O presente trabalho teve como objetivo comparar o estabelecimento de sauveiros iniciais em duas áreas de cultivo de cana-de-açúcar com solos de diferentes texturas (médio-argilosa e argilosa) e verificar a influência dos fatores químicos e microbiológicos desses solos no estabelecimento de formigueiros iniciais de A. sexdens rubropilosa. Os sauveiros iniciais foram demarcados após a penetração das içás no solo a partir da revoada. As avaliações foram conduzidas após 40 dias da revoada e foram mantidas semanalmente, por um período de 120 dias ou até a reabertura do canal inicial dos ninhos para forrageamento. No experimento de laboratório, as rainhas foram acondicionadas em potes com solo das duas áreas em 25 ± 2ºC e UR 70%. As avaliações de laboratório foram feitas seguindo-se a mesma metodologia de campo, verificando a atividade dos sauveiros. Os sauveiros mortos foram descartados e as rainhas, foram utilizadas para isolamento de microrganismos para associá-los à causa da morte. As análises dos fatores químicos e microbiológicos do solo incluíram macro e micronutrientes, carbono da biomassa microbiana, contagem do número mais provável de fungos, bactérias e contagem de unidades formadoras de colônias de actinomicetos. Houve uma maior sobrevivência dos sauveiros iniciais de A. sexdens rubropilosa em solos contendo textura argilosa do que médio-argilosa em laboratório. Nas áreas com solo de textura argilosa e médio-argilosa, a sobrevivência dos ninhos foi de 47,8 e 26,7%, respectivamente. No campo, por sua vez, não foram observadas diferenças no estabelecimento dos sauveiros iniciais para as duas áreas de cana-de-açúcar. O carbono da biomassa microbiana bem como o número mais provável de bactérias foi superior no solo de textura médio-argilosa comparativamente ao de textura argilosa. Diferentemente dos resultados de laboratório, os estudos de campo indicaram que à ação dos microrganismos do solo no estabelecimento de sauveiros novos de A. sexdens rubropilosa não foi tão expressiva. / The objective of the present study was to compare the establishment of new ant nests in two sugarcane growing areas with different soil types (sandy clay and clay) and to verify the influence of chemical and microbiological soil factors on nest establishment. In order to determine nest establishment, initial ant nests were marked and accompanied with other activities immediately after nuptial flight. Evaluations for verification of nest establishment were made weekly after 40 days for the period of 120 days. In laboratory experiment, mated queens collected from the two areas with different soils were maintained in plastic pots containing soil from respective areas at 25 ± 2ºC and 70% RH. To verify activities of the ants, a method similar to the one used to the field study was adopted. Dead ants were discarded while dead queens were used for isolation of associated microorganisms to determine the cause of mortality. The analysis of chemical and microbiological factors of the soil determined macro and micro-nutrients including carbon biomass, the most probable number of fungi, bacteria and counting of the colony forming units of the actinomycetes. The establishment of new ant nests occurred significantly more in the sandy clay soil than clay soil in laboratory. In the areas of sandy clay and clay soil the establishments were 47.8 and 26.7%, respectively. In the field was not observed difference in the establishment of new ant nest in both areas. The carbon biomass and most probable number of bacteria were significantly higher in the sandy clay soil when compared with clay soil area. Differently from laboratory results, the field studies indicated that the establishment of new ant nests of A. sexdens rubropilosa was not only based on the soil microrganism.

Os microrganismos representam a forma de vida mais abundante e diversificada do planeta. A atividade agrícola leva a uma redução da biodiversidade do solo e a menor diversidade microbiana pode resultar na diminuição da ciclagem de nutrientes e no crescimento das plantas. Como forma de avaliar alterações na atividade microbiana e na estrutura das comunidades de bactérias do solo, decorrentes do cultivo da cana-de-açúcar, foram conduzidos dois experimentos. O primeiro, no município de Novo Horizonte (SP), com o objetivo de determinar ação da queima da cana-de-açúcar sobre a comunidade de bactérias do solo e o segundo experimento, nos municípios de Pirassununga (SP) e Jaboticabal (SP), com o objetivo de verificar o efeito da adubação nitrogenada sobre a comunidade bacteriana do solo. Amostras de terra foram coletadas nas profundidades 0-10 e 10-20 cm, na linha e entrelinha de plantio. No primeiro experimento foram utilizadas três cultivares de cana-de-açúcar (SP81-3250, SP80-1842 e RB72-454) sob os sistemas de manejo de colheita sem queima (mecanizada) e com queima (manual) prévia a colheita. Nesse experimento foram avaliadas a diversidade metabólica (Biolog) e a estrutura das comunidades bacterianas por meio da PCR-DGGE do gene rRNA 16S. A mudança no manejo de colheita da cana-de-açúcar provocou modificações no metabolismo heterotrófico do solo, alterando a diversidade metabólica. No entanto, não houve mudanças na estrutura das comunidades bacterianas do solo com e sem queima sob a variedade SP801842. Dessa forma, a primeira queima da cana-de-açúcar previamente à colheita alterou a capacidade e a diversidade metabólica microbiana, mas não mudou a estrutura das comunidades de bactérias em relação à área sem queima. No segundo experimento foram avaliadas amostras de terra, de duas áreas experimentais, sob cultivo de cana-de-açúcar (SP813250), com diferentes doses de N (0, 40, 80 e 120 kg de N ha-1) na forma de uréia, aplicadas no sulco de plantio. Para verificar possíveis alterações na comunidade bacteriana desses solos, foram avaliadas a estrutura das comunidades bacterianas por PCR-DGGE e a diversidade de bactérias oxidadoras de amônio (AOB), pelo seqüenciamento de bibliotecas do gene rRNA 16S, utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos. As doses de N alteraram a estrutura das comunidades bacterianas do solo nas duas áreas experimentais, determinadas por PCR-DGGE, entretanto, a adubação nitrogenada não alterou a diversidade de AOB no solo, das duas áreas. A estrutura da comunidade de AOB no solo da USA, sem adubação nitrogenada e com 80 kg de N ha-1 diferiu estatisticamente. Nas duas áreas, as unidades taxonômicas operacionais mais abundantes se relacionam filogeneticamente a Nitrosospira multiformes. / The microorganisms are the most abundant and diverse living creatures on earth. The agricultural practices reduce the soil