Soil bioindicators cultivated with jatropha sp. submitted to application of wastewater swine (SW)

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-04-03T14:42:24Z No. of bitstreams: 2 LuanaP_Pinto2019.pdf: 1975801 bytes, checksum: 810d26d3eff7ef74d848d81059803bdc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-03T14:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 LuanaP_Pinto2019.pdf: 1975801 bytes, checksum: 810d26d3eff7ef74d848d81059803bdc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Agricultural production in the West of Paraná is one of the most important in Brazil, combining highly productive animal and vegetable production, as well as exportation of commodities such as soybean and pork. Thus, the constant monitoring and improvement of soil management and quality is increasing. The utilization of wastewater as a fertigation compound is an important alternative for its reuse, being environmentally correct, preventing environmental damage, improving production chain costs, and, mainly, allowing the agricultural producer to recycle soil nutrients. However, there is a need for adequacy and measurement of this recycling dynamics and, for that, assessment of the soil microbial community and its attributes contributes significantly to identify which nutrient changes, since they correspond to the last stage of organic decomposition in soil. In this context, the aim of this study was to define, through microbiological attributes such as density, diversity, and metabolic activity of the soil microbiota, an adequate dosage of AR. In addition, the goal was verify the changes in the microbial community for possible nutrient management parameters in soil and their capacity to support the organic load of these types of residue. The soil class was Red Latosol of the Western region of Paraná, municipality of Palotina, cultivated for 12 years with Jatropha sp., submitted to biannual adubation with swine wastewater (ARS). The experimental design was a randomized block with six treatments and four repetitions with different doses of AR (0, 40, 80, 120, 160, and 200 m³ ha-1), three applications were carried out during 2018. The microbiological attributes of the soil were: counting of bacterial colony forming units (UFC), bacterial morphological typing, microbial biomass carbon (CBM), soil RB (RBS), metabolic quotient (qCO2), microbial quotient (qMIC), and enzymatic activity by FDA methodology. Changes were detected in the profile and functional properties of the microbiological community of soils submitted to ARS. In general, up to the dose of 160 m³ ha-1, CBM, qMIC, and FDA shows increasing values, RBS values change, but discretely while qCO2 showed high environmental stress at dose 200 m³ ha-1. This fact was reinforced by the Shannon and dominances indices, where it was observed a reduction of H’ in the dose 200 m³ ha-1. The profile of the values of bacterial density, diversity and enzymatic functionality obtained for the different samplings during a chosen period along the process of successive applications of ARS, showed that the introduction of new individuals and that these reinforced the groups of soil resilient. The values of qCO2 were able to reveal that the structural alteration promoted by the applications of the ARS, still not harming the metabolic activities, at least not for the functional groups involved in the activities of decomposition and conversion of carbon. The microbiological attributes indicate that the ideal tested ARS dose for use as agricultural fertilizer is 110 m³ ha-1; however, positive agronomic gains with ecological maintenance were achieved in other concentrations up to 160 m³ ha-1, which is the limiting dose for soil support capacity. The values obtained during the samplings indicate that, over time, the soils submitted to the most adequate dose tend to establish a new profile, rebalancing the metabolic activities of the community. It is suggested, therefore, that these studies be extrapolated and continuously applied in other types of soils and crops, so that it is inserted in agronomic recommendations for plant production. A produção agrícola no Oeste do Paraná é uma das mais importantes no Brasil, aliando produção animal e vegetal altamente produtiva e exportadora de comodities como soja e carne suína; dessa maneira, é emergente o constante monitoramento e aperfeiçoamento do manejo e qualidade dos solos. O aproveitamento das águas residuárias (AR) como composto é uma alternativa importante para seu reaproveitamento, sendo ambientalmente correta, evitando danos ambientais, melhorando custos de cadeia produtiva e, principalmente, podendo favorecer o produtor agrícola na reciclagem de nutrientes do solo. No entanto, há necessidade de adequação e mensuração da dinâmica dessa reciclagem. Para isso, a aferição da comunidade microbiana do solo e seus atributos contribui relevantemente para identificar quais alterações dos nutrientes ocorrem, pois correspondem à última etapa da decomposição orgânica no solo. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi definir, por meio de atributos microbiológicos como densidade, diversidade e atividade metabólica da microbiota do solo, uma dose de AR adequada. Também objetivou-se verificar as alterações na comunidade microbiana para possíveis parâmetros de manejo de nutrientes no solo e sua capacidade de suporte da carga orgânica desses tipos de resíduo. A classe do solo deste estudo foi Latossolo vermelho da região Oeste do Paraná, município de Palotina, cultivado há 12 anos com pinhão-manso, submetidos a adubação bianual com AR suínos (ARS). O delineamento experimental foi de blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições com diferentes doses de aplicação de AR (0, 40, 80, 120, 160 e 200 m³ ha-1), sendo feitas três aplicações ao longo do ano de 2018. Os atributos microbiológicos do solo avaliados foram: contagem das unidades formadoras de colônias (UFC) de bactérias, tipagem morfológica bacteriana, carbono da biomassa microbiana (CBM), RB do solo (RBS), quociente metabólico (qCO2), quociente microbiano (qMIC) e atividade enzimática por metodologia de FDA. Alterações foram detectadas no perfil e nos atributos funcionais da comunidade microbiológica dos solos submetidos a ARS. De maneira geral, até a dose 160 m³ ha-1 a CBM, o qMIC e a FDA apresentaram valores crescentes, os valores de RBS se alteram, mas discretamente, enquanto o qCO2 demonstrou alto estresse ambiental na dose 200 m³ ha-1. Tal fato foi reforçado pelos índices de Shannon e de dominância, em que foi constatada redução de H’ na dose 200 m³ ha-1. O perfil dos valores de densidade, diversidade e funcionalidade enzimática bacterianas obtidos para as distintas coletas ao longo de um período escolhido durante o processo de sucessivas aplicações de ARS demonstram que houve a introdução de novos indivíduos e que estes reforçaram os grupos dos resilientes do solo. Os valores de qCO2, conseguiram revelar que a alteração estrutural promovida pelas aplicações das ARS ainda não está prejudicando as atividades metabólicas, pelo menos dos grupos funcionais envolvidos nas atividades de decomposição e conversão de carbono. Os atributos microbiológicos apontam que a dose ideal da ARS testadas para uso como adubo agrícola é a de 110 m³ ha-1; no entanto, ganhos agronômicos positivos com manutenção ecológica foram alcançados em outras concentrações até 160 m³ ha-1, sendo esta a dose limite para a capacidade suporte do solo. Os valores obtidos ao longo das coletas apontam que, com o tempo, os solos submetidos à dose mais adequada tendem a estabelecer um novo perfil, reequilibrando as atividades metabólicas da comunidade. Sugere-se, portanto, que estes estudos sejam extrapolados e continuamente aplicados em outros tipos de solos e cultivos, para que seja inserido em recomendações agronômicas para produção vegetal.