1. PARÂMETROS MICROBIOLÓGICOS EM DIFERENTES SISTEMAS DE
CULTURAS SOB PLANTIO DIRETO, NOS CAMPOS GERAIS DO PARANÁ
Francihele Cardoso Müller(1)
; Luis Fernando Roveda(2)
; Márcio Amaral Alburquerque(1)
André Sordi (1)
Wagner Maschio(1)
; Jonatas Thiago Piva(2)
; Wilson Wagner Ribeiro Teixeira & Jair Dionísio(3)
(1)
Mestrandos do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Universidade Federal do Paraná-UFPR, Curitiba-PR, CEP 80.035-050,
email: francihelecm@hotmail.com; (2)
Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia: Produção Vegetal, UFPR, Curitiba-PR -
(3)
Professor Adjunto do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, UFPR, Curitiba-PR, email: francihelecm@hotmail.com
Resumo – A qualidade do solo, assim como seu
potencial produtivo, é dependente da interação entre
fatores bióticos e abióticos. O presente estudo teve por
objetivo analisar a população microbiana, respiração
basal do solo, biomassa microbiana, quociente
metabólico e microbiano e sua correlação com os
fatores abióticos do solo em diferentes sistemas de
culuras. Coletaram-se amostras compostas na camada
de 0-10 cm de profundidade nos seguintes sistemas:
Ervilhaca-Milho-Aveia-Soja-Trigo-Soja (S1), Aveia-
Milho-Trigo-Soja (S2), Trigo-Soja (S3), Azevém-
Milho-Azevém-Soja (S4), Alfafa-Milho (S5) e
Ervilhaca-Milho-Trigo-Soja (S6), no delineamento em
blocos ao acaso, com quatro repetições. Realizou-se a
contagem da população microbiana pelo método de
contagem em placas, determinou-se o carbono da
biomassa microbiana do solo, a respiração microbiana
basal do solo pelos método da fumigação-extração e
fumigação-incubação, respectivamente. O sistema S5
apresentou o maior número de Unidade Formadoras de
Colônias enquanto o sistema S3, o menor. Os
diferentes sistemas, não influenciaram na atividade
metabólica do solo o que pode ser devido à semelhança
dos valores de carbono no solo. Mostrando algumas
correlações com a química do solo.
Palavras-Chave: atividade microbiana; Unidade
Formadora de Colônias; carbono; qualidade do solo;
respiração.
INTRODUÇÃO
A população microbiana do solo em diferentes
sistemas de culturas apresenta transformações por
conta das diferentes culturas, produzindo diferentes
resíduos, assim conferindo alterações no ecossistema
edáfico. A presença física e a atividade desenvolvida
pela população representam importantes funções
necessárias à manutenção da produtividade agrícola
dos solos (Filho, 1986).
O conhecimento das flutuações populacionais e dos
efeitos dos diferentes sistemas de cultivo sobre a
população microbiana é de capital importância pelas
funções que os microrganismos desempenham nos
solos.
Parâmetros microbiológicos são ferramentas
importantes a se utilizar no estudo de solos. Dentre
estes, destacam-se respiração basal do solo (RBS), C da
biomassa microbiana (CBM) e o quociente metabólico
(qCO2) e o quociente microbiano (q microbiano). A RBS
reflete a medida da produção de CO2 resultante da
atividade metabólica dos macro e microrganismos (Doran
& Parkin, 1994), enquanto o CBM é a fração viva da
matéria orgânica, responsável por processos bioquímicos e
biológicos no solo e sensivelmente alterada pelas condições
impostas pelo meio (Balota et al., 1998). A combinação
das medidas de CBM e RBM fornecem a quantidade de
CO2 liberada por unidade de biomassa, denominada qCO2,
sendo indicador sensível para estimar a atividade biológica
e a qualidade do substrato (Saviozzi et al., 2002), já o q
microbiano, expresso pela relação C microbiano/C
orgânico, está diretamente relacionado com o acúmulo de
C no solo ao longo do tempo (Mercante et al., 2004).
As populações microbianas do solo sofrem acentuada
influência do ambiente, podendo os microrganismos ou
seus processos ser inibidos em até 100% por diversos
fatores estressantes (Siqueira et al., 1994), desta maneira
objetivou-se avaliar as alterações na atividade e
comunidade microbiana, a partir das estimativas da
população microbiológica, analisar a RBS, CBM, qCO2 e q
microbiano e suas correlações com os fatores abióticos em
solo sob diferentes sistemas de culturas em plantio direto.
MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado em um experimento de longa
duração (21 anos), em diferentes sistemas de culturas,
situado em área experimental da Fundação ABC, em Ponta
Grossa-PR. O clima segundo Koppen é Cfb e o solo é
classificado como um Latossolo Vermelho distrófico típico
(Embrapa, 2006), com A moderado e textura média (0,40
kg kg-1
de argila, 0,15 kg kg-1
de silte e 0,45 kg kg-1
de
areia). O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso
com quatro repetições, em parcelas de 147 m2
(21 x 7 m).
Os tratamentos constituíram de seis combinações de
culturas em plantio direto: Ervilhaca-Milho-Aveia-Soja-
Trigo-Soja (S1), Aveia-Milho-Trigo-Soja (S2), Trigo-Soja
(S3), Azevém-Milho-Azevém-Soja (S4), Alfafa-Milho (S5)
e Ervilhaca-Milho-Trigo-Soja (S6). O solo foi amostrado
em maio de 2010 na profundidade de 10 cm, constituindo
de quinze subamostras por parcela. Determinou-se a
umidade (Embrapa, 1997), a capacidade de campo do solo
(Monteiro & Frighetto, 2000) e em seguida armazenou-se a

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2
uma temperatura de 4o
C. Realizou-se também a análise
química do solo, conforme Embrapa (1997) (Tabela 1).
Em quase todos os tratamentos, com exceção do S3, a
cultura antecessora era o milho, cuja colheita realizou-
se na primeira quinzena de março de 2010, enquanto
que a colheita da soja do tratamento S3 foi realizada na
segunda quinzena.
Realizou-se a contagem da população microbiana
de acordo com Parkinson et al. (1971). Uma diluição
decimal em série foi realizada segundo Vincent (1970),
sendo inoculados 0,1 mL da solução em um conjunto
de três placas por diluição, empregando-se os seguintes
meios de cultura para contagem dos respectivos grupos
de microorganismos: Thornton, para bactérias e
bactérias esporuláveis (Parkinson et al., 1971); Martin,
para fungos (Menzies, 1965); Caseinato-Dextrose-Ágar
(Clark, 1965), para actinomicetos. Para as bactérias
esporuláveis aqueceu-se a solução em banho-maria a
80o
C por 15 minutos, a fim de que as formas
vegetativas das bactérias fossem eliminadas. As placas
foram incubadas a uma temperatura de 28o
C sendo a
contagem das colônias realizada após sete dias, exceto
a de actinomicetos realizada após 10 dias.
Determinou-se o CBMS pelo método da
fumigação-extração conforme Vance et al. (1987).
Determinou-se a RBS, obtida pela incubação das
amostras com retenção de CO2 por NaOH 1N durante
cinco dias, através do método da fumigação-incubação,
(Jenkinson & Powlson, 1976). Calcularam-se:
relações CBMa/C orgânico (CBM:C), (Sparling, 1992)
e o qCO2, calculado pela relação entre a RBMS e o
CBM (Anderson & Domsch, 1993).
Realizou-se a análise de variância, seguida pelo
teste de Tukey. Fazendo-se ainda análises de
correlação envolvendo todas as variáveis estudas e a
análise química do solo, com auxílio do programa
Assistat 7.5 Beta (Silva, 2010).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados referentes à análise química (Tabela 1)
revelam que as concentrações dos nutrientes em todos
os tratamentos avaliados estão com valores de médio a
alto (CQFS RS/SC, 2004), de acordo com os dados da
literatura que afirmam que em áreas sob plantio direto
a concentração de nutrientes aumenta com o passar dos
anos, proporcionando uma taxa de decomposição
desses materiais mais lenta, além de melhorar as
propriedades físicas e assim aumentar o acúmulo de
matéria orgânica (Muzilli, 1983). Somente no
tratamento Av-Mi-Tr-So ocorreu uma menor
concentração de bases trocáveis e um maior teor de Al.
O número médio de unidades formadoras de
colônias (UFC) por grama de solo ficou na ordem de
104
(Tabela 2). Sendo maior o número de bactérias,
seguido por actinomicetos, bactérias esporuláveis e
fungos. Esses dados estão de acordo com os
encontrados por Cattelan & Vidor (1990), trabalhando
com diferentes sistemas de culturas no sul do Brasil.
O número de UFC encontrado para bactérias e
actinomicetos (Tabela 2) está acima do encontrado por
(Melz & Tiago, 2009; Pereira et al., 1996) avaliando
diferentes sistemas de uso e manejo do solo. Esses
valores tendem a serem maiores devido às condições do
solo sob plantio direto a mais de 20 anos, o qual possibilita
melhores condições de umidade e uma menor variação das
temperaturas, além de fornecer maiores quantidade de C e
nutrientes via fitomassa, nos primeiros centímetros de solo
(Cattelan & Vidor, 1990).