biodiversity and a lower microbial diversity can result in a nutrient cycling and plant growth reduction. Two sugarcane crops experiments were investigated to evaluate modifications in the microbial activity and soil bacterial communities structure. The first of them was done at municipality of Novo Horizonte, Sao Paulo State (SP), and it has the aim to determine the sugarcane burn effects on soil bacterial community. The second experiment was introduced at municipalities of Pirassununga (SP) and Jaboticabal (SP) with the objective to verify the nitrogen fertilizing effect on soil bacterial community. The soil samples were taken in 0-10 cm and 10-20 cm depth, between and in the planting furrows. We used three sugarcane varieties (SP81-3250, SP80-1842 e RB72-454) in the first experiment under unburned and burned sugarcane pre-harvest. We evaluated metabolic diversity (Biolog) and the bacterial community structure performing PCR-DGGE of 16S rRNA gene in the first experiment. The sugarcane harvest management had modified the soil heterotrophic metabolism by altering its diversity. In spite of that, there is no difference between the burned and unburned soil bacterial communities under the variety SP80-1842. For that reason, the first year pre harvest burn altered the microbial metabolic diversity and capacity but did not change the bacterial community structure when related with unburned area. In the second experiment, soil samples under the SP81-3250 variety were analyzed from two sites. Each site received different levels of urea as nitrogen fertilization (0, 40, 80 e 120 kg de N ha-1) applied at planting furrows. The PCR-DGGE was applied to verify changes in the bacterial communities structure in these soils. The ammonia-oxidizing bacteria (AOB) diversity was evaluated by sequencing of 16S rRNA gene libraries after the amplification with specific primers. The levels of nitrogen fertilization altered the soil bacterial communities structure in both study sites, by PCRDGGE evaluation. However, the nitrogen application did not alter the soil AOB diversity in those two sites. The soil AOB community structure under no nitrogen and 80 kg N ha-1 application was different from the community structure under the other levels of fertilization in one of the two sites. The operational taxonomic unit are phylogenetically related to Nitrosospira multiformes in the two sites.

This thesis assessed effects of Amazonian deforestation on artificial association networks of bacteria to bacteria and to abiotic soil factors and networks based on categories of bacterial functions and abiotic soil factors, and sought a better insight into community of Acidobacteria in Amazon soils under agricultural management of soybean based on culture-dependent and molecular approaches. Bacterial community was studied based on next-generation sequencing technologies (Roche GS FLX Titanium and Illumina HiSeq 2000 platforms), quantitative real-time PCR, fingerprinting technique and basic procedures for bacteria culture. The general objective of this thesis was achieved by development of three different studies. The Study 1 analyzed the total bacterial community based on 16S ribosomal DNA pyrotag (425 thousand sequences), shotgun metagenomics (266 million sequences) and environmental parameters from soil samples collected in three real replicate of intact Amazon rainforest and adjacent deforested site after 2-4 months of forest clearing and burning in the Brazilian Amazon. This study showed that deforestation of Amazon forest soils led to a consistent decline in the abundance of Verrucomicrobia and alterations in verrucomicrobial community structure, and simplified association networks among different bacterial taxonomic groups and abiotic soil factors. In order to adapt to this condition function-based associations network were enhanced, indicating a higher degree of risk spreading for the maintenance of soil functioning. The Study 2, in turn, correlated relative abundance of Acidobacteria subgroups - based on approximately 33 thousand sequences of acidobacterial 16S rRNA genes - and abiotic soil factors, and showed differential response of Acidobacteria subgroups to abiotic soil factors in Amazon forest soils into soybean croplands. This study opened the possibilites to explore acidobacterial subgroups as early-warning bio-indicators of agricultural soil management effects in the Amazon area. Lastly, the Study 3 reported the culturability and molecular detection of Acidobacteria subgroups 1 and 3 concomitantly to other bacterial groups from Amazon soils on enriched culture medium with carbon source and incubated for relatively long period in hypoxic atmosphere (2% O2 [vol/vol], 2% CO2 [vol/vol] and 96% N2 [vol/vol]), and validated the combination of traditional procedures for bacteria culture and molecular techniques for recover and detection of Acidobacteria from Amazon soils / Este trabalho de tese avaliou o efeito do desmatamento sobre redes artificiais de associação entre grupos taxonômicos de Bacteria e fatores abióticos do solo e redes baseadas em funções bacterianas e fatores abióticos do solo, e utilizou técnicas moleculares e abordagem dependente de cultivo para compreender a dinâmica da comunidade de Acidobacteria em solos da floresta Amazônica convertidos em áreas agrícolas para produção de soja. Para estudo das comunidades bacterianas foram utilizadas tecnologias de sequenciamento de nova geração (plataformas 454 GS FLX Titanium da Roche e Illumina HiSeq 2000), PCR quantitativo em tempo-real, método de fingerprinting e procedimentos tradicionais para cultivo de bactérias. O objetivo geral desta tese foi alcançado com o desenvolvimento de três diferentes estudos. O Estudo 1 considerou aproximadamente 425 mil sequências do gene 16S rRNA de Bacteria e 266 milhões de sequências de DNA bacteriano obtidas por análise metagenômica a partir de solos coletados em três réplicas verdadeiras de floresta intacta na Amazônia e área desmatada adjacente após corte e queima da cobertura vegetal. Com isso, este estudo mostrou que o desmatamento declina a abundância e altera a estrutura de comunidade de Verrucomicrobia no solo e simplifica as redes artificiais de associação entre diferentes grupos bacterianos. A rede artificial de associação entre categorias funcionais e fatores de solo revelou-se mais complexa em solos desmatados, indicando um alto grau de dispersão de risco para a manutenção do funcionamento do solo. Por sua vez, o Estudo 2 correlacionou a abundância de subgrupos de Acidobacteria - com base em aproximadamente 33 mil sequências do gene 16S rRNA de Acidobacteria - com fatores abióticos do solo, e mostrou que subgrupos de Acidobacteria respondem diferentemente aos efeitos do manejo agrícola de solos da floresta Amazônica dentro de áreas de produção de soja. Este estudo abriu possibilidades de explorar subgrupos de Acidobacteria como bio-indicadores dos efeitos do manejo agrícola do solo na região da Amazônia. Por fim, o Estudo 3 reportou a culturabilidade e detecção molecular de Acidobacteria subgrupos 1 e 3 e outros grupos bacterianos presentes em solos Amazônicos em meio de cultura enriquecido com carbono e incubado sob atmosfera hipóxica (2% O2 [vol/vol], 2% CO2 [vol/vol] e 96% N2 [vol/vol]), atestando, assim, a combinação de procedimentos tradicionais de cultivo e técnicas moleculares para a recuperação e detecção de Acidobacteria de solos da Amazônia

