[ES] Las preocupaciones ambientales y de salud han estimulado el interés en estrategias alternativas para el manejo de las malas hierbas. En todo el mundo se están haciendo esfuerzos para reducir la gran dependencia de los herbicidas sintéticos que se utilizan como principal método para el control de las plantas arvenses. Los herbicidas naturales basados en sustancias alelopáticas, como los aceites esenciales (AEs) extraídos de plantas, se han sugerido como una de las posibles alternativas para lograr un manejo sostenible de las arvenses. Por un lado, los AEs han mostrado capacidad para inhibir la germinación y el crecimiento de semillas de malas hierbas, por otro lado, hay una falta de estudios sobre los efectos de tales sustancias sobre los microorganismos del suelo. Por lo tanto, en esta tesis se ha investigado la actividad fitotóxica y herbicida de los AEs extraídos de plantas mediterráneas para determinar su potencial como herbicidas naturales. Se han ensayado los efectos de AEs, así como de otros extractos de plantas como hidrolatos, extractos acuosos y hojas frescas obtenidas de plantas mediterráneas, sobre los microorganismos del suelo. Las especies donadoras de AEs fueron seleccionadas en base a conocimientos previos del grupo de investigación, y de acuerdo con la bibliografía existente sobre la actividad herbicida de metabolitos secundarios de estas especies o de especies que están taxonómicamente estrechamente relacionadas: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. y Santolina chamaecyparissus L. Como malas hierbas objetivo se seleccionaron dos monocotiledóneas, Avena fatua L. y Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv. y dos dicotiledóneas, Portulaca oleracea L. y Amaranthus retroflexus L. La composición de los AEs se analizó mediante Cromatografía de gases (CG) y Cromatografía de gases-Espectrometría de masas (CG-EM). Los ensayos in vitro se realizaron en cámaras de germinación, para evaluar los efectos fitotóxicos de los AEs sobre la germinación y el crecimiento de las plántulas. Los ensayos in vivo se realizaron en condiciones de invernadero, los AEs se aplicaron emulsionados con Fitoil mediante riego. El estudio de los efectos sobre los microorganismos del suelo se realizó en el laboratorio en macetas donde los suelos se trataron con los AEs y extractos de hojas y luego se incubaron a temperatura ambiente (20-23 ° C). Los ensayos in vitro revelaron que todos los AEs mostraron efectividad contra las malas hierbas ensayadas. Entre ellos, T. capitata fue el más eficaz. A las dosis más bajas, bloqueó completamente la germinación de todas las semillas. Los ensayos en invernadero demostraron la actividad herbicida de T. capitata, M. piperita y S. chamaecyparissus, aumentando su fitotoxicidad con la dosis. T. capitata fue el AE más eficaz contra todas las malas hierbas a la dosis máxima y P. oleracea fue la especie más resistente. Los microorganismos del suelo, después de un período transitorio de agitación, generalmente recuperaron su función y biomasa iniciales. Solo el AE de T. capitata a la dosis más alta no permitió que los microorganismos del suelo recuperaran completamente su funcionalidad inicial. La aplicación de extractos de hojas al suelo proporcionó evidencia de que las hojas de eucalipto y sus extractos (AE, hidrolatos y extractos acuosos), afectaron a la comunidad microbiana del suelo de diferente modo, dependiéndose de la especie de Eucalyptus considerada. Hasta el momento, los resultados permiten sugerir la aplicación de los Aes como bioherbicidas en entornos controlados y en condiciones de invernadero. Se debe identificar la dosis óptima de aplicación para controlar las malas hierbas y simultáneamente, no afectar negativamente a los microorganismos del suelo. / [CA] Les preocupacions ambientals i de salut han estimulat l'interès per estratègies alternatives de gestió de les males herbes. A tot el món, s'estan fent esforços per reduir la gran dependència dels herbicides sintètics que s'utilitzen com a principal mètode per al control de les males herbes. Els herbicides naturals basats en substàncies al·lelopàtiques, com els olis essencials (OEs) extrets de plantes, s'han suggerit com una de les alternatives possibles per aconseguir una gestió sostenible de les males herbes. Els OEs han mostrat capacitat per inhibir la germinació i el creixement de llavors de males herbes, però per altra banda, falten estudis sobre els efectes d'aquestes substàncies sobre els microorganismes del sòl. En aquesta tesi es van investigar les activitats fitotòxiques i herbicides dels OE extrets d'herbes mediterrànies per a un ús potencial com a herbicides naturals. A més, es van provar els efectes d'aquests OE i d'altres extractes vegetals, com hidrolats, extractes