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Previous issue date: 2018-02-20 / The pedological studies in desertification nuclei are scarce mainly by addressing the pedogenesis and microbial diversity. The changes of mineralogical properties, microbial diversity of functional groups linked to N, P, Fe and carbon stock, of Planosols under different levels of degradation, are preponderant factors in the Planosols pedogenesis for defining their edaphic properties. The objectives of this work are to characterize the microbiology, the morphology, the physics, the chemistry , the mineralogy and the micromorphology of Plansols developed on acidic rocks, inserted in the region of the Cabrobó Desertification Nucleus. For that, one Planosol profile was selected in an area with vegetation and another selected in an area without vegetation (degraded area). The profiles were described
morphologically. Deformed and undeformed samples were collected for the purpose of physical, chemical, mineralogical, micromorphological, petrographic analyzes, total analysis and selective extraction of iron and the carbon stocks. Also was evaluated the Microbial diversity and the Microbial abundance in its structures by independent cultivation techniques like: Soil Microbial Biomass (BMS), basal respiration, real-time Polymerase Chain Reaction (qPCR) and DGGE (Gel Electrophoresis with Denaturing Gradient ) of functional groups linked to P, N and Fe. The bioavailability of N and P was tested by the abundance of the genes (AOB) involved in the oxidation of ammonium and by the genes linked to alkaline phosphatase (phoD). The fixation of N was tested by nitrogenase activity in acetylene reduction (ARA). The results of the mineralogical and micromorphological analyzes show that the argilation is the main process involved in the formation of the B horizons by the alteration of the feldspars in the Planosols studied. The planosol described in the vegetated area was classified in the SIBCS as SXe1 and its secondary minerals are composed of alumina clays of the beidelite and kaolinite types, with alteration season: feldspar-K / biotite- Ilitabeidelite / kaolinite. While the planosol described in the area without vegetation was
classified as SXe2 and has montmorillonite and kaolinite in the clay fraction. Among the main results obtained by the molecular techniques for total bacteria, between the horizons of the same profile and between the evaluated areas, was observed that the pedogenic horizons have different niches with differences in the structures and abundance of microbial communities. The results indicate that there was a possible selection of bacteria induced by depth and by the specific conditions of each horizon (physical and chemical attributes) including genes linked to alkaline phosphatase. Among the diazotrophic microorganisms of free life, diversity was detected in the structures and in the abundance of communities, including the presence of archaeas. The mean values of similarity indicated little separation of diazotrophic communities in SXe1 (area with vegetation) and a clear existence of two distinct communities in SXe2 (area without vegetation). This profile also presented a 50% reduction in the carbon stock in comparison to the SXe1. Nitrogen fixation was confirmed by the activity of the nitrogenase enzyme through the acetylene reduction test (ARA), which
showed efficiency in all pedogenic horizons. In addition, the tests with genes related to ammonium oxidant bacteria (AOB) also confirmed the presence of organisms that act in the cycling and availability of nitrogen. / Os estudos pedológicos em núcleos de desertificação, principalmente abordando a pedogênese e diversidade microbiana, são escassos. As mudanças nas propriedades mineralógicas, na diversidade microbiana de grupos funcionais ligados ao N, P, Fe e no estoque do carbono em Planossolos com diferentes níveis de degradação são fatores preponderantes na pedogênese por definir suas propriedades edáficas. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram caracterizar microbiológica, morfológica, física, química, mineralógica e micromorfologicamente Planossolos desenvolvidos sobre rochas ácidas, inseridos na região do Núcleo de
Desertificação Cabrobó. Para tanto, foi selecionado um perfil de Planossolo em área vegetada e outro em área sem vegetação (área degradada). Os perfis foram descritos morfologicamente e amostras deformadas e indeformadas foram coletadas para fins de análises físicas, químicas, mineralógicas, micromorfológicas,
petrográficas, análise total, extração seletiva de ferro e os estoques de carbono. Também foi avaliada a diversidade microbiana em suas estruturas e abundância, por técnicas independentes de cultivo como: Biomassa Microbiana do Solo (BMS), respiração basal, a Reação em Cadeia da Polimerase em tempo real (qPCR) e DGGE (Eletroforese em Gel com Gradiente Desnaturante) de grupos funcionais ligados ao P, N e Fe. A biodisponibilidade de N e P foi testada pela abundância dos genes (AOB) envolvidos na oxidação do amônio, e pelos genes ligados a fosfatase alcalina (phoD). A fixação de N foi testada pela atividade da nitrogenase na redução do acetileno (ARA). Os resultados das análises mineralógicas e micromorfológicas
mostraram que a argilação é o principal processo envolvido na formação dos horizontes B plânico por alteração dos feldspatos nos Planossolos estudados. O Planossolo descrito na área vegetada foi enquadrado no SiBCS como PLANOSSOLO HÁPLICO Eutrófico típico (SXe1), possui os minerais secundários compostos por argilas aluminosas do tipo beidelita e caulinita, com rota de alteração; feldspato-K/biotita- Ilita- beidelita/caulinita. Enquanto que o Planossolo descrito na área sem vegetação foi enquadrado como PLANOSSOLO HÁPLICO Eutrófico solódico lítico (SXe2) e possui montmorilonita e caulinita na fração argila. Os horizontes pedogenéticos comportam nichos distintos com diferenças nas estruturas e abundância de comunidades microbianas, entre os horizontes de um mesmo perfil e entre as áreas avaliadas. Uma possível seleção de bactérias ocorreu por indução da profundidade e pelas condições específicas de cada horizonte (atributos físicos e químicos), inclusive nos genes ligados a fosfatase alcalina. Entre os microorganismos
diazotróficos de vida livre foi detectado diversidade nas estruturas e na abundância de comunidades inclusive com a presença de archaeas. Os valores médios de similaridade indicaram pouca separação de comunidades de diazotróficos no SXe1 – área vegetada e uma clara existência de duas comunidades distintas no
SXe2 – área sem vegetação. Este perfil também apresentou 30% de redução no estoque de carbono em comparação ao SXe1 – área vegetada. A fixação de nitrogênio foi confirmada pela atividade da enzima nitrogenase através do teste de redução do acetileno (ARA) que mostrou eficiência para todos os horizontes
pedogenéticos. Além disso, os testes com os genes lidados a bactérias amônio oxidantes (AOB) também confirmou a presença dos organismos que atuam na ciclagem e disponibilidade do nitrogênio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/7324 |
| Date | 20 February 2018 |
| Creators | NEVES, Laércio Vieira de Melo Wanderley |
| Contributors | SOUZA JÚNIOR, Valdomiro Severino de, RIBEIRO, Mateus Rosas, ARAÚJO FILHO, José Coelho de, FRACETTO, Giselle Gomes Monteiro, ARAÚJO FILHO, Jane Kelly |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRPE, Brasil, Departamento de Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 8551734419043507650, 600, 600, 600, -6800553879972229205, -5919840527232375671 |
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