A conservação da biodiversidade edáfica na Floresta Ombrófila Mista favorece os processos de decomposição e ciclagem de nutrientes, melhorando as propriedades físicoquímicas e biológicas do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial dos atributos da macrofauna edáfica, Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e de variáveis ambientais explicativas (físico-químicas e microbiológicas) como indicadores de qualidade do solo em duas épocas contrastantes (inverno e verão) em Floresta de Araucária do Estado de São Paulo. Foram avaliadas florestas com Araucaria angustifolia nativa (NF) e reflorestada (RF) em três regiões distintas do Estado de São Paulo. Cada floresta teve três repetições verdadeiras, nas quais, foram coletadas, ao acaso, quinze amostras de solo para avaliação dos atributos físicos (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e umidade), químicos [pH, teores de carbono orgânico (C-org), P, Ca, Mg, K, Al e H+Al] e biológicos [macrofauna, FMA, carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e atividade da desidrogenase (Desi)]. Nos mesmos pontos de amostragem, foram avaliadas a macrofauna edáfica, a densidade de FMA e a colonização micorrízica em raízes de araucária. Na serapilheira foi avaliada a massa seca (MSS) e foram determinados os teores de C, N e S. Os atributos físico-químicos e microbiológicos do solo e químicos da serapilheira foram submetidos à análise de variância (Two-way ANOVA). A abundância da macrofauna e de espécies de minhocas foram submetidas à Análise de Componentes Principais (ACP) e as variáveis microbiológicas, MSS, físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como variáveis explicativas (VE). A abundância de espécies de FMA foi submetida à ACP e as variáveis físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como VE. Adicionalmente, a abundância da macrofauna e as VE foram submetidas à Análise Canônica Discriminante (ACD) e a uma Análise de Correlação Canônica (ACC). A macrofauna apresentou maior riqueza de grupos no verão, sendo que a NF proporcionou a maior diversidade de grupos. A umidade, porosidade total, teor de S na serapilheira, pH, teor de K, CBM e respiração basal foram os atributos edáficos mais importantes para separar as áreas. O grupo Oligochaeta, principamente as espécies Ponthoscolex corethrurus e Amynthas spp., foram boas indicadoras de qualidade do solo e/ou de distúrbio na Floresta de Araucária. Encontraram-se 36 táxons de FMA, sendo os gêneros Glomus, Acaulospora e Scutellospora os mais abundantes. A espécie Ambispora appendicula apresentou a maior abundância relativa. No inverno, observou-se alta correlação da Desi e C-CO2 com pH e H+Al, enquanto que no verão, o C-org, umidade, Mg, pH e C da serapilheira se correlacionaram com a atividade da Desi e C-CO2. Os atributos H+Al, P, porosidade total, S da serapilheira e umidade do solo foram os mais importantes na separação das áreas, independente de épocas de coleta. / The conservation of edaphic biodiversity in Araucaria Forests favors the processes of decomposition and nutrient cycling, improving the physico-chemical and biological soil properties. The objective of this study was to investigate the potential of the macrofauna, mycorrhizal fungi (AMF) and environmental explanatory variables (physico, chemical and microbiological) as indicators of soil quality in two different contrasting seasons (winter and summer) in Araucaria Forests. We evaluated forests with native Araucaria angustifolia (NF) and reforested areas (RF) in three different regions in the State of São Paulo. Each forest had three true replicates, in which we collected at random, fifteen soil samples for evaluation of physical attributes (density, macroporosity, microporosity, total porosity and moisture), chemical attributes [pH, organic carbon (org-C), P, Ca, Mg, K, Al and H+Al] and biological attributes [macrofauna, AMF, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (CO2-C), metabolic quotient (qCO2) and dehydrogenase activity (Desi)]. At the same sampling points we evaluated the edaphic macrofauna, the density of AMF and root colonization in Araucaria. We evaluated the litter dry matter (MSS) and analyzed the contents of C, N and S. The physico-chemical and microbiological soil attributes and the chemical litter attributes were submitted to analysis of variance (Two-way ANOVA). The abundance of macrofauna and of earthworm species were submitted to a Principal Components Analysis (PCA) and the microbiological variables, litter dry weight, physico-chemical attributes of soil and litter were used as explanatory variables (EV). The abundance of AMF species was submitted to the PCA and the physico-chemical variables of soil and litter were used as EV. Additionally, the abundance of macrofauna and EV were submitted to a Canonical Discriminant Analysis (CDA) and to one Canonical Correlation Analysis (CCA). The macrofauna showed greater richness of groups in the summer, and the NF provided the highest diversity. Moisture, total porosity, S litter content, pH, K, MBC and basal respiration were the edaphic attributes most important to separate the areas. The group Oligochaeta, especially the species Ponthoscolex corethrurus and Amynthas spp., were good indicators of soil quality and/or disturbance in these Araucaria forests. We found 35 AMF taxons, and the genera Glomus, Acaulospora and Scutellospora were the most abundant. The species Ambispora appendicula showed the highest relative abundance. In winter, a high correlation of the microbiological attributes Desi and CO2-C with pH and H+Al was found, while in the summer, the org-C, moisture, Mg, pH and Carbon of the litter were more correlated with Desi activity and C-CO2. The attributes H+Al, P, total porosity, S of the litter and soil moisture were the most important attributes to discriminate the areas, regardless of the season.