aquosos i fulles fresques obtingudes d'herbes mediterrànies sobre els microorganismes del sòl. Les espècies donants d'OEs es van seleccionar bassant-se en la experiencia previa del grup d'investigació i en la bibliografía existent sobre les activitats biològiques dels metabòlits secundaris d'aquestes espècies: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. i Santolina chamaecyparissus L. Les males herbes objectiu seleccionades van ser dos monocotiledóneas, Avena fatua L. i Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv. i dos dicotiledóneas, Portulaca oleracea L. i Amaranthus retroflexus L. La composició dels OEs es va analitzar mitjançant Cromatografia de gasos (CG) i Cromatografia de gasos-espectrometria de mases (CG-EM). Els assajos in vitro es van realitzar en cambres de germinació per avaluar els efectes dels OEs sobre la germinació i el creixement de les plàntules. Els assajos in vivo es van realitzar en condicions d'hivernacle, on es van aplicar per reg els OEs emulsionats amb Fitoil a les males herbes. L'estudi dels efectes dels OEs sobre els microorganismes del sòl es van realitzar en un experiment en tiestos en condicions de laboratori, en el qual els sòls van ser tractats amb els OEs i els extractes de fulles i després van ser incubats a temperatura ambient (20-23 ° C). Els resultats dels assaigs in vitro van revelar que tots els OE van mostrar efectivitat contra les males herbes objectiu. Entre tots ells, T. capitata va ser el més eficaç. A dosis més baixes, va bloquejar completament la germinació de tots les llavors. Els assaigs en hivernacle van demostrar l'activitat herbicida de T. capitata, M. piperita i S. chamaecyparissus, augmentant la seva fitotoxicitat amb la dosi. T. capitata va ser l'OE més eficaç contra totes les males herbes a la dosi màxima i P. oleracea va ser la mala herba més resistent. Els microorganismes del sòl, després d'un període de trastorn transitori, en general van recuperar la seva funció inicial i la seva biomassa. Només l'oli de T. capitata, a la dosi més alta no va permetre als microorganismes del sòl recuperar completament la seva funcionalitat inicial. Els resultats de l'aplicació d'extractes de fulles al sòl van demostrar que les fulles d'eucaliptus i els seus extractes (OEs, hidrolats i extractes aquosos), afecten la comunitat microbiana del sòl de diferents maneres, depenien de les espècies d'eucaliptus. Fins ara, els resultats obtinguts fan possible suggerir l'aplicació d'EOs com a bioherbicides en entorns controlats com l'horticultura i en condicions d'hivernacle, però s'ha d'identificar la dosi òptima d'aplicació per controlar les males herbes i simultàniament, no afectar negativament els microorganismes del sòl. / [EN] Environmental and health concerns caused for traditional crop protection systems have stimulated interest in alternative weed management strategies. Worldwide, efforts are being made to reduce the heavy reliance on synthetic herbicides that are used to control weeds. Natural herbicides based on allelopathic substances, such as volatile essential oils (EOs) extracted from plants, has been suggested to be one of the possible alternatives for achieving sustainable weed management. From one hand, EOs have shown ability to inhibit weeds seed germination and growth, on the other hand there is a lack of studies about the effects of such substances on soil microorganisms. Therefore, in this thesis the phytotoxic and herbicidal activities of EOs extracted from Mediterranean plants were investigated for their potential use as natural herbicides. The effects of EOs, as well as, of other plant extracts, such as hydrolates, aqueous extracts and fresh leaves obtained from Mediterranean plants, were tested on soil microorganisms. The donor species of EOs were selected based on previous experience of the research group and according to the current literature about the herbicidal activities of the secondary metabolites of these species or from species that are taxonomically closely related: Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Eucalyptus occidentalis Endl., Eucalyptus globulus Labill., Eucalyptus torquata Luehm., Eucalyptus lesoufii Maiden, Thymbra capitata (L.) Cav., Mentha × piperita L. and Santolina chamaecyparissus L. The target weeds were two monocotyledons, Avena fatua L. and Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv, and two dicotyledons, Portulaca oleracea L. and Amaranthus retroflexus L. EOs composition was analyzed by means of Gas Chromatography (GC) and Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The in vitro assays were performed in germination chambers, to assess the effects of EOs on weed seed germination and seedling growth. The in vivo trials were conducted in