solo com diferentes quantidades de biossólido in natura, foram incubados a 28ºC. A primeira amostragem foi realizada imediatamente após a adição dos biossólidos. As demais amostragens foram realizadas após 4, 8, 16, 32 e 64 dias de incubação. A umidade foi ajustada diariamente para 70% da capacidade e retenção de água dos solos. Foram avaliadas as seguintes variáveis para todas as doses e épocas de amostragem: respiração basal (RB), carbono na biomassa microbiana (C-biomassa), nitrogênio na biomassa microbiana (N-biomassa), quociente metabólico (qCO2), C-orgânico no solo, N-aminiacal no solo, N-nítrico no solo, pH e condutividade elétrica. Além disso, foi realizado um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de plantas de milho (Zea mays L.). De modo geral, a adição dos biossólidos aos solos estimulou a atividade respiratória total dos microrganismos, onde o maior incremento pode ser observado logo após a adição dos biossólidos, podendo ser atribuído principalmente a matéria orgânica adicionada. O carbono orgânico do solo não foi alterado após 64 dias de incubação. O carbono na biomassa microbiana do solo foi maior nos primeiros 8 dias de incubação, tanto nos tratamento com biossólidos, quanto no controle sem biossólidos. O N na biomassa microbiana foi maior apenas nos primeiros dias de incubação, estabilizando-se aos 16 dias após a incorporação de biossólidos. A adição de biossólidos causou um aumento da condutividade elétrica para todas as doses e solos ao longo do tempo. Nos solos com biossólido da ETE-Barueri, os valores de pH foram mais elevados, devido ao fato de esse material receber CaO no seu processamento. Os resultados obtidos para os valores de pH indicam que após 32 dias, e principalmente ao final dos 64 dias de incubação, esses valores tenderam a se igualar aos valores de pH do solo que não recebeu aplicação de biossólido. Já, nos solos que receberam o biossólido da ETE-Franca, uma acidificação do meio foi observada. A quantidade de nitrogênio orgânico mineralizado aumentou com o tempo de incubação e dose de biossólidos, independente do tipo de solo. No experimento para avaliar o crescimento de milho em solos com biossólidos, pode-se observar que não houve efeito significativo em algumas doses, na produção de biomassa vegetal, o que pode ter sido causado pela indisponibilização e, até mesmo, ausência de elementos essenciais às plantas pelas oscilações dos valores de pH e aumento crescente nos valores da condutividade elétrica do solo. / not available

A produção da soja em escala comercial tem sido viabilizada técnica e economicamente, entre outros fatores, devido a fixação biológica do N2 por estirpes de Bradyrhizobium que podem suprir a demanda de nitrogênio desta leguminosa. No entanto, a variabilidade existente nas estirpes de Bradyrhizobium spp recomendadas para inoculação da soja tem comprometido o processo simbiótico. Variantes espontâneos isolados a partir das estirpes de B. japonicum (SEMIA 5079 e SEMIA 5080) e B. elkanii (SEMIA 587 e SEMIA 5019) foram avaliados quanto ao desempenho simbiótico (eficiência, nodulação em diferentes hospedeiros e competitividade), indução de clorose foliar em diferentes hospedeiros, morfologia colonial, habilidade de metabolização de carboidratos e tolerância à salinidade em diferentes temperaturas de incubação. Nas etapas de eficiência simbiótica e competitividade foi usada a cultivar de soja BR-16 e na avaliação da nodulação e indução de clorose foliar foram usados os seguintes hospedeiros: soja (Glycine max) (cultivares Clark e Peking), caupi (Vigna unguiculata) e guandu (Cajanus cajan). A caracterização genotípica foi realizada através da reação em cadeia da polimerase (PCR), com os oligonucleotídeos iniciadores BOX A 1-R, ERIC e RP01 Os resultados obtidos demonstraram que variantes e estirpes originais diferem quanto a características fenotípicas, e que diferenças nos perfis eletroforéticos de DNA analisados através da amplificação com os oligonucleotídeos iniciadores testados, evidenciaram a variabilidade genética presente entre as estirpes originais e os variantes selecionados. A cultivar de soja Clark, assim como caupi e guandu foram susceptíveis à rizobiotoxina produzida por estirpes e variantes de B. elkanii. Embora não se tenha verificado diferenças na nodulação em diferentes hospedeiros quando variantes ou estirpes de B. japonicum e B. elkanii foram inoculados em soja, caupi e guandu, foi observado uma simbiose eficiente para a soja (cultivares BR 16, Clark e Peking). A partir da variabilidade existente nas estirpes SEMIA 587, SEMIA 5019, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 foram selecionados variantes eficientes e competitivos quanto à fixação de N2 em soja.