O presente trabalho esteve inserido em um projeto mais amplo de cooperação internacional intitulado Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity CSMBGBD/ BiosBrasil, implementado pela United Nations Environment Programmer (UNEP) na bacia do Alto Solimões, Amazônia Ocidental, estado do Amazonas. Esta região é território remanescente de povos indígenas e permanece conservada, sendo um importante hotspot de biodiversidade. Ainda assim, as áreas de estudo foram caracterizadas por paisagens antropizadas com diferentes sistemas de usos da terra. Amostras de solos foram coletadas em um período de elevado índice pluviométrico, nos anos de 2008 e 2009, em áreas caracterizadas por floresta primária tropical, cultivos semiperenes de mandioca manejados por prática agrícola de corte-equeima, pastagens implantadas nos anos de 1970 e áreas florestais em estádios avançados de regeneração (>10 anos de abandono). As amostras foram analisadas pelas técnicas de DGGE, ARISA, clonagem e sequenciamento a fim de obter uma caracterização das estruturas de comunidades de Archaea, Bacteria e microfungos e da composição e diversidade de um grupo funcional de Archaea envolvido no processo de oxidação de amônia nos ambientes do solo. Os resultados permitiram concluir que o uso da terra tem um grande efeito sobre as estruturas de comunidades de Archaea, Bacteria e microfungos presentes no solo e sugerem que longo período de abandono das áreas é necessário para cumprir com a resiliência dos ecossistemas amazônicos no contexto de recomposição da paisagem. Adicionalmente, os dados revelaram que a riqueza e a diversidade de comunidades de Archaea oxidadoras de amônia foram capazes de refletir sensivelmente as alterações percebidas nos ambientes do solo em decorrência do desmatamento de áreas de floresta primária e uso subsequente com cultivo agrícola tradicional e pastagem na região do Alto Solimões, Amazônia Ocidental. / The present study was part of a wider project of international cooperation entitled Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity CSMBGBD/ BiosBrasil, established by the United Nations Environment Programmer (UNEP) at the basin of Alto Solimões, Western Amazon, Amazonas State. This region is a remanescent territory of indigenous people and remains conserved, being considered an important hotspot of biodiversity. Even though, the studied areas were characterized by mosaic landscapes under different land use systems. Soil samples were collected in a period of high pluviometric index in the years 2008 and 2009 in areas characterized by tropical rainforest, semi permanent manioc cultivation under agricultural management of slash-and-burn, pasture established in the 1970s and forested areas at a higher stage of regeneration (>10 years abandoned). The samples were analyzed by DGGE, ARISA techniques, cloning and sequencing in order to obtain a characterization of the community structure of Archaea, Bacteria and microfungi and the composition and diversity of an archaeal functional group involved in the process of ammonia oxidation in the soil environments. The results allowed to conclude that land use has a great effect on the community structure of Archaea, Bacteria and microfungi present in the soil and suggest that long period of abandon of the areas is necessary to accomplish with the resilience of Amazonian ecosystems in the context of landscape recomposition. Additionally, the data revealed that richness and community diversity of ammonia oxidizing Archaea were able to sensitively reflect the changes observed in the soil environment due to deforestation of rainforest areas and subsequent use with traditional agriculture cultivation and pasture in the region of Alto Solimões, Western Amazon.

A dinâmica dos herbicidas no solo é influenciada pela umidade e pela quantidade e qualidade da matéria orgânica, que são variáveis nos agregados organominerais. Os objetivos foram avaliar a influência do grau de umidade na mineralização e sorção do 2,4-D (ácido fraco) e Diuron (não ionizável), em quatro latossolos com diferentes quantidades de matéria orgânica do solo (M.O.S.), avaliar a influência do tamanho do agregado (> 150, 54 - 150, 21 - 53, 2 - 20 e < 2 mm) na sorção dos herbicidas e determinar o grau de humificação para explicar possíveis diferenças na sorção. Foram utilizadas amostras superficiais (0 - 0,2 m) de um Latossolo Amarelo distrófico (LAd) (Piracicaba/SP), de um Latossolo Amarelo ácrico (LAw) (Uberlândia/MG), de um Latossolo Vermelho ácrico (LVw-1) (Uberlândia/MG) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVw-2) (Canoinhas/SC). Foram determinados os valores de pH (em H2 O, KCl 1,0 mol L -1 e CaCl2 0,01 mol L -1 ), a quantidade de M.O.S., de fósforo, de K + , de Ca 2+ , de Mg 2+ , de Al 3+ e estimada a soma H+Al. Os óxidos de ferro, de alumínio e de silício foram quantificados após extração com ácido sulfúrico, os óxidos de ferro "livre" e mal cristalinizado também foi determinado e a análise granulométrica foi efetuada pelo método do densímetro, sendo quantificada também a argila dispersa em água (ADA). Foi determinada a mineralogia por difração de raio-X. Foram quantificadas as frações organominerais dos solos. Foram dispersos 40 g de solo em 160 mL de água destilada, que foram agitados a 160 agitações min -1 por 16 h e sonificada por 15 min. Após disperso, o solo foi peneirado para separar os agregados > 150 mm e entre 53 e 150 mm. Os agregados menores que 53 mm foram separados por sedimentação. Foi determinado o carbono orgânico dos agregados e do solo por combustão. A atividade microbiana dos solos foi determinada pelo método da radiorespirometria. Amostras dos solos foram incubadas com 14 C-2,4-D e 14 C-diuron por 42 dias umedecidas a 25, 50 e 75 % da capacidade de campo em sala climatizada semi-escura a 22 ± 2 o C, após foram realizadas três extrações com CaCl2 0,01 mol L -1 . O solo foi então fracionado após oxidação para determinar o os herbicidas sorvidos no solo e, posteriormente nos diferentes agregados. O grau de humificação das amostras foi determinado por fluorescência. A mineralização do 2,4-D foi de 62 % no LAd a 75 % da capacidade de campo. A difusão foi responsável pela sorção dos herbicidas. O 2,4-D foi menos sorvido no LAd, que tinha maior pH e menor quantidade de M.O.S.. Os solos apresentaram maior quantidade de agregados > 150 mm. Os agregados organominerais de diâmetro menores que 53 mm apresentaram maior acúmulo de carbono. A exceção do LAd, os herbicidas foram mais sorvidos pelos agregados maiores que 53 mm. A sorção só aumentou nos agregados menores que 53 mm, quando a amostra foi incubada a 75 % da capacidade de campo. Porém, no caso do diuron, isto só foi verificado no LAw e LVw-1. As sucessivas extrações alteraram a estabilidade dos agregados. O LAd que se localiza em uma área de cultivo tem maior grau de humificação que o LVw-2 localizado em uma área não cultivada. Os agregados de diâmetro entre 53 e 150 mm, foram os que tiveram maior grau de humificação nos solos. / The dynamic of herbicides in soils is influenced by soil moisture and organic matter contents and also by their quality, which are variable in the organic-mineral aggregates of the soils. The aims of this research were to evaluate the effects of soil moisture on the mineralization and sorption of the