greenhouse conditions, where EOs emulsified by Fitoil were applied on weed species by watering. The study of EOs effects on soil microorganisms was carried out in a laboratory pot experiment, where soils were treated with EOs and leaf extracts and then incubated at room temperature (20-23°C). Results obtained from the in vitro bioassays revealed that all used EOs displayed of effectiveness against assayed weeds, controlling completely their germination process or reducing it and significantly inhibiting their seedling growth. Among them, T. capitata was the most effective. At lower doses, it blocked completely the seed germination of A. retroflexus, P. olecerea, A. fatua and E. crus-galli. Greenhouse trials demonstrated herbicidal activity of T. capitata, M. piperita and S. chamaecyparissus, increasing their phytotoxicity with the dose. T. capitata was the most effective against all weeds at the maximum dose and P. oleracea was the most resistant weed. Soil microorganisms, after a transient upheaval period, induced by the addition of EOs, generally recovered their initial function and biomass. Only T. capitata EO at the highest dose did not allow soil microorganisms to completely recover their initial functionality. Results of leaf extracts application on soil provided evidence that Eucalyptus leaves and their extracts (EOs, hydrolates and aqueous extracts), affected soil microbial community in different ways, and those effects were dependent on the Eucalyptus species. So far, the results obtained make feasible to suggest EOs application as bio-herbicides in controlled environments, such as horticulture and in greenhouse conditions. However, the optimum dose of application must be determined, to control weeds and simultaneously, not negatively affect soil microorganisms. / Jouini, A. (2020). Herbicidal activity of Mediterranean essential oils and their effects on soil bioindicators [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159914 / TESIS

Afin de mieux comprendre et évaluer l'impact du changement climatique sur les stocks de carbone organique du sol (COS) et les flux de carbone, et en particulier la respiration hétérotrophe du sol (RS), il est nécessaire d'étudier la sensibilité de la RS à la température. Plusieurs études sur les facteurs contrôlant la dépendance de la RS à la température ont été faites antérieurement et montrent que la sensibilité de la RS à la température diminue avec la température. Ces études ont suggéré que cette diminution de sensibilité de la RS à la température était liée à la modification de la disponibilité en substrat. D'autres études ont suggéré que cette diminution est liée à l'adaptation de la communauté microbienne aux températures élevées. La sensibilité de la RS à la température est plus particulièrement critique dans les régions semi-arides, comme le Nord Ouest de la Tunisie où le stock de COS est faible. Il est nécessaire de connaître l'effet de la disponibilité en substrat sur la sensibilité de la RS à la température. Dans cette étude, les échantillons de sol ont été incubés pendant 28 jours après une période de 28 jours de pré-incubation. Les pré-incubations et incubations ont été réalisées à 20, 30, 40 et 50°C. Pour tester l'effet de la disponibilité en substrat sur la sensibilité de la RS à la température, du glucose a été ajouté au sol au début de la période d'incubation. L'analyse des résultats a montré que les températures élevées de pré-incubation réduisent la sensibilité de la RS à la température d'incubation. L'addition de glucose réduit l'effet de températures élevées de pré-incubation sur la réponse de la RS. Il apparaît ainsi que la diminution de la sensibilité de la RS après un mois de pré-incubation aux fortes températures est due à la diminution de la disponibilité en substrat. Elle semble aussi liée à une diminution de la biomasse microbienne. Puisque, le sol utilisé pour cette étude est un Cambi sol Calco-magnésimorphe, une deuxième expérimentation a été réalisée afin de déterminer la part de CO2 provenant des carbonates et la part de CO2 provenant du COS. Cette étude a été réalisée par des mesures des signatures isotopiques (δ13C) du COS, des carbonates et du CO2 émis. Après 28 jours d'incubation, 23±9% de CO2 provient des carbonates. Cette contribution est faible par rapport à la teneur initiale élevée de C-CaCO3 dans le sol (4,3%) et est indépendante de la température d'incubation. Cette étude a montré que la réduction de la sensibilité de la RS aux fortes températures est surtout liée à une réduction de la disponibilité en substrat organique et de la biomasse microbienne aux fortes températures. / To better understand and assess the impact of climate change on the stocks of soil organic carbon (SOC) and carbon fluxes, and