O uso de indicadores biológicos para avaliar alterações na qualidade solo tem sido proposto, pois estes atributos possuem sensibilidade de responder rapidamente às modificações que ocorrem no ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar metodologias para o monitoramento da qualidade do solo através de indicadores biológicos. Na primeira parte do trabalho foram avaliados solos sob cultivo em três locais, onde foram coletadas amostras na profundidade de 0-10 cm de áreas sob vegetação nativa e áreas cultivadas em duas épocas do ano. A biomassa microbiana foi determinada usando os métodos da Fumigação-Incubação, Fumigação-Extração e Respiração Induzida por Substrato. Foi ainda avaliada a atividade microbiana do solo por meio da respiração basal, N-mineralizado, atividade da desidrogenase, hidrólise do diacetato de fluoresecína (DAF) e a diversidade funcional com a utilização de placas BiologECO. De maneira geral a biomassa, respiração e hidrólise DAF mostraram-se sensíveis em detectar diferenças entre as áreas, enquanto o N mineralizado e a atividade da desidrogenase foram mais variáveis, não apresentando diferença estatística entre algumas áreas avaliadas. A diversidade funcional, representada pelo índice de Shannon aplicada aos resultados do BiologECO, na maioria dos locais não apresentou diferença significativa entre as áreas avaliadas nas duas amostragens. A visualização das diferenças entre as áreas ficou mais evidente quando todos os atributos avaliados foram representados juntos em gráficos radiais e quando foi calculado um índice biológico de qualidade integrando todos eles. No segundo estudo foi desenvolvido um novo protocolo para extração do proteoma do solo. Foi utilizado um solo contaminado com altas concentrações de cobre e remediado pelas adições de matéria orgânica e calcário dolomítico. O protocolo desenvolvido foi relativamente eficiente para extrair as proteínas do solo e também da solução do solo. Após a separação das proteínas por eletroforese de gel bidimensional foi possível visualizar diferenças no perfil protéico entre os diferentes tratamentos avaliados, indicando o potencial da proteômica em estudos de monitoramento de áreas contaminadas, assim como para avaliar a eficácia de tratamentos de remediação. No entanto, para que esta técnica seja efetivamente utilizada em estudos de monitoramento é necessário um estudo correlacionando a concentração do metal com a quantidade e expressão de proteínas. / The use of biological indicators to evaluate changes in soil quality has been proposed, because these attributes have sensitivity to respond quickly to changes occurring in the environment. The aim of this study was to evaluate methods for monitoring soil quality by biological indicators. In the first part of the study were evaluated in cropped soils under three locations. Samples were collected at depth of 0-10 cm areas under native vegetation and cultivated areas in two periods of the year. Microbial biomass was determined using the methods of fumigation-incubation, fumigation-extraction and substrate induced respiration. It was also evaluated the microbial activity of soil through respiration, mineralized-N, dehydrogenase activity, Fluorescein diacetate hydrolysis (FDA) and functional diversity with the use of BiologECO plates. In general the biomass, respiration and hydrolysis FDA were sensitive in detecting differences between areas, while the mineralized-N and dehydrogenase activity were more variable, with no significant difference between some areas evaluated. The functional diversity, represented by the Shannon index applied to the results of BiologECO, showed no significant difference between the areas assessed in two samples in most of the sites. The view of the differences between the areas became more evident when all attributes were represented together in radial graphs and when it was calculated an index of biological quality integrating them all. In the second study it was developed a new method for extraction of the proteome of the soil. It was used a soil contaminated with high concentrations of copper and remedied by additions of organic matter and lime. The protocol developed was relatively efficient way to extract the proteins from the soil and also soil solution. After separation of proteins by two-dimensional gel electrophoresis was possible to visualize differences in protein profiles between different treatments, indicating the potential of proteomics in studies monitoring of contaminated areas, as well as to evaluate the efficacy of treatments for remediation. However for this technique is effectively used in monitoring studies requires a study correlating the concentration of the metal with the quantity and protein expression.