herbicides 2,4-D (weak acid) and diuron (non-ionic), in four Oxisols with different contents of soil organic matter (SOM), as well as to evaluate the influence of aggregate sizes (> 150, 54 - 150, 21 - 53, 2 - 20 and < 2 mm) and degree of humification in the sorption of these herbicides. Surface samples (0 - 0.2 m) of one Xanthic Hapludox (LAd, from Piracicaba/SP), one Xanthic Acrudox (LAw, from Uberlândia/MG), and two Anionic Acrudox (LVw-1 from Uberlândia/MG and LVw-2 from Canoinhas/SC) were collected. SOM, phosphorus, K + , Ca 2+ , and Mg 2+ contents and pH values (in H2 O, in KCl 1.0 mol L -1 and in CaCl2 0.01 mol L -1 ) were measured, whereas H+Al was calculated. Fe, Al, and Si oxides were quantified after soil extraction with H2SO4. Free and amorphous Fe oxides were determined by DCB and oxalate method, respectively. Granulometric analysis and water dispersed clay (WDC) were quantified by the densimeter method. The mineralogy was evaluated by X-ray diffraction. In order to quantify soil organic-mineral aggregates, 40 g of soil was added to 160 mL of distilled water in centrifuge tubes, which were shaken for 16 h at 160 rpm and sonicated for 15 min at 240 W. The aggregates > 150 and 53 - 150 mm were obtained by sieving, whereas the aggregates < 53 mm were obtained by sedimentation. Soil and aggregate organic carbon contents were obtained by combustion. The soil microbial activity was obtained by the radiorespirometry method. Soils were incubated with 14 C-2,4-D and 14 C-diuron, for 42 d at 25, 50 and 75 % of the field capacity and remained in a semi-dark room at controlled temperature of 22 ± 2 o C. Then, the pesticides were extracted three times with CaCl2 0.01 mol L -1 and, afterwards, the soil samples were fractionated in order to quantify the amount of herbicides in the aggregates. In these, the degree of humification was obtained by fluorescence. Diffusion markedly affected the herbicides sorption. For example, 2,4-D mineralization was 62 % on LAd only at 75 % field capacity. As expected, 2,4-D was less sorbed on LAd that had higher pH and lower SOM content. In general, the soils presented higher amounts of aggregates > 150 mm. The organic-mineral aggregates < 53 mm presented higher organic carbon content. However, the herbicides were more sorbed in the aggregates > 53 mm, except for LAd. When the soil were at 75 % of the field capacity, the sorption increased in the aggregates < 53 mm for 2,4-D, but it was only verified for LAw and LVw-1 for diuron. The successive extractions altered the aggregate stability. The LAd located in a tilled area had higher degree of humification than the LVw-2 located in a non-tilled area. The soil aggregates between 53 and 150 mm presented higher degree of humification.

Avaliou-se o efeito das doses dos metais, cádmio e níquel, na velocidade de degradação da matéria orgânica adicionada ao solo através de torta de filtro em ensaios de respirometria. O solo utilizado, Latossolo Vermelho Amarelo de textura média, foi amostrado a uma profundidade de 0-20 cm. Foram aplicadas doses de 0; 28; 56; 112 e 200 mg kg-1 de cádmio e 0; 62,5; 125; 250 e 500 mg kg-1 de níquel como CdCl2.2,5H2O e NiCl2.6H2O, respectivamente. As doses de torta de filtro foram de 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, definidas com base nas doses normalmente aplicadas no cultivo de cana. Na instalação dos experimentos, as massas requeridas dos metais foram adicionadas a 800 g de solo, após a incorporação da torta de filtro. Foram empregados potes de vidro com tampa vedante e capacidade de 2 L, contendo solo umedecido para atingir 80% da capacidade máxima de retenção de água. A incubação foi conduzida à temperatura de 28oC durante 72 dias. Os dois ensaios de incubação, um para cádmio e outro para níquel, foram conduzidos em esquema fatorial 5 x 4, em delineamento inteiramente casualizado, com 3 repetições. O CO2 liberado do solo foi absorvido em solução de NaOH e quantificado por método condutimétrico. No solo, após o período de incubação, foram determinados: pH (H2O) e a fração do metal extraído por solução DTPA-TEA pH 7,3. Curvas de respiração foram estabelecidas a partir das quantidades acumuladas de CO2 liberado e ajustadas ao modelo duplo de cinética de primeira ordem. O efeito dos metais foi avaliado em função das constantes de velocidade obtidas nos ajustes. Considerando-se o pH do solo, medido no final da incubação, observou-se tendência de elevação do pH em função das doses de cádmio aplicadas nas maiores doses de torta de filtro. Para o níquel, na ausência de torta de filtro ou na dose de 40 Mg ha-1 não ocorreu resposta, por outro lado, observou-se um efeito mais expressivo a elevação do pH na dose de 120 Mg ha-1 de torta de filtro e na presença de 500 mg kg-1 de níquel. De maneira geral, a extração de cádmio do solo, ao final do experimento, através da solução DTPA-TEA pH 7,3 foi maior que a de níquel. A torta de filtro afetou mais a eficiência de extração do níquel do que do cádmio. A produção total de CO2 acumulada foi afetada negativamente tanto pelo cádmio como pelo níquel em proporção direta às doses dos metais. Observou-se ainda um efeito positivo dos metais sobre a velocidade de degradação, ou seja, os parâmetros cinéticos indicaram que, sob efeito dos metais estudados, a torta de filtro é degradada em menor proporção, mas de maneira mais rápida. Considerando-se a porcentagem de degradação da matéria orgânica, conclui-se que o efeito negativo de cádmio e níquel estudados foi similar, com uma redução de 46 e 48 %, respectivamente. O efeito do cádmio na degradação foi mais pronunciado na dose de 50 mg kg-1, enquanto que o efeito do níquel variou linearmente com o aumento das doses do metal. / It was evaluated the effect of doses of nickel and cadmium on the degradation of the organic matter applied to soil by means of filter cake in a respirometry trial. Soil employed was Latossolo Vermelho Amarelo, sampled in the field at depth of 0-20 cm. It were applied doses of 0; 28; 56; 112 and 200 mg kg-1 Cd and 0; 62,5; 125; 250 and 500 mg kg-1 Ni as CdCl2.2,5H2O and NiCl2.6H2O, respectively. The filter cake doses were 0, 40, 80 e 120 Mg ha-1, defined in a sugarcane crop basis. In the start of the experiment, a require metals mass was added to 800g soil mass, after filter cake incorporation. It were applied 2 liter glass flask with a closed stopple. Soil moisture was adjusted to 80% of the water holding capacity value and the incubation carried out at 28 degrees Celsius during 72 days. The two trials, one for nickel and the other for cadmium, were established in a 5 x 4 factorial and fully randomized design with 3 replications. The CO2 gas evolved from soil due to microbial respiration was absorbed in a fixed volume of NaOH solution and its amount was then estimated by a condutometric method. After the incubation period the soil pH and the metal content extracted by the DTPA-TEA pH 7,3 solution were determined. Respiratory curves were established through the accumulated amount of CO2 evolved from soil using a double phase first order kinetics model and the metal effect was analyzed with basis on the first order rate constants. The metals effect was evaluated in constant velocity role obtained by adjusts. Considering the soil pH, measured at the end of the incubation period, it was