Entre as diferentes rotações de culturas avaliadas,
verificou-se uma tendência de maiores populações
microbianas para o sistema S5. Isto pode ser explicado pelo
estágio em que se encontravam os sistemas e as culturas no
momento da coleta, visto que nos outros sistemas, com
exceção do S1 e S4, onde havia Aveia e Azevém em
estágio inicial de desenvolvimento, havia apenas a resteva
da cultura anterior, enquanto no sistema S5, a leguminosa
encontrava-se no estádio V4. O que, possivelmente,
promoveu uma menor oscilação térmica do solo e maior
efeito rizosférico nas populações.
Contrariamente ao S5, o S3 apresentou a menor
quantidade de microrganismos, o que se deve à menor
variedade de espécies utilizadas neste sistema. Além de não
possuir em seu sistema o milho, como os outros, que apesar
de ser uma gramínea e ter excreções radiculares de relação
C/N maior, apresenta maior efeito rizosférico por possuir
um sistema radicular mais denso e de renovação mais
intensa (Lynch, 1984).
Com relação às bactérias os maiores valores encontrados
foram para o S5 que diferiu estatisticamente dos demais,
sendo o menor valor encontrado na rotação S2 (Tabela 2),
essa diferença pode ser atribuída à presença de resíduos
com relação C/N alta (milho) intercalada com uma
leguminosa, cuja relação C/N é baixa (alfafa), os quais
proporcionam uma condição que favoreceu tanto a
mineralização da palhada de milho como também a
demanda por N da comunidade microbiana.
Observou-se correlação significativa somente entre
bactérias e fungos. Não foi observada correlação
significativa entre as características químicas do solo e as
variáveis estudadas (Tabela 4).
Os valores encontrados para os parâmetros RBS, CBM,
q metabólico e q microbiano estão dentro dos observados
por outros autores (Fialho et al., 2006; Simões et al., 2010).
Conforme dados analisados da RBS, CBM, q metabólico e
microbiano e C (Tabela 5) mostraram ausência de
significância dos valores indicando que independentemente
do tipo de sistema de rotação de culturas estes não
influenciaram as atividades metabólicas do solo. Estes
resultados podem estar ligados aos valores apresentados
pelo C orgânico do solo, que também não apresentou
diferenças. Desta forma a não variação nos teores de C nos
diferentes sistemas interferiu diretamente nos resultados da
atividade microbiológica no solo.
Observou-se que o CBM apresentou correlação
negativa com o q metabólico e positiva com o q
microbiano. Segundo Anderson & Domsch, (1989), um
maior q microbiano representa maior ciclagem de
nutrientes e, portanto, menor acúmulo de C ou um menor q
microbiano indicando maior acúmulo de C. Já o q
metabólico prediz que a biomassa microbiana torna-se mais
eficiente a partir do momento que menos carbono é perdido
na forma de CO2 pela respiração (Fialho et al., 2006).
Além disso, os maiores valores da proporção indicam a

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3
maior conversão do COT em CBM de acordo com
Marchiori Júnior & Mello (1999). Ainda o q
metabólico e microbiano são obtidos a partir do CBM
indicando uma relação entre ambos. Também, pode-se
observar correlação positiva entre RBS e pH, V% e
magnésio e negativa entre a RBS e fósforo (Tabela 7).
CONCLUSÕES
1. Sistemas de culturas com grande aporte de resíduos,
intercalados com culturas de alto valor nutritivo e baixa
relação C/N obtiveram os maiores populações de
microrganismos
2. Os valores encontrados de RBS, CBM, q metabólico
e microbiano nos diferentes tratamentos não diferiram
estatisticamente.
3. Não houve correlação entre valores de RBS, CBM, q
metabólico e q microbiano e as diferentes sucessões de
culturas em plantio direto.
AGRADECIMENTOS
À Fundação ABC por ceder a área onde a pesquisa
foi desenvolvida.