Bactérias diazotróficas podem promover o crescimento do milho por meio da fixação biológica do nitrogênio (FBN) ou pela produção de fitohormônios. Devido a tendência mundial de redução do uso de fertilizantes sintéticos na agricultura, existe um grande interesse em caracterizar a diversidade destes microrganismos para que seu potencial seja melhor explorado. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade bacteriana sob três aspectos: a) diversidade de bactérias diazotróficas associadas a plantas de milho; b) diversidade total da comunidade microbiana do solo; c) comprovar o potencial das bactérias diazotróficas em promover o crescimento das plantas. A detecção da diversidade das bactérias diazotróficas, foi baseada na amplificação e no seqüenciamento do gene nifH isolado de amostras ambientais. Para a detecção da diversidade bacteriana total do solo, fragmentos do gene ribossomal do 16S foram amplificados e seqüenciados a partir do DNA bacteriano extraído diretamente do solo. Bactérias diazotróficas foram isoladas e testadas quanto a FBN e a produção de fitohormônios. As análises dos genes nifH indicaram que a associação das bactérias diazotróficas com plantas de milho pode sofrer influência do ambiente. O solo da rizosfera apresentou maior diversidade de bactérias diazotróficas em relação às raízes e ao colmo do milho. Com relação a riqueza das bactérias totais do solo, foram encontradas até 6.543 espécies bacterianas por grama de solo, sendo este valor muito menor do que supunha a literatura. Embora a diversidade das bactérias diazotróficas e das bactérias totais tenha sido elevada nas amostras utilizadas, detectou-se a presença de gêneros dominantes em todas as comunidades avaliadas. Os isolados bacterianos obtidos demonstraram possuir potencial para aumentar a produtividade das plantas e podem ser considerados como promissores para inoculação em plantas nas condições edafoclimáticas do Estado do Rio Grande do Sul. / Diazotrophic bacteria are capable of promoting the growth of maize by biological nitrogen fixation (BNF) or by plant hormone production. Since decreasing the use of synthetic fertilizers in agriculture is a worldwide necessity, there is a great interest in characterizing bacterial diversity to better explore their potential. The aim of this work was evaluate: a) the diazotrophic bacterial diversity associated with maize; b) The total bacterial diversity of soil; c) show the potential of diazotrophic bacterial as plant growth promoting To evaluate the diversity of nitrogen fixing bacteria in various ecosystems, universal primers were used to amplify the nifH gene by culture-independent means. The total bacterial diversity was assessed by amplification and sequencing of the 16S ribosomal gene using the DNA extracted from soil. Dizotrophic bacterium were isolated and tested for BNF and plant hormone production. The nifH gene analysis indicated that diazotrophic bacterial diversity can be environment controlled. The rhizosphere soil presented greater diazotrophic diversity than the roots and stem of maize. According to the analysis of the 16S gene fragments amplified from soil samples, it was found 6,543 bacterial species in one gram of soil which is smaller than supposed by the actual researches. Although diazotrophic bacterial diversity and the total bacterial diversity had been large in all samples used, we detected the presence of some dominant genera in all communities evaluated. The diazotrophic bacterial isolates shown to be able to increase plant growth in the Rio Grande do Sul climatic conditions.

A atividade agrícola, mediante sistemas de manejo de solo, pode alterar a capacidade produtiva do solo. Este fato leva à necessidade da utilização de mecanismos para avaliar o impacto gerado por uma determinada prática. Porém, diferentemente de ar e água, ainda não existem indicadores definitivos de qualidade para o solo. Este trabalho analisou diferentes parâmetros microbiológicos para avaliar a qualidade do solo submetido a diferentes sistemas de preparo e de culturas, em relação a um sistema referência. Os parâmetros analisados foram a atividade das enzimas β-glucosidase, urease, fosfatase ácida e arilsulfatase, juntamente com determinação da atividade respiratória, biomassa e diversidade funcional da microbiota do solo. Os sistemas de manejo avaliados foram os preparos de solo direto (PD) e convencional (PC) e os sistemas de culturas rotação, sucessão e pousio. Além destes sistemas, foi avaliado também o campo nativo (CN), este considerado como condição original do solo para a realização de comparações entre os diferentes manejos. Os resultados das análises de atividade enzimática, bem como as determinações da biomassa e respiração microbiana, indicaram que o PC gerou valores inferiores aos demais sistemas, enquanto o CN e o PD tenderam a apresentar resultados semelhantes, indicando a capacidade do PD em manter a qualidade original do solo. Por outro lado, os sistemas de culturas avaliados não apresentaram diferenças nestas avaliações. A determinação da diversidade funcional diferenciou os sistemas, indicando que os sistemas que favorecem o acúmulo de carbono foram mais semelhantes ao sistema referencial. / Agricultural activity, through different soil management practices, may cause impacts in soil productive capacity. This leads to the necessity of impact evaluation derived from a given soil management practice. However, in contrast to air and water, there are no definitive established indicators to soil quality. In this research, different microbiological parameters were evaluated in order to access soil quality as affected by tillage practices and crop systems, in comparison to a natural reference system. The evaluated parameters were the the activities of β-glucosidase, urease, acid phosphatase and arylsulphatase, along with the determination of soil microbial respiratory activity, microbial biomass and microbial functional diversity. The evaluated managements were conventional tillage (CT) and no-tillage (NT) and, as crop systems, crop rotation, crop succession and fallow. Besides those systems, natural pasture (NP) was also evaluated, being considered as the original soil condition that was compared to the other management systems. The results of the analyses of enzymatic activities, as well as the determinations of microbial biomass and respiratory activity, indicated that CT presented values inferior to the other systems, while NP and NT trended to show similar results, indicating that NT may keep original soil quality. On other hand, as a rule, crop systems did not differ. The determination of microbial functional diversity distinguished the treatments, indicating that systems that favored carbon accumulation were more similar to the natural reference system.