observed a trend of pH increasing as doses of cadmium increase, applied on the greater filter cake doses. Concerning nickel, in filter cake absence or in the 40 Mg ha-1 dose of there was no response and the most expressive effect of pH rising occurred in dose of 120 Mg ha-1 of filter cake in the presence of 500 mg kg-1 nickel. In general the extraction of cadmium in the soil, at the end of the experiment, by solution DTPA-TEA pH 7,3 was greater than nickel. The filter cake affected more the efficiency extraction of nickel than cadmium. The accumulated total CO2 production was affected negatively as cadmium as for nickel in direct ratio to the doses of the metals. It was still observed a positive effect of metals on the degradation speed of filter cake organic matter. The kinetic parameters indicated that, under effect of studied metals, the filter cake is degraded in a lesser ratio, but in a faster manner. Considering the percentage of organic material degradation, it was concluded that the negative effect of cadmium and nickel was similar, with a reduction of 46 and 48 %, respectively. The cadmium effect on the degradation was more pronounced with 50 mg kg-1, while the nickel effect rose linearly with metal doses increase.

A Mata Atlântica é reconhecida como área de prioridade de conservação na América do Sul, devido ao grande número de espécies endêmicas e constantes ameças à sua biodiversidade em decorrência da substituição da vegetação natural. Embora várias informações sobre a diversidade vegetal e animal estejam disponíveis, pouco se sabe sobre a diversidade de microorganismos existentes no solo desse bioma. A diversidade de fungos do solo foi avaliada em três unidades de conservação da Mata Atlântica do estado de São Paulo: Parque Estadual de Carlos Botelho (PECB), Estação Ecológica de Assis (EEA) e Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC). Ao todo, foram analisadas 90 amostras de solo, coletadas em épocas de alta e baixa pluviosidade, e sob a copa de três espécies arbóreas: Cabralea canjerana, Guapira opposita e Maytenus robusta. Foram utilizados métodos independentes (PCR-DGGE e pirosequenciamento) e um método dependente do cultivo (lavagem de solo e filtração de partículas) para a análise da diversidade e estrutura das comunidades de fungos do solo. Os resultados obtidos foram analisados conjuntamente com os dados de atributos químicos do solo e frações da matéria orgânica do solo a fim de verificar suas possíveis relações com as comunidades de fungos. Os resultados obtidos sugerem uma grande diversidade de fungos no solo da Mata Atlântica. Através do método de cultivo, um total de 142 espécies de fungos foi identificado nas três áreas, sendo que a estrutura das comunidades de fungos não foi influenciada pelas espécies arbóreas, mas sim pelas áreas e épocas de amostragem. As comunidades de fungos cultiváveis do PECB e do PEIC foram mais similares entre si do que em relação às comunidades de fungos do solo da EEA, assim como os valores dos atributos químicos do solo dessas áreas foram mais semelhantes entre si. Pelo método de PCR-DGGE, as estruturas das comunidades de fungos das três áreas sofreram influência das espécies arbóreas sob a copas das quais as amostras foram coletadas. Somente a estrutura das comunidades de fungos no solo do PEIC não sofreu influência da época de amostragem. Usando pirosequenciamento, foram obtidas 39.152 sequências da região ITS de fungos, as quais foram agrupadas em 1.800 Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs). A diversidade de fungos na EEA e no PEIC variou em função das espécies arbóreas e épocas de coleta. A análise de NMS de cada área amostrada indicou que as comunidades de fungos do solo são muito homogêneas. O filo Ascomycota foi mais frequentemente detectado, tanto usando metodologia dependente quanto independente de cultivo. De maneira geral, as comunidades de fungos cultiváveis apresentaram maior relação com atributos químicos do solo, áreas e épocas de coleta, e as comunidades de fungos acessadas por PCRDGGE mostraram maior relação com as épocas de coleta e espécies arbóreas sob as quais as amostras de solo foram coletadas. A análise dos metadados usando rede neural revelou uma dependência da diversidade de fungos em relação às concentrações de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina no solo, além do pH e concentração de matéria orgânica total. / Brazilian Atlantic Forest is recognized as a top priority for conservation in South America because of its large number of innate species and the threats for the biodiversity due to vegetation changes. Although a plethora of data on plant and animal diversity in the Atlantic Forest is available, the diversity of soil microorganisms in this biome is still mostly unknown. Therefore, soil fungi diversity was evaluated in three Atlantic Forest conservation areas of São Paulo state: Estação Ecológica de Assis (EEA), Parque Estadual de Carlos Botelho (PECB) and Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC). A total of 90 soil samples were analyzed, collected in two different seasons (high and low precipitation seasons), and under the canopy projection of three tree species: Cabralea canjerana, Guapira opposita and Maytenus robusta. Two independent cultivation methods (PCR-DGGE and pyrosequencing) and one dependent method (soil washing and particles filtration method) were used for the analysis of soil fungi diversity and community structure. The results of these methods were analyzed together with the data on soil chemical attributes and organic matter fractions in the same samples, in order to verify the possible relations with soil fungi communities. The results suggest a great diversity of soil fungi in the Atlantic Forest. Through the cultivation method, a total of 142 fungi species were identified for the three areas. The structure of fungi communities was not affected by the tree species, but were affected by the sampling areas and seasons. Cultivable fungi community in PECB and PEIC were more similar to each other than in EEAs soil fungi community. In addition, the values of the chemical properties of these areas were more similar to each other. The structure of soil fungi community accessed by PCR-DGGE showed that the three areas were influenced by the tree species under the canopy where the soil samples were collected. Only the structure of PEICs fungi communities was not influenced by the season. By means of pyrosequencing, 39,152 sequences were retained from the ITS rDNA region, which were clustered in 1,800 Operational Taxonomic Unities (OTUs). Fungal diversity in EEA and PECB areas was influenced by the tree species and seasons. NMS analysis of each sampled area showed that soil fungi communities are very homogenous. Ascomycota was the most frequent phylum detected by both dependent and independent cultivation methods. Overall, the communities of cultivable fungi were more related to soil chemical attributes, sampling areas and seasons. Fungal communities accessed by PCR-DGGE showed greater relation with the seasons and tree species where the soil samples were collected. Analysis of metadata using neural network revealed fungal diversity dependence of humic acids, fulvic acids and humin concentrations in soil, as well as pH and organic matter concentrations.