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4. - XXXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO -
- Resumo Expandido -
4
Tabela 1–Atributos químicos do solo em diferentes sistemas de cultivo, Fundação ABC, PR
Tratamentos P M.O. pH H+Al Al K Ca Mg S.B. C.T.C. V% %Al CTC
mg/dm3
g/dm3
. mmolc/dm3
% %
S1 42 40,77 5,4 36 ND 3,3 30 10 43,3 79,8 54 ND
S2 34 38,61 5,5 34 ND 4,3 42 15 61,3 94,9 65 ND
S3 50 38,07 5,2 40 ND 2,7 31 9 42,7 82,4 52 ND
S4 65 40,77 4,9 47 2,6 2,8 21 7 30,8 78,3 39 7,8
S5 61 38,07 4,9 48 1,3 4 28 6 38 85,9 44 3,3
S6 34 40,23 5,2 42 ND 3,8 28 12 43,8 85,6 51 ND
S1 = Ervilhaca-Milho-Aveia-Soja-Trigo-Soja, S2 = Aveia-Milho-Trigo-Soja, S3 = Trigo-Soja, S4 = Azevém-Milho-Azevém-Soja, S5 = Alfafa-Milho
e S6 = Ervilhaca-Milho-Trigo-Soja.
Tabela 2 – População microbiológica do solo em diferentes sistemas de cultivo, Fundação ABC, PR.
Tratamentos Bactérias Fungos Actinomicetos Bactérias esporuláveis Proporção de esporos
UFC g solo-1
( x 104
) %
S1 547 b 6,7 ab 242 ab 10,0 ab 1,83
S2 461 b 6,4 ab 107 b 12,3 ab 2,68
S3 613 b 4,7 b 136 b 10,0 b 1,64
S4 708 ab 9,7 ab 69 b 12,5 ab 1,77
S5 1232 a 10,3 a 368 a 19,7 a 1,60
S6 563 b 6,0 ab 54 b 8,8 ab 1,57
CV 36,2 31,4 52,9 31,4 63,4
Ausência de letras e mesma letra nas colunas indicam não significância dos resultados, letras diferentes diferem estatisticamente pelo teste de TUKEY
ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Tabela 3 –Correlação de primeiro grau entre os microrganismos estudados e os atributos químicos apresentadas nos
diferentes sistemas de cultivo, Fundação ABC, PR.
Tratamentos Bactérias Fungos Actinomicetos Bactérias esporuláveis Proporção de esporos
pH -0,77 -0,73 -0,23 -0,56 0,65
P -0,77 0,74 0,35 0,60 -0,44
K 0,14 0,12 0,24 0,37 0,50
MO -0,39 0,12 -0,38 -0,49 -0,15
Al -0,62 -0,68 -0,16 -0,36 0,75
Ca -0,40 -0,51 -0,01 -0,09 0,80
Mg -0,77 -0,65 -0,51 -0,54 0,72
CTC -0,13 -0,21 -0,04 0,18 0,72
Significância (>0,81).
Tabela 4 – Respiração basal do solo, Biomassa microbiana, q metabólico e q Microbiano, no solo sob diferentes
sistemas de cultivo, Fundação ABC, PR.
Respiração Biomassa q metabólico q Microbiano Carbono
Tratamentos
mg C-C02 kg-1
Solo-1
hora-1
mg C kg-1
solo-1 mg C-C02 g-1
BMS
– C-1
hora-1
Biomassa/
carbono
g kg-1
solo-1
S1 0,40 186 0,22 0,07 32,6
S2 0,52 177 0,31 0,06 33,2
S3 0,41 122 0,32 0,04 33,9
S4 0,27 77 0,51 0,03 33,6
S5 0,30 198 0,13 0,07 34,8
S6 0,50 144 0,30 0,05 34,1
CV 45,29 37,3 76,8 40,39 4,56
Ausência de letras e mesma letra nas colunas indicam não significância dos resultados, letras diferentes diferem estatisticamente pelo teste de TUKEY
ao nível de 5% de probabilidade de erro. Ausência de letras indica não significância dos resultados pelo teste de TUKEY ao nível de 5% de
probabilidade de erro.
Tabela 5 – Análise de correlação entre as variáveis estudadas e as características físico-químicas apresentadas nos diferentes
sistemas de cultivo, Fundação ABC, PR.
Tratamentos Respiração Biomassa q metabólico q microbiano
Argila -0,68 -0,09 -0,16 -0,01
pH 0,83* 0,42 -0,16 0,36
P -0,97** -0,40 0,20 -0,32
K 0,47 0,74 -0,53 0,68
MO -0,10 -0,35 0,43 -0,20
V% 0,86* 0,50 -0,24 0,40
Ca 0,75 0,57 -0,32 0,45
Mg 0,94** 0,25 0,05 0,16
CTC 0,66 0,51 -0,28 0,38
Significativo ao nível de 5%, ** Significativo ao nível de 1%