particularly heterotrophic soil respiration (SR), it is necessary to study the sensitivity of SR to temperature. Several studies have been achieved to improve the understanding of factors controlling the temperature dependence of SR and showed that the temperature sensitivity of SR decreases with temperature. These studies suggested that this decrease in temperature sensitivity of SR was related to change in substrate availability. Other studies presented microbial adaptation to warmed conditions. The temperature sensitivity of SR is especially critical in semi-arid regions, such as North West Tunisia, where the SOC stock is low. It is necessary to know the influence of substrate availability on the sensitivity of SR to temperature. In this study, soil samples were incubated for 28 days after a 28-day pre-incubation per iod. Pre-incubation and incubation were carried out at 20, 30, 40 and 50°C. To test the substrate availability effect on the temperature sensitivity of SR, glucose was added to soil at the beginning of the incubation period. Results showed that the highest pre-incubation temperature reduced the temperature sensitivity of SR during the subsequent incubation period. Glucose addition reduced the effect of high pre-incubation temperature on SR response. Thus, it appears that the observed decrease in SR sensitivity to temperature after one month pre-incubation at high temperature was due to a reduce in substrate availability and to a decrease in microbial biomass. Since the soil used in this study is a Calcari-Leptic Cambisol, a second experiment was also performed to determine the amount of CO2 from carbonates and the amount of CO2 from SOC. This study was carried out by measurements of the isotopic signatures (δ13C) of SOC, carbonates and emitted CO2. After 28 days of inc ubation, 23±9% of CO2 came from carbonates. This contribution was low compared to the high initial C-CaCO3 content in soil (4.3%), and it was independent to the incubation temperature. This study showed that reduce in the sensitivity of SR to high temperatures was probably due to a reduction in the substrate availability and to a decrease in microbial biomass.

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.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_ Carvalho de Moura.pdf: 1339346 bytes, checksum: c6c44c93413060ef90d9799424d1bb5d (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / wastewater use in agricultural soils has been adapted as an important pratice for agriculture. Due to the reduction of the availability of the quality of water resources is becoming increasingly important to add value to the use of water. The swine wastewater is rich in organic matter, composed of various elements of chemical origin, physical and biological. Its addition in soil and water resources without previous studies and knowledge of its components, can cause changes in the soil, contamination of surface and groundwater, biology changes in these environments, as well as the contribution and accumulation of groups of microorganisms in the environment, including pathogens. Most studies on swine wastewater, mainly in Brazil, are restricted to its physical and chemical components, evaluating its impact directly on the ground, water bodies or in plant productivity. Few studies focus on the microbial composition of this type of waste and especially on the risk of environmental contamination by pathogenic microorganisms or even on the impact of this element in the soil microbial community. Thus these animal manure may have an important role as initiators of infectious diseases in animals and humans. Thus, this thesis consists of two papers. In the first article, a study was done to check the bacterial composition present in swine wastewater, and to verify the possibility of eliminating these microorganisms through the main anaerobic treatment systems used in Brazil. It was evaluated in particular pathogenic microorganisms of gastrointestinal origin of the pigs and microbial environmental markers. The wastewater samples were taken from pig farms that use bio-manure storage tanks and digesters as treatment methods for the waste. The results clearly showed the presence of biomarkers and pathogens in swine wastewater. Despite the possibility of decrease of certain microbial groups throughout the stages of the treatment process, no elimination of pathogens in either treatment systems. Thus, demonstrates the possibility of the spread of pathogens and microorganisms in the environment. In the second paper, the objective was to evaluate the effect of application of swine wastewater associated with mineral fertilizer in agriculture, after a long time of application of swine wastewater in the soil microbial