A Mata Atlântica é reconhecida como área de prioridade de conservação na América do Sul, devido ao grande número de espécies endêmicas e constantes ameças à sua biodiversidade em decorrência da substituição da vegetação natural. Embora várias informações sobre a diversidade vegetal e animal estejam disponíveis, pouco se sabe sobre a diversidade de microorganismos existentes no solo desse bioma. A diversidade de fungos do solo foi avaliada em três unidades de conservação da Mata Atlântica do estado de São Paulo: Parque Estadual de Carlos Botelho (PECB), Estação Ecológica de Assis (EEA) e Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC). Ao todo, foram analisadas 90 amostras de solo, coletadas em épocas de alta e baixa pluviosidade, e sob a copa de três espécies arbóreas: Cabralea canjerana, Guapira opposita e Maytenus robusta. Foram utilizados métodos independentes (PCR-DGGE e pirosequenciamento) e um método dependente do cultivo (lavagem de solo e filtração de partículas) para a análise da diversidade e estrutura das comunidades de fungos do solo. Os resultados obtidos foram analisados conjuntamente com os dados de atributos químicos do solo e frações da matéria orgânica do solo a fim de verificar suas possíveis relações com as comunidades de fungos. Os resultados obtidos sugerem uma grande diversidade de fungos no solo da Mata Atlântica. Através do método de cultivo, um total de 142 espécies de fungos foi identificado nas três áreas, sendo que a estrutura das comunidades de fungos não foi influenciada pelas espécies arbóreas, mas sim pelas áreas e épocas de amostragem. As comunidades de fungos cultiváveis do PECB e do PEIC foram mais similares entre si do que em relação às comunidades de fungos do solo da EEA, assim como os valores dos atributos químicos do solo dessas áreas foram mais semelhantes entre si. Pelo método de PCR-DGGE, as estruturas das comunidades de fungos das três áreas sofreram influência das espécies arbóreas sob a copas das quais as amostras foram coletadas. Somente a estrutura das comunidades de fungos no solo do PEIC não sofreu influência da época de amostragem. Usando pirosequenciamento, foram obtidas 39.152 sequências da região ITS de fungos, as quais foram agrupadas em 1.800 Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs). A diversidade de fungos na EEA e no PEIC variou em função das espécies arbóreas e épocas de coleta. A análise de NMS de cada área amostrada indicou que as comunidades de fungos do solo são muito homogêneas. O filo Ascomycota foi mais frequentemente detectado, tanto usando metodologia dependente quanto independente de cultivo. De maneira geral, as comunidades de fungos cultiváveis apresentaram maior relação com atributos químicos do solo, áreas e épocas de coleta, e as comunidades de fungos acessadas por PCRDGGE mostraram maior relação com as épocas de coleta e espécies arbóreas sob as quais as amostras de solo foram coletadas. A análise dos metadados usando rede neural revelou uma dependência da diversidade de fungos em relação às concentrações de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina no solo, além do pH e concentração de matéria orgânica total. / Brazilian Atlantic Forest is recognized as a top priority for conservation in South America because of its large number of innate species and the threats for the biodiversity due to vegetation changes. Although a plethora of data on plant and animal diversity in the Atlantic Forest is available, the diversity of soil microorganisms in this biome is still mostly unknown. Therefore, soil fungi diversity was evaluated in three Atlantic Forest conservation areas of São Paulo state: Estação Ecológica de Assis (EEA), Parque Estadual de Carlos Botelho (PECB) and Parque Estadual da Ilha do Cardoso (PEIC). A total of 90 soil samples were analyzed, collected in two different seasons (high and low precipitation seasons), and under the canopy projection of three tree species: Cabralea canjerana, Guapira opposita and Maytenus robusta. Two independent cultivation methods (PCR-DGGE and pyrosequencing) and one dependent method (soil washing and particles filtration method) were used for the analysis of soil fungi diversity and community structure. The results of these methods were analyzed together with the data on soil chemical attributes and organic matter fractions in the same samples, in order to verify the possible relations with soil fungi communities. The results suggest a great diversity of soil fungi in the Atlantic Forest. Through the cultivation method, a total of 142 fungi species were identified for the three areas. The structure of fungi communities was not affected by the tree species, but were affected by the sampling areas and seasons. Cultivable fungi community in PECB and PEIC were more similar to each other than in EEAs soil fungi community. In addition, the values of the chemical properties of these areas were more similar to each other. The structure of soil fungi community accessed by PCR-DGGE showed that the three areas were influenced by the tree species under the canopy where the soil samples were collected. Only the structure of PEICs fungi communities was not influenced by the season. By means of pyrosequencing, 39,152 sequences were retained from the ITS rDNA region, which were clustered in 1,800 Operational Taxonomic Unities (OTUs). Fungal diversity in EEA and PECB areas was influenced by the tree species and seasons. NMS analysis of each sampled area showed that soil fungi communities are very homogenous. Ascomycota was the most frequent phylum detected by both dependent and independent cultivation methods. Overall, the communities of cultivable fungi were more related to soil chemical attributes, sampling areas and seasons. Fungal communities accessed by PCR-DGGE showed greater relation with the seasons and tree species where the soil samples were collected. Analysis of metadata using neural network revealed fungal diversity dependence of humic acids, fulvic acids and humin concentrations in soil, as well as pH and organic matter concentrations.

A conservação da biodiversidade edáfica na Floresta Ombrófila Mista favorece os processos de decomposição e ciclagem de nutrientes, melhorando as propriedades físicoquímicas e biológicas do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial dos atributos da macrofauna edáfica, Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) e de variáveis ambientais explicativas (físico-químicas e microbiológicas) como indicadores de qualidade do solo em duas épocas contrastantes (inverno e verão) em Floresta de Araucária do Estado de São Paulo. Foram avaliadas florestas com Araucaria angustifolia nativa (NF) e reflorestada (RF) em três regiões distintas do Estado de São Paulo. Cada floresta teve três repetições verdadeiras, nas quais, foram coletadas, ao acaso, quinze amostras de solo para avaliação dos atributos físicos (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e umidade), químicos [pH, teores de carbono orgânico (C-org), P, Ca, Mg, K, Al e H+Al] e biológicos [macrofauna, FMA, carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e atividade da desidrogenase (Desi)]. Nos mesmos pontos de amostragem, foram avaliadas a macrofauna edáfica, a densidade de FMA e a colonização micorrízica em raízes de araucária. Na serapilheira foi avaliada a massa seca (MSS) e foram determinados os teores de C, N e S. Os atributos físico-químicos e microbiológicos do solo e químicos da serapilheira foram submetidos à análise de variância (Two-way ANOVA). A abundância da macrofauna e de espécies de minhocas foram submetidas à Análise de Componentes Principais (ACP) e as variáveis microbiológicas, MSS, físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como variáveis explicativas (VE). A abundância de espécies de FMA foi submetida à ACP e as variáveis físico-químicas do solo e da serapilheira foram usadas como VE. Adicionalmente, a abundância da macrofauna e as VE foram submetidas à Análise Canônica Discriminante (ACD) e a uma Análise de Correlação Canônica (ACC). A macrofauna apresentou maior riqueza de grupos no verão, sendo que a NF proporcionou a maior diversidade de grupos. A umidade, porosidade total, teor de S na serapilheira, pH, teor de K, CBM e respiração basal foram os atributos edáficos mais importantes para separar as áreas. O grupo Oligochaeta, principamente as espécies Ponthoscolex corethrurus e Amynthas spp., foram boas indicadoras de qualidade do solo e/ou de distúrbio na Floresta de Araucária. Encontraram-se 36 táxons de FMA, sendo os gêneros Glomus, Acaulospora e Scutellospora os mais abundantes. A espécie Ambispora appendicula apresentou a maior abundância relativa. No inverno, observou-se alta correlação da Desi e C-CO2 com pH e H+Al, enquanto que no verão, o C-org, umidade, Mg, pH e C da serapilheira se correlacionaram com a atividade da Desi e C-CO2. Os atributos H+Al, P, porosidade total, S da serapilheira e umidade do solo foram os mais importantes na separação das áreas, independente de épocas de coleta. / The conservation of edaphic biodiversity in Araucaria Forests favors the processes of decomposition and nutrient cycling, improving the physico-chemical and biological soil properties. The objective of this study was to investigate the potential of the macrofauna, mycorrhizal fungi (AMF) and environmental explanatory variables (physico, chemical and microbiological) as indicators of soil quality in two different contrasting seasons (winter and summer) in Araucaria Forests. We evaluated forests with native Araucaria angustifolia (NF) and reforested areas (RF) in three different regions in the State of São Paulo. Each forest had three true replicates, in which we collected at random, fifteen soil samples for evaluation of physical attributes (density, macroporosity, microporosity, total porosity and moisture), chemical attributes [pH, organic carbon (org-C), P, Ca, Mg, K, Al and H+Al] and biological attributes [macrofauna, AMF, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (CO2-C), metabolic quotient (qCO2) and dehydrogenase activity (Desi)]. At the same sampling points we evaluated the edaphic macrofauna, the density of AMF and root colonization in Araucaria. We evaluated the litter dry matter (MSS) and analyzed the contents of C, N and S. The physico-chemical and microbiological soil attributes and the chemical litter attributes were submitted to analysis of variance (Two-way ANOVA). The abundance of macrofauna and of earthworm species were submitted to a Principal Components Analysis (PCA) and the microbiological variables, litter dry weight, physico-chemical attributes of soil and litter were used as explanatory variables (EV). The abundance of AMF species was submitted to the PCA and the physico-chemical variables of soil and litter were used as EV. Additionally, the abundance of macrofauna and EV were submitted to a Canonical Discriminant Analysis (CDA) and to one Canonical Correlation Analysis (CCA). The macrofauna showed greater richness of groups in the summer, and the NF provided the highest diversity. Moisture, total porosity, S litter content, pH, K, MBC and basal respiration were the edaphic attributes most important to separate the areas. The group Oligochaeta, especially the species Ponthoscolex corethrurus and Amynthas spp., were good indicators of soil quality and/or disturbance in these Araucaria forests. We found 35 AMF taxons, and the genera Glomus, Acaulospora and Scutellospora were the most abundant. The species Ambispora appendicula showed the highest relative abundance. In winter, a high correlation of the microbiological attributes Desi and CO2-C with pH and H+Al was found, while in the summer, the org-C, moisture, Mg, pH and Carbon of the litter were more correlated with Desi activity and C-CO2. The attributes H+Al, P, total porosity, S of the litter and soil moisture were the most important attributes to discriminate the areas, regardless of the season.