community. Thus, samples were collected from soils after 18 production culture cycles, with the application of wastewater from pig farms and assessed the quantitative effects (basal respiration, microbial biomass and metabolic quotient) and qualitative (DGGE, biodiversity indices, correlation between the chemical conditions and soil microbial activity) in the soil microbial community. The results showed that the application of swine wastewater, especially after long time and in higher concentrations, can change the dynamics of soil microbial community, impacting the dump site. The results of these studies show the need for further studies to apply this type of waste in agricultural soils, in order to minimize the risk of environmental contamination and/ or spread of pathogens. / A utilização de água residuária em solos agrícolas vem sendo praticada como importante opção para agricultura. Devido à redução na disponibilidade de recursos hídricos, a reutilização de água residuária vem ganhando espaço na agricultura com a agregação de valor para o uso de água. A água residuária da suinocultura é rica em matéria orgânica, composta por diferentes elementos de origem química, física e biológica. Sua adição no solo e recursos hídricos, sem estudos prévios e conhecimento de seus componentes, pode provocar contaminação de águas superficiais e subterrâneas, alterações da biologia destes ambientes, bem como o aporte e acúmulo de grupos de microrganismos no ambiente, incluindo patógenos. A maior parte dos estudos sobre água residuária da suinocultura, principalmente no Brasil, se restringe aos seus componentes físicos e químicos, avaliando seu impacto diretamente sobre o solo, corpos d´agua ou na produtividade vegetal. Poucos estudos se concentram na composição microbiana deste tipo de resíduo e principalmente sobre o risco de contaminação ambiental por microrganismos patogênicos ou mesmo sobre o impacto deste elemento na comunidade microbiana do solo. Desta forma estes dejetos animais podem apresentar importante papel como iniciadores de doenças infecciosas em animais e seres humanos. Este trabalho de tese é constituído de dois artigos. No primeiro artigo, foi feito um estudo para verificar a composição bacteriana presente na água residuária da suinocultura, bem como verificar a possibilidade de eliminação destes microrganismos através dos principais sistemas de tratamento anaeróbicos utilizados no Brasil. Foram avaliados em especial os microrganismos patogênicos, de origem gastrointestinal dos suínos e bioindicadores microbianos. As amostras de água residuária utilizadas foram provenientes de granjas que utilizavam de sistemas anaeróbicos com esterqueiras e biodigestores no tratamento do resíduo. Os resultados obtidos mostraram claramente a presença de coliformes, mesofilos aeróbios, bolores e leveduras, enterococos e patógenos na água residuária da suinocultura. Apesar da possibilidade de decréscimo de determinados grupos microbianos ao longo das etapas dos processos de tratamento, não houve eliminação de patógenos em nenhum dos dois sistemas de tratamento, o que pode possibilitar a disseminação de microrganismos e patogenos no meio ambiente. No segundo artigo, o objetivo foi avaliar o efeito da aplicação da água residuária da suinocultura associada a adubação mineral, em área agrícola, após longo tempo de aplicação, na comunidade bacteriana do solo. Assim, foram coletadas amostras de solo com 18 ciclos de produção, com aplicação de água residuária de suinocultura e avaliados os efeitos quantitativos (respiração basal, biomassa microbiana e quociente metabólico) e qualitativos (DGGE) na comunidade bacteriana do solo. Os resultados mostraram que a aplicação de água residuária da suinocultura, principalmente após longo tempo e em concentrações maiores, pode alterar a dinâmica da comunidade bacteriana do solo, impactando no local de despejo. Os resultados dos artigos mostram a necessidade de maiores estudos para aplicação deste tipo de resíduo na agricultura, a fim de minimizar os riscos de contaminação ambiental e ou disseminação de patógenos.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2008. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2007. / Härtill 4 uppsatser.

The aim of this study was to assess posible sources of unacuracy in measurement of soil microbial phosphorus by extraction-fumigation method. The biggest one is the correction for sorption in two forest soils of watershed Plešné lake and Čertovo lake and one waterlodged soil. We also tried to assess the correction factor (Kp) for these soils, but we were unsuccesful. We would like to assess extractability of phosphorus sorbed during fumigation and assess Kp factor in future. Therefore we set up an appropriate methodology.

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.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_ Carvalho de Moura.pdf: 1339346 bytes, checksum: c6c44c93413060ef90d9799424d1bb5d (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / wastewater use in agricultural soils has been adapted as an important pratice for agriculture. Due to the reduction of the availability of the quality of water resources is becoming increasingly important to add value to the use of water. The swine wastewater is rich in organic matter, composed of various elements of chemical origin, physical and biological. Its addition in soil and water resources without previous studies and knowledge of its components, can cause changes in the soil, contamination of surface and groundwater, biology changes in these environments, as well as the contribution and accumulation of groups of microorganisms in the environment, including pathogens. Most studies on swine wastewater, mainly in Brazil, are restricted to its physical and chemical components, evaluating its impact directly on the ground, water bodies or in plant productivity. Few studies focus on the microbial composition of this type of waste and especially on the risk of environmental contamination by pathogenic microorganisms or even on the impact of this element in the soil microbial community. Thus these animal manure may have an important role as initiators of infectious diseases in animals and humans. Thus, this thesis consists of two papers. In the first article, a study was done to check the bacterial composition present in swine wastewater, and to verify the possibility of eliminating these microorganisms through the main anaerobic treatment systems used in Brazil. It was evaluated in particular pathogenic microorganisms of gastrointestinal origin of the pigs and microbial environmental markers. The wastewater samples were taken from pig farms that use bio-manure storage tanks and digesters as treatment methods for the waste. The results clearly showed the presence of biomarkers and pathogens in swine wastewater. Despite the possibility of decrease of certain microbial groups throughout the stages of the treatment process, no elimination of pathogens in either treatment systems. Thus, demonstrates the possibility of the spread of pathogens and microorganisms in the environment. In the second paper, the objective was to evaluate the effect of application of swine wastewater associated with mineral fertilizer in agriculture, after a long time of application of swine wastewater in the soil microbial community. Thus, samples were collected from soils after 18 production culture cycles, with the application of wastewater from pig farms and assessed the quantitative effects (basal respiration, microbial biomass and metabolic quotient) and qualitative (DGGE, biodiversity indices, correlation between the chemical conditions and soil microbial activity) in the soil microbial community. The results showed that the application of swine wastewater, especially after long time and in higher concentrations, can change the dynamics of soil microbial community, impacting the dump site. The results of these studies show the need for further studies to apply this type of waste in agricultural soils, in order to minimize the risk of environmental contamination and/ or spread of pathogens. / A utilização de água residuária em solos agrícolas vem sendo praticada como importante opção para agricultura. Devido à redução na disponibilidade de recursos hídricos, a reutilização de água residuária vem ganhando espaço na agricultura com a agregação de valor para o uso de água. A água residuária da suinocultura é rica em matéria orgânica, composta por diferentes elementos de origem química, física e biológica. Sua adição no solo e recursos hídricos, sem estudos prévios e conhecimento de seus componentes, pode provocar contaminação de águas superficiais e subterrâneas, alterações da biologia destes ambientes, bem como o aporte e acúmulo de grupos de microrganismos no ambiente, incluindo patógenos. A maior parte dos estudos sobre água residuária da suinocultura, principalmente no Brasil, se restringe aos seus componentes físicos e químicos, avaliando seu impacto diretamente sobre o solo, corpos d´agua ou na produtividade vegetal. Poucos estudos se concentram na composição microbiana deste tipo de resíduo e principalmente sobre o risco de contaminação ambiental por microrganismos patogênicos ou mesmo sobre o impacto deste elemento na comunidade microbiana do solo. Desta forma estes dejetos animais podem apresentar importante papel como iniciadores de doenças infecciosas em animais e seres humanos. Este trabalho de tese é constituído de dois artigos. No primeiro artigo, foi feito um estudo para verificar a composição bacteriana presente na água residuária da suinocultura, bem como verificar a possibilidade de eliminação destes microrganismos através dos principais sistemas de tratamento anaeróbicos utilizados no Brasil. Foram avaliados em especial os microrganismos patogênicos, de origem gastrointestinal dos suínos e bioindicadores microbianos. As amostras de água residuária utilizadas foram provenientes de granjas que utilizavam de sistemas anaeróbicos com esterqueiras e biodigestores no tratamento do resíduo. Os resultados obtidos mostraram claramente a presença de coliformes, mesofilos aeróbios, bolores e leveduras, enterococos e patógenos na água residuária da suinocultura. Apesar da possibilidade de decréscimo de determinados grupos microbianos ao longo das etapas dos processos de tratamento, não houve eliminação de patógenos em nenhum dos dois sistemas de tratamento, o que pode possibilitar a disseminação de microrganismos e patogenos no meio ambiente. No segundo artigo, o objetivo foi avaliar o efeito da aplicação da água residuária da suinocultura associada a adubação mineral, em área agrícola, após longo tempo de aplicação, na comunidade bacteriana do solo. Assim, foram coletadas amostras de solo com 18 ciclos de produção, com aplicação de água residuária de suinocultura e avaliados os efeitos quantitativos (respiração basal, biomassa microbiana e quociente metabólico) e qualitativos (DGGE) na comunidade bacteriana do solo. Os resultados mostraram que a aplicação de água residuária da suinocultura, principalmente após longo tempo e em concentrações maiores, pode alterar a dinâmica da comunidade bacteriana do solo, impactando no local de despejo. Os resultados dos artigos mostram a necessidade de maiores estudos para aplicação deste tipo de resíduo na agricultura, a fim de minimizar os riscos de contaminação ambiental e ou disseminação de patógenos.